Brevet FR2596231A1 — publié le 19870925

Bottier pour circuits électroniques La présente invention concerne un boîtier de circuits électroniques tubulaire tel que ceux utilisés pour les répéteurs de liaison sousmarine de transmission téléphonique. Ce genre de bottier doit concilier une résistance mécanique élevée pour supporter les opérations de pose et de récupération ainsi que la pression régnant au fond de la mer, un isolement électrique important des circuits qui peuvent être à un potentiel électique très différent de celui de la mer en raison de leur mode de téléalimentation par les 10 extrémités de la liaison, et une bonne évacuation de la chaleur engendrée par les circuits électroniques vers le milieu extérieur. Avec les systèmes actuels de transmission, qui fonctionnent à très grande vitesse, les circuits électroniques dissipent davantage de chaleur. Si l'on ne veut pas que leur température de fonctionnement 15 augmente considérablement ce qui est néfaste à leur fiabilité à long terme, il est nécessaire d'augmenter les capacités de dissipation du boîtier. Pour résoudre ce problème diverses solutions ont déjà été apportées dans la technique antérieure. On connaît notamment par le brevet français FR-A-2 558 664 un bottier pour répéteur dans lequel les circuits électroniques' sont répartis sous forme de modules spécialisés par fonction et enfermés-dans des bottiers en forme de galette empilés dans une enveloppe tubulaire en acier résistant à la pression. Chaque module comporte une cloison 25 médiane supportant des circuits électroniques entourée d'un carter annulaire équipé sur quatre côtés de patins élastiques qui prennent appui sur la paroi intérieure de l'enveloppe tubulaire et assurent à la fois l'isolement électrique et la transmission de la chaleur à l'enveloppe. Outre le complexité de réalisation des patins, cette struc30 ture a pour inconvénient d'imposer aux calories un long cheminement avec des passages par des étranglements avant de pouvoir être évacuées au travers de l'enveloppe. On connait également par le brevet français FR-A-2 546 009 un autre bottier de répéteur dans lequel les circuits électroniques sont 35 répartis en modules montés dans des bâtis en forme de secteurs de -2 cylindre de 1200 s'assemblant par trois en un seul cylindre se plaçant à l'intérieur d'une enveloppe tubulaire résistant à la pression et assurant l'isolement électrique. Le diamètre intérieur de l'enveloppe tubulaire est légèrement plus grand que celui du cylindre formé par les 5 bâtis assemblés afin de tenir compte des déformations dues à la pression extérieure. Les bâtis sont plaqués contre la paroi intérieure de l'enveloppe grâce à des ressorts intercalaires qui tendent à les éloigner les uns des autres. Cette structure a pour inconvénient d'utiliser, pour l'évacuation de la chaleur par conduction au travers de 10 l'enveloppe, des surfaces de contact entre des surfaces profilées qui doivent s'adapter parfaitement alors que l'une d'entre elle est susceptible de se déformer sous l'action de la pression extérieure et que le sytème de montage par ressorts intercalaires peut ne pas répartir les Jeux de manière uniforme et produire des désalignements. La présente invention a pour but un bottier de circuits électroniques du genre précédant, à capacité de refroidissement peu influencée par les déformations de l'enveloppe, restant simple de conception et de montage. Elle a pour objet un boîtier pour circuits électroniques 20 comportant une enveloppe tubulaire dans laquelle sont assemblés des bâtis en forme de secteur de cylindre supportant les circuits électroniques. Ce bottier comporte des moyens de fixation des bâtis à l'enveloppe formés, à une extrémité de l'enveloppe, par un épaulement qui fait corps avec la paroi interne de l'enveloppe et auquel les bâtis sont fixés par 25 un côté et, à l'autre extrémité de l'enveloppe, par une bague expansible se vissant aux bâtis du côté opposé à l'épaulement et se bloquant par expansion à l'intérieur de l'enveloppe, ainsi qu'un manchon intercalaire souple, à