Brevet FR2356249A1 — publié le 19780120

La présente invention concerne une traversée étanche pour câbles de télécommunication formée d'un corps tubulaire métallique à l'intérieur duquel sont disposés des éléments de circuits coaxiaux permettant la connexion de part et d'autre de la paroi a traverser. Certaines applications, telles les mesures sous-marines, obligent de disposer de moyens de connexion étanches traversant la paroi d'ur. container épais contenant par exer.le.des répéteurs caméras et d'autres appareils de mesure variés. Il est connu de réaliser des traversées étanches, dites par perles de verre, pour lesquelles on utilise du verre fritté en vue d'une soudure verremétal, permettant de positionner les éléments de circuits coaxiaux à l'intérieur du corps tubulaire. De telles traversées présentent encore un certain nombre de défauts : la constante diélectrique du verre fritté est tres variable d'un élément à l'autre, l'angle de perte devient rapidement défavorable lorsque la fréquence des signaux à transmettre augmente, et on constate une forte dispersion électrique d'un élément à l'autre sur une morne série. Ainsi, les caractéristiques haute fréquence sont mal définies, et il s'avere difficile d'éviter les alterations dans la transmission des signaux. La présente invention a pour but de proposer une traversée étanche pour câbles de télécommunication ne présentant pas les défauts de la technique antérieure, et permettant de prévoir avec une bonne. fiabilité les caractéristiques électriques lorsque les caractéristiques mécaniques sont connues, de sorte en particulier que la constante diélectrique de 1' isolement choisi garde une valeur relativement constante. L'invention réside essentiellement dans une traversée etanche pour cables de télécommunication formée d'un corps tubulaire métallique a l'intérieur duquel sont disposés des éléments de circuits coaxiaux permettant la connexion de part et d'autre de la paroi à traverser, caractérisée par le fait que lesdits éléments sont maintenus entre eux et relativement à l'espace intérieur dudit corps tubulaire par une capsule transversale de verre coulé et scellé en forme outils traversent de part en part. La traversée étanche cons orne a l'invention peut en outre présenter l'une au moins des caractéristiques suivantes - les faces extérieures de la capsule de verre coulé sont essentiellement planes, et un joint en élastomère est disposé directement contre chacune desdites faces de manière à supprimer la lame d'air existant entre le verre coulé et le diélectrique solide s'appuyant sur lesdites faces, - les faces extérieures de la capsule de verre coulé présentent des reliefs concentriques allongeant les lignes de fuite ; un joint en élastomère peut alors être disposé directement contre chacune desdites faces de manière à supprimer la lame d'air existant entre le verre coulé et le diélectrique solide s'appuyant sur lesdites faces, ledit joint présentant des reliefs homologues de ceux de la face en regard de la capsule, - dans une traversée étanche pour câble coaxial, un conducteur central unique est maintenu relativement d l'espace intérieur du corps tubulaire par une capsule transversale de verre coulé et scellé en forme qu'il traverse de part en part, - dans une traversée étanche pour cable triaxial, un conducteur central ét un conducteur externe tubulaire entourant ledit conducteur central sont maintenus entre eux et relativement à ltespace intérieur du corps tubulaire par une capsule transversale de verre coulé et scellé en forme qu'il traversent de part en part. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en réréfence aux figures du dessin annexé, oi - la figure 1 est la coupe axiale d'une traversée etanche selon l'invention pour câble coaxial, - la figure 2 est une coupe analogue à la figure 1 d'une variante pour câble triaxial, - la figure 3 est une coupe montrant une variante de la traversée de la figure 1, illustrant la présence de reliefs allongeant les lignes de fuites, - la figure 4 est une coupe illustrant une variante de la figure 3 avec des joints en élastomère. Figure 1, la traversée étanche est formée d'un corps tubulaire nétallique 1 à l'intérieur duquel sont disposés des éléments de circuits coaxiaux permettant la connexion de part et d'autre de la paroi à traverser 2 ; lesdits éléments sont ici limités à un seul, à savoir un -conducteur central 3. ConformEment à l'invention, l'élément 3 est maintenu relativement à l1espace intérieur du corps 1 par une capsule transversale 4.La capsule 4 est en verre coulé et scellé en forme, réalisant ainsi une soudure verre-nétal autour de l1elément 3 et contre la surface intérieure du corps 1, tout en laissant dépasser les deux extremites dudit élément 3 qui traverse ladite capsule de part en part. La connexion est ensuite réalisée de manière tout à fait classique, par exemple en disposant de chaque côté un support embase de connecteur du commerce 5 permettant la liaison avec le câble à connecter ; on peut utiliser un tube prolongateur 6 noyé dans le diélectrique 7. La fixation à la paroi 2 peut être réalisé par des moyens à la portée de l'homme de l'art, par exemple en prévoyant une bride 8 à l'extrémité du corps 1 pour une fixation globale par vissage dans la paroi 2, et des joints toriques d'étanchéité 9 logés dans des gorges 10 prévues à cet effet sur la surface latérale extérieure du corps 1. Le verre coulé permet d'obtenir une constante diélectrique de valeur relativement constante, et de diminuer l'angle de perte avec la fréquence ainsi que la dispersion d'une traversée à l'autre pour une série branchée. Dans le cas d'un câble coaxiaux, l'impédance