Brevet FR2594269A1 — publié le 19870814

La présente invention concerne un dispositif pour la protection de jonctions de câbles d'énergie et d'épissures de câbles téléphoniques et son procedé de mise en oeuvre. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif pour la protection de jonctions et d'épissures de câbles, en particulier pour la protection de jonctions de câbles d'énergie et d'épissures de câbles téléphoniques, qui soit étanche à la pénétration et à la fuite des fluides et des gaz, qui présente un niveau de protection mécanique et physico-chimique équivalent à celui des gaines de câbles, et qui soit rapide et facile à mettre en oeuvre sur le chantier. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour la protection de jonctions et d'épissures de câbles, comportant une enveloppe tubulaire en matériau thermoplastique et deux embouts tubulaires en matériau élastomère vulca nisé ou réticulé ou en matériau thermorétractable, les embouts étant placés en extension sur chacune des extrémités de l'enveloppe tubulaire, le diamètre intérieur au repos d'au moins une portion longitudinale de chaque embout étant choisi de façon qu'un moulage par compression des extrémités de l'enveloppe sur les gaines de câbles puisse s'effectuer lorsque lesdites extrémités sont soumises à un apport de chaleur. L'invention concerne aussi le procédé de mise en oeuvre de ce dispositif, selon lequel on enfile l'en- veloppe tubulaire munie de ses embouts sur des gaines de câbles à raccorder, on repousse l'enveloppe en dehors de la zone de jonctionnement ou d'épissurage, on réalise les opérations de jonctionnement ou d'épissurage selon des procédés par ailleurs connus, on déplace l'enveloppe de façon qu'elle vienne recouvrir la zone de jonctionnement ou d'épissurage et on effectue un apport de chaleur à chaque extrémité de l'enveloppe, de façon à obtenir son moulage sur les gaines de câbles sous l'effet de compression des embouts. L'enveloppe tubulaire est réalisée en un matériau thermoplastique relativement rigide à température ambiante et fluide au-dessus de sa température de fusion ou de ramollissement. Les embouts tubulaires en matériau élastomère ou en matériau thermorétractable peuvent avoir un diamètre uniforme ou variable, le diamètre intérieur de la partie la plus étroite des embouts étant choisi de façon qu'un moulage avec compression puisse s'effectuer sur les gaines de câbles à raccorder du plus petit diamètre. Le diamètre intérieur de la partie la plus large est inférieur ou égal au diamètre extérieur de l'enveloppe tubulaire. Selon une forme d'exécution de l'invention, chacun des embouts comporte longitudinalement une première portion de forme cylindrique et de diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre de la plus petite gaine de câbles à raccorder, une deuxième portion de diamètre variable, en forme de tronc de cône et une troisième portion de forme cylindrique et de diamètre intérieur inférieur ou égal au diamètre extérieur. de l'enveloppe. Selon une autre forme d'exécution chacun des embouts est constitué d'une portion d'une gaine de matériau thermorétractable. Les embouts sont mis en place en extension sur les extrémités de l'enveloppe tubulaire. Le taux d'extension de la partie étroite des embouts sera, de préférence, compris entre 1,5 et 6 plus particulièrement entre 2 et 3. Les embouts peuvent en outre comporter à l'une de leurs extrémités une collerette, destinée à être montée du côté de la partie centrale de l'enveloppe, de façon à permettre la délimitation de la zone de chauffage lors de l'apport de chaleur nécessaire au moulage des extrémités de l'enveloppe sur les gaines de câbles et de façon à faciliter la saisie lors de la mise en extension. L'enveloppe tubulaire sera de préférence réalisée à l'aide de matériaux thermoplastiques semblables à ceux utilisés pour la réalisation des gaines de câbles, en partilier les polyoléfines telles que les polyéthylènes BD, HD, linéaires BD, les copolymères de l'éthylène et de l'acétate de vinyle, les copolymères de l'éthylène et de l'acrylate d'éthyle ou de butyle etc... On peut également utiliser des mélanges de ces polyoléfines entre elles ou avec des élastomères, par exemple 1'EPR ou 1'EPDM ou 1'EVA (ethylènevinyl acétate). Ces matériaux peuvent en outre contenir des additifs tels que ceux destinés à améliorer leur mise en oeuvre ou leur résistance au