FR2589590A1

FR2589590A1 - Procede de realisation d'un bobinage de fibre optique

Info

Publication number: FR2589590A1
Application number: FR8615328A
Authority: FR
Inventors: Hans Edmund Heinzer
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH; ITT Industries Inc
Current assignee: TDK Micronas GmbH; ITT Inc
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1987-05-07
Also published as: GB8625298D0; GB2182360A; US4752043A

Abstract

PROCEDE DE REALISATION D'UN BOBINAGE DE FIBRE OPTIQUE ENROULEE AVEC PRECISION, COMPRENANT UNE PHASE DE GUIDAGE D'UNE LONGUEUR DE FIBRE OPTIQUE SELON UN TRAJET PREDETERMINE VERS UN POSTE DE RECEPTION, UNE PHASE D'ENROULEMENT DE LA FIBRE OPTIQUE, AU NIVEAU DU POSTE DE RECEPTION, EN PLUSIEURS COUCHES SUPERPOSEES SUR UN SUPPORT ROTATIF 1, DE MANIERE QUE LA FIBRE OPTIQUE SOIT SOUMISE A UNE TENSION DANS SON SENS LONGITUDINAL LORSQU'ELLE APPROCHE DU POSTE DE RECEPTION, ET UNE PHASE DE REGULATION DE LA TENSION LONGITUDINALE DE LA FIBRE OPTIQUE, DE MANIERE QUE LADITE TENSION DIMINUE A MESURE QUE LA PHASE D'ENROULEMENT AVANCE.

Description

- I - La présente invention concerne, en général, des bobinages de

fibre optique et, en particulier, un bobinage de fibre -optique enrou-

lée avec précision et permettant, par exemple, de dévider rapidement

la fibre optique par l'extérieur.

Lorsqu'on enroule une fibre optique sur une bobine ou sur un

support similaire, plusieurs exigences ou conditions importantes doi-

vent être remplies. Avant tout, on doit s'assurer que les propriétés optiques de la fibre optique ne seront pas altérées à la suite de l'enroulement de la fibre optique sur la bobine, en raison notamment

des pertes par microflexion ou d'autres phénomènes qui ont une influ-

ence néfaste sur la caractéristique d'atténuation de la fibre opti-

que. D'autre part, il est également important de s'assurer que la fi-

bre optique est enroulée sur la bobine de manière correcte, c'est-à-dire que les spires successives du bobinage qui se trouvent

dans la même couche du bobinage soient très proches les unes des au-

tres, voire en contact effectif les unes avec les autres, et que les spires de la couche suivante du bobinage soient partiellement logées dans les rainures interstitielles se trouvant entre les spires de la

couche précédente du bobinage. Ces exigences semblent contradictoi-

res, d'autant plus que, pour bien disposer la fibre optique sur la

bobine ou sur la couche de bobinage enroulée précédemment, il est né-

cessaire d'appliquer à la fibre optique une certaine tension lors de

son enroulement, cette tension appliquée entrainant, soit à elle seu-

le, soit en liaison avec des contraintes provoquées par la différence de dilatation thermique de la bobine par rapport au bobinage qui y

est enroulé, une très importante sollicitation des couches sous-ja-

centes du bobinage par les couches qui les recouvrent de l'extérieur, cette sollicitation se traduisant alors par des déformations de la

fibre optique des couches sous-jacentes et par une détérioration con-

comitante des propriétés optiques de la fibre optique de ces couches, et donc de la fibre optique dans son ensemble. Jusqu'à maintenant, les bobinages de fibre optique qui ont été enroulées avec une tension constante souffraient de l'un ou de l'autre de ces inconvénients, ce

qui explique l'accueil réservé que leur ont fait les acheteurs poten-

tiels.

- 2 -

La pr&sente invention a donc, en général, pour but de remé-

dier aux inconvénients des conceptions connues.

La présente invention a, en particulier, pour but de propo-

ser un bobinage de fibre optique enroulé avec précision, qui ne pré-

sente pas les mimes inconvénients que les bobinages de fibre optique connues. La présente invention a également pour but de proposer un procédé d'enroulement d'un bobinage du type indiqué précédemment,

pouvant permettre de réaliser des bobinages ne présentant pas les in-

convénients indiqués ci-dessus.

La présente invention a également pour but de concevoir un procédé du type indiqué ci-dessus, qui est relativement simple et

économique à mettre en oeuvre.

La présente invention a également pour but de concevoir un appareil particulièrement approprié à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. La présente invention a également pour but de concevoir

l'appareil du type indiqué ici, de manière qu'il soit relativement;ans.

simple à concevoir, économique à fabriquer, facile à utiliser tout enX-,

étant d'un fonctionnement fiable.

