Brevet FR2734085A1 — publié le 19961115

La présente invention se rapporte aux connecteurs qui permettent simultanément de raccorder et de suspendre les sonars destinés à être suspendus à un câble électro-porteur. Elle concerne également les procédés de fabrication des pièces d'ancrage permettant de solidariser mécaniquement le câble électro-porteur et le connecteur. On connait des sonars qui sont destinés à être suspendus sous un hélicoptère par un câble enroulé sur un treuil. L'hélicoptère s'immobilise en vol stationnaire, déroule le câble, et le sonar plonge dans la mer pour détecter les corps immergés. Le sonar est ensuite rapatrié dans le corps de l'hélicoptère par enroulement du câble sur le treuil. Le câble permettant de suspendre le sonar comprend également des connecteurs électriques permettant d'alimenter l'émetteur du sonar, de lui envoyer des signaux de commande et de recueillir les signaux de détection. Les conditions opérationnelles des opérations de descente du sonar et de récupération de celui-ci doivent être extrêment rapides pour des raisons de sécurité. Le câble est donc soumis à des efforts très importants et il est conçu pour résister à ces efforts. II doit bien entendu en être de même pour la jonction entre le câble et le sonar. Dans la pratique cette jonction n'est pas permanente et on utilise un connecteur permettant de désolidariser très rapidement le câble du sonar (15s), de manière par exemple à pouvoir effectuer en atelier les travaux de maintenance sans être encombré par l'hélicoptère et par le câble. Les connecteurs utilisés sont prévus bien entendu pour pouvoir résister aux efforts imposés par les manoeuvres, ce qui ne nécessite qu'un dimensionnement suffisant des pièces du connecteur. Les difficultés qui se présentent alors se situent à la jonction entre le câble et le connecteur, où les moyens utilisés doivent permettre une reprise d'effort en présentant une résistance suffisante sans fragiliser le câble. Les techniques classiques de l'amarrage d'un câble sur un objet, par exemple en fabriquant une boucle qui est fermée à l'aide d'une pièce boulonnée, présentent de nombreux inconvénients tant par leurs dimensions que par la nécessité dans le cas d'un câble électro-porteur de venir retourner les connexions électriques qui sortent de l'extrémité du câble, pour les faire rentrer à un autre niveau dans l'appareil supporté par le câble. Ceci revient en fait à dissocier au niveau de la connexion les fonctions de traction par le câble et de connexion électrique par celui-ci. Pour pallier ces inconvénients, I'invention propose un connecteur pour sonar suspendu, du type comprenant un corps ayant une tête et une base muni d'un trou axial pour enfiler un câble électro-porteur et muni de moyens d'ancrage de ce câble sur le corps, principalement caractérisé en ce que le corps comporte une pièce femelle dans laquelle se visse une pièce mâle, en ce que les moyens d'ancrage comprennent une pièce d'appui placée dans la pièce femelle entre celle-ci et la pièce mâle et comprenant une cavité axiale cylindro-conique dont la partie conique est située vers la tête du connecteur, en ce qu'ils comprennent également une pièce de reprise d'efforts surmoulée sur le câble et dont la forme est adaptée à celle de ladite cavité axiale, et en ce que la pièce mâle comprend un épaulement venant s'appuyer sur la base de l'extrémité cylindrique de la pièce de reprise d'effort pour s'opposer aux efforts de pression hydrostatique tendant à faire pénétrer le câble dans le connecteur. Selon une autre caractéristique, I'épaulement de la pièce mâle comprend un trou axial permettant de laisser passer la partie centrale du coaxial de connexion du câble électro-porteur, ce trou présentant une face d'appui conique s'ouvrant vers la base du corps, le connecteur comprend en outre une pièce conique adaptée à cette base d'appui conique pour pincer entre elle et la base d'appui la tresse de ce coaxial, et comprend un écrou pour venir bloquer cette pièce conique contre la face conique du trou en immobilisant la tresse de masse du coaxial. Selon une autre caractéristique, le porteur mécanique de reprise d'effort du câble électro-porteur est détressé au niveau de la pièce de reprise d'effort de manière à ce que les brins qui le composent s'épanouissent à l'intérieur de cette pièce pour être chacun isolément solidarisé du matériau de surmoulage avec lequel est formé cette pièce. Selon une autre caractéristique, les brins du porteur mécanique sont métalliques et leur extrémité est recourbée en forme de crochet noyé dans la pièce de reprise d'effort pour améliorer la solidité de l'ensemble. L'invention propose aussi un procédé de fabrication de la pièce d'ancrage d'un tel connecteur, principalement