vieillissement, en particulier du noir de carbone. Les embouts quant à eux peuvent être réalisés en matériaux élastomères vulcanisés tels que caoutchouc silicone, EPDM, caoutchouc butyle etc... formulés pour présenter un allongement à la rupture supérieur à 300% et une bonne élasticité ou en matériau thermorétractable c'est-à-dire un mélange polyéthylène-élastomère,du polyéthylène, l'ensemble étant- réticulé chimiquement ou par rayonnement. Outre ses bonnes qualités d'étanchéité et son excellent niveau de protection mécanique et physico-chimique, le dispositif de l'invention est économique grâce à sa conception simple à base de trois éléments principaux simples. Ce dispositif est facile et rapide à mettre en oeuvre. I1 présente en outre l'avantage de s'adapter à différents diamètres de câbles avec un nombre restreint de types d'embouts. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et qui se réfère aux dessins sur lesquels La figure 1 montre en demi-coupe longitudinale un exemple de dispositif selon l'invention, tel que mis en place avant chauffage de ses extrémités, l'autre demi-coupe montrant le même dispositif après chauffage de ses extrémités; La figure 2 montre une vue en perspective d'un exemple de réalisation des embouts selon l'invention; La figure 3 montre une vue en perspective d'une extrémité du dispositif de l'invention selon une variante d'exécution de ce dispositif; La figure 4 est une coupe longitudinale partielle montrant l'extrémité d'une forme d'exécution du dispositif tel que mis en place et après chauffage;; Les figures 5a à 5d représentent les étapes principales de la mise en oeuvre du dispositif de l'invention. Comme représenté à la figure 1, le dispositif comporte une enveloppe tubulaire 1 en matériau thermoplastique, et deux embouts 2, 2' en matériau élastomère, placés en extension sur les extrémités de l'enveloppe 1. Les matériaux utilisés sont, par exemple, pour l'enveloppe tubulaire 1 du polyéthylène BD, pour les embouts du caoutchouc butyle formulé pour présenter un allongement à la rupture supérieur à 300% et une bonne élasticité. Selon une première variante d'exécution du dispositif, les embouts 2, 2' tels que représentés à la figure 2, ont une forme qui comporte longitudinalement une première portion 6 de forme cylindrique et de diamètre intérieur choisi de façon qu'un moulage avec compression puisse s'effectuer sur la gaine de câbles à raccorder du plus petit diamètre, une deuxième portion 7 de diamètre variable, en forme de tronc de cône, et une troisième portion 8 de forme cylindrique et de diamètre intérieur inférieur ou égal au diamètre extérieur de l'enveloppe tubulaire. Chacun des embouts comporte à son extrémité de plus grand diamètre une collerette 9 en saillie vers l'extérieur et destinée à délimiter la zone de chauffage quand l'apport en chaleur pour le moulage se fait à l'aide d'un chalumeau ou d'un pistolet à air chaud. Selon une autre forme d'exécution des embouts, non représentée, les embouts en élastomère vulcanisé ou en matériau thermorétractable sont de forme cylindrique de diamètre uniforme, choisi de façon qu'un moulage avec compression puisse s'effectuer sur les gaines de câbles du plus petit diamètre. Bien entendu, d'autres formes des embouts présentant un diamètre variable peuvent être envisagées, pour autant que le diamètre d'au moins une portion longitudinale de ceux-ci permette un moulage avec compression de l'extrémité de l'enveloppe sur les gaines de câbles à raccorder du plus petit diamètre, le taux d'extension de la partie étroite des embouts lorsqu'ils sont placés en extension sur les extrémités de l'enveloppe tubulaire étant de préférence compris entre 2 et 3. L'enveloppe tubulaire 1 peut être constituée d'une seule couche h^m.cgène cu de plusieurs couches adhérentes entre elles. Elle peut comporter, sur sa surface intérieure, en dehors des zones d'extrémités devant être moulées, une feuille métallique contrecollée, par exemple en aluminium. La mise en oeuvre du dispositif de l'invention comporte essentiellement les opérations suivantes, qui sont représentées à la figure 5 - la gaine tubulaire 1 munie de ses embouts 2, 2' est enfilée sur une des gaines de câbles à raccorder et repoussée en dehors de la zone de jonction ou d'épissurage (fig.Sa), - les opérations de jonctionnement ou d'épissurage, et éventuellement de protection primaire des jonc tions ou épissures, par