Conformément à ces buts et à d'autres qui apparaîtront par la suite, l'une des caractéristiques de la présente invention réside dans un procédé de fabrication d'un bobinage de fibre optique enroulé

avec précision, ce procédé comprenant une phase de guidage d'une lon-

gueur de fibre optique selon un trajet prédéterminé vers un poste de réception, une phase d'enroulement de la fibre optique, au niveau du poste de réception, en plusieurs couches superposées sur un support rotatif, de manière que la fibre optique soit soumise à une tension dans son sens longitudinal lorsqu'elle approche du poste de réception et une phase de régulation de la tension longitudinale de la fibre optique, de manière que cette tension diminue à mesure que la phase

d'enroulement avance.

L'utilisation de ce procédé offre un avantage particulier, à

savoir que les différentes couches de fibre optique situées à l'exté-

rieur dans le bobitnagesont soumises à une tension plus faible que -3- les couches situées à l'intérieur, de sorte qu'elles n'exercent pas, sur les couches sous-jacentes, une pression aussi forte que si elles étaient enroulées avec la même tension. Il en résulte une réduction importante de l'atténuation des fibres optiques due aux pertes par microflexion. A l'inverse, étant donné que les différentes couches inférieures sont enroulées avec une tension plus élevée que celle des couches supérieures, elles sont supportées de façon fiable et leurs spires sont fermement maintenues en place. On constate donc que le

bobinage de fibre optique conforme à la présente invention ne présen-

te aucun des inconvénients propres aux bobinages réalisés selon des

procédés connus et avec un appareillage connu.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention se-

ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à

titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe partielle fragmentaire d'un

agencement de bobinage de fibre optique enroulé avec précision con-

forme à la présente invention, - la figure 2, une vue agrandie d'un détail A de la figure 1, - la figure 3, une vue latérale schématisée d'un appareil conforme à la présente invention, destiné à enrouler le bobinage de

la figure 1.

En référence aux figures et tout d'abord à la figure 1, on constate que le chiffre de référence 1 a été utilisé pour désigner

une bobine ou un élément de support à symétrie de révolution similai-

re. Une couche de base 2 est disposée sur la surface circonférentiel-

le extérieure de la bobine 1 et un bobinage de fibre optique 3 entou-

re la couche de base 2.

Comme illustré en particulier à la figure 2, la couche de base 2 est constituée par un fil ou par un élément allongé similaire

4 présentant une section transversale sensiblement circulaire, l'élé-

ment allongé 4 étant enroulé de manière serrée sur la bobine sous-ja-

cente 1 et, si nécessaire, y étant fixé au moyen d'un adhésif ou de toute autre manière. L'élément allongé 4 possède un diamètre tel que

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ses révolutions ou spires adjacentes soient appliquées les unes con-

tre les autres, ce qui en interdit le déplacement dans le sens axial

de la bobine 1.

On constate également à la figure 2 que le bobinage de fibre optique 3 comprend une longueur de fibre optique à section transver- sale circulaire 5 qui est enroulée, en un grand nombre de révolutions ou de spires, d'abord sur la couche de base 2 et ensuite, par couches superposées radialement vers l'extérieur, sur les différentes couches de fibre optique enroulées précédemment. La fibre optique 5 possède avantageusement un diamètre légèrement inférieur à celui de l'éliment allong& 4, de sorte que ses révolutions adjacentes ou suivantes, qui sont situées dans la même couche du bobinage de fibre optique 3, ne se touchent pas entre elles, sauf si, en raison des variations du diamètre extérieur de la fibre optique 5 qui se produisent parfois du fait d'imperfections inévitables rencontrées lors de la fabrication

de la fibre optique 5, le diamètre de la fibre optique 5 est, en cer-

tains endroits, égal à celui de l'élément allongé 4. Pour éviter que

les spires adjacentes de l'élément allongé 4 ne s'imposent mutuelle-

ment une pression trop forte, ce qui risquerait d'en déplacer une ou plusieurs de leur position souhaitée dans une région du bobinage de fibre optique 3 o le diamètre extérieur de la fibre optique 5 est le plus grand, le diamètre de l'élément allongé 4 est prévu pour être au

moins égal au diamètre maximum possible de la fibre optique 5.

On constate également à la figure 2 que les spires de la fi-

bre optique 5 sont partiellement logées ou emboît&es dans les rainu-

res formées entre les spires adjacentes de l'élément allongé 4 ou de la couche enroulée précédente de la fibre optique 5. De ce fait et en particulier en raison de la présence de la couche de base enroul&e de manière serrée 2, qui ne permet pas un glissement axial des spires de

l'élément allongé 4, on évite le phénomène dit d'affaissement du bo-

binage de fibre optique 3, c'est-à-dire l'écartement de différentes spires adjacentes d'une couche inférieure de la fibre optique 5 et le passage d'au moins une spire de la couche supérieure entre les spires

ainsi écartées de la couche inférieure, cet effet pouvant se repro-

duire, voire s'aggraver dans les autres couches supérieures. La fibre

optique 5 est repr&senté à la figure 2 sous la forme d'une fibre op-

tique non enduite. Cependant, dans la plupart des cas, la fibre opti-

que 5 est munie d'une enduction ou enveloppe extérieure en matière

plastique synthétique, qui assure une protection mécanique et/ou chi-

mique de la fibre optique 5 proprement dite. En outre, la figure 2 représente les spires de la fibre optique 5 qui doivent simplement être adjacentes les unes aux autres. Cependant, dans la pratique, on

préfère souvent fixer les spires en place en leur appliquant un adhé-

sif au cours ou au terme de la formation de la couche respective du

bobinage de fibre optique 3.

