Brevet FR2493584A1 — publié le 19820507

Dispositif d'imperméabilisation longitudinale d'un câble. L'invention concerne un dispositif pour imper- méabiliser longitudinalement un câble en appliquant sous pression un matériau d'étanchéité secteur par secteur dans une âme de câble toronnée et autour de celle-ci, dispositif comportant une tête d'injection qui, au moyen d'un guidage dans le sens longitudinal du câble, peut être déplacée par intermittence à une vitesse synchronisée avec la vitesse de défilement de l'âme de câble, tête qui est munie d'une chambre de traversée, raccordée à une conduite d'alimentation pour le matériau d'étanchéité, dont l'ali- mentation est dosée au moyen d'un robinet de dosage. Pour l'imperméabilisation longitudinale de câbles,tels que câbles de télécommunication, câbles d'éner- gie, câbles à fibres optiques, on divise les cavités de l'âme de câble en compartiments ayant tous la même longueur, en utilisant un matériau d'étanchéité qui adhère aux conduc- teurs de l'âme de câble aussi bien qu'à la gaine entourant l'âme de câble. La division en compartiments des cavités de l'âme de câble sert à éviter qu'en cas d'endommage- ments de la gaine de câble, de l'humidité pénétrée dans ltâme de câble risque de pénétrer plus loin dans le sens longitudinal du câble en se déplaçant le long des conduc- teurs, et de s'étendre ainsi dans tout le câble. Si l'on n'empêche pas une telle extension par exemple de l'eau pénétrée, les propriétés. du câble, telles que la capa- cité, la résistance mécanique eût la durée de vie, la diaphonie risquent de diminuer notablement. De plus, à travers de petits trous dans l'isolation des conducteurs et des fibres, dits trous d'épingle, l'eau pénétrée risque d'attaquer les conducteurs respectivement les fibres par voie électrolytique. Par ailleurs, on court le risque que l'eau pénétrée jusque dans les manchons de raccordement provoque des court-circuits entre les circuits de transmission individuels. Comme matériau d'étanchéité on peut utiliser par exemple une pâte qui présente une limite d'étirage élevée et une viscosité relativement faible, et qui se vulcanise au bout d'un certain temps. Un dispositif tel que décrit dans le préambule est connu du brevet allemand N 1.665.525; dans ce dis- positif connu, la tête d'injection est entraînée périodi- quement par l'âme de câble sous l'action de forces de friction engendrées par l'alimentation sous pression du matériau d'étanchéité. Ce dispositif connu ne permet pas d'obtenir une synchronisation fiable et reproductible des vitesses de l'âme de câble et de la tête d'injection. La mise en vitesse de la tête d'injection dépend de la vites- se de l'âme de câble ainsi que de la pression du matériau d'étanchéité. L'invention vise à fournir un dispositif qui est indépendant de forces de friction et qui permet de réaliser l'imperméabilisation longitudinale reproductible d'un câble indépendamment de la vitesse du câble. Conformément à l'invention, ce but est atteint du fait que, pour les déplacements périodiques commandés de la tête d'injection, le dispositif comporte un méca- nisme d'entraînement muni d'un entraîneur couplé à la tête d'injection et commandé par une unité pneumatique raccordée à une canalisation d'air comprimé, o est inter- calée une soupape de réglage. A l'aide de l'entraîneur, la tête d'injection est déplacée périodiquement dans un mouvement commandé, forcé, qui est en synchronisme avec l'âme de câble à imperméabiliser. La commande synchronisée de la soupape de réglage dans la canalisation d'air comprimé et du robinet de dosage dans la conduite d'alimentation du matériau d'étanchéité permet d'obtenir que, durant l'intervalle de temps o le robinet de dosage est ouvert, la tête d'injection se déplace en synchronisme avec l'âme de câble etsoit donc immobile par rapport à l'âme de câble. Dans un mode de réalisation mécaniquement très simple du dispositif conforme à l'invention, l'entraîneur est réalisé sous la forme d'un mécanisme de serrage coopérant par intermittence avec l'âme de câble à imper- méabiliser longitudinalement. Ce dispositif permet d'ob- tenir, il est vrai, un accouplement rigide de l'âme de câble à la tête d'injection et, par conséquent, un dé- placement nettement mécanique de la tête d'injection, mais, à des vitesses relativement élevées de l'âme de câble, il risque de se produire des à-coups de vitesse dans le câble. Dans