Brevet FR2224907A1 — publié le 19741031

La présente invention se rapporte à des épissures de câbles du type utilisé, par exemple, dans les mines ou les télécommunications. Elle n'est pas limitée à ces domaines et convient, d'une façon générale, à des câbles exposés à des dégradations ou à la pluie, à l'usure par frottement ou à des gaz corrosifs, ce qui est souvent le cas dans les mines. Les épissures effectuées conformément à la technique antérieure exigent, pour demeurer intactes lorsqu'elles sont soumises à de telles conditions, de subir des traitements coûteux qui doivent être Eppliqués avec soin par des ouvriers spécialisés. Comme on le verra ci-après, l'invention a pour objet un dispositif pour épissures présentant de nombreux avantages par rapport à la technique antérieure et ne nécessitant par un personnel spécialisé. L'invention vise un dispositif pour épissures servant à isoler des conducteurs électriques contre des agents extérieurs, par exemple contre les produits abrasifs, l'eau, les substances à l'état de particules, les gaz polluants, la chaleur et le feu. Selon l'invention, on obtient cette isolation en injectant un liquide qui se solidifie dans le dispositif pour épissures, formé d'une enveloppe extérieure et d'une enveloppe intérieure, en donnant un ensemble mo,noblot. L'invention vise également à permettre la réparation de lignes endommagées, sans personnel spécialisé ni matériel spécial, grâce à un dispositif qui peut être utilisé par des personnes n'ayant que des connaissances rudimentaires en électricité. Conformément à l'invention, ce dispositif peut être installé à titre définitif ou provisoire. De façon plus précise, l'invention a pour objet une gaine servant à isoler l'un de l'autre au moins un premier et un second conducteurs, cette gaine étant caractérisée par le fait qu'elle comprend un premier élément d'écartement entourant au moins ce premier conducteur et empechant ce premier et ce second conducteurs de se toucher, une enveloppe extérieure entourant cet élément d'écartement et ces deux conducteurs, de manière à délimiter avec eux un espace, et un élément isolant logé dans cet espace et servant à isoler ces conducteurs, le montage étant tel que ces conducteurs demeurent isolés l'un de l'autre. Suivant une forme de réalisation avantageuse, cette gaine comprend une enveloppe extérieure et une enveloppe int & ieu- re, toutes deux en un matériau souple et comportant des mortaises longitudinal'es de fixation par emboîtement ; l'enveloppe extérieure est munie d'une soupape qui assure une ouverture par laquelle on peut injecter dans la gaine du liquide sous pression. L'enveloppe intérieure qui entoure l'épissure des conducteurs présente une série d'ouvertures par lesquelles ce liquide peut traverser librement l'enveloppe intérieure pour enfermer les conducteurs. Ce liquide, une fois injecté, se solidifie et assure la protection de ltépissure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins la figure la est une vue en plan de ltenveloppa extérieure, à l'état déplié; - le figure lb est une coupe suivant la ligne lb-lb de la figure la; - l; figure lc représente cette enveloppe refermée sur elle-meme après emboîtement de ses mortaisEs longitudin#Les de fixation; - le figure 2a est une vue en plan, à plus grande échelle, de l'enveloppe intérieure, à l'état déplie - la figure 2b est une coupe suivant la ligne 2b-2b de la figure va;; - la figure 2c représente cette enveloppe intérieure refermée sur elle-meme, après emboîtement de ses mortaises longi tudinales de fixation ~ la figure 3 est une vue en perspective de la gaine selon l'invention, avec certaines parties arrachées ; et - la figure 4 est une coupe transversale faite suivant la ligne 4-4 de la figure 3. L'invention est susceptible d'un très grand nombre d'applications, mais la description qui va suivra portera sur des câbles de mine, étant donné qutil s'agit d'une application particulièrement critique. Parmi les nombreuses applications possibles, on peut citer encore les communications. La gaine 50 selon l'invention, telle que représentée sur la figure 3, qui montre une forme de réalisation préférée, est montée entre deux câbles électriques 40 et 41 de mine, qu'elle réunit. Chacun de ces câbles comporte une série de conducteurs (35, 36, 37). L'enveloppe extérieure 20 est représentée avec plusieurs arrachements qui permettent de voir une partie de chacune des enveloppes intérieures 