caractérisé en ce que l'on dénude l'extrémité du câble électro-porteur pour mettre à nu le porteur mécanique, que l'on détresse celui-ci pour séparer les brins qui le composent, que l'on assemble un moule autour de la partie ainsi dénudée que l'on peigne les brins ainsi séparés pour les répartir dans la cavité du moule, et que l'on injecte un produit polymérisable dans ce moule en noyant à l'intérieur de ce produit lesdits brins. Selon une autre caractéristique on traite les brins pour améliorer l'adhérence de ceux-ci au produit polymérisable. Selon une autre caractéristiques, les brins du porteur mécanique sont métalliques et on les recourbe à leur extrémité pour former des crochets noyés dans le matériau formant la pièce d'ancrage. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif au regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1 une vue partielle en perspective d'un sonar suspendu à un câble; - la figure 2 : une section d'un câble électro-porteur utilisé dans l'invention - la figure 3 . une vue en demi-coupe verticale d'un connecteur selon l'invention, et - la figure 4 : une vue en coupe verticale d'un moule destiné à fabriquer la pièce permettant la reprise d'effort dans ce connecteur. On a représenté sur la figure 1 une vue partielle d'un sonar destiné à être suspendu sous un hélicopère et qui est quelquefois connu sous le nom de sonar "trempé" Ce sonar comporte un corps 10 qui est accroché par son extrémité supérieure à un câble 11 par l'intermédiaire d'un connecteur 12. Ce connecteur doit présenter un certain nombre de caractéristiques et en particulier être étanche, permettre un démontage rapide, présenter un profilage hydrodynamique et enfin pouvoir résister à une poussée verticale de bas en haut pouvant atteindre plusieurs centaines de Newtons. Cette dernière caractéristique, qui semble paradoxale puisqu'en principe le sonar est suspendu au câble et tire donc sur lui vers le bas, provient de ce que lorsque le sonar est immergé la résultante des forces de pression sur sa surface correspond à la soustraction de la pression sur la surface droite du câble qui vient se retrancher de la pression sur l'ensemble de la surface du sonar. A des immersions relativement faibles cet effet peut paraître négligeable, mais compte tenu de ce qu'un tel sonar est souvent immergé à des profondeurs pouvant atteindre 1000 m cette résultante peut atteindre une valeur correspondant au produit de 100 bars par cette section droite. Le câble électro-porteur a typiquement un diamètre de 7 mm et la force correspondante est alors voisine 400 Newtons.Une pareille force, qui s'exerce donc sur le sonar vers le haut, tend alors à pousser le câble vers l'intérieur du connecteur, ce qui pour un connecteur non prévu pour résister à cet effet, cas le plus général des connecteurs qui sont étudiés pour tenir en traction et non pas en poussée, peut provoquer de sérieux désordres. Les câbles électro-porteurs usuellement utilisés présentent une structure du type coaxiale dont la figure 2 représente une coupe radiale. Les connexions électriques sont assurées par un câble interne formé d'une âme 201 entourée par une couche d'isolation 202 elle-même recouverte d'une tresse extérieure 203. Cette tresse est recouverte d'une gaine d'étanchéité 204. Sur cette gaine 204 se trouve câblé le porteur mécanique destiné à donner au câble sa résistance à la traction. Ce porteur est formé de fibres constituées d'un matériau très résistant aux efforts de traction, tel que du Kevlar (marque déposée). L'ensemble est recouvert d'une gaine extérieure 206 qui est spécialement étudiée pour présenter une grande résistance à la pression. Le connecteur 12 est représenté sur la figure 3 en demi-coupe verticale tel qu'il est connecté sur le sonar 10 et avec le câble 11 fixé à ce connecteur. Toutes les pièces sont de révolution autour de l'axe du connecteur qui est le même que celui de l'axe du câble et on n'a pas représenté les pas de vis nécessaires à l'assemblage et dont la localisation est évidente pour l'homme de l'art. Il s'étend depuis une tête en haut sur la figure jusqu'à une base en bas sur cette figure. Le corps principal de ce connecteur est formé d'une pièce femelle 301 réunie par vissage à une pièce mâle 302. Ces pièces sont par exemple en bronze ou en inox ou en titane. Le câble électro-porteur il pénètre à l'intérieur de la pièce femelle 301 par un lien axial qui traverse le connecteur de part en part.et le raccordement de cette pièce femelle sur le câble est formé d'une partie en résine 303 qui est surmoulée sur la pièce femelle après fixation du câble. A l'intérieur de la pièce femelle on a logé une pièce cylindrique 304 qui vient s'enfiler sur le câble et qui porte sur sa face