Brevet FR2523731A1 — publié le 19830923

_ 1 Tête de câble pour câble immergé à fibres optiques La présente invention a pour objet une tête de câble pour réaliser le raccordement entre un câble immergé à fibres optiques et un répéteur comportant un câble d'accès des fibres optiques, ledit câble étant constitué d'un coeur optique contenant les fibres optiques, d'une voûte en fils d'acier d'un tube de cuivre rétreint sur la voûte d'une gaine isolante, l'extrémité de ce dit câble étant fixée à une pièce de raccor- dement par l'intermédiaire d'une bague conique et d'un remplissage en résine durcissable. Cette tête de câble réalise l'interface entre le répéteur et le câble dans une liaison immergée, notamment sous-marine à fibres opti- ques. Pour des raisons de fabrication, le répéteur et le câble de ligne doivent être assemblés au stade final de la constitution de la liaison. Pour les câbles à fibres optiques, cette opération finale d'assem- blage oblige la liaison à comporter un moyen permettant de résorber la surlongueur de fibres nécessaire à la jonction. Il n'a été Jusqu'à présent proposé aucun dispositif permettant de réaliser une jonction entre répéteur et câble pour l'installation d'un câble immergé à fibres optiques. La présente invention a pour but de procurer une tête de câble qui assure une jonction entre répéteur et câble capable de supporter de fortes sollicitations mécaniques sans déformation préjudiciable, et d'assurer une bonne étanchéité à l'eau. La pose d'un câble dans les fonds sous-marins allant de O à 400 mètres, nécessite l'emploi d'une armure en fils d'acier protégés par une gaine thermoplastique, pour renforcer ce câble, qui peut être accroché accidentellement par des objets quelconques, en particulier des filets de pêcheurs. Pour des niveaux supérieures à 400 mètres, l'emploi d'une armure n'est plus nécessaire. La tête de câble selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un magasin de stockage d'un excès de longueur des fibres opti- ques, et en ce que le câble d'accès est constitué par un tube dans lequel les fibres optiques s'étendent librement. -2 Avantageusement un manchon de bourrage disposé autour de la gaine de protection limite la flexion du câble au niveau de l'extrémité de la pièce d'ancrage, c 8 té extérieur de la tête. Selon une autre caractéristique le magasin de stockage est une botte à mou dans laquelle est refoulée la fibre optique excédentaire. Selon un autre exemple de tête de câble le magasin de stockage est un mandrin ou vient s'enrouler l'excès de longueur de fibres comme décrit dans le brevet n 81 24514 de la Demanderesse. D'autres modes de réalisation du dispositif de raccordement mon- trent que le câble ne dispose pas d'une armure en fils d'acier protégés par une gaine thermoplastique; le magasin de stockage et la pièce de raccordement étant alors bloqués en translation dans la pièce d'ancrage par une pièce de retenue, ou la botte à mou étant située dans le répé- teur, la tête de câble ne comporte alors que les pièces nécessaires à la tenue en traction du câble, et le tube formant câble d'accès, recouvert d'une gaine en matière thermoplastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit donnée à titre d'exemple, en référence aux figures du dessin annexé dans lesquelles chaque câble comprend un conducteur de retour recouvert par une gaine de protection. La figure 1 représente en élévation à l'échelle 1, une extrémité d'un câble avec ses différents composants. La figure 2 représente une tête de câble avec armure dont le maga- sin de stockage est une botte à mou; l'ensemble formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage doit être libre en translation dans la pièce d'ancrage, car si le câble subit une traction intempestive, l'armure va supporter cet effort Le câble possède donc une possibilité de déplacement suffisante pour ne pas subir les effets de cette traction. La figure 3 représente une tête de câble sans armure dont le maga- sin de stockage est également