23a, 23b et 23c. En gros, cette gaine 50 comporte l'enveloppa extérieure 20 en forme de manchon, une ou plusieurs enveloppes intérieures 23 en forme de manchon (dans le cas représenté trois, à savoir 23a, 23b et 23c), une soupape 25 associée à l'enveloppe extérieure 20 et servant à l'inJection de liquide dans la gaine, et un élément d'étanchement, par exemple un ruban 29, servant à fermer de façon étanche l'enveloppa extérieure 20. Dans cette forme de réalisation préférée, l'enveloppe intérieure 23 (particulièrement bien visible sur les figures 2a à 2c) est réalisée à l'aide d'une feuille 19 en chlorure de polyvinyle, mais cette feuille peut être en d'autres matériaux, par exemple en oolyuréthane ou en polyoléfine. Le matériau dontAst faite l'enveloppe extérieure 20 peut âtre en une matière plastique réagissant à la chaleur, qui la fait rétrécir. On utilise un tel matériau en raison du fait que le liquide injecté dans l'enveloppe extérieure fait monter la température de cette dernière a mesure qu'il se solidifie, de sorte que cette enveloppe enserre les câbles plus fortement. Des mortaises 53 et 54 de fixation par emboîtement longent les deux bords parallè- les C49 la feux le 19. Elles sont npliquées sur 12 feuille 19 par fusion ther mique ou selon tout autre procédé connu ~elles peuvent encore âtre obtenus par extrusion de cette feuille. Dans la forme de réalisa- tion ici décrite, cesmdttaise# de fixation sont c#lesJu brevet des Etats-Unis d'Amér rue 2 960 351. On peut faire appel à d'autres moyens de fixation l'un contre l'autre des bords de la feuille 15 pour réaliser l'enveloppe. Cette fouille 19 comporte une rangée d'ouvertures 27 qui , une fois la feuille refermée sur elle-même pour obtenir une enveloppe, permettent d'introduire dans cette dernière un liquide à faible viscosité. Ces ouvertures 27 constituent une rangée parallèle aux chemins de fixation et située à une distance de l'une de ces deux mortaises égale environ au quart de la largeur de la feuille 19, de sorte que, lorsque l'on a réalisé l'enveloppe 23, par emboîtement des deux mortax3 de fixation 53 et 54, la rangée d'ouvertures est à peu près à angle droit avec la ligne de jonction. Le matériau utilisé pour les enveloppes intérieures peut âtre transparent, ou tout au moins translucide, de façon que l'on puisse surveiller le remplissage de l'enveloppa avec du liquide ; on peut encore utiliser les enveloppes à repère de couleur pour pouvoir identifier les divers conducteurs que contient la gaine. De façon plus précise, les enveloppes intérieures qui sont en matériau diélectrique emboîtent chacune l'un des conducteurs 35, 36, 37, de sorte que la largeur de la feuille 19 doit âtre un peu supérieure au périmètre du conducteur, qu'elle entoure. Les enveloppes intérieures 23a, 23b et 23c, qui entourent les conducteurs 35 à 37, dépassent légèrement de l'ensemble de la gaine et se terminent dans l'enveloppe extérieure 20. Ces enveloppes intérieures ont la forme des conducteurs (à peu près cylindrique). Dans le cas de cette forme de réalisation préférée, il y a un jeu d'environ 6 mm entre la surface intérieure de chaque enveloppe intérieure et la surface extérieure du conducteur correspondant, ce qui laisse un espace que l'on peut remplir de liquide 30. On peut intercaler entre les câbles et les enveloppes intérieures, aux extrémités de ces dernières, un bourrage en frisures de mousse ou formé d'éléments souples, pour empêcher les enveloppes intérieures de tourner autour de leurs câbles respectifs. L'enveloppe extérieure 20, bien visible sur les figures la à 1c et 4, est, dans le cas de la forme de réalisation préférée décrite, fabriquée à partir des feuilles 29 en chlorure de polyvinyle de gros calibre, qui peut âtre analogue à la feuille 19. Comme dans le cas des enveloppes intérieures, on peut utiliser un autre matériau, par exemple du polyuréthane ou de la polyoléfine. L'enveloppe extérieure 20 comporte, elle aussi, desmor taises (21 et 22) de fixation par emboîtement, lui peuvent âtre identiques auxmoetaises 53 et 54 des enveloppes intfrieures 23. Ces mortaises de fixation peuvent âtre cambres à leurs extrémités pour quilles ne s'enfoncent pas dans des obstacles quines rencontrent, ce qui en particulier risque de se produire quand on traîne le câble sur le sol. La feuille 29 est traversée par une unique ouverture 26, située à une distance égale environ au quart de la largeur de la feuille, de sorte