On notera que, dès qu'est achevée une couche du bobinage de fibre optique 3 dans laquelle les spires de la fibre optique 5 ont le

même sens d'enroulement ou de pas que l'élément allongé 4 de la cou-

che de base 2, il est nécessaire d'amener la fibre optique 5 sensi-

blement au point de départ de la couche immédiatement précédente. Ce-

ci est avantageusement réalisé en enroulant la couche suivante de la

fibre optique 5 généralement dans la direction opposée au sens d'en-

roulement de la couche précédente du bobinage de fibre optique 3. Ce-

ci signifie que la fibre optique 5 de la couche suivante doit croiser la fibre optique 5 de la couche immédiatement précédente du bobinage

de fibre optique 3 en un très grand nombre de points de croisement.

De tels points de croisement présentent un risque accru de pertes par

microflexion et de phénomènes néfastes similaires.

Pour éviter ou au moins réduire ce risque, le bobinage de fibre optique 3 est enroulée sur la bobine 1 de manière à limiter les pertes par microflexion, en particulier aux points de croisement des

spires de fibre optique, notamment à proximité de la bobine 1. Con-

formément à la présente invention, ceci a été réalisé en appliquant

une tension décroissante lors de l'opération d'enroulement. Plus par-

ticulièrement, la tension appliquée à la fibre optique 5 lors de

l'enroulement du bobinage de fibre optique 3 sur la bobine 1 est ré-

duite progressivement, périodiquement ou en certaines occasions, com-

me au passage d'une couche du bobinage de fibre optique 3 à la sui-

vante en allant vers l'extérieur du bobinage de fibre optique 3. La valeur de réduction de la tension peut être la même ou varier d'une

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couche à l'autre pour obtenir une variation sensiblement linéaire ou

autre, telle que logarithmique ou exponentielle, de la tension appli-

quée à la fibre optique 5 lors de l'enroulement des couches suivantes

du bobinage de fibre optique 3, en fonction de la distance des cou-

ches depuis l'extérieur de la bobine 1. La réduction de la tension abaisse les forces radiales s'exerçant sur les couches inférieures de la fibre optique 5, tandis que le bobinage de fibre optique 3 s'étend

radialement vers l'extérieur. De même, il apparait que cette réduc-

tion de tension constitue un facteur important pour réduire l'affais-

sement à l'issue du traitement thermique ultérieur appliqué à la bo-

bine de fibre optique finie.

Le tableau I ci-dessous rassemble les résultats d'une compa-

raison entre des bobinages de fibre optique enroulés avec une tension constante et ceux réalisés conformément à la pr&sente invention, c'est-àdire avec une tension décroissant radialement et notamment linéairement appliquée à la fibre optique 5 lors de l'enroulement du

bobinage de fibre optique 3. Il ressort de ce tableau qu'une réducti-

on assez importante de l'atténuation de fibre est obtenue pour les fibres optiques tant monomode que multimode lorsque le bobinage de

fibre optique 3 est enroulée avec précision conformément à la présen-

te invention avec une tension décroissant radialement, par rapport à

l'atténuation obtenue lorsque le bobinage est enroule avec une ten-

sion constante.

TABLEAU I - ATTENUATION DE FIBRE ET TENSION

(toutes les données ont été re-

cueillies à 1.300 nm) tension tension tension tension constante constante réduite réduite km 11,2 km 10,9 km 1,8 km multimode monomode multimode monomode température 1,39 dB/km 0,55 dB/km 0,58 dB/km 0,54 dB/km ambiante - 32 C 3,05 dB/km 0,88 dB/km 1,35 dB/km 0,64 dB/km atténuation 1,66 dB/km 0,33 dB/km 0,77 dB/km 0,1 dB/km

_ _ _ -__ _ _ _ -_-__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

- t En référence à la figure 3, on constate que le chiffre de

référence 10 a été utilisé pour désigner, dans son ensemble, un appa-

reil d'enroulement de précision. L'appareil d'enroulement de préci-

sion 10 est conçu pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus conforme à la présente invention, c'est-à-dire pour enrouler avec précision le bobinage de fibre optique 3 de la fibre optique 5, en un

grand nombre de couches superposées, sur la bobine 1, avec une ten-

sion décroissant radialement vers l'extérieur. La description

ci-après concerne un appareil d'enroulement de précision 10 conforme à la présente invention, utilisé pour enrouler un bobinage de fibre optique à dévidage rapide par l'extérieur 3 de la fibre optique 5 sur

une bobine 1 de forme tronconique; cependant, on notera que l'appa-

reil d'enroulement de précision 10 peut également être utilisé pour enrouler des structures allongées, autres que des fibres optiques, sous la forme de bobinages supportés par des bobines ou des mandrins, que le bobinage de fibre optique 3 ne doit pas nécessairement être du type à dévidage rapide par l'extérieur et qu'il n'est pas nécessaire

que la bobine 1 présente toujours une forme tronconique.

