FR2486665A1 - Methode de raccordement de cables armes, notamment des cables sous-marins a fibres optiques, et epissure des fils d'armure de tels cables - Google Patents
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Abstract
METHODE DE RACCORDEMENT DES FILS D'ARMURE DE CABLES SOUS-MARINS, NOTAMMENT DES CABLES A FIBRES OPTIQUES 2, 3. UN MANCHON 7 EST AJUSTE A GLISSEMENT SUR LES FILS D'ARMURE 8 DE L'UN DES CABLES AVANT D'EFFECTUER LES EPISSURES DES FIBRES ET DE LEURS ELEMENTS DE PROTECTION DE MANIERE CLASSIQUE. LE JOINT COMPREND NOTAMMENT UNE VIROLE 1 ET DES CONES 5, 6 D'ADAPTATION ENTRE SON DIAMETRE ET CELUI DES CABLES, L'ENSEMBLE ETANT RECOUVERT DE POLYETHYLENE POUR RECONSTITUER LA GAINE DES CABLES. LES FILS D'ARMURE 8 DOIVENT CHEVAUCHER SUR UNE ASSEZ GRANDE LONGUEUR DE MANIERE A POUVOIR ETRE REPLIES AUTOUR DES EXTREMITES ARRONDIES DU MANCHON 7 APRES QUE CE DERNIER SOIT RAMENE AUTOUR DE LA VIROLE 1. LES PARTIES EXTERNES DES FILS 8 SONT MOINS LONGUES QUE LE MANCHON ET ELLES SONT SERREES SUR CE DERNIER PAR DES BANDES D'ACIER 9. LA COUCHE PROTECTRICE DE POLYETHYLENE 11 ET L'ENVELOPPE DE CHLORURE DE POLYVINYLE 12 SONT ENSUITE RECONSTITUEES SUR LE MANCHON 7, DE PREFERENCE SUR UNE COUCHE INTERMEDIAIRE DE RUBAN ADHESIF 10.
Description
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La présente invention concerne une méthode de raccordement de câbles ou éléments allongés de même type munis de fils d'armure et, en particulier, mais non exclusivement, des méthodes de fabrication d'épissures de fils d'armure pour des câbles sous-marins armés contenant des fibres optiques. Un câble sous-marin armé contenant des fibres optiques peut comprendre un élément de renfort de la résistance mécanique du câble ou porteur central, autour duquel se trouve une pluralité de
fibres optiques assemblées selon une configuration géométrique définie.
L'ensemble de fibres est disposé à l'intérieur d'un tube protecteur en aluminium résistant à la pression et ledit tube est entouré d'un autre élément de renfort comprenant par exemple une ou plusieurs couches de fils d'acier de grande résistance. Un conducteur tubulaire en cuivre destiné à alimenter en énergie électrique un régénérateur est disposé sur- l'autre élément de renfort et une gaine en matériau plastique isolant, par exemple du polyéthylène, est extrudée par-dessus le-conducteur en cuivre. On pose directement ou indirectement par-dessus la gaine isolante une ou plusieurs couches de fils d'armure, par exemple
des fils d'acier galvanisé.
Quand un tel câble est endommagé soit pendant l'utilisation soit à d'autres moments o l'on doit procéder à la jonction de deux extrémités de câble armé, ladite jonction doit être effectuée de manière à réduire le risque de mouvement des fibres optiques à l'intérieur du câble raccordé, afin d'empêcher une contrainte sur les épissures (jonctions) des fibres optiques. Le brevet américain nO 4 252 405 décrit une jonction classique de câble à fibres optiques (non armé) et une méthode de fabrication correspondante qui peut être utilisée pour raccorder les fibres optiques et d'autres fils de renfort de câbles armés. Ces méthodes de raccordement ont recours à des embouts comportant des dispositifs de serrage pour fixer les autres éléments de renfort en fils d'acier et à une chambre pour recevoir les fibres optiques épissées de manière classique. Les différents embouts se composent d'un matériau électriquement conducteur pour fournir une continuité électrique entre les extrémités des conducteurs en cuivre, et reconstituent aussi efficacement le tube résistant à la pression par-dessus les épissures des fibres. On dispose un tube en matériau plastique isolant par-dessus l'embout et des moulages par injection entre chacune de ses extrémités et les extrémités de la gaine plastique
adjacente reconstituent l'isolant.
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Dans le cas d'un câble armé, on peut également effectuer l'épissure- ou le raccordement des fils d'armure de manière à reconstituer aussi l'armure. Une technique classique connue, comme l'épissure par recouvrement, que l'on utilise pour les câbles sous-marins ayant des conducteurs métalliques au lieu de fibres optiques, n'est pas appropriée pour l'utilisation avec des câbles à fibres optiques, parce qu'un joint d'armure obtenu de cette manière est susceptible de subir une élongation importante qui peut être nuisible pour les fibres optiques, ou pour les autres éléments de renfort en torons de
fils d'acier à grande résistance à la traction.