que, comme pour les enveloppes intérieures, une fois que l'on e façonné l'enveloppe extérieure, cette ouverture 26 est à peu près à angle droit avec la ligne de fermeture de cette enveloppe. Une soupape 25 est fixée sur l'enveloppe extérieure 20 et débouche sur l'ouverture 26. Cette soupape, qui est par exemple un clapet de retenue, permet d'injecter un liquide 30 de faible viscosité, dans l'enveloppa extérieure 20, mais empêche ce liquide de ressortir. Les enveloppas intérieures et l'enveloppe extérieure peuvent être réalisées avec des tubes en un matériau mince qui se rétrécit par chauffage. Un tel matériau, disponible dans le commerce, assure un serrage particulièrement fort. Le diamètre intérieur de l'enveloppa extérieure 20 est égal ou légèrement supérieur à celui des câbles pissés. La feuille 29 doit donc avoir une largeur à peu près égale au périmètre des câbles. L'enveloppe extérieure doit avoir une longueur suffisante pour aller au-9elà des extrémités de la ou des enveloppes intérivures. On peut tailler sur les lieux d'utilisationl'enveloppe extérieure et les enveloppes intérieures à la longueur voulue. L'enveloppe extérieure 20 peut être de forme cylindrique (figure lc) mais, d'une façon gÉn ale, elle épouse la forme de n'importe quel câble auquel on applique la gaine, comme le mon- tre 13 T ligure A Suivant une variante, l'enveloppe pxtérieure peut avoir un porimetre supérieur à celui des câbles auxquels on applique la gaine, mais, dans ce cas, elle doit avoir, à ses extrémités, un périmètre égal a celui çwes sables. Suivant un exemple concret, on supposera qu'il s'agit de raccorder eux câbles 40 et 41 renfermant plusieurs conducteurs 35, 36 et 37. On commence par raccorder les conducteurs des deux câbles selon des procédés connus. Le raccord (qui n'est pas représenté) peut se faire à l'aide d'épissoirs que l'on trouve dans le commerce ou d'autres outils. L'épissure se trouve sous le ruban 42 à l'intérieur des enveloppes intérieures 23a à 23c. Une fois les épissures faites entre les conducteurs 35 à 37 des deux câbles, on découpe des enveloppes intérieures 23 à la longueur voulue et l'on en entoure chacun des conducteurs !figures 3 et 4). On fixe sur place ces enveloppes en emboîtant les m-itasms de fixation 53 et 54. Les ouvertures 27 de chaque enveloppe intérieure 23 sont disposées de manière à être le plus éloignées possible de celles des enveloppes voisines, ce qui améliore l'isolation de lten- semble ; autrement dit, il y a moins de risque qu'un arc électrique se forme si les ouvertures 27 ne se trouvent pas dans les intervalles entre conducteurs. Ensuite, on peut enrouler de façon assez lâche un ruban 42 autour des conducteurs pour les empêcher de s'écarter ultérieurement les uns des autres. I1 convient de signaler que les enveloppe pas intérieures jouent le rôle de pièces d'écartement et garantissent que les conducteurs demeurent bien écartés dans la gaine. Pour assurer un bon contact entre les câbles 40 et 41 et l'enveloppa extérieure 20, on brosse ces câbles à la brosse métallique et/ou on les nettoie avec un produit de nettoyage pour câbles, comme cela se pratique souvent. On enroule ensuite l'enve- loppe extérieure 20 autour des câbles 40 et 41 et des enveloppes intérieures 23a à 23c (figure 3), et l'on applique l'une contre l'autre les mortaIses 20 et 21 de fixation par emboîtement. I1 est important que les mortaies de fixation 20 et 21 de l'enveloppe extérieure fassent à peu près un angle droit avec la verticale, quand on place ltenveloppe sur les câbles, afin qu'au cours du remplissage, les gaz emprisonnés puissent s'échapper, pour permettre un remplissage total et, de la sorte, assurer une isolation diélectrique satisfaisante entre les conducteurs et le fil de terre. Avec la ligne de raccordement de l'enveloppe extérieure à angle droit avec la soupape 25 (comme représenté sur la figure 4), dans le cas de câbles plats, les efforts subis par cette ligne de raccordement quand la gaine est remplie de liquide sont moins importants. On utilise ensuite un ruban résistant 28 (figure 3) pour bien fixer la gaine 5G sur les câbles 40 et 41 quand on déverse le liquide dans l'espace délimité par l'enveloppe extérieure. I1 est à remarquer que ce ruban 28 assure l'étanchéité entre la surface extérieure des câbles et l'enveloppa extérieure. I1 faut appliquer des spires complémentaires de ruban à la jonction entre l'enveloppe extérieure 20 et le câble 40 ou 