une botte à mou; l'ensemble formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage est bloqué en translation dans la pièce d'ancrage. La figure 4 est une vue de détail des figures 2 et 3 représentant l'ensemble formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage qui est dans ce cas est une botte à mou. La figure 5 représente les opérations de jonction des fibres opti- ques dans le cas o le magasin de stockage est une boîte à mou. La figure 6 représente une tête de câble avec armure, dont le magasin de stockage est un mandrin d'enroulement des fibres; l'ensemble formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage doit être libre en translation dans la pièce d'ancrage, car si le câble subit une traction intempestive, l'armure va supporter cet effort Le câble pos- sède donc une possibilité de déplacement suffisante pour ne pas subir les effets de cette traction. La figure 7 représente une tête de câble sans armure, dont le magasin de stockage est un mandrin d'enroulement; l'ensemble formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage est bloqué en transla- tion dans la pièce d'ancrage. La figure 8 est une vue de détail des figures 6 et 7 représentant l'ensemble formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage qui est, dans ce cas, un mandrin d'enroulement. La figure 9 représente une tête de câble sans armure dont la pièce de raccordement est bloquée en translation par une pièce de retenue, le magasin de stockage étant une botte à mou située dans le répéteur. La figure 10 est une vue de détail de la figure 9 représentant la pièce de raccordement et le câble d'accès. Dans la figure 1, le câble de la ligne 1 comporte un coeur opti- que 2 contenant les fibres optiques 3, une voûte en fils d'acier 4, un tube de cuivre 5 rétreint sur la voûte, une gaine isolante 6, en matière thermoplastique un conducteur de retour 7, une gaine de protection 8 en matière thermosplastique. Dans la figure 2 le câble 1 est protégé à l'extérieur de la tête de câble 101 par une armure 9 Cette armure est maintenu en place sur le manchon de bourrage 13 par l'intermédiaire de frettes 10, et elle est fixée à la pièce d'ancrage 14 par des fourreaux 11 sertis Des anodes de zinc 12 évitent la corrosion desdits fourreaux L'ensemble 15 formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage, est libre en trans- lation dans la pièce d'ancrage 14 Un tube gainé 16 sortant de l'ensem- ble 15, constitue le câble d'accès à un répéteur 17 Ce câble d'accès présente trois spires prévoyant un débattement axial et un renflement 50 de la gaine, qui protège un joint bateau décrit par la suite. ú 533731 _ 4 Un cylindre de maintien 19 assure une meilleure rigidité de la pièce d'ancrage sur le bottier de répéteur 18 la pièce d'ancrage est fixée sur ledit bottier de répéteur par des boulons 21. Dans la figure 3 le câble 1 à l'extrémité de la tête de câble 102 est recouvert par un manchon de bourrage 30, qui empêche une trop grande flexion du câble Ce manchon est vissé sur la pièce d'ancrage 31 au moyen d'un insert métallique 32 L'ensemble 15 est maintenu en transla- tion dans la pièce d'ancrage 31, au moyen d'une pièce 33 elle-même fixée à la pièce d'ancrage par des vis 34 Un tube gainé 16 sortant de l'ensem- ble 15 constitue le câble d'accès d'un répéteur 17 Ce câble d'accès présente trois spires prévoyant un débattement axial et un renflement 50 de la gaine, qui protège un joint bateau décrit par la suite La pièce d'ancrage est fixée sur le bottier de répéteur 18 par des boulons 21. Dans la figure 4, la câble 1 est fixé à une pièce de raccorde- ment 35 au moyen d'une bague conique 36 qui vient épanouir la voûte 4 de fils d'acier dans un alésage de ladite pièce de raccordement 35. Un remplissage de fermeture 37 en résine durcissable solidifie la liaison de la voûte et de la pièce de raccordement La botte à mou 38 est vissée sur la pièce de raccordement et une étanchéité est prévue par l'intermédiaire de joints toriques 41, enfermés