Brevet FR2521765A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne un passe-câble, résistant à la pression dans le sens longitudinal, permettant le passage d'un câble électrique contenant des conducteurs isolés à travers une ouverture d'une paroi résistant à la pression qui, extérieurement (côté pression), est en contact, en plus du passe-câble, avec un liquide ou un gaz sous une pression comparativement élevée, une pression comparativement faible régnant intérieurement de l'autre côté, ce passe-câble comprenant un boîtier tubulaire métallique fixé sur la paroi et un corps d'étanchéité constitué d'un maté- riau isolant qui assure l'étanchéité dans le sens longitudinal d'une portion de l'intérieur du boîtier et qui est percé de trous, dans chacun desquels est inséré un des conducteurs isolés. Un tel passe-câble est destiné à être utilisé sur des appa- reils pouvant être soumis à une pression élevée, par exemple des sousmarins qui comprennent des coques spéciales résistant à la pression, à travers lesquelles doivent passer des conducteurs électriques pour diverses raisons Les passe-câbles connus sont toutefois très compliqués et encombrants et, par conséquent, dif- ficiles à manipuler ou ne se sont pas avérés suffisamment fia- bles, de sorte qu'il se produit des fuites ayant pour conséquence une surconduction électrique ou même des courts-circuits entre les divers conducteurs constituant le câble Ceci est dû essen- tiellement au fait que le câble n'est pas résistant à la pression dans le sens longitudinal Il en est de même pour les conducteurs et leur isolation, entre lesquels un liquide ou un gaz peut pé- nétrer. En conséquence, l'invention vise à la réalisation d'un passe- câble qui est résistant à des pressions élevées, qui est compact et qui est de fabrication comparativement simple. Selon l'invention, on atteint ce but en ce que chaque conduc- teur est dénudé sur une portion s'étendant depuis un point situé à l'intérieur du corps d'étanchéité, point espacé de la surface du corps la plus proche du côté pression du boîtier, jusqu'à un point situé extérieurement et à proximité de la surface opposée du corps la plus proche de l'intérieur de la paroi, surface au contact de laquelle est disposé un matériau d'étanchéité thermo- durcissable, présentant une grande fluidité, qui pénètre dans les espaces capillaires entre les portions dénudées des conducteurs et les parois des trous du corps d'étanchéité, une bague de pres- sion et une plaque de pression sollicitant un matériau d'étan- chéité élastique contre la surface du corps d'étanchéité en face du côté pression pour le faire rentrer dans les trous du corps. Grâce à la présence de matériau d'étanchéité élastique situé du côté pression, matériau qui est soumis à des forces de com- pression et rend complètement étanches les conducteurs et les trous associés du corps d'étanchéité, ainsi qu'à la présence d'un matériau d'étanchéité thermodurcissable de grande fluidité dispo- sé du côté opposé du corps, matériau qui pénètre dans les espaces étroits entre les parois de ces trous et les portions dénudées des conducteurs, le passe-câble peut être employé jusqu'à des pressions d'environ 300 bars à des températures comprises entre - 400 C et + 1500 C. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du passe-câble, chaque ouverture pratiquée dans le corps d'étanchéi- té reçoit une forme conique au niveau de son orifice se présen- tant face au côté pression Cette disposition permet au matériau d'étanchéité élastique d'assurer de manière efficace l'étanchéité entre l'ouverture et l'isolation des conducteurs. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence au dessin annexé, dans lequel la figure unique est une vue en coupe transversale d'un passe-câble conforme à l'invention monté sur une paroi. Sur la figure, on voit le passe-câble constitué d'un boîtier tubulaire 3, en un métal tel que de l'acier, ce passe-câble étant monté sur une paroi résistant à la pression 2, constituée du même matériau, à l'aide de boulonsou analogue Le côté extérieur ou côté pression de la paroi 2 et du boîtier 3 se trouve à gauche sur la figure et est en contact avec un gaz ou un liquide, par exemple de l'eau, pouvant être soumis à une pression élevée de la grandeur précitée, alors qu'une pression comparativement faible, par exemple la pression atmosphérique, règne du côté intérieur opposé de la paroi, à droite de la figure Un câble électrique (que l'on ne décrit pas ici de manière plus détaillée) comprenant des conducteurs isolés 1 doit être inséré, de manière étanche à la pression, dans une ouverture de la paroi 2. A cette fin, à l'intérieur du boîtier 3 est prévu un corps d'étanchéité 4 qui assure l'étanchéité d'une portion de cet inté- rieur dans le sens longitudinal et qui est perçé de trous 5 ayant sensiblement le même diamètre que les conducteurs isolés 1 Ce corps 4 est en bakelite ou un autre matériau isolant possé- dant des propriétés mécaniques analogues Si l'intérieur présente une forme