ailleurs connues, sont réalisées (fig. 5b), - les gaines de câbles sont nettoyées, préparées et munies de joints d'étanchéité, de part et d'autre des jonctions ou épissures, et l'enveloppe tubulaire munie de ses embouts est mise en position (fig. 5c), - un apport de chaleur est effectué à chaque extrémité de l'enveloppe tubulaire 1, dans les zones recouvertes par les embouts, de façon à obtenir la fusion ou le ramolissement des extrémités de l'enveloppe, et, par suite, leur moulage sur les gaines de câbles (fig. 5d). Dans un mode particulier de réalisation, on peut utiliser des embouts constitués d'un élastomère transparent ou translucide, et placer à l'interface enveloppe tubulaire/ embouts élastomères un indicateur thermo-sensible tel qu'un ruban ou une peinture thermo-sensible, ou une poudre à point de fusion approprié, permettant à l'opérateur d'apprécier la température correspondant à la fin de l'opération de moulage. Dans un autre mode particulier de réalisation, on peut utiliser pour les embouts un élastomère conducteur de l'électricité, de manière à provoquer l'apport de chaleur nécessaire au moulage par effet Joule dans cet élastomère. Selon une autre variante d'exécution, représentée à la figure 3, l'apport de chaleur nécessaire au moulage peut se faire par l'intermédiaire de résistances chauffantes 11 disposées à l'interface enveloppe tubulaire/embouts. Dans un tel cas, on branche les extrémités de la résistance aux bornes d'un transformateur basse tension 24v ou 48 v comportant un programmateur. Connaissant les paramètres constants, nature du matériau thermoplastique, quantité de chaleur nécessaire à son ramollissement, valeur de la résistance, tension et intensité disponibles, le programmateur fixera un temps de mise en tension adéquat en fonction du diamètre de la jonction ou de l'épissure à réaliser et ce, de façon reproductible. Comme le montre la figure 4, des éléments de rem plissage 10 peuvent être mis en place sur les câbles pour servir d'appui à la partie conique du moulage et pour centrer l'enveloppe 1 par rapport aux gaines de câbles 4, 5. Ces éléments de remplissage peuvent être constitués par des rubanages en papier, un treillage de polyéthylène, des pièces en matériau allégé, souple, ou autres éléments adéquats. On utilisera plus particulièrement un ruban de mousse de polyéthylène sous forme de ruban, par exemple de densité 0,03g/cm3 à porosité fermée. Ce dernier étant enroulé autour du câble et sur une épaisseur telle que le diamètre sur enroulement soit légèrement inférieur au diamètre de l'enveloppe 1. De cette façon, notamment pour les jonctions et épissures de câbles de diamètre important, la compression des embouts élastomère-sest mieux répartie sur l'enveloppe et compense par un supportage mécanique les différences de température interne qui provoquent des ramollissements partiels engendrant par la même des plis préjudiciables à l'étanchéité et à la résistance. En fin d'opération la mousse est réduite à l'épaisseur d'un film très mince dans les zones de ramollisement du thermoplastique clest-à-dire aux extrémités, elle conserve son aspect initial dans les zones qui auront subi un échauffement plus faible. L'utilisation d'un joint d'étanchéité 12 à partir d'une colle fusible, d'un jonc de mastic, ou sous la forme d'un enroulement d'élastomère non vulcanisé en place sur les gaines de câbles permet, si nécessaire, d'augmenter l'étanchéité , par adhérence entre celles-ci ou entre la ou les gaines et les extrémités moulées de l'enveloppel. Dans tous les cas un tel joint d'étanchéité 12 limite les fuites car il est bloqué en fin d'opération de part et d'autre par l'enveloppe moulée, ce résultat étant bien visible figure 4. Les câbles téléphoniques par exemple pour éviter toute pénétration d'humidité sont maintenus à une surpression de 0,5 bar et l'étanchéité est tout à fait nécessaire, le dispositif selon l'invention joue là aussi un rôle important. Lorsque le dispositif est mis en place, et après refroidissement de l'ensemble, les embouts 2, 2' peuvent être laissés en place ou éliminés. Le dispositif de l'invention peut être utilisé pour la protection de jonctions ou d'épissures dans lesquelles sont connectés un ou plusieurs câbles à un ou plusieurs câbles, et notamment dans les cas suivants - jonction ou épissure simple - dérivation ou division à deux câbles - division à trois câbles - division à quatre câbles. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. Elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la protection de jonctions et d'épissures de câbles, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe tubulaire (1) en matériau thermoplastique et deux embouts tubulaires (2, 2') en matériau élastomère vulcanisé ou réticulé ou bien en matériau thermorétractable, les embouts étant placés en extension sur chacune des extrémités de l'enveloppe tubulaire (1), le diamètre intérieur au repos d'au moins une portion longitudinale (3, 3') de chaque embout étant choisi de façon qu'un moulage par compression des extrémités de l'enveloppe (1) sur les gaines de câbles (4, 5) puisse s'effectuer lorsque lesdites extrémités sont soumises à un apport de chaleur. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre intérieur d'au moins un des embouts varie sur au moins une partie de sa longueur. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un des embouts comporte longitudinalement une première portion (6) de forme cylindrique et de diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre de la plus petite gaine de câbles à raccorder, une deuxième portion (7) de diamètre variable, en forme de tronc de cône, et une troisième portion (8) de forme cylindrique et de diamètre intérieur inférieur ou égal au diamètre extérieur de l'enveloppe (1). 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un des embouts est de forme cylindrique de diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre de la plus petite gaine de câbles à raccorder. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque embout comporte au moins à l'une de ses extrémités une colerette (9). 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le taux d'extension de la partie la plus étroite des embouts est compris entre 1,5 et 6. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le taux d'extension de la partie la pius étroite des embouts est compris plus particulièrement entre 2 et 3. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les embouts sont constitués d'un matériau translucide et en ce qu'il comporte en outre un indicateur thermo-sensible placé aux interfaces enveloppe tubulaire/embouts. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des résistances chauffantes connectées aux bornes d'un générateur de courant et disposées aux interfaces enveloppe tubulaire/ embouts. 10 - Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'unie des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on enfile l'enveloppe tubulaire (1) munie de ses embouts (2, 2') sur une des gaines de câbles à raccorder, on repousse l'enveloppe en dehors de la zone de jonctionnement ou d'épissurage, on réalise les opérations de jonctionnement ou d'épissurage selon des procédés par ailleurs connus, on déplace l'enveloppe (1), de façon qu'elle vienne recouvrir la zone de jonctionnement ou d'épissurage, et on effectue un apport de chaleur à chaque extrémité de l'enveloppe (1), de façon à obtenir son moulage sur les gaines de câbles (4, 5) sous l'effet de compression des embouts. 11 - Procédé selon la revendication 10,caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après les opérations de jonctionnement ou d'épissurage, des opérations de nettoyage et de préparation des gaines de câbles (4,.5) à l'aide de joints d'étanchéité de part et d'autre de la zone de jonctionnement ou d'épissurage. 12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité, notamment aux gaz, sont réalisés par dépôt d'une colle fusible et/ou par un jonc de mastic et/ou sous forme d'un enroulement d'élastomère non vulcanisé sur les gaines de câbles de part et d'autre de la zone de jonctionnement ou d 'épissurage, de façon à ce qu'il soit bloqué et centré par l'enveloppe moulée. 13 - Procédé selon l'une des revendications de 1 à 12 , caractérisé en ce qu'avant l'opération de déplacement de l'enveloppe (1) sur la zone de jonctionnement ou d'épissurage, on place des éléments de remplissage (10) de part et d'autre de la zone de jonctionnement ou d'épissurage, de façon à répartir la compression et limiter les plis pendant l'apport de chaleur. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de remplissage sont des enroulements de mousse de polyéthylène sur une épaisseur telle que le diamètre sur enroulement soit légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'enveloppe (1).