Selon l'un des aspects de la présente invention, il est fourni une méthode de jonction de deux éléments allongés, chacun d'entre eux ayant une partie centrale ou noyau comprenant un ou plusieurs éléments et une couche de fils d'armure disposés sur ce noyau, qui consiste à raccorder les deux noyaux pour fournir une continuité entre le ou les éléments correspondants, à disposer les extrémités des fils d'armure par-dessus le joint des noyaux de telle sorte qu'elles se chevauchent sur une longueur prédéterminée, à mettre en place un manchon par-dessus une partie centrale dudit chevauchement, chacune des extrémités du manchon ayant un diamètre externe plus grand que la partie comprise entre lesdites extrémités, à retourner les extrémités des fils d'armure par-dessus les extrémités respectives du manchon de telle sorte qu'elles viennent reposer sur la surface externe
du manchon et à les y fixer.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est fourni un manchon destiné à être utilisé pour le raccordement des extrémités de fils d'armure de deux éléments allongés,chacun d'entre eux comportant un noyau sur lequel sont disposées une ou plusieurs couches de fils d'armure, ledit manchon comprenant une partie centrale de forme générale cylindrique dont le diamètre interne est ajusté à glissement sur les extrémités des fils d'armure quand ils sont disposés avec chevauchement sur les noyaux raccordés, chacune des extrémités du manchon ayant un diamètre externe plus grand que la partie comprise
entre lesdites extrémités.
De même, selon un autre aspect, l'invention concerne un joint entre des éléments allongés-du type que l'on a décrit. Le joint se compose des fils d'armure disposés de manière à se chevaucher par-dessus les noyaux raccordés et le manchon précité est fixé sur la partie o les fils d'armure se chevauchent. Les extrémités des fils d'armure sont retournées par-dessus les extrémités respectives du manchon
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de telle sorte qu'elles viennent reposer sur la surface externe dudit
manchon, et elles lui sont fixées.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description
détaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente en coupe une épissure
de fils d'armure effectuée par une méthode selon l'invention.
Dans la figure la référence numérique 1 désigne une virole classique, recouverte de polyéthylène, qui a été utilisée pour raccorder deux extrémités de câbles sous-marins 2,3, contenant chacun des fibres optiques, tel qu'on l'a décrit plus haut. Pour que le diamètre externe d'un câble convienne à la pose de fils d'armure en acier par-dessus le câble d'une manière classique, on peut en augmenter la dimension par enroulement d'un ruban de coton. 4 autour du câble. Après avoir recouvert la virole 1 de polyéthylène, on reconstitue le ruban de coton sur les moulages coniques 5,6, etc. Avant la jonction des extrémités de câble 2 et 3, on a fait glisser un fût ou manchon7 sur l'armure de l'une des extrémités de câbles. Une fois que les fils d'armure 8 - dont une seule couche est représentée sur la figure - sont reposés avec chevauchement sur la virole recouverte de polyéthylène 1, on tire le manchon 7 dans la position représentée par la figure. Les extrémités des fils d'armure 8 sont coupées à une longueur telle que quand on les retourne par-dessus l'extrémité adjacente du manchon et qu'on les pose sur la surface externe dudit manchon, ils ne dépassent pas l'autre extrémité du manchon. La surface externe de ce dernier est revêtue d'un adhésif et granulée de façon à améliorer l'adhérence entre les fils d'armure 8 et le manchon 7. On dégage de préférence les fils d'armure afin d'exposer le métal à nu quand on doit retourner les fils par-dessus le manchon. Une fois que les fils ont été repliés sur la surface externe du manchon 7, on fixe les extrémités des fils d'armure au manchon au moyen de colliers en acier inoxydable 9. On peut appliquer de la peinture sur le métal dénudé des fils d'armure afin de reconstituer la protection anti-corrosion. On enroule ensuite du chlorure de polyvinyle ou une autre sorte de ruban adhésif 10 pour former une couche supplémentaire sur le manchon 7 et les colliers 9 entre les extrémités du manchon 7. Aprèsquni l'enroulement protecteur classique en toile de polypropylène fourni sur les fils d'armure sur les longueurs de câble qui ont été raccordés est reconstitué entre les
extrémités des câbles sur l'épissure des fils d'armure 8, par enroule-
ment de rubans de polypropylène 11 de l'une des extrémités de câble à l'autre et par-dessus le manchon 7 recouvert de ruban adhésif. Finalement,
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on enroule un ruban de chlorure de polyvinyle ou d'un autre adhésif 12 pour former une couche supplémentaire par-dessus le polypropylène reconstitué. Le manchon 7, qui peut être usiné à partir d'acier à haute résistance (par exemple un acier EN16T ou de type similaire tel que le définissent les Normes britanniques 970), comporte à chaque extrémité une partie de plus grand diamtbtre à laquelle on a donné une forme arrondie à la fois extérieurement et intérieurement
pour éviter d'endommager les fils d'armure qui sont retournés par-dessus.
lu Les extrémités sont également effilées à l'extérieur en direction de la partie centrale du manchon à la fois pour obtenir de la place pour les colliers 9 et pour permettre l'enroulement des bandes de polypropylène autour d'elles dans un but de protection, ainsi qu'également pour éviter un mouvement de côté des colliers 9 en direction des extrémités et sur celles-ci quand uns contrainte est
appliquée aux fils d'armure.