dans une pièce 40 qui est serrée au moyen d'une rondelle 39 Cette pièce 40 comporte un passage étanche 40 ' pour les fibres optiques Un remplissage 49 en polyisobuty- lène est effectué à travers deux orifices 49 A et 49 B fermés ultérieure- ment par deux bouchons La rondelle 39 présente un épaulement 39 ' qui permet de lover les fibres optiques 3 environ au milieu de ladite boite pour donner auxdites fibres un rayon de courbure maximum Le tube gainé 16 est constitué; d'un petit tube 42 pénétrant dans la botte à mou 38 et soudé sur celle-ci; d'une gaine isolante 43 en matière ther- moplastique La gaine isolante 6 du câble 1 et la gaine isolante 43 du tube 42 sont reconstituées par deux moulages de fermeture 46, 47 et par une gaine isolante 48 les deux moulages 46, 47 peuvent éventuellement être remplacés par un moulage unique. Un conducteur de retour 44 et une gaine de protection 45 recou- vrant la gaine 43 et l'ensemble 15 sont raccordés au conducteur de re- tour 7 et à la gaine de protection 8 du câble 1. -5 Dans la figure 5 montrant les opérations de jonction des fibres optiques, on voit successivement l'opération A de soudure proprement dite des fibres 3 recouvertes au niveau de la soudure par un manchon 51, en B l'opération de remplissage de la botte à mou, puis en C, le recou- vrement du tube 16 par un joint bateau 52 et enfin le recouvrement de l'ensemble par une gaine 43 présentant un renflement 50 au niveau du joint bateau. Dans la figure 6 le câble 1 est protégé à l'extérieur de la tête de câble 103 par une armure 9 Cette armure est maintenu en place sur le manchon de bourrage 13 par l'intermédiaire de frettes 10, et elle est fixée à la pièce d'ancrage 14 par des fourreaux 11 sertis Des anodes de zinc 12 évitent la corrosion desdits fourreaux L'ensemble 60 formé par la pièce de raccordement et le magasin de stockage, est libre en transla- tion dans la pièce d'ancrage 14 Un tube gainé 16 sortant de l'ensem- ble 60, constitue le câble d'accès à un répéteur 17 Ce câble d'accès présente trois spires prévoyant un débattement axial. Un cylindre de maintien 19 assure une meilleure rigidité de la pièce d'ancrage sur le bottier de répéteur 18 la pièce d'ancrage est fixée sur ledit bottier de répéteur par des boulons 21. Dans la figure 7, le câble 1, à l'extrémité de la tête de câble 104 est recouvert par un manchon de bourrage 53, qui empêche une trop grande flexion du câble Ce manchon est vissé sur la pièce d'ancra- ge 54, au moyen d'un insert métallique 32 L'ensemble 60 est maintenu en translation dans la pièce d'ancrage 54 au moyen d'une pièce 56, toutes deux étant fixées au bottier de répéteur 18, par des vis 55, un tube gainé 16 sortant de l'ensemble 60, constitue un câble d'accès à un répé- teur 17 Ce câble d'accès présente trois spires prévoyant un débattement axial. Dans la figure 8, le câble 1 est fixé à une pièce de raccorde- ment 58 au moyen d'une bague conique 36 qui vient épanouir la voûte 4 de fils d'acier dans un alésage conique de ladite pièce de raccordement 58. Un remplissage de fermeture 37 en résine durcissable solidifie la liai- son de la voûte et de la pièce de raccordement Les fibres optiques 3,3 ' sont soudées l'une à l'autre, les soudures étant protégées par des man- chons 59; elles sont ensuites enroulées sur un mandrin 61 Le tube 42 formant câble d'accès est engagé dans une pièce de raccordement 62 et -6 soudé sur celle-ci Un tube conteneur 63, préalablement enrobé d'une gaine isolante 64, est vissé sur les deux pièces de raccordement 58, 62 et des joints toniques 65, 66 assurent l'étanchéité Les orifices 67, 68 servent au remplissage du mandrin par un produit visqueux tel que le polyisobuthylène Une fois le remplissage terminé, ces orifices sont fermées par les bouchons 69, 70 La gaine isolante 6 du câble 1 et la gaine isolante 43 du tube 42 sont reconstituées par deux moulages de fermeture 71, 72 et par la gaine isolante 64 du tube conteneur 63 Un conducteur de retour 44 et une gaine de protection 