caractéristique est donnée 60 par la formule (1) Z " 7 . Log &commat; dans laquelle est la constante diélec- trique de l'isolant, D est le diamètre intérieur du conducteur extérieur et d est le diamètre extérieur du conducteur intérieur. il va de soi que l'on a tout intérêt à réaliser une traversée respectant la formule (1). Pour la réalisation de la figure 1, D est l'alésage du corps 1 (la traversée étant dans ce cas le conducteur extérieur), et d le diamètre de ltelOment 3, de sorte que, pour un D rapport d donné, le chemin de fuite est a priori imposé. il est dont important de pouvoir ameliorer la tenue en tension tout en conservant les bonnes caractéristiques haute fréquence procurées par le verre coulé.A cet effet, il est possible de disposer directement contre chacune des faces extérieures 11, 12 essentiellement planes de la capsule 4, un joint 13, 14 en élastomère ; le joint 13 est positionné en compression entre le verre coulé de la capsule 4 et le diélectrique 7 de la Sortie 5 prolongeant la traversée. L'utilisation de tels joints permet de supprimer la lame d'air qui existe entre la face du verre et le diélectrique solide qui prend appui sur cette derniere, de sorte que la tenue en tension est très supérieure à celle correspondant à la contrainte disruptive dans l'air. Le matériau choisi pour réaliser de tels joints sera avantageusement un produit noble naturel, tel que silicone, pour avoir une bonne étanchéité au courant électrique. Figure 2, il s'agit d'une variante de la traversée étanche décrite en détail à la figure I ; au lieu d'un câble coaxial à raccorder, il s'agit d'un cable triaxial. Les éléments de circuits coaxiaux disposés à l'intérieur du corps tubulaire 1 et permettant la connexion de part et d'autre de la paroi à traverser 2, comprennent ici un conducteur central 15 et un conducteur externe tubulaire 16 entourant ledit conducteur central ; confôrmêment à lesdits éléments sont maintenus entre eux et relativement à l'espace intérieur du corps 1 par une capsule transversale 17 en verre coulé et scellé en forme qu'ils traversent de part en part. Tout comme cela a été exposé plus haut pour la variante de la figure 1, il est important de pouvoir améliorer la tenue en tension en disposant par exemple contre chacune des faces extérieures 18, 19 essentiellement planes de la capsule 17, un joint 20, 21 en élastomère il est ainsi possible de réaliser une traversée étanche avec du verre coulé respectant la formule (1), et permettant en outre de réaliser des sorties isolées tout en ayant une bonne tenue en haute tension. Il existe encore un moyen que lton peut citer à titre d'exemple pour allonger les lignes de fuite, moyen illustré sur les variantes des figures 3 et 4. Il s'agit d'une traversée étanche pour câble coaxial du type de celle de la figure 1, mais pour laquelle la capsule de verre coulé et scellé en forme a été légerement modifiée. En effet, la capsule 22 présente sur. ses faces extérieures des reliefs concentriques 23 allongeant les lignes de fuite. Il est possible, mais pas indispensable, de prévoir également un joint en elastomere 24, 25 disposé directement contre chacune des faces de la capsule 22 (voir figure 4), ledit joint présentant des reliefs 26 homologues des reliefs 23 de ladite capsule, en vue d'un encastrement comblant le vide ainsi créé. Il va de soi que l'invention nrest nullement limitée aux exemples qui en ont été donnés, mais comprend toute variante utilisant des moyens équivalents et rentrant dans la définition générale de la traversée étanche selon l'invention telle que revendiquée. REVENDICATIONS 1/ Traversée étanche pour câbles de télécommunication formée d'un corps tubulaire métallique l'intérieur duquel sont disposés des éléments de circuits coaxiaux permettant la connexion de part et d'autre de la paroi a traverser, caractérisée par le fait que lesdits éléments sont maintenus entre eux et relativement à 1 'espace intérieur dudit corps tubulaire par une capsule transversale de verre coulé et scellé en forme qu'ils traversent de part en part. 2/ Traversée étanche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les faces extérieures de la capsule de verre coulé sont essentiellement planes, et qu'un joint en élastonere est disposé directement contre chacune desdites faces de maniere à supprimer la lame d'air existant entre le verre coulé et le diélectrique solide s'appuyant sur lesdites faces. 3/ Traversée étanche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les faces extérieures de la capsule de verre coulé présentent des reliefs concentriques allongeant les lignes de fuite. 4/ Traversée étanche selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'un joint en élastomere est disposé directement contre chacune desdites faces de la capsule de maniere à supprimer la lame d'air existant entre le verre coulé et le diélectrique solide stappuyant sur lesdites faces, ledit joint présentant des reliefs homologues de ceux de la face en regard de ladite capsule. 5/ Traversée étanche pour câble coaxial selon l'une des revendications précédents, caractérisée par le fait aucun conducteur central unique est maintenu relativement à l'espace intérieur du corps tubulaire par une capsule transversale de verre coulé et scellé en forme qu'il traverse de part en part. 6/ Traversée étanche pour câble triaxial selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'un conducteur central et un conducteur externe tubulaire entourant ledit conducteur central sont maintenus entre eux et relativement à l'espace intérieur du corps tubulaire par une capsule transversale de verre coulé et scellé en forme qu'ils traversent de part en part.