Brevet FR3088734A1 — publié le 20200522

Description Titre de l'invention : CONNECTEUR DE RACCORDEMENT HERMETIQUE REPARABLE POUR FIBRES OPTIQUES [0001] La présente invention concerne un connecteur pour fibres optiques destiné à assurer le raccordement fonctionnel de deux extrémités respectives de deux fibres optiques, et plus particulièrement de deux faisceaux d'une multiplicité de fibres optiques. [0002] L'invention concerne plus particulièrement un connecteur de raccordement étanche/ hermétique de fibres optiques. [0003] Une fibre optique assure la transmission d'un signal lumineux, porteur d'informations, d'un point à un autre. [0004] Lorsque la distance entre l'émission et la réception du signal lumineux dépasse une longueur donnée, ou encore lorsque les fibres passent d'un milieu à un autre qui sont séparés par une cloison, par exemple d'un liquide à de l'air, il est nécessaire de prévoir des dispositifs qui assurent la continuité fonctionnelle des deux sections des fibres à raccorder, ces dispositifs étant appelés connecteurs. [0005] Les connecteurs connus pour faisceaux de fibres optiques, comportent : [0006] - un corps de forme générale cylindrique et creux, avantageusement pourvu d'un disque médian et de deux parties d'extrémité filetées ; [0007] - un insert formé d'un bloc cylindrique, muni de trous traversants longitudinaux ; et [0008] - au moins un dispositif destiné à assurer la liaison optique d'une extrémité de fibre avec une autre extrémité de fibre, ce dispositif comprenant une férule cylindrique, généralement en silice, cette férule étant percée pour le passage de la fibre, et un porte-férule pour assurer la liaison mécanique entre la férule et l'insert. [0009] On comprend que les connecteurs doivent non seulement assurer la liaison fonc- tionnelle entre les fibres, mais également réaliser une liaison étanche ou hermétique. [0010] L'herméticité se mesure en taux de fuite, fonction des normes, des applications et des milieux situés de part et d'autre du connecteur. [0011] L'étanchéité se mesure en « indice de protection » (dénommé par le sigle IP). [0012] L'herméticité requise est généralement comprise entre 1 x 10 et 1 x 10 Yatm.ce/s. [0013] L'herméticité d'un tel connecteur doit être réalisée en trois zones ou endroits, à savoir entre : [0014] - la cloison et le connecteur, de façon connue par un joint torique prévu au niveau d'un disque médian du corps du connecteur ; [0015] - la fibre optique et l'extrémité de la férule, de manière connue à l'aide d'une colle de type époxy ou par enverrage ; et [0016] - la férule et l'insert. 2 [0017] Les connecteurs conventionnels assurent l'étanchéité et l'herméticité au niveau de la cloison et du connecteur, et au niveau dc la fibre optique et de l'extrémité de la férule, de manière satisfaisante au regard des normes actuelles. [0018] Pour assurer l'étanchéité au niveau de la férule et de l'insert, il est prévu, de façon connue, des moyens de scellement de type colle. [0019] Toutefois, les connecteurs connus, s'ils assurent l'étanchéité de manière correcte et satisfaisante, ne sont toutefois pas démontables et ne permettent pas l'accès à la férule ni au porte-férule, par exemple pour réaliser des opérations de maintenance ou de réparation. [0020] En cas de dysfonctionnement, par exemple d'une férule, d'une fibre ou d'un porte- férule, il est donc nécessaire de remplacer le harnais optique en entier, avec des incidences au niveau des coûts de maintenance. [0021] On pourra se référer au document FR-A-3 050 287 qui décrit un connecteur étanche et démontable pour fibres optiques, assurant l'étanchéité ou r herméticité du connecteur et des fibres par rapport aux milieux respectifs situés de chaque côté du connecteur, tout en permettant de démonter ce dernier, notamment du ou des porte-férules, pour remplacement ou maintenance. [0022] Le corps du connecteur et l'insert sont réalisés d'une seule pièce, deux joints toriques étant prévus entre le porte-férule et le conduit traversant de l'insert afin de garantir l'herméticité. [0023] Les porte-férules sont maintenus sur l'insert par une plaque de forme générale circulaire comprenant