Brevet FR2783978A1 — publié le 20000331

DISPOSITIF D'ETANCHEITE POUR EXTREMITÉ DE TUBES SUSCEPTIBLES DE RECEVOIR UN CABLE. L'invention concerne un dispositif d'étanchéité pour extrémité de tubes susceptibles de recevoir un cable. Une infrastructure souterraine de tubes ou tuyaux traverse des zones inondables ou polluées. Cette infrastructure se comporte comme un drain. Elle sert au transport de l'eau, des poussières, des boues, et des gaz. Ces éléments occasionnent des préjudices pour les biens et les personnes dans les chambres de tirage, mais aussi dans les locaux empruntés par les opérateurs téléphoniques. Les risques sont donc à prendre en compte dans le cas d'un remplissage de l'infrastructure existante par des mini-tuyaux. En effet, le grand nombre de mini-tubes constitue une multiplicité de drains qui, en adduction d'immeuble par exemple, ou en zone privative, risque d'occasionner des dégâts à des tiers. L'état de l'art propose des dispositifs d'étanchéité ainsi qu'une prospective pour mini-tubes. - Il existe des dispositifs d'étanchéité du type opercule. Deux cas sont à prendre en compte: 1) les solutions sans présence de câble: a) un bouchon est introduit en extrémité, b) un bouchon est collé en extrémité, c) un matériau, un mastic ou une résine assure la fonction de bouchon, d) par bouchon déformable. 2) les solutions avec câbles: - la solution a) n'est pas possible. - la solution b) Le dispositif se caractérise alors par une pièce collée et un système en deux demi- coquilles associées avec du mastic qui entoure le câble (ou les câbles), et assure l'étanchéité, - la solution c) préconise l'utilisation d'un matériaux, d'un mastic ou d'une résine, disposé autour du ou des câbles. Cette technique permet, après polyméri- sation ou expansion, l'étanchéité. - Une autre solution repose sur une étanchéité avec volume gonflable. Dans ce cas, une poche en plastique recouverte d'un mastic est disposée autour du câble dans l'alvéole. Après gonflage, cette poche occupe toute la section et assure l'étanchéité. - Une autre solution consiste à obtenir une étanchéité par point déformable. Ce système se caractérise par un point en élastomère écrasé entre deux plaques. La déformation assure l'étanchéité autour du câble. Un brevet du déposant FR N 94 09590 décrit une étanchéité pour boîtier qui pourrait être utilisée dans l'obturation d'alvéoles. Cette technique se caractérise par un joint en élastomère qui est déformé par un presseur sous l'action de vis. - Une autre solution consiste à obtenir une étanchéité par thermorétractable. Pour cela, un manchon collé à l'intérieur de l'alvéole dispose, dans son prolongement, d'un fourreau en polymère thermorétractable avec colle pour le passage de un à trois câbles. Ce manchon, avec la chaleur, se rétreint, ce qui assure l'étanchéité. Le ou les câbles doivent être introduits dans le manchon lors de la pose. L'étanchéité à posteriori n'est donc pas envisageable. L'état de l'art dans le cas d'une réhabilitation par la pose de mini-tubes n'existe pas. En effet, cette nouvelle situation d'introduction d'une grande quantité de tubes dans une infrastructure n'ayant pas été envisagée, il n'est pas possible de décrire un état de l'art. Cependant, le problème du préjudice de l'eau et du risque lié au gaz est à considérer. Aussi, une étanchéité en extrémité de tuyaux ou de tubes est elle à envisager. (Tubes occupés d'un câble ou non.) Compte tenu de la miniaturisation de ces tubes, proches d'un diamètre d'un câble optique de télécommunications, il est tout a fait envisageable d'utiliser les techniques d'étanchéité des boîtiers ou des réseaux pneumatiques type air comprimé. On rappelle ci-dessous quelles sont les techniques existantes: a) L'étanchéité par bouchons: A l'arrivée sur un boîtier, un bouchon déformable permet l'introduction du câble après découpe et adaptation au diamètre, type boîte d'électricien. Cette étanchéité pour câble peut être envisagée pour un tube. b) L'étanchéité par mastic: Cette étanchéité réalisée avec du mastic entoure le câble ou éventuellement le tube à l'entrée dans le boîtier. La polymérisation, ou l'effet adhésif, assure l'étanchéité. c) L'étanchéité par thermorétractable: Sur les côtés du boîtier, des tuyaux ou tubulures permettent l'introduction du câble. Un manchon en polymère thermorétractable, avec une colle disposée à l'intérieur permet, après déformation thermique, une étanchéité entre le boîtier et le câble. Dans le cas sans thermorétractable, un élastomère remplace le manchon et, après déformation, assure l'étanchéité tubulure câble. d) L'étanchéité type presse-étoupe: Cette étanchéité se caractérise par un embout vissé sur le boîtier ou réalisé lors du moulage. Un joint est disposé à l'intérieur de cet embout. Le câble y est introduit et après déformation par pressage du joint, l'étanchéité est assurée. On va maintenant reprendre les diverse solutions et décrire leurs inconvénients. A - Inconvénients des techniques utilisées dans le cas d'une infrastructure classique: a) Dans le cas de l'étanchéité de tuyaux sans câble (ou avec câbles) avec simple bouchon: - il n' y a pas de tenue mécanique, et sous la pression de l'eau, le bouchon peut céder. Dans le cas du bouchon collé, une mise en oeuvre est délicate (tubulure sale ou déformée). Cette technique peut recevoir une étanchéité par mâchoires disposées autour d'un câble. Cependant, la mise en oeuvre est difficile et adaptée à un diamètre de câble. Le démontage n'est pas envisageable. En outre, cela impose une nécessité d'approvisionnement adapté aux besoins (divers diamètres d'alvéoles, divers diamètres de câbles). b) La technique avec mastic ou mousse ou résine: Contrairement à la technique précédente, ces matériaux s'introduisent autour du câble dans l'alvéole et ne nécessitent pas de précision. La mise en oeuvre de ces produits chimiques ne rend pas l'opération facile (souci de propreté, durée de polymérisation, danger pour le technicien, recyclage des cartouches ou tubes). Il est difficile de retirer ces mousses ou mastics pour réintroduire un câble par exemple. c) Dans le cas de l'utilisation d'une poche gonflable, il est nécessaire de disposer d'un espace d'introduction autour du câble. La mise en oeuvre n'est pas facile. en outre, le produit est coûteux. d) L'étanchéité par joints déformables: Cette technique coûteuse est rarement utilisée dans les infrastructures de télécommunications mais est envisageable auprès des équipements d'extrémités lors de l'arrivée des câbles dans les bâtiments. Dans le cas d'une infrastructure de mini- tubes il n'y a pas d'inconvénient révélé puisqu'aucun produit industriel n'est actuellement sur le marché. Cependant, le problème de l'étanchéité du tube seul ou du tube occupé de câble se posera. Dans le cas d'utilisation de techniques d'étanchéité de boîtiers, les difficultés auxquelles on peut s'attendre sont les suivantes: 1. étanchéité du tube dans les boîtiers. 2. étanchéité du tube en attente de pose de câble. La multitude de petits tubes, outre la gestion, va être un facteur multiplicateur des problèmes d'étanchéité à l'eau ou au gaz. 1. L'étanchéité boîtier: - par bouchon: elle présente les mêmes inconvénients que précédemment décrit. - par mastic: ce produit disposé autour du tube ne garantit pas l'étanchéité interne. Cependant, le mastic, la résine, ou la mousse expansible peuvent être introduites autour du câble, avec cependant une intervention très délicate. 2. L'étanchéité par manchon thermorétractable: Le manchon assurera une étanchéité externe au tube mais non autour du câble. 3. L'étanchéité par presse-étoupe: Comme précédemment, l'étanchéité interne n'est pas possible. Néanmoins un mastic, peut être introduit, avec les inconvénients précités. 4. L'étanchéité par raccord pneumatique: Ce produit industriel, d'un coût raisonnable, assure l'étanchéité externe ainsi que la tenue mécanique. L'étanchéité autour du câble n'est envisageable que par l'introduction d'un joint adapté au raccord. Ainsi, le concept multitubes, en attente de pose de câble arrive dans des locaux ou dans des chambres. L'étanchéité d'extrémités au gaz et à l'eau est incontournable. Cette étanchéité est compliquée par l'aspect miniature de ces tubes et des micro-câbles qui y sont introduits. Dans l'état de l'art, il n'existe pas de solutions adaptées à ce nouveau concept. Une homothétie envisagée des techniques