Brevet FR2546308A1 — publié le 19841123

TRAVERSEE ETANCHE POUR FIBRES OPTIQUES La présente invention concerne une traversée étanche pour une pluralité de fibres optiques d'un même câble ou de plusieurs câbles. De façon générale, une traversée étanche d'une cloison ou paroi est utilisée pour isoler l'un de l'autre deux milieux contenant des fluides qui peuvent être différents et à des pressions différentes. Dans le domaine des câbles optiques de télécommunications ou de transmissions de données, destinés par exemple à une application sous-marine, il est d'usage de procéder à des essais de ces câbles ou des éléments de ces câbles en pression en installant le(s) câble(s)à fibres optiques dans un caisson rempli d'un fluide sous pression, tel que par exemple de l'eau, et fermé par un couvercle isolant ledit fluide de l'air environnant. Pour réaliser les divers essais résidant par exemple dans une mesure d'atténuation en transmission des fibres optiques à l'aide de matériel de traitement et de mesure disposé dans le milieu environnant (air), il s'avère nécessaire de faire traverser de façon -étanche les fibres optiques par la paroi du couvercle fermant le caisson. En outre, dans le cas d'un ou de plusieurs câbles optiques à densité de fibres élevée, encore appelés câbles multifibres, et à structure donnée, telle que par exemple la structure cylindrique rainurée, il est souhaitable de réaliser une traversée étanche dite multifibre dans des conditions d'encombrement très réduit et sans modification de la position géométrique des fibres optiques au niveau de la traversée. On connaît déjà différents types de traversée étanche, comme décrit par exemple dans la demande de brevet français n" 2 493 952. Selon cette demande, la traversée étanche est du type monofibre, c'est-à-dire pour une seule fibre optique, et comporte un disque de faible épaisseur ayant un trou central pour le passage de la fibre, I'étancLéité élan, obtenue par collage deux la il a- dsje sur la longueur du trou. De plus, la traversée étanche ainsi constituée est prLvue pour pouvoir supporter des pressions éles ées, d'au moins 7' bars. Toutefois, une telle traversée étanche présente des inconvenients. D'une part, la structure de cette traversée est conçue pour. une seule fibre et ne peut être adaptée pour une densité élevée de fibres optiques que par mise en place d'autant de structures de traversée qu'il y a de fibres à faire traverser, ce qui conduit à un encombrement très important et à un court de réalisation élevé. De plus, comme la pièce de -traversée est constituée par un disque de faible épaisseur, une pression élevée risque de provoquer une déformation de celui-ci, ce qui peut créer une contrainte de compression latérale sur la fibre, et partant une cassure de cette dernière. D'autre part, la fibre en sortie du disque se présente nue, donc non protégée, risquant par conséquent de se casser lors d'une manipulation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une traversée étanche du type multifibre, c'est faire pour plusieurs fibres optiques, qui est entièrement satisfaisante sur le plan de l'étanchéité, peu coûteuse, et d'encombrement réduit. A cet effet, l'invention a pour objet une traversée étanche pour une pluralité de fibres optiques, caractérisée en ce qu'elle comporte une pièce de support se présentant sous forme d'un embout de longueur donnée et percé d'une pluralité de trous pour le passage des fibres, et en ce que les fibres sont encollées sur toute la longueur des trous. On comprend qu'ainsi l'embout percé de trous permettra de faire passer globalement les fibres, c'est-à-dire toutes ensemble en une seule opération, par les trous de l'embout, ce qui garantira une mise en oeuvre rapide de la traversée. De plus, comme l'embout percé se présente sous forme d'une pièce de traversée d'une certaine longueur donnée, les contraintes sur les fibres encollées se répar tiront d bien meilleure façon sur toute la longueur des trous de passage des fibres. Selon une autre caractéristique de l'invention, les fibres présentes en sortie de l'embout sont protégées par des gaines souples en forme de tubes, ce qui évite de casser les fibres au cours de toute manipulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat tront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective éclatée de la mise en place d'une pièce de traversée selon l'invention sur un câble de transmission à fibres optiques, les deux parties extrêmes de la pièce de traversée étant représentées séparément; - la figure 2 représente une vue en élévation de la pièce de traversée selon l'invention; - la figure 3 représente une vue en coupe de la traversée étanche selon l'invention rnontée sur le câble optique de la figure I ; et - la figure 4 représente une vue en coupe de l'assemblage de la traversée étanche de la figure 3. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. Dans le but par exemple de tester un câble de transmission optique en pression, à structure par exemple cylindrique rainurée, et installé dans un caisson fermé par un couvercle et rempli d'un fluide, tel que par exemple de l'eau, à une pression donnée, par exemple de l'ordre de 120 bars, il est d'usage de faire traverser les fibres optiques du câble par la paroi du couvercle hors duquel elles débouchent à l'air libre à la pression atmosphérique d'un bar. A cet effet, on monte à l'extrémité du câble optique une traversée étanche du type multifibre, c'est-à-dire pour plusieurs fibres optiques, conforme à l'invention, et que l'on va maintenant décrire en se reportant aux figures 1 à 3. Sur la figure 1, on a représenté en 1 l'extrémité d'un câble de transmission par fibres optiques à structure par exemple cylindrique rainurée. Le câble 1, d'axe XX', comporte une armature ou âme centrale 2 destinée à rigidifier le câble et à absorber les contraintes longitudinales, autour de laquelle est disposé un support ou jonc cylindrique diélectrique 3 creusé de rainures 4, par exemple au nombre de six, longitudinales ou hélicoidales à pas simple ou alterné, à profil par exemple en forme de V, et distribuées uniformément sur la surface externe du jonc 3. A l'intérieur de chaque rainure 4 est logée une fibre optique 6, et on a représenté en 7 l'enveloppe de protection du câble. Pour le montage ultérieur de la traversée étanche selon l'invention sur le câble I, on commence par préparer l'extrémité du câble en effectuant tout d'abord un dénudage du câble sur une longueur prédéterminée, puis un maintien de l'enveloppe de protection 7 à l'aide d'un manchon élastique 9, un épanouissement vers l'extérieur des fibres 6 ainsi dégagées, et une coupe perpendiculaire à son axe du jonc 3 débarrassé de ses fibres, de telle sorte que l'âme centrale 2 fasse longitudinalement saillie. Conformément à l'invention, la traversée étanche comporte des moyens de support des fibres en sortie du câble 1, repérés globalement en 10 sur les figures I et 2, et qui comprennent une pièce lisse se présentant sous forme d'un embout 12 par exemple cylindrique, de diamètre supérieur à celui du jonc 3 et de longueur donnée L égale à un grand nombre de fois le diamètre des fibres optiques 6. Cet embout 12 est par exemple obtenu par moulage d'un matériau étanche choisi de telle sorte que ledit embout puisse supporter une pression donnée Ainsi, par exemple pour une pression maximale de l'ordre de 200 bars, l'embout moulé 12 est en un matériau non métallique, tel que par exemple une résine polymérisable à froid, composée par exemple de métacrylate de méthyle, éventuellement chargée par exemple par une silice. Pour des pressions plus élevées, de l'ordre par exemple de 1000 bars, I'embout moulé 12 peut être en un matériau métallique approprié. Comme il apparaît sur les figures I et 2, l'embout 12 constituant la pièce de traversée étanche est percé d'une pluralité d'ouvertures ou trous 14 présentant une forme en \', répartis regu- librement suivant un cercle centré sur l'axe longitudinal de l'embout, et en nombre égal à celui des rainures 4 du câble, c'est-à-dire six dans l'exemple choisi. Bien sur, la forme des trous 14 peut être quelconque, ronde par exemple, sans sortir du cadre de l'invention. De plus, le nombre de trous dans l'embout 12 représenté sur la figure I n'est pas du tout limitatif, étant bien entendu qu'il y a au moins autant de trous que de rainures dans le câble et qu'une rainure peut loger plusieurs fibres optiques. La pièce de support 10 comporte de plus une pièce intermédiaire cylindrique 16, de même diamètre que le jonc 3, et destinée à assurer le couplage du câble 1 avec l'embout 12 lors de son montage. Cette pièce intermédiaire 16 est par exemple réalisée dans le même matériau que l'embout 12 et de préférence vient de moulage avec ce dernier. La pièce intermédiaire 16 est creusée de rainures 18 longitudinales, parallèles, de profil par exemple en forme de V, et distribuées uniformément sur le pourtour externe de la pièce 16 au même écartement angulaire que les