un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention, on obtient une synchronisation très souple de la tête d'injection avec l'âme de câble du fait que l'entraîneur est formé par l'élément entraîné de l'unité pneumatique. Le déplacement pneumatique de la tête d'injection permet d'éviter des variations de la vi- tesse de câble; l'entraîneur n'est pas accouplé directe- ment avec l'âme de câble. Un autre mode de réalisation du dispositif con- forme à l'invention est caractérisé par une soupape d'é- tranglement qui est intercalée dans la canalisation d'air comprimé, entre la soupape de réglage et l'unité pneuma- tique et qui est commandée par une roue palpeuse explorant l'âme de câble. Ce mode de réalisation permet d'atteindre une synchronisation rapide et pauvre en réaction de la tête d'injection et de l'âme de câble, même à une vitesse relativement élevée de l'âme de câble. Dans un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention la soupape d'étranglement est munie d'un canal d'échappement d'air. Si la vitesse de démarrage de l'entraîneur est largement supérieure à la vitesse de l'âme de câble, cette vitesse de démarrage est rapidement diminuée du fait que l'air contenu dans l'unité pneuma- tique est rapidement évacué à travers le canal d'éch3ap- pement d'air. Dans encore un autre mode de réalisation du dispositif, la tête d'injection comporte un injecteur muni d'une chambre de pression raccordée à la conduite d'ali- mentation et communiquant avec la chambre de traversée; grâce à ces mesures, le matériau d'étanchéité est amené uniformément sur le contour de l'âme de câble et est pres- sé et réparti sur toute la section et jusqu'au centre de l'âme de câble pour former un bouchon imperméable. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 représente en perspective un premier mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. La figure 2 représente une vue de face d'une par- tie du dispositif. La figure 3 représente une coupe transversale d'un mode de réalisation de l'injecteur. La figure 4 représente le schéma électropneu- matique du dispositif. La figure 5 représente en perspective un autre mode de réalisation du dispositif. La figure 6 représente une vue de dessus d'une partie du dispositif. Les figures 7 et 8 représentent une partie du dispositif respectivement en coupe et en vue de profil. Les figures 9 et 10 représentent une coupe transversale de la soupape d'étranglement respectivement en position de repos et en position d'échappement d'air. La figure 11 représente partiellement le schéma électropneumatique du dispositif. Le dispositif 1 représenté sur les figures 1 à 4 comporte une tête d'injection 3 munie d'un injecteur 5 qui, par l'intermédiaire d'un robinet de dosage 7 commandé par voie pneumatique, est raccordé à une conduite 9 d'ali- mentation du matériau d'étanchéité à injecter. La référen- ce 11 indique une soupape électromagnétique qui sert à la commande pneumatique du robinet de dosage 7 et est raccordée à une canalisation d'air comprimé 8. La tête d'injection 3 est fixée sur un chariot 13 logé au moyen de rouleaux 15 de façon mobile sur des guidages 17 fixés sur un châssis 18 et s'étendant parallèlement au sens de défilement de l'âme de câble C à imperméabiliser. Au chariot 13, on a fixé en outre une unité pneumatique 19 ainsi qu'un mécanisme de serrage 21, qui fait fonction d'entraîneur et est commandé au moyen de l'unité 19. La référence 23 indique un contrepoids. La figure 3 représente en coupe longitudinale l'injecteur 5, qui est constitué par deux parties 25 et 27 et comporte une chambre de pression annulaire 29 rac- cordée à la conduite d'alimentation 9 et communiquant, par l'intermédiaire d'une fente d'injection annulaire 31, avec une chambre de traversée cylindrique 33,qui est par- courue par l'âme de câble C. La figure 4 représente le schéma électropneu- matique du dispositif. La référence 35 indique un réci- pient sous pression contenant le matériau d'étanchéité S et raccordée par l'intermédiaire d'une soupape 37 à une conduite d'alimentation 39 d'azote ou d'air sous pression. Par l'intermédiaire de la conduite d'admission 9 et du robinet de dosage 7, le récipient sous pression 35 est raccordé à l'injecteur 5. La référence-41 indique une unité d'alimentation en air comprimé qui est raccordée à la soupape électromagnétique 11 par l'intermédiaire de la canalisation d'air comprimé 8. Par l'intermédiaire d'une canalisation