faible résistance thermique, placé entre les bâtis et la paroi interne de l'enveloppe. La fixation des bâtis en forme de secteur circulaire à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire d'un côté sur l'épaulement interne et de l'autre sur la bague expansible se coinçant contre la paroi interne de l'enveloppe permet d'aligner les bâtis, par rapport à la paroi intérieure de l'enveloppe avec une grande précision et par conséquent 35 d'assurer une grande uniformité à l'épaisseur du volume annulaire -3 réservé au manchon intercalaire souple qui, en raison de sa souplesse, s'adapte aux déformations de l'enveloppe dues à la pression d'immersion sans modifier ses surfaces de contact. La bague expansible est avantageusement formée d'un anneau 5 coulissant avec jeu dans l'enveloppe et vissé aux bâtis, et d'un ensemble de coins intercalés entre l'anneau et l'enveloppe et repoussés par les bâtis vers le haut de rampes portées par la périphérie de l'anneau. Le manchon intercalaire souple à faible résistance thermique est avantageusement un tricot métallique dont les mailles assurent de 10 nombreux points de contact. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-jointe d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en perspective avec arrachement partiel d'un bottier de circuits électronique pour répéteur sous-marin selon l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation partiellement coupée du bottier représenté à la figure 1, - la figure 3 est une vue en bout du bottier de répéteur représenté aux figures précédentes, - la figure 4 est une vue partielle d'un détail d'une bague de fixation expansible utilisée dans le bottier du répéteur, - les figures 5 et 6 sont des vues en perspectives de coins de serrage 25 équipant la bague de fixation expansible, - et les figures 7 et 8 sont des vues illustrant le mouvement des coins de serrage au cours du montage de la bague de fixation dans le bottier, la figure 8 détaillant en outre la partie A de la figure 2. Le bottier de circuits électroniques représenté aux figures 1 à 3 30 constitue le logement des équipements électroniques et électro-optiques d'un répéteur d'une ligne de transmission sous-marine. Conçu pour résister à la pression, il est fermé de part et d'autre par des cloisons étanches non représentées, qui sont pourvues de traversée de câble. Revêtu d'une couche de polyéthylène l'isolant du potentiel de la mer, il 35 est placé dans la partie centrale du répéteur, au sein d'une carcasse qui - 4 se termine à chaque extrémité par des chambres de raccordement de câble et qui supporte les contraintes mécaniques imposées au répéteur lors des opérations de pose et de récupération. Ce bottier doit présenter une bonne résistance mécanique à la 5 pression. Refroidi par la mer au travers de la carcasse du répéteur, il doit lui même avoir une très bonne conductivité thermique afin de permettre d'évacuer un maximum de calories et de faire fonctionner les équipements à une température aussi basse que possible. Il comporte une enveloppe tubulaire 1 en acier résistant à la pression contenant un 10 ensemble cylindrique résultant d'un assemblage de trois bâtis 2, 3, 4 d'équipements en forme de secteur de cylindre. Ces bâtis 2, 3, 4 en pièces métalliques massives à très bonne conductivité thermique servent de radiateurs aux équipements qu'ils renferment. Ils sont revêtus extérieurement sur leur face cylindrique 15 d'un tricot métallique élastique 5 destiné à combler l'espace les séparant de la paroi intérieure de l'enveloppe tubulaire 1, à donner à cet espace une bonne conductivité thermique et à absorber les déformations élastiques de l'enveloppe tubulaire 1 occasionnées par les fonds marins. Ils sont fixés individuellement à l'enveloppe métallique 20 par leurs bases en forme de secteur circulaire qui sont boulonnées, l'une à un épaulement interne radial 6 de l'enveloppe tubulaire 1 et l'autre à une bague expansible 7 s'emboîtant dans l'enveloppe tubulaire 1 et se coinçant contre la paroi interne de cette dernière au droit d'une