antérieures n'est pas satisfaisante. Le but de l'invention est de proposer un dispositif à la fois d'obturation mais aussi d'tanchéité adaptable aux mini-tubes, avec ou sans câbles, avec ancrage. La technique proposée a pour avantages d'une part d'obturer et d'étancher deux types de tubes de diamètre différent (tels que dans l'application réalisée des tubes de diamètre extérieur de 8 et 14 mm) sans modification et quel que soit le matériau; d'autre part, le dispositif proposé permet l'étanchéité mais aussi l'obturation des tubes sur les boîtiers, et ceci, contrairement aux techniques antérieures, puisque l'accès du tube directement sur le boîtier n'a pas été envisagé jusqu'à présent. En conséquence, ce dispositif peut être utilisé comme raccord pour la pose, dans sa fonction d'étanchéité. Cette étanchéité placée en extrémité de tube, dans des locaux ou près des équipements, peut être, sans modification, adaptée à un boîtier ou à un contenant. L'ancrage du tube est assuré ainsi que l'étanchéité externe. L'ancrage du câble est réalisé par la déformation par pression d'un élastomère qui assure aussi la fonction principale d'étanchéité. L'invention a plus particulièrement pour objet un dispositif d'étanchéité pour extrémité de tubes susceptibles de contenir un câble, principalement caractérisé en ce qu'il comporte un joint étanche déformable de forme adaptée à l'extrémité d'un ou plusieurs tubes, un système presseur placé sur le tube apte à enfermer le joint en lui soumettant une pression, une bague assurant l'ancrage sous les effets des efforts de pression du système presseur. Le dispositif selon l'invention permet d'assurer les fonctions d'étanchéité et d'ancrage de Yfini-tubes traversés ou non par un mini-câble, sans les inconvénients des techniques antérieures et avec une possibilité de montage et de démontage sans outillage spécifique, sans formation particulière et dans un souci d'unicité. Une adaptation par miniaturisation est envisageable sur la technique de multitubes de diamètre de 5 mm, commercialisés sous la référence BICC Millénium. Ce dispositif d'étanchéité tube-câble de faible encombrement peut donc être décliné sur divers diamètres mais aussi dans diverses configurations, par exemple: extrémités de tubes dans des chambres, dans des locaux privatifs avec la responsabilité des intervenants (dégâts des eaux, gaz, poussières...) L'arrivée sur les boîtiers ou tout équipement d'organisation, de gestion de fibres ou systèmes optoélectroniques est également une application possible du dispositif. Avec ce dispositif il n'est plus nécessaire d'utiliser un mastic, ou une résine, qui sont des produits difficile à manipuler et avec des temps de polymérisation trop longs. Le dispositif permet d'assurer les fonctions d'étanchéité et d'ancrage dans toute structure de tube autre que les infrastructures de télécommunications, par exemple, infrastructure électriques. Selon une autre caractéristique, le système presseur comporte un presseur placé en extrémité du tube, un écrou à tige filetée placée autour du tube, un embout apte à enfermer le joint et à être vissé sur la tige filetée de l'écrou. Selon une autre caractéristique, la bague est déformable et de forme tronconique, elle possède des griffes d'ancrage placées sur son diamètre intérieur. Selon une autre caractéristique, l'embout comporte dans son extrémité opposée à l'écrou une partie lisse ou possédant un filetage extérieur. Selon une autre caractéristique, l'embout peut être directement intégré sur l'embase collectrice. Dans le cas de l'utilisation du dispositif dans un boitier de raccordement, l'embout pourra par exemple être moulé dans le boîtier. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui est faite ci-après et qui est donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et en regard des dessins sur lesquels: - la figure 1, représente une vue éclatée du dispositif, - la figure 2, représente une vue en coupe du joint selon la figure 1, - les figures 3 et 4, représentent une vue de profil du presseur 40 selon deux modes de réalisation, - les figures SA et 5B, représentent la bague d'ancrage 40, - la figure 6, illustre un exemple de boîtier sur lequel peut s'appliquer le dispositif conforme à l'invention, - la figure 7, illustre le dispositif après mise en place des différents éléments qui le constituent, - les figures 8 et 9, illustrent deux autres modes de réalisation, - la figure 10, illustre une vue en coupe de ces dispositifs selon les figures 8 et 9. On pourra se reporter dans un premier temps, pour mieux comprendre la description qui suit, aux schémas représentés sur les figures 1 et 7. De manière plus précise donc une obturation est réalisée sur les deux diamètres de tubes précités (0 14 et 0 8) par un joint 10 qui vient coiffer l'extrémité des tubes. La déformation mécanique de ce joint 10 associée à un accrochage sur le tube assurent les fonctions d'ancrage et d'étanchéité. Ce joint 10, lorsqu'il est traversé par un câble 20, assure la fonction d'étanchéité sur le câble mais aussi, par déformation de l'élastomère de forme spécifique, une tenue mécanique sans contrainte du câble. La fonction d'écrasement du joint 10 se fait par un système vis- écrou 30, associé à un presseur 40. Lors de cet écrasement, une bague 50 dont le diamètre intérieur comporte des griffes 51 déformables va donc pénétrer dans le matériau de la gaine du tube 1, ce qui a comme résultat d'assurer la tenue mécanique de la gaine. Le dispositif assure donc l'ancrage du tube et du câble et l'étanchéité. Il peut être placé en extrémité de tube lors de la pose pour éviter toute pollution interne du tube mais aussi pour éviter le passage d'eau et de gaz, en particulier dans les locaux. L'interchangeabilité de l'extrémité sans modification et avec un seul joint peut permettre l'adaptation à des boîtiers, à des équipements ou à des dispositifs de pose. Le joint reçoit indifféremment les tubes de diamètre de 8 mm et de diamètre de 14 mm utilisés dans le cas de l'infrastructure mini- tubes. Cependant, divers diamètres intérieurs du joint peuvent être utilisés, une homothétie est envisageable. Seuls le presseur 40 et les bagues d'ancrage 50 sont adaptés au diamètre du ou des tubes. En effet, le joint 10, par déformation de l'élastomère, peut s'adapter à des variantes de diamètre, dans des limites raisonnables. Le joint 10 disposé en extrémité de tube permet, lors de la pose de celui-ci, d'éviter l'introduction d'eau ou de poussière préjudiciable au dispositif presseur 40 seul ou raccordé sur un boîtier. Le joint en élastomère 10, tel qu'illustré par la figure 2 est déformable (cette propriété est exploitée), et comporte deux diamètres intérieurs (de 0 8 mm et 0 14 mm), ce qui permet de recevoir les deux diamètres de tubes. En extrémité interne, une partie conique 11 fermée permet l'obturation des tubes. Lorsque ce joint est traversé par un câble, une découpe 12 permet d'ajuster grâce au cône 11, le diamètre du câble. Néanmoins, il est tout à fait envisageable d'avoir des joints adaptés aux diamètres de câbles, sachant que l'élastomère peut accepter des déformations. L'extérieur de ce joint intègre les variantes de diamètres 0 8 mm et 0 14 mm dans le cas de la réalisation effectuée. Cependant, une forme arrondie 13 en extrémité mais aussi une seconde forme arrondie 14 placée sensiblement à la variante de diamètre 0 8 mm et 0 14 mm interne, donne au joint cette forme particulière de "tétine" qui assure la fonction d'étanchéité sur les tubes et sur les câbles. Le presseur 40, illustré par les figures 3 et 4, est placé sur le tube et va écraser le joint 10 dans sa cavité et la déformation de l'élastomère va assurer l'étanchéité. Derrière ce presseur 40 est placée une bague 50 illustrée par les figures 5A, 5B et 5C. Cette 'bague est déformable, de forme tronconique avec des griffes 51 sur le diamètre intérieur et va, lorsque les efforts de compression de joint vont être importants, par effet induit, elle aussi se déformer et s'accrocher sur le tube, par exemple en PVC, en PEHD, en Polypropylène. La déformation, comme dans le cas des presse- étoupe, est assurée par le principe vis-écrou, ce qui permet de concentrer des efforts co-axiaux au tube avec des outillages conventionnels. Ceci est obtenu au moyen de l'embout 60 de l'écrou 30. Cet embout est représenté vu en coupe sur la figure 10. On obtient donc un accrochage