41. On peut, si on le désire, retirer ultérieurement ce ruban 28 une fois que le liquide a été injecté dans l'enveloppe extérieure et s'est solidifié. Les extrémités de la gaine peuvent âtre de forme cambrée, pour que l'on puisse la traîner sans qu'elle s'agrippe à des objets situés au sol. Par la soupape 25, on introduit le liquide 30, de préférence sous pression, par exemple à l'aide d'un pistolet, dans la gaine 50. Ce liquide s'insinue dans tout l'espace délimité par l'enveloppe extérieure 20, et s'écoule par les ouvertures 27 dans chaque enveloppe intérieure 23 en entourant le conducteur correspondant (35, 36, 37), comme on le voit clairement sur la figure 4. Tandis que le liquide 30 se solidifie et remplit l'es- pace,de la gaine 50 délimitée par l'enveloppe extérieure, il peut se produire de légères fuites aux extrémités de l'enveloppe extérieure 20 au droit du ruban 28, ce qui est avantageux puisque tout l'air s'échappa de la gaine. Le liquide 30 utilisé ici est un composé diélectrique ininflammable dont les propriétés chimiques se modifient et qui passe de l'état liquide à celui d'un composé solide en quelques minutes. De tels liquides sont bien connus et disponibles dans le commerce. Ce liquide, une fois solidifié, non seulement assure l'isolation mais également protège électriquement et mécaniquement les conducteurs 35, 36 et 37 de ce qui les entoure. Si l'enveloppe extérieure est an un matériau transparent, on peut observer visuellament le remplissage de la gaine. I1 faut prévoir des moyens d'expulsion de l'air de la gaine, afin que le liquide puisse remplir complètement l'enveloppe extérieure. Dans la forme dE réalisation décrite, il s'échappe une quantité d'air suffisante par les extrémités des chemins de fixation de l'enveloppe extérieure. On peut ajouter des perforations à l'enveloppe extérieure pour l'échappement de l'air. Après solidification du liquide 30, la gaine 50 est terminée, mais on peut lui donner un plus bel aspect an coupant la soupape 25 avec un couteau. Comme signalé plus haut, on peut également retirer le ruban 28, mais si on le laisse, il contribue à diminuer l'impédance de l'ensemble quand on le traîne sur le sol, La gaine 5C est, en général, utilisée de façon défi- nitive, mais elle peut être d'un usage provisoire. Les gaines d'utilisation temporaire sont réalisées selon les mêmes procédés et avec les mêmes matérieux.que dans la description précédente, et on peut les détacher facilement des câbles. L'enveloppe extérieure et les enveloppes intérieures peuvent resservir, surtout si elles sont en un matériau qui ne colle pas ou si on applique un produit antiadhésif sur la surface intérieure de l'enveloppa extérieure et sur les surfaces intérieure et extérieure des enveloppes intérieures, avant emploi. Dans la forme de réalisation préférée décrite, les enveloppes interieures 23a à 23c sont obtenues à l'aide de feuilles comportant des mortaisas de fixation à emboîtement, mais ces enveloppes peuvent également âtre des tubes extrudés ou formés de feuilles enroulées. Lri gaine selon l'invention peut également servir à réparer des câbles endommagés (par exemple, si le revêtement du câble est abîmé) et n'est pas obligatoirement utilisé sur une épissure. La gaine décrite ci-dessus est simple, d'un montage facile et conviant particulièrement à des câbles raccordés par des épissures et soumis à des conditions sévères.. Cette gaine, une fois terminée, non seulement est d'un bel aspect, mais de plus, ne présenta aucun bcrd tranchant et est plate, ce qui permet de traîner plus facilement le câble sans endommager 'épissure. REVENDICATIONS 1. Gaine servant à isoler l'un de l'autre au moins un premier et un second conducteurs, cette gaine étant caractérisée par le fait qu'elle comprend un premier élément d'écartement entourant au moins ce premier conducteur et empêchant ce premier et ce second conducteurs de se toucher, une enveloppe extérieure entourant cet élément d'écartement et ces deux conducteurs de manière à délimiter avec eux un espace, et un élément isolant logé dans cet espace et servant à isoler ces conducteurs, le montage étant tel que ces conducteurs demeurent isolés l'un de I'autre. 2. Gaine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ce premier élément d'écartement est un matériau à l'état de feuille. 3. Gaine selon la revendication 1, ##ractérisas par le fait que ce premier élément d'écartement est/un#matériau qui rétrécit par chauffage. 