d'air comprimé 43, de l'air comprimé est fourni à une soupape électromagnétique 45 servant à la commande de l'unité pneumatique 19. Les références 47 et 49 indiquant les conducteurs électriques qui sont con- nectés aux soupapes électromagnétiques 11 et 45. Le dispositif fonctionne comme suit:-pour l'imperméabilisation longitudinale de l'âme de câble toronnée C, un matériau d'étanchéité est appliqué sous pression dans l'âme de câble et autour de celle-ci, opération qui s'effectue secteur par secteur, de préfé- rence à des intervalles réguliers dans le sens longitudi- nal de l'âme de câble en cours de défilement. Par l'em- ploi d'un dispositif de mesure de la longueur explorant l'âme de câble et combiné à un générateur électrique d'impulsions, éléments qui ne sont pas représentés sur la figure, le robinet de dosage 7 est ouvert pour un cer- tain temps par l'intermédiaire de la soupape électromagné- tique excitée 11 et à l'aide d'une impulsion d'air. Simul- tanément avec le robinet de dosage, l'unité pneumatique 19 est actionnée par l'intermédiaire de la soupape électromagné- tique excitée 45, de sorte que le mécanisme de serrage 21 vient serrer l'âme de câble C et que, par conséquent, l'en- semble du chariot 13, de la tête d'injection 3 et de l'in- jecteur 5 est entraîné par l'3me de câble, en synchronisme avec celle-ci. Durant cet espace de temps, le matériau d'étanchéité S est amenée sous pression dans l'injecteur 5 par l'intermédiaire du robinet de dosage 7. Grâce à l'in- jecteur 5, le matériau d'étanchéité se répartit uniformé- ment autour de l'âme de câble et pénètre dans l'âme de câble par toute la section et jusqu'au centre de celle-ci, pour former un bouchon imperméable. Lorsqu'une quantité de matériau d'étanchéité suffisant pour former un bouchon a été introduite dans l'âme de câble, l'excitation des soupapes électromagné- tiques 11 et 45 est supprimée, de sorte que le robinet de dosage 7 revient à la position de repos et ferme la con- duite d'alimentation 9 et que l'unité pneumatique 19 est ramenée dans sa position de repos et le mécanisme de serrage 21 se dégage de l'âme de câble C. Sous l'effet du contre- poids 23, le chariot revient à sa position de départ. Le dispositif est alors prêt à l'étape d'imperméabilisation suivante. Les figures 5 à 11 représentent un autre mode de réalisation du dispositif, dans lequel les éléments iden- tiques pour les deux modes de réalisation sont indiqués par les mêmes références. Ce dispositif 51 comporte une tête d'injection 53 avec l'injecteur 5. La tête d'injection 53 est fixée sur un chariot 55 qui, au moyen de rouleaux 57, est logé sur des guidages 59 faisant partie d'un châs- sis 60 et s'étendant parallèlement au sens de défilement de l'âme de câble C à imperméabiliser. Au moyen d'une courroie ou d'un câble 61 guidé sur des roues de guidage 63, le chariot 55 est accouplé au piston 65 d'une unité pneumatique 67 fixée sur le châssis. La référence 7 in- dique le robinet de dosage servant au dosage du matériau d'étanchéité, alors que la référence 9 indique la conduite d'alimentation. La référence 69 indique une soupape d'étranglement comportant un boîtier 71,qui, par l'inter- médiaire d'un bras 73, est logé sur le chariot 55 de façon à être pivotable. Un robinet cylindrique 75 est logé dans le boîtier 71 de façon à pouvoir tourner. Sur une partie libre en saillie du robinet 75, on a logé au moyen d'un moyeu à roue libre 76 une roue palpeuse 77 explorant l'âme de câble C. Le boîtier 71 et le robinet 75 sont munis respectivement de canaux à air 79 et 81, le boîtier étant raccordé à une source d'air comprimé 83 d'une part et à l'unité pneumatique 67 d'autre part. Par l'excitation d'une soupape électromagnétique 45, de l'air comprimé peut être amené à l'unité pneumatique par l'intermédiaire de la soupape d'étranglement 69. De plus, le boîtier 71 et le robinet 75 sont munis respectivement de canaux d'échappe- ment d'air 85 et 87. Ce dispositif fonctionne comme suit: Comme dans le dispositif déjà décrit, le robinet de dosage 7 est ouvert pour un certain temps. Simultané- ment, par l'intermédiaire de la soupape électromagnétique , l'unité pneumatique 67 est excitée pneumatiquement, de sorte que la tête d'injection 53, conjointement avec l'injecteur 5 et la roue palpeuse 77, est déplacée par le piston 65,àsavoir avec une vitesse de démarrage préréglée. Dette vitesse de démarrage a été choisie supérieure à la