du tube dans un élément d'extrémité ou d'introduction dans un boîtier (figure 6), traversé ou non par un câble. Le dispositif est démontable et parfaitement étanche autour du tube et du câble, comme on peut le voir sur la figure 1. Selon un premier mode de réalisation tel que représenté par les figure 8 et 9, le dispositif d'étanchéité est un dispositif d'entrée de câble dans un tube. Le joint 10 est comprimé dans l'embout 60 qui permet de recevoir des tubes 1 de diamètre extérieur de 0 8 mm et 0 14 mm. Les mini-câbles 20 traversent l'élastomère 10. La déformation élastique assure l'étanchéité autour du mini-câble ainsi que son ancrage par effet de pincement sans contraintes pour celui-ci. Ce dispositif peut être placé: - en extrémité de tube, à la pose ou en attente de pose de câble (figure 1 et 7). Dans ce cas, l'embout est cylindrique. - dans une embase collectrice, par exemple à l'entrée des boîtiers ou des équipements, on a un embout vissé ou un embout collé comme représenté par les figures 8 et 9. Dans le cas des prototypes, ces embouts ont été réalisés par usinage. Un mode de réalisation industrielle se ferait par injection plastique, y compris pour les écrous, les presseurs. La rondelle 50 d'ancrage peut être réalisée par emboutissage ou par moulage dans un polymère de forte dureté (supérieure à la matière des tubes). Dans le cas de l'utilisation du dispositif pour des accès sur les boîtiers ou équipements d'extrémité: On ne va pas ici décrire en détail des boîtiers d'organisation et de gestion de fibres, cependant, afin de conserver une unicité de matériels, on utilisera une forme de boîtier telle que décrit dans la demande de brevet FR N 97 12736. On a représenté sur la figure 6 un boîtier dit module 5 tubes. Un tube de 0 14 mm peut être traversé par un câble de 0 6 mm à 7 mm et de fibres, par exemple (pour les tubes de 0 6/8 câbles 0 2 à 3). Les quatre autres embouts sont des sorties de câbles plus petits dérivés du câble précédent. Le volume de l'embout est le même puisqu'il doit accueillir indifféremment des tubes de 0 8 mm ou 14 mm. Dans ce cas, les embouts 60 sont montés par collage. Ils pourraient être visés sur le boîtier ou directement moulés sur ce boîtier. Les boîtiers utilisés peuvent être placés en boîte de dérivation, en éclatement ou en borne. Le boîtier de la figure 6 représente un boîtier de volume supérieur des boîtiers avec cinq arrivées de tubes (câbles). D'autres variantes existent, par exemple des boîtiers en épi qui peuvent recevoir les embouts dans la partie inférieure, mais aussi latéralement, un volume permet de dégager une surface inférieure et latérale qui reçoit les embouts d'étanchéité ou des boîtiers de volume supérieur qui peuvent recevoir six ou sept arrivées de tubes (câbles). Ces boîtiers se caractérisent par un volume de lovage plus ou moins grand avec un accès aux fibres par un bouchon vissé ou avec ergots. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité pour extrémité de tubes susceptibles de contenir un câble, caractérisé en ce qu'il comporte un joint (10) étanche déformable de forme adaptée à l'extrémité d'un tube ou de plusieurs tubes, un système presseur (40) placé sur le tube apte à enfermer le joint en lui soumettant une pression, une bague (50) assurant l'ancrage sous les effets des efforts de pression du système. 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système presseur (40) comporte un presseur (40) placé en extrémité du tube, un écrou à tige filetée (30) placée autour du tube, un embout (60) apte à enfermer le joint et à être vissé sur la tige filetée de l'écrou. 3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague (50) est déformable et de forme tronconique et en ce qu'elle possède des griffes (51) d'ancrage placées sur son diamètre intérieur. 4. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embout (60) comporte dans son extrémité opposée à l'écrou une partie lisse ou possédant un filetage extérieur (61). 5. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout (60) est intégré dans une embase collectrice. 6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication , caractérisé en ce que l'embout (60) est intégré dans un boîtier.