gorge 8 peu marquée. La bague expansible 7 est formée d'un anneau métallique rigide 9 à section rectangulaire équipé à sa périphérie d'un système de coins de serrage 10. L'anneau métallique 9 et l'épaulement interne radial 6 sont percés sur leur pourtour d'une série de trous axiaux 1-1 respectivement 12 laissant le passage à des vis de fixation 13 respectivement 14 se vissant 30 dans des orifices taraudés 15 respectivement 16 pratiqués en regard dans les bases des bâtis. L'anneau métallique 9 a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'enveloppe tubulaire 1 dans laquelle il peut coulisser sans effort et présente des rampes de glissement 17 régulièrement réparties sur son pourtour extérieur. Ces 35 rampes de glissement 17, davantage détaillées aux figures 4, 7 et 8, sont -5 creusées à la périphérie extérieure de l'anneau métallique 9, face à la paroi intebne de l'enveloppe tubulaire 1, en direction respectivement de génératrices d'un cône droit dont le sommet est situé extérieurement à l'anneau métallique 9, sur son axe, du côté venant au contact des 5 bâtis 2, 3, 4 et dont les génératrices font un angle d'environ 10 avec cet axe. Ces rampes ont une section transversale en forme de T avec deux rainures latérales 18, 19. Un pion 20 se dresse au bas de chaque pente, c'est-à-dire à l'extérieur tournée vers le sommet du cône, et coopère avec les rainures latérales 18, 19 pour retenir les coins de 10 serrage 10 sur l'anneau 9 lorsqu'ils sont en position effacée. Les coins de serrage 10, plus particulièrement représentés aux figures 5 et 6 sont d'une longueur légèrement plus grande que l'épaisseur de l'anneau 9. Ils ont la même pente que les rampes de glissement 17 et un profil extérieur bombé de même courbure que la paroi 15 interne de l'enveloppe tubulaire 1 à l'endroit de la gorge 8. Leur semelle plane, de même largeur que les rampes de glissement 17, est bordée latéralement de deux arêtes 21, 22 aux dimensions des rainures latérales 18, 19 dans lesquelles elles coulissent et est creusée d'une rainure longitudinale médiane 23 qui ne débouche pas du côté de la pointe 20 des coins et dégage l'espace de débattement nécessaire au pion 20. Chaque coin de serrage 10 est introduit sur une rampe de glissement 17 de l'anneau métallique 9 par le sommet de la rampe et du côté opposé à sa pointe. La figure 7 montre un coin de serrage 10 placé au bas de sa 25 rampe 17 sur l'anneau métallique 9, en position effacée et en butée contre le pion 20. Il dépasse largement de l'anneau métallique 9 du côté destiné à venir au contact des bâtis 2, 3, 4. La figure 8 qui détaille la partie cerclée en A de la figure 2 montre le même coin de serrage 10 en position de blocage alors que l'anneau métallique 9 a été vissé aux bâtis 30 2, 3 et 4 et qu'il a été contraint à remonter sa rampe 17 en raison du rapprochement de l'anneau métallique 9 des bâtis 2, 3, 4. Ce système de fixation rend le montage des bâtis 2, 3, 4 dans l'enveloppe tubulaire 1 particulièrement aisé car il ne nécessite pas de préassembler les bâtis 2, 3, 4 entre eux pour former un ensemble cylin35 drique à introduire à force dans l'enveloppe tubulaire 1. En effet, pour -6 ce faire on présente les bâtis 2, 3, 4 l'un après l'autre dans l'enveloppe tubulaire 1 ce qui ne soulève aucune difficulté puisque ceux-ci ont un espace suffisant pour rentrer sans effort. On les visse à l'épaulement radial puis on introduit contre les bâtis la bague à 5 expansion 7 avec ses coins de serrage 10 en position effacée et maintenus sur l'anneau métallique 9 par les pions 20. On visse ensuite l'anneau métallique 9 aux bâtis 2, 3, 4 ce qui le rapproche des bâtis 2, 3 et 4 et entraîne d'une part le recentrage des bâtis 2, 3, 4 par rapport à la paroi intérieure de l'enveloppe tubulaire 1 et d'autre part la 10 remontée des coins de serrage 10 le long de leur rampe, en direction de la gorge 8 de la paroi interne de l'enveloppe tubulaire dans laquelle ils se bloquent. Ce système de fixation assure un centrage très précis des bâtis 2, 3, 4 par rapport à la paroi interne de