45, recouvrant la gaine 43 et l'ensemble 15 sont raccordés au conducteur de retour 7 et à la gaine de protection 8 du câble 1. Dans la figure 9, le câble 1 est protégé à l'extérieur de la tête de câble 105 par un manchon de bourrage 82 vissé sur une pièce d'ancrage 81 au moyen d'un insert métallique 83 Le câble 1 est bloqué dans une pièce de raccordement 80, elle-même bloquée en translation dans la pièce d'ancrage 81 au moyen d'une pièce de retenue 85. Un surmoulage polyéthylène 86 entoure la pièce de raccordement 80. Des boulons 84 maintiennent la tête de câble 105 sur le bottier du répéteur 18 Le magasin de stockage 15 qui est dans ce cas une botte à mou équivalente pratiquement à la figure 4, est situé dans le répé- teur 17 Le câble d'accès 16 présente trois spires prévoyant un débatte- ment axial et un renflement 50 de la gaine, qui protège un joint bateau. Dans la figure 10, le câble 1 est fixé à une pièce de raccorde- ment 81 au moyen d'une bague conique 36 qui vient épanouir la voûte 4 de fils d'acier dans un alésage conique de ladite pièce de raccordement 81. Un remplissage de fermeture 37 en résine durcissable solidifie la liai- son de la voûte et de la pièce de raccordement Le tube 42 reçoit les fibres optiques 3 et l'opération de jonction des fibres s'effectue sui- vant le procédé de la figure 5 Dès que le joint bateau 52 est mis en place, on recouvre le tube d'une gaine de protection 43 présentant un renflement 50 Le surmoulage polyéthylène 86 se raccorde à la gaine de protection 43 et à la gaine isolante 6 du câble 1 Un conducteur de retour et une gaine de protection, non représentés, enrobent le câble 1, le surmoulage 86 et la gaine de protection 43. Sans sortir du cadre de l'invention, le câble peut ne pas posséder de conducteur de retour protégé par une gaine de protection. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de raccordement entre un câble immergé à fibres optiques et un répéteur comportant un câble d'accès des fibres optiques, ledit câble étant constitué d'un coeur optique contenant les fibres optiques, d'une voûte en fils d'acier, d'un tube de cuivre rétreint sur la voûte, d'une gaine isolante, l'extrémité de ce dit câble étant fixée à une pièce de raccordement par l'intermédiaire d'une bague conique et d'un remplissage en résine durcissable, caractérisé en ce qu'il comprend un magasin de stockage d'un excès de longueur de fibres optiques, et en ce que le câble d'accès est constitué par un tube ( 16) dans lequel les fibres opti- ques ( 3) s'étendent librement. 2/ Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un manchon de bourrage disposé autour de la gaine de protection limite la flexion du câble au niveau de l'extrémité de la pièce d'ancrage côté extérieur de la tête. 3/ Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le magasin de stockage est une botte à mou ( 15) dans laquelle est refoulée la fibre optique excédentaire. 4/ Dispositif de raccordement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la boite à mou ( 15) comporte à l'intérieur, une rondelle ( 39) présentant un épaulement ( 39 ') qui permet de lover les fibres opti- ques ( 3) environ au milieu de ladite botte pour donner auxdites fibres un rayon de courbure maximum. / Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le magasin de stockage est un mandrin ( 60) o vient s'enrouler l'excès de longueur de fibres. 6/ Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble ne dispose pas d'une armure en fils d'acier protégés par une gaine thermoplastique, le magasin de stockage et la pièce de raccor- dement étant alors bloqués en translation dans la pièce d'ancrage, par une pièce de retenue. 7/ Dispositif de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le câble ne dispose pas d'une armure, la botte à mou ( 15) étant située dans le répéteur, la tête de câble ne comporte alors que les pièces nécessaires à la tenue en traction du câble et le tube ( 16) formant câble d'accès recouvert d'une gaine en matière thermoplastique.