Comme indiqué précédemment, certaines exigences doivent être remplies lors de l'enroulement de la fibre optique 5 sur la bobine 1, et l'appareil d'enroulement de précision 10 répond particulièrement

bien à ces exigences lorsque son fonctionnement est régulé conformé-

ment à la présente invention. Pour effectuer cette régulation, l'ap-

pareil d'enroulement de précision 10 est équipé de plusieurs agence-

ments de régulation qui seront décrits ultérieurement et dont le fonctionnement est commandé conformément à la présente invention. Une

conception relativement simple de l'appareil d'enroulement de préci-

sion 10, qui est capable de fonctionner conformément à la présente invention, mais dans lequel les différents agencements de régulation présentent une conception assez simple et opèrent independamment les uns des autres, sera maintenant décrite en référence à la figure 3, afin d'exposer les principes de conception et de fonctionnement de l'appareil d'enroulement de précision 10. Cependant, il est à noter,

dans le cadre de la présente description, que-les différents disposi-

tifs de régulation peuvent être interconnectés ou reliés les uns aux - 8 -

autres pour assurer une régulation plus précise de l'appareil d'en-

roulement de précision 10 et en améliorer le fonctionnement, notam-

ment en ce qui concerne l'adaptation du fonctionnement de l'appareil d'enroulement de précision 10 à mesure que progresse l'opération d'enroulement. Dans l'appareil d'enroulement de précision 10 représenté à la figure 3, la fibre optique 5, qui doit être enroulée sur la bobine

1 pour réaliser le bobinage de fibre optique 3, est déroulée d'un dé-

vidoir 11. Le dévidoir 11 est monté rotatif autour de son axe et sa vitesse de rotation peut &tre régulée. Comme indiqué sur la figure, la rotation du dévidoir 11 est assurée par un premier moteur 12, en

particulier par un moteur électrique, dont le rotor est relié mécani-

quement, au moyen d'une liaison 13 telle qu'un arbre, au dévidoir 11 qui y est lié en rotation. La fibre optique 5 déroulée du dévidoir 11 passe d'abord entre deux rouleaux de guidage allongés 14 qui sont

montés rotatifs autour d'axes respectifs qui sont sensiblement paral-

lèles l'un I l'autre et au plan de la figure, et qui sont disposés transversalement au trajet de déplacement de la fibre optique 5. La principale fonction des rouleaux de guidage 14 est de maintenir, à cet endroit, le déplacement de la fibre optique 5 sensiblement dans

le plan de la figure, malgré le fait que le point de dévidage, c'est-

à-dire le point o la fibre optique 5 quitte le dévidoir 11, se dé-

place dans le sens axial du dévidoir 11. Après avoir été ainsi stabi-

lisée par les rouleaux de guidage 14, la fibre optique 5 parvient à

une première poulie de renvoi 15 au niveau de laquelle elle est dé-

viée pour poursuivre sa course en direction d'une seconde poulie de

renvoi 16.

Un rouleau dit danceur 17 agit sur la fibre optique 5 entre les rouleaux de guidage 14 et la première poulie de renvoi 15. Le rouleau danceur 17 est installé sur un levier de montage 18 qui évite les rouleaux de guidage 14 et qui est monté pivotant autour d'un axe de pivotement fixe 19. Un ressort 20 pousse le levier de montage 18 dans le sens antihoraire lorsque l'on regarde la figure, ce qui amène le rouleau danceur 17 au contact de la fibre optique 5 et la dévie plus ou moins du tracé rectiligne reliant le point de dévidage et la

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circonférence de la première poulie de renvoi 15, en fonction de la force exerc&e par le ressort 20 et de la tension de la fibre optique 5. L'amplitude de pivotement du levier de montage 18 est captée par un premier agencement de capteur 21 qui est de conception classi- que et qui produit un premier signal de régulation, en particulier un signal électrique, correspondant à l'amplitude de déviation du levier de montage 18. Le premier signal de régulation est alors transmis à

un premier agencement de régulation 22 qui l'exploite de manière con-

nue pour réguler la vitesse de rotation du rotor du premier moteur 12

et donc de la liaison 13 et du dévidoir 11. On obtient ainsi une bou-

cle de contre-réaction, dans la mesure o une tension réduite dans cette portion de la fibre optique 5, qui est située entre le dévidoir 11 et la première poulie de renvoi 15, se traduit par une plus grande déviation du levier de montage 18 qui, à son tour, provoque, par l'intermédiaire de la régulation de la vitesse du premier moteur 12

assurée par le premier agencement de régulation 22 en réponse au pre-

mier signal de r&gulation émis par le premier agencement de capteur 21, une réduction de la vitesse de rotation du dévidoir 11 et donc une augmentation de la tension de la portion de la fibre optique 5

située entre le dévidoir 11 et la première poulie de renvoi 15.