cylindrique circulaire, les trous 5 peuvent être répar- tis avantageusement sur des cercles concentriques Les conduc- teurs isolés 1 sont insérés dans les trous 5 du corps 4 et sont dénudés sur une portion la qui s'étend depuis un point situé à une certaine distance de la surface du corps 4 face au côté pres- sion jusqu'à un point situé à l'extérieur et à proximité du côté opposé du corps 1 se présentant face à l'intérieur, les conduc- teurs 1 étant de ce fait isolés lorsqu'ils traversent la portion de l'intérieur non remplie par le corps 4, portion la plus rap- prochée de l'intérieur de la paroi 2. On introduit dans cette portion de l'intérieur un matériau d'étanchéité thermodurcissable 9 d'une grande fluidité qui pénè- tre dans les espaces capillaires entre les conducteurs dénudés la et les parois des trous 5 du corps 4, jusqu'à remplir l'espace entre le corps 4 et la paroi intérieur de la cavité Le matériau 9 peut être une résine époxyde, par exemple, présentant un faible coefficient de dilatation et une grande fluidité, pour qu'il ait une bonne aptitude à la pénétration. Du côté pression du corps d'étanchéité 4, on prévoit un pro- duit d'obturation élastique 8 qui recouvre toute la surface du corps située du côté pression, et qui est soumis à des forces de compression telles qu'il pénètre dans les trous 5 et les obture autour des conducteurs isolés 1 Pour faciliter cette pénétra- tion, chaque trou 5 du corps 4 a une forme conique au niveau de son orifice tourné vers le côté pression, comme le montre la fi- gure Ce matériau d'obturation 8 doit posséder une compressibi- lité et une élasticité élevées mais un faible degré de tassement et de relaxation; on peut utiliser par exemple un caoutchouc de silicone. Pour soumettre le matériau 8 à la pression requise, une pla- que de pression 7, en métal ou un autre matériau rigide analogue, est en appui contre lé matériau 8 et comporte des ouvertures cor- respondant aux trous 5 percés dans le corps d'étanchéité 4 Une bague de pression 6, munie d'un filetage externe qui coopère avec un filetage correspondant réalisé à l'intérieur de la cavité, pousse la plaque de pression 7 Par une simple rotation de la bague 6, on peut appliquer une pression réglable sur la plaque 7 et, par conséquent, sur le matériau 8. A l'intérieur de la plaque 6, on prévoit un matériau de rem- plissage 10, tel qu'un polyurétane, pour maintenir la bague dans la position réglée, tandis qu'un matériau céramique 11 remplit le reste de l'intérieur du boîtier 3 pour apporter un effet de ren- forcement. Pour réaliser une liaison étanche entre le câble et le passe- câble, on dispose des dispositifs étanches spéciaux qui ne ren- trent pas dans le cadre de l'invention et qui ne sont, par consé- quent, ni représentés ni décrits. REVENDICATIONS 1 Passe-câble, résistant à la pression dans le sens longitu- dinal, permettant le passage d'un câble électrique comprenant des conducteurs isolés ( 1) à travers une ouvertre pratiquée dans une paroi étanche ( 2), laquelle est en contact extérieurement (côté pression), en plus du passe-câble, avec un liquide ou un gaz sous une pression comparativement élevée, une pression comparativement faible régnant de l'autre côté, ou côté intérieur, ce passe-câble comprenant un boîtier métallique tubulaire ( 3) fixé sur la paroi ( 2) et un corps d'étanchéité ( 4) constitué d'un matériau isolant qui obture, dans le sens longitudinal, une portion de l'intérieur du boîtier et qui est percé de trous ( 5) dans lesquels est inséré un des conducteurs isolés ( 1), caractérisé en ce que chaque con- ducteur ( 1) est dénudé sur une portion (la) depuis un point situé à l'intérieur du corps d'étanchéité ( 4) à une certaine distance de la surface du corps ( 4) la plus rapprochée du côté pression du boîtier ( 3) jusqu'à un point situé à l'extérieur et à proximité de la surface opposée du corps ( 4) la plus rapprochée de l'in- térieur de la paroi ( 2), surface au contact de laquelle est prévu un matériau d'étanchéité thermodurcissable ( 9), présentant une grande fluidité, qui pénètre dans les espaces capillaires entre les portions dénudées (la) desconducteurs et les parois des trous ( 5) pratiqués dans le corps d'étanchéité ( 4), et en ce qu'une bague de pression ( 6) et une plaque de pression ( 7) sollicitent un matériau d'étanchéité élastique ( 8) contre la surface du corps d'étanchéité ( 4) seprésentant face au côté pression pour que le- dit matériau entre dans les trous ( 5) du corps ( 4). 2 Passe-câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque trou ( 5) du corps d'étanchéité ( 4) a une forme conique au niveau de son orifice orienté vers le côté pression. 3 Passe-câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité thermodurcissable ( 9) est une ré- sine époxyde à faible coefficient de dilatation. 4 Passe-câble selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité élastique ( 8) est un caout- chouc de silicone présentant une compressibilité élevée et une faible relaxation des efforts.