un trou central destiné au passage d'une vis pour sa fixation sur l'insert, la plaque venant en butée contre une collerette prévue sur les porte-férules, lesquelles sont elles-mêmes en butée contre l'insert du corps de connecteur. [0024] Le connecteur réalise une étanchéité adéquate, répondant aux normes, grâce au posi- tionnement de deux joints toriques sur chaque porte-férule, entre ces derniers et l'insert. [0025] Le démontage du connecteur est aisé puisqu'il suffit de dévisser la vis pour dégager la plaque de maintien, afin d'avoir accès à chaque porte-férule. [0026] Cependant, lors du démontage du connecteur, et plus particulièrement lors du dévissage de la vis de fixation de la plaque de maintien, une relaxation des joints toriques des contacts optiques est susceptible de se produire, de surcroît après le retrait de la plaque de maintien, ce qui peut potentiellement engendrer un défaut d'herméticité. [0027] Le but de l'invention est donc de pallier cet inconvénient et de proposer un connecteur pour fibres optiques capable d'assurer la continuité fonctionnelle entre les fibres et l'herméticité du connecteur et des fibres par rapport aux milieux respectifs situés de chaque côté du connecteur, même lorsque le porte-férule de l'une des fibres 3 d'un faisceau de fibres optiques doit être démonté. [0028] L'invention a donc pour objet un connecteur de raccordement étanche de fibres optiques, le connecteur étant apte à assurer le raccordement des fibres de manière étanche à des milieux extérieurs et comprenant : [0029] - un corps dont la partie interne comporte un insert cylindrique et muni inté- rieurement de conduits longitudinaux ; [0030] - un dispositif de liaison optique comprenant, pour chaque fibre optique, une férule cylindrique percée pour le passage du coeur de la fibre, un porte-férule destiné à être relié à l'extrémité de la fibre, à s'insérer dans un conduit longitudinal du corps et à assurer la liaison mécanique entre la férule et l'insert ; et [0031] - un ensemble d'au moins un joint torique prévu entre le porte-férule et l'insert. [0032] Le dispositif de liaison optique, comprend pour chaque fibre optique, des moyens d'assemblage du porte-férule sur le corps, les moyens d'assemblage agissant de manière séparée sur chaque porte-férule. [0033] Ainsi, chaque porte-férule peut être indépendamment démontée des autres porte- férules du connecteur, de sorte que l'herméticité est garantie en ce qui concerne les porte-férules qui ne sont pas démontés. [0034] Selon une autre caractéristique, les moyens d'assemblage comprennent un écrou et un filetage complémentaire prévu sur le porte-férule, le porte-férule comprenant en outre une collerette en butée contre l'insert lors du vissage de l'écrou. [0035] Un joint d'étanchéité est avantageusement interposé entre la collerette et l'insert. [0036] Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'assemblage sont des moyens d'assemblage par encliquetage. [0037] Dans ce cas, les moyens d'assemblage comprennent des pattes d'encliquetage esca- motables prévues sur le porte-férule et venant s'appuyer sur le bord d'un conduit longitudinal dans lequel s'insère le porte-férule. [0038] Selon encore une autre caractéristique, le connecteur comprend deux joints toriques successifs disposés à distance l'un de l'autre suivant l'axe du porte-férule. [0039] Avantageusement, l'un des joints est réalisé en matériau correspondant à un premier milieu situé d'un côté du connecteur, l'autre joint étant réalisé en un matériau correspondant à un second milieu situé de l'autre côté du connecteur. [0040] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : [0041] [fig.1] [0042] est une vue en coupe partielle selon un plan diamétral d'un connecteur selon l'état de la technique, associé à des fibres optiques ; [0043] [fig.2] [0044] est une vue en coupe partielle selon un plan diamétral d'un connecteur selon l' invention ; [0045] [fig.3] [0046] est une vue de détail du connecteur de la figure 2; [0047] [fig.4] [0048] est une vue en coupe d'un ensemble porte-férule, férule, et moyen d'assemblage du porte-férule conforme à l'invention ; [0049] [fig.5] [0050] est