Bien entendu, pour que la régulation de tension décrite ci-

dessus puisse fonctionner, une force d'actionnement ou de traction d'amplitude sensiblement égale à celle de la force de réaction ou de freinage instantanée appliquée à la fibre optique 5 par le dévidoir

11, mais agissant dans le sens longitudinal opposé de la fibre opti-

que 5, doit être appliquée à la fibre optique 5 en aval de la deuxii-

me poulie de renvoi 16. Cette force d'actionnement est appliquée par un mécanisme d'entraînement qui est désigné dans son ensemble par le

chiffre de référence 23 et qui comprend une poulie d'entraînement in-

termédiaire 24 avantageusement reliée à un moteur électrique au moyen d'une liaison mécanique 25, telle qu'un arbre, assurant la liaison en rotation avec le rotor d'un deuxième moteur 26. La fibre optique 5

est entraînée sur une partie de la périphérie de la poulie d'entrai-

nement intermédiaire 24. Il est souhaitable qu'il n'y ait aucun glis-

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sement entre la fibre optique 5 et la surface périphérique extérieure de la poulie d'entraînement intermédiaire 24, car tout glissement de ce type affecterait la tension qui doit être maintenue dans la fibre

optique 5 en amont ou en aval de la poulie d'entraînement intermé-

diaire 24 pour que la friction entre la fibre optique 5 et la poulie

d'entraînement intermédiaire 24 puisse être maintenue à un niveau re-

lativement élevé. Pour augmenter cette friction, la poulie d'entrai-

nement intermédiaire 24 peut être entièrement réalisée en matériau à

forte friction, c'est-à-dire dans un matériau présentant un coeffi-

cient de friction élev& par rapport au mat&riau prévu i la surface extérieure de la fibre optique 5, ou elle peut être munie, au moins

sur sa périphérie extérieure, d'une couche de matériau à forte fric-

tion de ce type. En outre, comme illustré également à la figure 3, pour améliorer encore l'entratnement par friction de la fibre optique 5 afin qu'elle progresse au même rythme que la périphérie extérieure de la poulie d'entra!nement intermédiaire 24, il est prévu un élément

sans fin 27, avantageusement une courroie, également réalisé de pré-

férence en matériau à forte friction, qui est entratné sur les pou-

lies ou rouleaux 28, 29, 30 et maintient la fibre optique 5 entre luimime et la périphérique extérieure de la poulie d'entratnement

intermédiaire 24, appliquant ainsi la fibre optique 5 contre la sur-

face circonférentielle extérieure à forte friction de la poulie d'en-

tralnement intermédiaire 24.

La vitesse de rotation du deuxième moteur 26, qui est avan-

tageusement conçu sous la forme d'un moteur à vitesse variable, et donc la vitesse de rotation de la poulie d'entraînement intermédiaire

24 sont régulées par un deuxième agencement de régulation 31. Habi-

tuellement, cette vitesse est choisie par le personnel d'exploitation

en fonction de critère connus, tels que la vitesse d'enroulement sou-

haitée, les dimensions et/ou le matériau de la fibre optique 5, etc. Cependant, comme indiqué ultérieurement, cette vitesse, une fois

choisie, ne reste pas forcément constante lors de l'opération d'en-

roulement de la bobine en fibre optique; en effet, elle peut varier

au cours de cette opération. Dans tous les cas, cette vitesse consti-

rue une base pour réguler le fonctionnement d'autre composants de - il 2589590

l'appareil d'enroulement de précision 10, comme on le verra ultérieu-

rement. Après avoir quitté la poulie d'entraînement intermédiaire 24, la fibre optique 5 est entraînée sur une autre poulie ou rouleau de renvoi 32 d'o elle parvient à un dispositif détecteur de tension désigné dans son ensemble par le chiffre de référence 33. Etant donné

qu'elle coopère par friction avec la fibre optique 5, la poulie d'en-

tralnement intermédiaire 24 produit une force de réaction qui est né-

cessaire au bon fonctionnement du dispositif détecteur de tension 33

et à l'enroulement correct du bobinage de fibre optique 3. Le dispo-

sitif détecteur de tension 33 comprend deux rouleaux ou poulies de renvoi supplémentaires 34 et 35 et un rouleau ou poulie de tension 36. Les poulies de renvoi 34 et 35 sont montées rotatives autour d'axes fixes correspondants, tandis que la poulie de tension 36 est montée rotative autour d'un axe, sensiblement parallèle à ceux des poulies de renvoi 34 et 35, sur un levier 37 qui est monté pivotant autour d'un axe fixe 38. Le levier 37 est sollicité par un ressort 39