rainures 4 du câble et que les trous 14 de l'embout. Cette pièce 16 comporte également un alésage central 20 destiné à recevoir l'âme centrale 2 du câble, comme on l'expliquera par la suite. Comme il apparaît sur la figure 2, la pièce intermédiaire 16 est reliée à l'embout 12 par une gorge circulaire 21 dont le diamètre, inférieur à celui de la pièce 16, est choisi légèrement supérieur au diamètre du cercle inscrit par les fonds des rainures, la profondeur des rainures au niveau de la pièce 16 étant identique à celle du jonc 3 du câble. Après avoir préparé l'extrémité du câble 1 comme représenté sur la figure 1, les fibres optiques 6 sont positionnées par insertion dans les rainures 18 de la pièce de couplage 16, puis la pièce de support 10 obtenue par moulage est entraînée en translation en direclioll du câble l, de telle sorte que lâlie Z du cible penetre dans l'alésage 20 de la pièce 16, assurant ainsi la f ;- ion de la pièce de support lú avec le câble 1. De plus, lors de la translation de la pièce 10, les libres optiques penelrent dans les trous 14 de l'embout 12 pour le traverser et s'épanouir en sortie sur une longueur donnée, comme il apparaît sur la figure 3. Ainsi, à partir de la structure cylindrique rainurée du câble à plusieurs fibres optiques, on a conservé l'encombrement et la forme de cette structure pour réaliser une traversée étanche d'une part sans discontinuité des fibres au niveau de la traversée et d'autre part sans modification de la position géométrique des fibres au niveau de la traversée. On fait ensuite coulisser un joint torique souple 23 (figure 3), préalablement inséré autour du jonc 3, le long de la pièce de couplage 16, de façon à appliquer et maintenir les fibres au fond des rainures en V, jusqu'à ce qu'il occupe sa place définitive dans la gorge 21 (figure 2). L'opération suivante consiste à rigidifier la liaison câble 1- pièce de support 10 au moyen d'une gaine d'enrobage étanche 25 (figure 3), de longueur donnée, et par exemple venue de moulage d'une résine époxy qui se dépose autour de l'assemblage jonc 3-pièce de couplage 16. Comme il apparaît sur la figure 3 représentant le stade final du montage de la traversée sur le câble optique, l'étanchéité embout/fibres optiques est obtenue par encollage des fibres 6 sur toute la longueur des trous 14 de l'embout 12 à l'aide d'une colle 27, telle que par exemple une résine époxy, injectée dans lesdits trous par tout moyen approprié, tel que par exemple une seringue. Ainsi, cornme les fibres à l'intérieur de l'embout sont enduites de colle sur toute la longueur dudit embout, il se crée une meilleure répartition des contraintes sur les fibres. Avantageusement, les fibres optiques éclatées en sortie de la traversée étanche sont protégées par des gaines souples 30 (figure 3), en forme de tubes, éventuellement colorées, et réalisées en une matière plastique telle que par exemple le Kynar, assurant ainsi une protection mécanique des fibres lors de manipulations. Une fois les fibres positionnées dans les gaines 30, ces dernières peuvent être soit fixées par tout moyen approprié sur la face de sortie de l'embout, soit engagées dans les trous 14 sur tout ou partie de la longueur de ces derniers où elles sont encollées à l'aide par exemple d'une résine époxy injectée dans les trous 14 sur toute leur longueur, comme précédemment. On notera que la traversée étanche décrite ci-dessus en relation avec un câble optique du type cylindrique rainuré peut subir diverses modifications qui sont à la portée de l'homme du métier. Ainsi, dans le cas où les fibres optiques se présentent seules, c'est-àdire sans support de câble, on peut utiliser uniquement l'embout percé 12 de forme cylindrique ou autre sans la pièce intermédiaire de couplage 16. De plus, dans le cas d'une traversée pour des fibres optiques de deux ou plusieurs câbles de structure quelconque, il suffit de positionner sur la pièce de support 10 une pièce supplémentaire de forme appropriée assurant le regroupement des diverses fibres. La figure 4 représente un exemple d'assemblage de la traversée étanche telle qu'illustrée sur la figure 3, pour une enceinte ou caisson rempli d'un fluide à une pression donnée On a représenté en 35 la paroi ou cloison de l'enceinte à traverser dans laquelle est ménagé un logement 37 destiné à recevoir la pièce de traversée étanche (embout cylindrique 12) montée sur le câble optique 1. L'étanchéité embout/paroi est obtenue par mise en place par exemple d'un joint torique 39 