extérieure des joints 305 et sur sa face intérieure un presse-étoupe 306 maintenu par un épaulement. Sur cette pièce porte-joint vient s'appuyer une pièce d'appui 307 dont l'intérieur est usiné selon une forme cylindro-conique dont le cone est orienté vers le haut du connecteur. Le câble 11 comporte une pièce de reprise d'efforts 308 qui est surmoulée sur lui et dont la forme extérieure est cylindro-conique complémentaire de la forme intérieure de la pièce d'appui 307, avec un épaulement 309 qui vient rétrécir la partie inférieure cylindrique. Selon l'invention cette pièce surmoulée de reprise d'efforts est d'une part ancrée sur le câble par surmoulage sur celui-ci avec imbrication dans le matériau de surmoulage des brins du porteur mécanique 205. D'autre part la partie conique de cette pièce vient appuyer contre la partie conique de la pièce d'appui 307 qui vient elle-même s'appuyer sur la pièce porte-joint 304 qui elle-même reporte l'effort sur le pièce femelle 301. Ceci assure la résistance aux effets de traction. La pièce mâle 302 vient se visser à l'intérieur de la pièce femelle 301. Elle comporte des joints 310 qui permettent de maintenir l'étanchéité et un épaulement supérieur qui vient s'appuyer sur la base de la pièce de reprise d'efforts 308. Cet épaulement assure la résistance aux efforts de poussée du câble vers l'intérieur du connecteur.. En outre une pièce à section conique 311 vient s'enfiler sur le câble à l'intérieur de la pièce mâle 302. Elle est bloquée contre la partie conique inférieure de l'épaulement de la pièce male 302. surmoulée de reprise d'effort 308 à l'aide d'un écrou 312 lui-même placé à l'intérieur de la pièce mâle. Cette pièce conique permet de coincer la tresse de masse 203 du câble coaxial. Cette pièce mâle permet donc de supporter les efforts dus à la pression, qui tendent comme expliqué plus haut à faire entrer le câble dans le connecteur. La partie inférieure de la pièce mâle se termine par des organes de connexion électriques 313 qui sont surmontés d'un deuxième presseétoupe 314. On obtient ainsi une chambre de câblage délimitée par l'écrou 312, les moyens de connexion 313, le presse-étoupe 314 et les parois intérieures de la pièce mâle 302. A l'intérieur de cette chambre de câblage le coeur du câble, formé des conducteurs et des isolants permettant d'obtenir les connexions électriques, forme une boucle permettant d'obtenir le débattement nécessaire au câblage de ce coeur sur les moyens de connexion 313. En outre le connecteur comprend un manchon coulissant 315 qui vient coulisser sur la pièce mâle 302 afin de pouvoir faire fonctionner des moyens de verrouillage, tels qu'un écrou, du connecteur sur le corps du sonar. Sur ce manchon coulissant solidaire de l'écrou de fixation est surmoulée une pièce 316 dont le profil extérieur hydrodynamique est dans le prolongement du profil du surmoulage 303 et du corps 10 du sonar. La partie inférieure de cette pièce est conforme à la partie creuse qui reçoit le connecteur, de manière à ce qu'en coulissant de haut en bas cette pièce vienne s'engager dans les canelures anti rotation dans cette partie creuse. A la fin de ce mouvement de translation un joint torique 317 vient s'engager dans une gorge creusée dans cette partie coulissante et dans une gorge ménagée dans la partie creuse du corps du sonar, ce qui verrouille le mouvement de translation et permet de maintenir fermement le connecteur sur le sonar. A la fin de ce mouvement des moyens de verrouillage en rotation, représentés sommairement sous la référence 318, permettent de verrouiller en rotation le capot coulissant et tournant. Ces deux verrouillages sont bien entendu réversibles pour permettre des montages et démontages faciles et rapides du connecteur. En ce qui concerne le maintien du câble dans le connecteur, la pièce essentielle est la pièce surmoulée de reprise d'effort 308 qui vient supporter par sa partie conique supérieure les efforts de traction du sonar sur le câble et par sa partie plate inférieure les efforts de pression tendant à enfoncer le câble dans le connecteur qui ont été décrits plus haut. Pour fabriquer cette pièce, I'invention propose un procédé de surmoulage dans lequel on commence par dénuder l'extrémité du câble destinée à venir recevoir cette pièce pour mettre à nu le porteur mécanique 205 sur une longueur suffisante, en éliminant donc la partie de la gaine 206 correspondant à la partie à dénuder. On détresse ensuite les brins du porteur mécanique et on les raccourcit à une longueur suffisante permettant d'obtenir la longueur nécessaire de la partie coaxiale interne destinée à être raccordée à la pièce de connexion 313. On traite ensuite ces brins pour obtenir de bonnes capacités d'adhésion au matériau