dont la force qu'il exerce sur le levier 37 peut être réglée. La fi-

bre optique 5 passe à travers le dispositif détecteur de tension 33, de manière à être d'abord entraînée par la poulie de renvoi 34, puis par la poulie de tension 36 et enfin par la poulie de renvoi 35, d'o elle parvient à une autre poulie ou rouleau rotatif monté fixe 40 qu'elle parcourt partiellement jusqu'à sa destination finale située à l'extérieur de la couche de base 2 ou de la couche extérieure de la

fibre optique 5 qui a été préalablement enroulée sur la couche de ba-

se 2 et qui entoure la bobine 1.

La position de pivotement instantané du levier 37 autour de l'axe 38 est captée ou détectée par un second agencement de capteur 41 de conception classique, qui émet un second signal de régulation, avantageusement un signal électrique, correspondant à la position de pivotement instantané du levier 37. Ce second signal de régulation

est alors exploite, d'une manière décrite ultérieurement, pour régu-

ler à tout instant l'opération proprement dite d'enroulement du bobi-

nage et, en particulier, la tension sous laquelle la fibre optique 5

est enroulée. Comme illustré à la figure 3, le second signal de régu-

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lation est transmis à un troisième agencement de régulation 42 qui commande le fonctionnement d'un troisième moteur 43 comportant un élément de sortie 44, en particulier un arbre de sortie, qui entraîne

la bobine 1 en rotation autour d'un axe longitudinal. Dans cette con-

ception, le troisième agencement de régulation 42 exploite le second

signal de régulation de manière que la vitesse de rotation de la bo-

bine 1 associée à l'élément 44 soit proportionnelle à l'intensité du second signal de régulation. Etant donné que la vitesse-d'avance de

la fibre optique 5 est déterminée par le mécanisme d'entraînement in-

term6diaire 23 en raison de l'absence de glissement à cet endroit, on

obtient, pour la fibre optique 5, un degré de tension qui est mainte-

nu sensiblement au même niveau prédéterminé du fait de la rétroaction

se produisant entre le dispositif détecteur de tension 33 et le troi-

sième agencement de régulation 42, ce niveau étant déterminé par le troisième agencement de régulation 42 en fonction de l'avancement de

l'opération d'enroulement.

On constate également à la figure 3 qu'il est prévu un qua-

trième agencement de régulation 45 qui régule un quatrième moteur 46 relié, par l'intermédiaire d'un élément de sortie 47, à un support 48 sur lequel la bobine 1 est montée rotative et qui peut se déplacer,

dans ou sur un guide 49, parallèlement à l'axe de rotation de la bo- bine 1. L'él&ément de sortie 47 est relié selon une quelconque manière

connue au support 48, de manière à provoquer les déplacements souhai-

tés de ce dernier dans le sens longitudinal opposé du guide 49, ces

* déplacements étant coordonnés à l'avancement de l'opération d'enrou-

lement et, en dernière analyse, déterminant cette opération. Pour le

bon déroulement de l'opération d'enroulement du bobinage de fibre op-

tique conforme à la présente invention, il est impératif qu'au moins

le troisième agencement de régulation 42, mais de préférence égale-

ment le quatrième agencement de régulation 45 soient conçus de maniè-

re à pouvoir suivre la progression de l'opération d'enroulement. Ceci

peut être réalisé individuellement en équipant le troisième agence-

ment de régulation 42 et le quatrième agencement de régulation 45 de mémoires et/ou de compteurs individuels qui sont réglés au début de l'opération d'enroulement, puis incrémentés à mesure que se déroule

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l'opération d'enroulement de la bobine respective 1.

Cependant, il est également possible et prévu selon la pré-

sente invention, conformément à un mpde de réalisation avantageux, de centraliser la surveillance et la commande du fonctionnement des agencements de régulation 22, 31, 42 et 45 ou directement le fonctionnement des moteurs 12, 26, 43 et 46 en fonction des informations provenant soit des agencements de régulation 22, 31, 42 et 45, soit directement des agencements de capteur 21 et 33. Cette possibilité

est représentée en trait mixte à la figure 3 et, comme indiqu&, né-

cessite la présence d'une unité ou agencement central de régulation qui est est relié, par des lignes bidirectionnelles (commande et

rétroaction) 51, 52, 53 et 54, aux agencements de régulation corres-

pondants 22, 31, 42 et 45. Dans ce cas, l'unité centrale de r&gula-

tion 50 suit la progression de l'opération d'enroulement et commande en conséquence le fonctionnement des agencements de régulation 22, 31, 42 et 45. Tout ceci peut être réalisé, de manière connue par les spécialistes des machines commandées par ordinateur, en programmant de façon appropriée un ordinateur universel ou en concevant de façon

appropriée un ordinateur ou une unité de commande spécialisés.