l'enveloppe tubulaire 1 ce qui 15 garantit l'uniformité de la conductivité thermique du'tricot métallique en tout point de l'espace intercalaire entre les bâtis et la paroi intérieure de l'enveloppe et assure une bonne reproductibilité des caractéristiques de dissipation thermique d'un répéteur à l'autre. On peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines 20 dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. On peut notamment modifier le nombre de coins de serrage équipant la bague à expansion et remplacer le tricot métallique par un autre matériau souple ayant un écrasement défini sous une pression connue et une bonne conductivité thermique. Les dimensions des bâtis et notamment l'angle de 25 secteur circulaire occupe par chacun d'eux peut varier. Dans l'exemple décrit, chaque bâti occupé un secteur circulaire de 120 . Mais on peut concevoir des bâtis occupant un secteur circulaire plus grand par exemple 180 deux alors suffisent pour former un cylindre, ou plus petit. Il n'est pas non plus nécessaire d'employer un nombre de bâtis 30 permettant de reformer un cylindre, l'espace manquant pouvant être occupé par une pièce entretoise de forme adéquate. -7 REVENDICATIONS 1/ Boitier pour circuits électroniques comportant une enveloppe tubulaire (1) dans laquelle sont assemblés des bâtis (2, 3, 4) en forme de secteur de cylindre renfermant les circuits électroniques, 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation des bâtis (2, 3, 4) à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire (1) comprenant, à une extrémité de l'enveloppe tubulaire (1) un épaulement radial interne 6 qui fait corps avec la paroi interne de l'enveloppe tubulaire et auquel les bâtis (2, 3, 4) sont fixés par un c8té, et à l'autre extrémité de 10 l'enveloppe tubulaire (1) une bague expansible (7) se fixant aux bâtis (2, 3, 4) et se bloquant par expansion à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire (1). 2/ Bottier selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague expansible (7) comporte un anneau rigide (9) à section rectangulaire 15 pouvant coulisser sans effort à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire (1) et un système de coins de serrage (10) monté à la périphérie de l'anneau (9) en regard de la paroi intérieure de l'enveloppe tubulaire (1). 3/ Boitier selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit 20 anneau (9) présente des rampes de glissement (17) pour coins de serrage (10) creusées sur sa périphérie extérieure, face à la 'paroi intérieure de l'enveloppe tubulaire (1), en direction respectivement de génératrices d'un c8ne droit dont le sommet est situé extérieurement à l'anneau (9), sur l'axe de ce dernier, du c8té tourné vers les bâtis (2, 25 3, 4). 4/ Boîtier selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites rampes de glissement (17) ont une section transversale en forme de T avec deux rainures latérales (18, 19). / Boîtier selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bas de 30 chaque rampe de glissement (17) est barré par un pion (20). 6/ Bottier selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits coins de serrage (10) ont une longueur supérieure à l'épaisseur de l'anneau (9). 7/ Boitier selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits coins 35 de serrage (10) ont une semelle plane de même largeur que les rampes de - 8 glissement (17) bordée latéralement de deux arêtes (21,22) aux dimensions des rainures latérales (18, 19) dans lesquelles elles coulissent. 8/ Bottier selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits coins de serrage (10) ont une semelle plane creusée inférieurement d'une 5 rainure longitudinale médiane (23) ne débouchant pas du c8té de la pointe des coins et servant d'espace de débattement aux pions (20). 9/ Bottier selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits coins de serrage (10) ont un profil extérieur bombé de même courbure que la paroi interne de l'enveloppe tubulaire (1) à l'endroit d'une gorge (8) 10 dans laquelle lesdits coins se bloquent.