vitesse linéaire de l'âme de câble C. Par suite de la dif- férence de vitesse qui en résulte, la roue palpeuse 77 opère une rotation relative du robinet 75 et du boîtier 71. De ce fait, l'admission d'air pour l'unité pneumatique 67 est réduite par la soupape d'étranglement 69 jusqu'à ce que les vitesses de l'âme de câble C et du piston 65 soient égales, de sorte que la vitesse de l'injecteur 5 est synchronisée d'une manière rapide et pauvre en retard avec la vitesse linéaire de l'âme de câble C. Des varia- tions de la vitesse de l'âme de câble provoquent l'excita- tion immédiate de la soupape d'étranglement 69, de sorte qu'immédiatement, la vitesse du piston C5 est adaptée à nouveau à celle de l'âme de câble. Les canaux d'échappe- ment d'air 85 et 87 prévus dans la soupape d'étranglement assurent que le piston 65 ne s'avance trop loin si la différence entre la vitesse de démarrage, constamment à réglage fixe, du piston 65 et la vitesse de l'âme de câble est très grande. Les canaux d'échappement d'air 85 et 87 permettent que, momentanément, l'air s'échappe vite de l'unité pneumatique et que, de cette façon, la diffé- rence de vitesse soit très vite supprimée. La figure 9 représente la soupape d'étranglement 69 dans la position de repos, respectivement la position correspondant à la vitesse de démarrage du piston 65. La figure 10 représen- te la soupape d'étranglement dans la position d'échappe- ment d'air, position dans laquelle l'admission d'air est complètement étranglée. Entre deux opérations d'injection, la roue palpeuse 77 tourne en roue libre grâce au moyeu à roue libre 76, sans exercer d'influence sur la soupape d'étranglement. Le sens de rotation en roue libre de la roue palpeuse 77 est indiqué sur la figure 8 par la flèche F. Le sens de défilement de l'âme de câble C est indiqué sur la figure par la flèche A. Le fonctionnement ultérieur du dispositif 51, tel que l'achèvement de l'injection, est identique à celui du dispositif 1 précédemment décrit. Un matériau d'étanchéité qui convient particu- librement bien est constitué d'un mélange de deux composan- tes à base de caoutchouc à silicone qui, après avoir été mélangé avec plusieurs additifs, acquiert des caractéristi- ques rhéologiques particulières. Pendant l'injection sous pression le mélange se comporte comme un liquide à basse viscosité. Immédiatement après l'injection par contre la viscosité augmente de sorte que le mélange ne pénètre pas plus loin dans lecâble mais reste sur place, formant un bouchon étanche à l'eau. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour imperméabiliser longitudinale- ment un câble en appliquant sous pression un matériau d'étanchéité secteur par secteur dans l'âme de câble toronnée et autour de celle-ci, dispositif comportant une tête d'injection qui, au moyen d'un guidage dans le sens longitudinal du câble, peut être déplacée par intermittence à une vitesse synchronisée avec la vitesse de défilement de l'âme de câble, tête qui est munie d'une chambre de traversée, raccordée à une conduite d'alimentation pour le matériau d'étanchéité, dont l'alimentation est dosée au moyen d'un robinet de dosage, caractérisé en ce que pour les déplacements périodiques commandés de la tête d'injection, le dispositif comporte un mécanisme d'entraînement muni d'un entraîneur couplé à la tête d'injection et commandé par une unité pneuma- tique raccordée à une canalisation d'air comprimé, o est intercalée une soupape de réglage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraineur est réalisé sous la forme d'un mécanisme de serrage coopérant par intermittence avec l'âme de câble à imperméabiliser longitudinalement. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'entraineur est formé par l'élément en- trainé de l'unité pneumatique. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par une soupape d'étranglement qui est intercalée dans la canalisation d'air comprimé, entre la soupape de ré- glage et l'unité pneumatique et qui est commandée par une roue palpeuse explorant l'âme de câble. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que la soupape d'étranglement est munie d'un canal d'échappement d'air. 6. Dispositif selon l'une quelconque des.revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que la tête d'injection comporte un injecteur muni d'une chambre de pression raccordée à la conduite d'alimentation et communiquant avec la chambre de traversée.