Quelle que soit la solution retenue parmi celles, indivi-

duelle ou centrale, indiquées ci-dessus, des corrélations appropriées

doivent être établies entre, d'une part, la vitesse d'avance détermi-

née par le deuxième agencement de régulation 31 et, d'autre part, la

vitesse de dévidage déterminée par le premier agencement de régula-

tion 22, la vitesse de rotation de la bobine 1 déterminée par le

troisième agencement de régulation 42 et la tension de la fibre opti-

que 5 à l'endroit o elle est déposée sur la bobine i ou prise par

cette dernière. Si la solution illustrée à la figure 3 et décrite ci-

dessus est choisie, au moins la dernière corrélation indiquée devra varier à mesure que progresse l'opération d'enroulement conforme à la présente invention. Les informations n&cessaires à l'établissement de

corrélations de ce type peuvent être mémorisées et libérées progres-

sivement par l'unité centrale de régulation 50 en fonction de l'avan-

cement de l'opération d'enroulement du bobinage, ou être mémorisées individuellement et exploitées progressivement par les agencements

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individuels de régulation 22, 31, 42 et 45 en fonction de l'avance-

ment de l'opération d'enroulement depuis la remise à l'état initial des agencements de régulation 22, 31, 42 et 45 intervenant au début

de chaque opération d'enroulement, notamment lorsqu'aucune unité cen-

trale de régulation 50 n'est prévue. On n'a pas jugé utile d'expli-

quer ici en détail comment s'effectuent la mémorisation et la libéra-

tion ou l'exploitation, car les personnes familiarisées avec le do-

maine indiqué ci-dessus sauront facilement trouver les composants ap-

propriés capables d'effectuer ces opérations.

Il est i noter que, si on le souhaite, la régulation du pre-

mier agencement de régulation 22 peut être effectuée indépendamment de l'avancement de l'opération d'enroulement. En outre, la régulation assurée par le deuxième agencement de régulation 31 peut également

être indépendante de l'avancement de l'opération d'enroulement, au-

quel cas la vitesse d'avance de la fibre optique 5, qui est d&termi-

née par le deuxième agencement de régulation 31, est maintenue cons-

tante tout au long de l'opération d'enroulement et sert de base pour la régulation réalisée par les agencements de régulation 22, 42 et

45. Cependant, il est également possible, comme prévu, de faire va-

rier la vitesse d'avance, déterminée par le deuxième agencement de

régulation 31, en fonction de l'avancement de l'opération d'enroule-

ment, par exemple pour tenir compte de l'augmentation du diamètre du bobinage de fibre optique 3 réalisée sur la bobine 1. Dans ce cas, la

vitesse de rotation de la bobine 1, qui est déterminée par le troi-

sième agencement de régulation 42, peut, par exemple, être maintenue

sensiblement constante, quelle que soit la vitesse d'avance de la fi-

bre optique 5. De plus, il est possible, comme le prévoit également

la présente invention, de rendre le fonctionnement du troisième agen-

cement de régulation 42 indépendant de l'avancement de l'opération

d'enroulement, ce qui permet de simplifier la conception ou la pro-

grammation du troisième agencement de régulation 42, car la vitesse de fonctionnement du troisième moteur 43 n'est plus alors tributaire que de la vitesse d'avance de la fibre optique 5 déterminée par le deuxième agencement de régulation 31. Ceci peut être réalisé soit en

réglant manuellement et périodiquement, au cours de l'opération d'en-

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roulement, la force exercée par le ressort réglable 39 sur le levier ou en utilisant le second signal émis par le second agencement de

capteur 41 pour effectuer ce réglage au moyen d'un mécanisme d'en-

trainement approprié ou d'un dispositif équivalent. Dans un cas comme dans l'autre, le dispositif utilisé pour accomplir les fonctions ci- dessus est facilement disponible et bien connu des spécialistes de ce domaine.

On rappellera qu'il est important, dans le cadre de la pré-

sente invention, que la tension au point de réception de la fibre op-

tique 5 sur la bobine 1 ne reste pas constante tout au long de l'opé-

ration d'enroulement du bobinage de fibre optique, mais qu'elle soit ajustée, à mesure que s'effectue l'opération d'enroulement, vers des

niveaux de tension inférieurs, soit progressivement, soit par pa-

liers. De manière avantageuse, la tension au point de réception est

ajustée de manière qu'au début de l'opération d'enroulement du bobi-

nage, la fibre optique 5 soit enroulée sur la bobine 1 avec une force

comprise entre 150 et 300 grammes et cette force est réduite progres-

sivement ou par paliers jusqu'à atteindre un niveau compris entre 50 et 70 grammes à la fin de l'opération d'enroulement du bobinage. La fibre optique 5 est avantageusement enroulée sur la bobine 1 à une

vitesse comprise entre environ 50 et 150 mètres par minute.