une vue en perspective de l'ensemble de la figure 4 ; [0051] [fig.6] [0052] illustre un autre mode de réalisation d'un connecteur selon l'invention ; et [0053] [fig.7] [0054] illustre encore un autre exemple de réalisation d'un connecteur selon l'invention. [0055] On se réfèrera tout d'abord à la figure 1, qui illustre un exemple de réalisation d'un connecteur de raccordement étanche de fibres optiques selon l'état de la technique. [0056] Ce connecteur, désigné par la référence numérique générale 1, est associé à un faisceau 2 de fibres optiques monté à l'arrière du connecteur tandis que la face frontale du connecteur 1 présente une paroi d'où dépassent des férules 3 constituant des éléments mâles destinés à assurer, avec un jeu de férules disposé sur un autre connecteur associé (non représenté), la liaison optique fonctionnelle des extrémités respectives des fibres. [0057] Le connecteur 1 comporte un corps 4, de forme générale cylindrique et incluant une bague centrale 5, un disque médian 6 de plus grand diamètre que la bague centrale, un manchon avant fileté 7 et un manchon cylindrique arrière à dents 8 destiné à l'indexation du connecteur. [0058] Le corps 4 comporte intérieurement un insert 9 cylindrique de diamètre extérieur cor- respondant au diamètre intérieur de la bague centrale 5. [0059] L'insert 9 est traversé par des trous ou conduits longitudinaux, parallèles à l'axe lon- gitudinal du connecteur, qui sont aptes à recevoir et à être traversés par des porte-férule cylindriques 10. [0060] Chaque porte-férule est, à l'arrière, associé et lié à une fibre optique et, du côté avant, associé à une férule qui dépasse de la face avant de l'insert 9. [0061] A l'arrière, chaque porte-férule comporte une collerette 11 qui bute contre la face arrière, du côté des fibres optiques, de l'insert 9. [0062] Par ailleurs, chaque porte-férule comporte deux joints toriques 12 et 13 espacés lon- gitudinalement l'un de l'autre qui sont respectivement réalisés en matériaux correspondant à des milieux situés de part et d'autre du connecteur. [0063] Les porte-férules sont par ailleurs maintenus sur l'insert par une plaque 14 de forme générale circulaire étoilée, comprenant un trou central destiné au passage d'une vis 15 destinée à être vissée sur l'insert. [0064] La plaque de maintien et de fixation des porte-férules comprend des échancrures pé- riphériques destinées chacune à recevoir la partie de porte-férule située juste en arrière de la collerette. [0065] Le démontage de ce connecteur est aisé, puisqu'il suffit de dévisser la vis 15 pour dégager la plaque de maintien, afin d'avoir accès à chaque porte-férule. [0066] Toutefois, comme indiqué précédemment, le remplacement de l'un des contacts optiques peut engendrer une relaxation des joints toriques 12 et 13, cc qui potentiellement peut engendrer un défaut d'herméticité. [0067] On a représenté sur la figure 2 un exemple de réalisation d'un connecteur selon l'invention, désigné par la référence numérique générale 17, permettant de pallier cet inconvénient. [0068] Comme on le voit sur cette figure, le connecteur 17 comporte également un corps 18 de forme générale cylindrique comprenant une face arrière 19 par laquelle le corps 18 est lié à un faisceau 20 de fibres optiques et une face frontale 21 d'où dépassent des férules 22 destinées à coopérer avec des férules correspondantes (non représentées) pour assurer la liaison optique fonctionnelle des extrémités respectives des fibres à connecter. Chaque férule a une forme cylindrique et comprend un passage axial pour l'insertion d'une extrémité dénudée du coeur de la fibre qui est par ailleurs noyé dans un conduit externe. [0069] Le connecteur 17 est destiné à venir se monter sur une cloison, par exemple entre deux milieux, tels que liquide/air, pour assurer le raccordement étanche des fibres optiques. [0070] Le corps 18 comporte, comme dans le connecteur de la figure 1, une bague centrale 23, un disque médian 24 destiné à être serré contre la cloison séparatrice, de plus grand diamètre que la bague centrale 23, un manchon cylindrique avant 25 fileté destiné à l'accouplement du connecteur inverse et