placé au fond du logement 37 et contre lequel est pressé l'embout 12 par un couvercle ou bouchon 41 percé d'une ouverture centrale 43 pour le passage des gaines 30 de protection des fibres optiques 6. Le couvercle 41 est rendu solidaire de la paroi 35 par tout moyen de serrage approprié, tel que par exemple des vis représentées schématiquement par leur axe en 45. On notera que le joint d'étanchéité 39 pourrait être remplacé par exemple par un presse-étoupe (non représenté) monté autour de l'embout 12 dans le logement prévu 47, sans sortir du cadre de l'invention. Dans ce cas, le presse-étoupe assure l'étanchéité em boutlparoi et l'embout fait ainsi un efiet voute qui ne transmet aucune contrainte de compression latérale aux fibres optiques La traversée étanche selon l'invention décrite ci-dessus a été faite pour un câble de transmission optique en pression installé dans un caisson et destiné à être soumis à des essais. Bien sûr, on peut envisager d'autres applications de cette traversée étanche, et notamment celle pour des câbles pressurisables nécessitant des raccordements ou jonctions au niveau desquels une cloison est à traverser de façon étanche, sans sortir du cadre de l'invention. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté et cornprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinàisons si cellesci sont effectuées suivant l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Traversée étanche pour une pluralité de- fibres optiques (6), caractérisée en ce qu'elle comporte une pièce de support (10) se présentant sous forme d'un embout (12) de longueur donnée et percée d'une pluralité de trous (14) pour le passage des fibres, et en ce que les fibres (6) sont encollées sur toute la longueur des trous. 2. Traversee selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout (12) est obtenu par moulage d'un matériau choisi de telle sorte que l'embout puisse supporter une pression donnée. 3. Traversée selon la revendication 2, caractérisée en ce que, pour une pression maximale de l'ordre de 200 bars, le matériau comporte une résine. 4. Traversée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les fibres (6) présentes en sortie de l'embout (12) sont protégées par des gaines souples (30) en forme de tubes. 5. Traverse selon la revendication 4, caractérisée en ce que les gaines de protection (30) se prolongent longitudinalement à l'intérieur de l'embout (12) sur au moins une partie de la longueur des trous (14) où elles sont engagées, et en ce que les gaines sont encollées sur leurs parties respectives logées dans les trous de passage des fibres. 6. Traversée selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que la colle (27) est une résine époxy. 7. Traversée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que !'embout (12) est cylindrique. 8. Traversée selon la revenuica.ion 7, caractrisee e ce que les trous (14) de passage des fibres son rr-r is régulièrement suivant un cercle centré sur l'axe longitudinal de l'enb3ut. 9. Traversée selon la revendication 8, pour un cable optique comportant un jonc cylindrique (3) creusé de rainures (4) dans lesquelles sont logées les fibres optiques (6), caractérisée en ce que l'embout (12) est couplé solidairement au jonc par une piece intermédiaire cylindrique (16) creusée de rainures (18) suivant le même écartement angulaire que les rainures (4) du jonc et les trous (14) de passage des fibres, de sorte que les fibres dégagées à l'extrémité du jonc s'insèrent dans les rainures de la pièce intermédiaire (16) et pénètrent dans les trous de l'embout (12) pour le traverser. 10. Traversée selon la revendication 9, caractérisée en ce que la pièce intermédiaire (16) vient de moulage avec l'embout (12). 11. Traversée selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que le jonc comporte une âme centrale (2) faisant longitudinalement saillie, et en ce que la pièce intermédiaire (16) est pourvue d'un alésage central (20) recevant l'âme du jonc. 12. Traversée selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la pièce intermédiaire (16) est rigidifiée au jonc du câble au moyen d'une gaine d'enrobage (25) étanche collée sur la pièce intermédiaire et sur le jonc. 13. Traversée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'embout (12) est pressé par un couvercle (41) contre un joint d'étanchéité (39) placé au fond d'un logement (37) ménagé dans une paroi (35) d'une enceinte, et en ce que le couvercle est fixé à paroi par des moyens de serrage (45).