Il est particulièrement avantageux que les moteurs 12, 26, 43 et 46 soient conçus sous la forme de mécanismes d'entraînement pas à pas ou soient intégrés à de tels mécanismes, ce qui facilite alors la régulation de l'opération, car les agencements de régulation 22, 31, 42 et 45 peuvent être constitués par un dispositif de traitement numérique et les signaux de sortie numériques ainsi produits peuvent être directement utilisés pour réguler la marche des moteurs 12, 26,

43 et 46.

Les principes de la présente invention ont été décrits en

référence à un appareil spécifique, mais il est bien entendu que cet-

te description n'est faite qu'à titre d'exemple et ne saurait limiter

la portée de l'invention telle que définie par ses buts et par les

revendications annexées.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de réalisation d'un bobinage de fibre optique en-

roulée avec précision, comprenant une phase de guidage d'une longueur

de fibre optique selon un trajet prédéterminé vers un poste de récep-

tion, une phase d'enroulement de la fibre optique, au niveau du poste de réception, en plusieurs couches superposées sur un support rotatif (1), de manière que la fibre optique soit soumise à une tension dans son sens longitudinal lorsqu'elle approche du poste de réception, et

une phase de régulation de la tension longitudinale de la fibre opti-

que, de manière que ladite tension diminue à mesure que la phase

d'enroulement avance.

2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce

que ladite phase de régulation consiste à appliquer à la fibre opti-

que une force agissant dans le sens longitudinal de la fibre optique

et passant d'une valeur sensiblement comprise entre 150 et 300 gram-

mes au début de ladite phase d'enroulement à une valeur sensiblement

comprise entre 50 et 70 grammes à la fin de ladite phase d'enroule-

ment.

3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ladite phase d'application consiste à abaisser progressivement

ladite force en fonction de l'avancement de ladite phase d'enroule-

ment.

4. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ladite phase d'application consiste à abaisser ladite force par

pas incrémentiels lors de l'exécution de ladite phase d'enroulement.

5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ledit abaissement de ladite force est réalisé après la formation

des couches respectives du bobinage (3).

6. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce

que ledit abaissement de ladite force est réalisé de manière sensi-

blement linéaire.

7. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce

que ledit abaissement de ladite force est réalisé à un rythme varia-

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ble.

8. Procéd& conforme à la revendication 1, comprenant égale-

ment une phase de d&tection de la valeur réelle de la tension longi-

tudinale de la fibre optique, caractérisé en ce que ladite phase de régulation consiste à faire varier la tension longitudinale de la fi-

bre optique en vue d'adapter ladite valeur réelle à une valeur ins-

tantanée souhaitée de tension longitudinale.

9. Appareil destiné à réaliser un bobinage de fibre optique

enroulée avec précision, comprenant des moyens de guidage d'une lon-

gueur de fibre optique selon un trajet prédéterminé vers un poste de réception, des moyens d'enroulement de la fibre optique, au niveau du poste de réception, en plusieurs couches superposées sur un support

rotatif (1), de manière que la fibre optique soit soumise à une ten-

sion dans son sens longitudinal lorsqu'elle approche du poste de ré-

ception, et des moyens de régulation de la tension longitudinale de la fibre optique, de manière que ladite tension diminue à mesure que progresse l'enroulement de la fibre optique sur le support rotatif (1).

10. Appareil conforme à la revendication 9, caractérisé en

ce que lesdits moyens de guidage comprennent des moyens pour appli-

quer à la fibre optique une force qui agit dans le sens longitudinal de la fibre optique et qui passe d'une valeur sensiblement comprise

entre 150 et 300 grammes au début de la formation du bobinage de fi-

bre optique (3) à une valeur sensiblement comprise entre 50 et 70

grammes à la fin de la formation du bobinage de fibre optique (3).

11. Agencement de bobinage de fibre optique enroulé avec

précision, comprenant un éliment de support allongé à symétrie de ré-

volution (1), et un bobinage de fibre optique (3) enroulée sur ledit élément de support (1) en plusieurs couches superposées, avec une

tension qui diminue d'une couche à l'autre radialement vers l'exté-

rieur de ladite bobinage (3).

12. Agencement conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que ladite tension diminue selon des incréments constants d'une

couche à l'autre.

13. Agencement conforme à la revendication 11, caractérisé

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en ce que ladite tension diminue selon des incréments différents

d'une couche à l'autre.

14. Agencement conforme à la revendication 11, caractérisé

en ce que ladite tension résulte de l'application, sur la fibre opti-

que, lors de son enroulement sur l'élément de support (1), d'une for- ce agissant dans le sens longitudinal de la fibre optique et passant d'une valeur sensiblement comprise entre 150 et 300 grammes au début

de la formation du bobinage de fibre optique à une valeur sensible-

ment comprise entre 50 et 70 grammes à la fin de la formation du bo-

binage de fibre optique (3).