de surmoulage. Ce traitement consistera dans le cas du Kevlar à attaquer celui-ci par un primaire d'accrochage classique. Pour les autres matériaux on utilisera un solvant approprié. Comme représenté sur la figure 4, on vient ensuite mettre en place sur l'extrémité du câble ainsi préparé deux demi-coquilles 401 et 402 qui sont assemblées pour former un moule présentant un creux intérieur dont la forme correspond à celle de la pièce 308 à obtenir. Ce moule est disposé de telle manière que le début de la partie dénudée du câble soit à l'intérieur de la partie conique du creux et que les brins du porteur mécanique 205 s'épanouissent dans la partie cylindrique de ce creux sans déborder de la partie supérieure du moule. Ces brins sont répartis uniformément à la périphérie de cette partie cylindrique par peignage à l'aide par exemple d'un instrument semblage à une petite fourchette. On injecte ensuite à l'intérieur du moule un produit polymérisable. Cette injection se fera de préférence avec une seringue, de manière à pouvoir obtenir facilement une bonne imprégnation des brins 205 du polyuréthane. On chauffe ensuite ce produit polymérisable, qui est par exemple, le temps nécessaire à obtenir la polymérisation. On termine enfin par un démoulage de la pièce qui est ainsi fermement accrochée au câble et qui permet de supporter les efforts décrits plus haut. Ce procédé peut s'appliquer à toutes sortes de porteurs mécaniques. Dans le cas d'un porteur mécanique formé de fils métalliques, on profitera des caractéristiques de ces matériaux pour former des crochets au bout des brins, de manière à améliorer encore la tenue de l'ensemble. REVENDICATIONS 1. Connecteur pour sonar suspendu, du type comprenant un corps ayant une tête et une base muni d'un trou axial pour enfiler un câble électro-porteur et muni de moyens d'ancrage de ce câble sur le corps, caractérisé en ce que le corps comporte une pièce femelle (301) dans laquelle se visse une pièce mâle (302), en ce que les moyens d'ancrage comprennent une pièce d'appui (307) placée dans la pièce femelle entre celle-ci et la pièce mâle et comprenant une cavité axiale cylindro-conique (309) dont la partie conique est située vers la tête du connecteur, en ce qu'ils comprennent également une pièce de reprise d'efforts (308) surmoulée sur le câble et dont la forme est adaptée à celle de ladite cavité axiale, et en ce que la pièce mâle comprend un épaulement venant s'appuyer sur la base de l'extrémité cylindrique de la pièce de reprise d'effort pour s'opposer aux efforts de pression hydrostatistique tendant à faire pénétrer le câble dans le connecteur. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaulement de la pièce mâle comprend un trou axial permettant de laisser passer la partie centrale du coaxial de connexion du câble électro-porteur, ce trou présentant une face d'appui conique souvrant vers la base du corps, en ce qu'il comprend en outre une pièce conique (311) adaptée à cette base d'appui conique pour pincer entre elle et la base d'appui la tresse de ce coaxial, et en ce qu'il comprend un écrou (312) pour venir bloquer cette pièce conique contre la face conique du trou en immobilisant la tresse de masse du coaxial. 3. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le porteur mécanique de reprise d'effort (205) du câble électro-porteur (11) est détressé au niveau de la pièce de reprise d'effort (308) de manière à ce que les brins qui le composent s'épanouissent à l'intérieur de cette pièce pour etre chacun isolément solidarisé du matériau de surmoulage avec lequel est formé cette pièce. 4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les brins du porteur mécanique (205) sont métalliques et que leur extrémité est recourbée en forme de crochet noyé dans la pièce de reprise d'effort (308) pour améliorer la solidité de l'ensemble. 5. Procédé de fabrication de la pièce d'ancrage d'un connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on dénude l'extrémité du câble électro-porteur (11) pour mettre à nu le porteur mécanique, que l'on détresse celui-ci pour séparer les brins qui le composent, que l'on assemble un moule (401, 402) autour de la partie ainsi dénudée, que l'on peigne les brins ainsi séparés pour les répartir dans la cavité du moule, et que l'on injecte un produit polymérisable dans ce moule en noyant à l'intérieur de ce produit lesdits brins. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on traite les brins (205) pour améliorer l'adhérence de ceux-ci au produit polymérisable. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce que, les brins du porteur mécanique (205) étant métallique, on les recourbe à leur extrémité pour former des crochets noyés dans le matériau formant la pièce d'ancrage.