un manchon cylindrique arrière 26 fileté apte à recevoir un raccord arrière. Les perçages 38 sont destinés au vissage du connecteur contre la cloison séparatrice. [0071] Intérieurement, le corps comporte un insert 27 qui est traversé par des trous parallèles à l'axe général du connecteur qui sont aptes à recevoir et à être traversés par des porte-férule 28. [0072] Dans l'exemple de réalisation illustré, l'insert 27 est venu de matière avec le corps 18 du connecteur, l'insert 27 constituant une partie du corps du connecteur. [0073] Chaque porte-férule est associé et lié à l'arrière à une fibre optique et relie l'extrémité de cette fibre optique à une férule 22. [0074] En référence à la figure 3, chaque porte-férule comporte deux gorges 29 et 30 6 espacées longitudinalement dans chacune desquelles est placé un joint torique, tel que 31. Les joints sont disposés à distance l'un de l'autre longitudinalement. [0075] L'un des joints est réalisé en un matériau correspondant au premier milieu situé d'un côté du connecteur, tandis que l'autre joint est réalisé en un matériau correspondant au second milieu situé de l'autre côté du connecteur. [0076] Ainsi, il n'y a pas de fuite entre l'insert et le porte-férule, et il n'est pas nécessaire de prévoir un scellement par colle ou soudure, entre les différentes pièces du connecteur, ce qui permet d'accéder au porte-férule et les rendre amovibles. [0077] Ainsi, chaque joint est conçu en un matériau apte à assurer de manière optimale l'herméticité au regard du milieu avec lequel il est en contact. [0078] Par ailleurs, chaque porte-férule comporte une collerette 32, de plus grand diamètre, qui vient buter contre la face arrière, du côté des fibres optiques, de l'insert 27. [0079] En se référant également aux figures 4 et 5, de l'autre côté, c'est-à-dire du côté avant de l'insert, chaque porte-férule est doté d'un filetage 33 qui coopère avec un écrou 34 correspondant de sorte que chaque porte-férule peut être immobilisé dans un conduit de l'insert en étant serré grâce à la collerette et l'écrou 34. [0080] Ainsi, chaque porte-férule peut être démonté sans modifier la précontrainte des joints des autres porte-férules et, par conséquent, sans altérer l'herméticité des autres contacts optiques. [0081] Par exemple, le corps du connecteur est réalisé en acier inoxydable, en aluminium, en titane, en un matériau désigné par l'appellation commerciale Arcape ou en matériau composite. On utilisera toutefois, de préférence, de l'acier inoxydable. [0082] Les férules sont par exemple réalisées en céramique, les porte-férules étant par exemple réalisés en inox ou en Arcape. [0083] Quant aux joints toriques, ceux-ci sont bien entendu réalisés en un matériau cor- respondant au milieu avec lesquels ils sont en contact. [0084] On pourra, par exemple, utiliser un joint en fluorosilicone ou en tluorocarbone. [0085] A l'intérieur des porte-férule, l'herméticité est obtenue en noyant l'extrémité du porte-férule dans de la colle. Le coeur de la fibre est également immobilisé à l'intérieur de la férule par collage. L'herméticité en coeur de fibre par rapport au conduit longitudinal du porte-férule est assurée par une préforme de verre après fusion. [0086] On notera enfin que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. En effet, il est également possible, comme visible sur la figure 6, d'interposer un joint plat 35 entre la collerette du porte-férule et l'extrémité arrière de l'insert en complément des joints 31 ou en remplacement de ces joints. [0087] Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation décrit, l'assemblage des porte-férules, qui s'effectue de manière séparée pour chaque porte-férule, est réalisé au moyen d'un écrou. 7 [0088] -11 est également possible, en variante, comme visible sur la figure 7, d'utiliser des moyens d'assemblage par clipsagc, en prévoyant en partie avant de chaque porte-férule des pattes d'encliquetage 37 escamotables, ces pattes venant s'appuyer sur le bord avant du conduit longitudinal dans lequel s'insère le porte-férule. Bien entendu, cc mode de réalisation est également combinable au mode de réalisation de la figure 6. 8