4. Gaine selon la revendication 1, caractérisée par le an fait que cette enveloppe extérieure est/un matériau qui rétrécit par chauffage. 5. Gaine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que cette enveloppe extérieure est transparente, ou tout au moins translucide. 6. Gaine selon la revendication 2, caractariséeper le fait que le premier élément d'écartement est un diélectrique. 7. Gaine selon la revendication 1, destinée à un câble électrique comportant des conducteurs raccordés par des épissures, cette gaine étant caractérisée par le fait que son premier élément d'écartement est une enveloppe intérieure comportant des mortaises de fixation par emboîtement le long de ses deux bords, que son enveloppe extérieure comporte, elle aussi, desmortaíseste fixation par emboîtement le long de ses deux bords et est munie d'une ouverture, et qu'il est prévu une soupape installée sur cette enveloppe extérieure et communiquant avec ledit espace, le montage étant tel que cette enveloppe intérieure entoure au moins l'un des conductexrs et sert de pièce d'écartement jusqu a ce que l'élé- isolant ment/soit introduit par le soupape. B. Gaine selon la revendication 7, caractérisée par le fait que l'enveloppa extérieure et l'enveloppe intérieure sont constituées par des feuilles en matière plastique. 9. Gaine selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'un organe d'étanchéité est monté aux deux extrémités de l'enveloppe extérieure et sert à fixer de façon étanche cette enveloppe sur le câble. 10. Gaine selon la revendication 9, caractérisée par le fait que cet organe d'étanchéité est un ruban. 11. Gaine selon la revendication 7, caractérisée par le fait que l'enveloppe intérieure présente une rangée d'ouvertures. 12. Gaine selon la revendication 8, caractérisée par le fait que ladite soupape permet d'injecter sous pression l'élément isolant dans ledit espace et l'empêche de s'échapper après injection. 13. Gaine selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte une série d'enveloppes intérieures, dont chacune entoure l'un des conducteurs du câble. 14. Gaine selon la revendication 10, caractérisée par le fait que l'enveloppe extérieure est effilée à ses extrémités, pour que lton puisse plus facilement traîner la gaine sur le sol. 15. Gaine selon la revendication 11, caractérisée par le fait que la rangée d'ouvertures de l'enveloppe intérieure est parallèle à l'une des mcr*#ses de fixation par emboîtement. 16. Gaine selon la revendication 15, caractérisée par le fait que la rangée d'ouvertures fait à peu près un angle droit avec la ligne de raccordement des mortaises de fixation par emboîtement de ltenveloppe intérieure, quand celle-ci entoure un conducteur. 17. Gaine selon la revendication 16, caractérisée par le fait que la soupape fait à peu près un angle droit avec la ligne de raccordement des mortelles de fixation par emboîtement de l'enveloppe extérieure, quand celle-ci entoure le câble. 18. Gaine selon la revendication 7, caractérisée par le fait que cette enveloppe extérieure est en/matériau transparent, ou tout au moins translucide. 19. Gaine selon la revendication 13, caractériséepar le fait que des éléments souples sont logés dans au moins l'une des enveloppes intérieures pour l'empêcher de tourner. 20. Procédé d'utilisation de la gaine selon l'une des# revendications 7 à 19, destiné à l'isolation et à la protection des épissures reliant deux câbles contre les agents extérieurs ce procédé étant caractérisé par le fait qu'il consiste à réunir par des épissures les conducteurs des deux câbles pour assurer leur contact électrique, à placer un premier élément autour de l'un des conducteurs, à fermer ce premier élément de façon étanche pour le maintenir en place autour de ce conducteur, à placer un second élément autour du premier et autour des cales pour realiser un couvercle exterieur, à termer ce second élément de leçon étanche pour le maintenir autour oes cabales, à tixer ce second élément sur le cabale à l'aida d'un ruban de taçon à assurer l'étanchéite entre eux, et à injecter un matériau isolant dans l'espace délimIté par ce second élément et par le cable, de manière que ce cable soit protégé après que ce matériau injecté a fait prise. 21. Procédé selon la revenoication 24 caractérisé par le tait que ce premier élément présente une rangée 'ouvertures, orientées de manière à ne pas se trouver en regard d'un autre conducteur du câble.