De la sorte, les fils d'armure des deux extrémités de câble sont efficacement interconnectés par le manchon et les colliers. Des essais ont démontré qu'une épissure de fils d'armure de ce type entraîne une élongation des fils d'armure inférieure à 0,25% pour des charges axiales de 10 tonnes, ce qui est particulièrement appréciable pour l'utilisation avec des câbles comprenant des fibres optiques. Une telle technique d'épissage de câble peut aussi être appliquée à des joints entre des fils d'armure pour d'autres types de câbles armés, comme par exemple les câbles armés sous-marins classiques comportant des conducteurs électriques pour le transport d'énergie électrique ou pour les télécommunications. La technique d'épissage de fils d'armure de la présente invention est facile à appliquer, ce qui est spécialement avantageus car de telles épissures
doivent souvent être effectuées sur de petits bateaux d'entretien.
La forme et la taille des extrémités du manchon sert à réduire la contrainte locale dans les fils d'armure quand des-charges de traction sont appliquées sur le joint, alors que l'utilisation d'adhésif et de granulations sert à augmenter le coefficient de frottement entre les Cb fils d'armure et le manchon pour diminuer le glissement et maintenir
l'élongation à un minimum.
Dans le cas de raccordement de câbles avec deux couches de fils d'armure, la couche externe peut être enlevée sur une certaine distance d'un côté ou de l'autre de l'épissure et seule la couche interne de fils peut être raccordée par épissure au moyen d'un manchon du type précité. On peut fournir un revêtement supplémentaire en enroulant du fil de polypropylène de chaque côté du manchon jusqu'aux extrémités coupées de la couche externe de fils d'armure, de manière à neutraliser l'effet dellenlèvement de la couche externe de fils d'armure.
Il est bien évident que la description qui précède n'a été
donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes
peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention.
Claims (16)
1. Méthode de raccordement de deux éléments allongés comportant un noyau qui inclut lui-même un ou plusieurs éléments, et une couche de fils d'armure disposés sur le noyau, caractérisée par le fait qu'elle consiste à raccorder les deux noyaux (2,3) pour obtenir une continuité entre le ou les éléments correspondants de celui-ci, à disposer les extrémités des fils d'armure (8) par-dessus le joint (1) des noyaux de manière qu'elles, e'chevauchent sur une longueur prédéterminée, à placer un manchon (7) sur une partie centrale dudit chevauchement, le diamètre externe de chacune des extrémités du manchon étant supérieur au diamètre de la partie du manchon comprise entre lesdites extrémités, à retourner les extrémités des fils d'armure par-dessus les extrémités respectives du manchon de telle sorte qu'elles viennent reposer sur la surface externe du manchon et à les
y fixer.
2. Méthode conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que les extrémités des fils d'armure (8) sont fixées à la surface externe du manchon (7) par une ou plusieurs bandes ou colliers
de serrage (9).
3. Méthode conforme à la revendication 2, caractérisée par le fait que la surface externe du manchon est revêtue d'un adhésif (10) et granulée afin d'augmenter l'adhésion entre les extrémités
des fils d'armure (8) et le manchon (7).
4. Méthode conforme à l'une quelconque des revendications 1,
2 ou 3, caractérisée par le fait qu'on a donné à chaque extrémité du manchon (7) une forme arrondie à la fois extérieurement et intérieurement afin de faciliter le retournement des fils d'armure (8) et une forme effilée extérieurement sur une certaine distance
prédéterminée en direction de la partie centraledudit manchon.
5. Méthode conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle consiste à enrouler un ruban protecteur en plastique (10) en une couche sur le manchon (7) et par-dessus les extrémités
fixées des fils d'armure (8).
6. Méthode conforme à la revendication 5, caractérisée par le fait que chaque extrémité de câble étant munie d'un enroulement de tissu protecteur (11) par-dessus les fils d'armure, ellé consiste à enrouler une autre couche de tissu protecteur (11) par-dessus les
fils d'armure entre lesdites extrémités de câble.
7. Méthode conforme à la revendication 6, caractérisée par
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le fait qu'elle consiste en outre à enrouler un ruban protecteur en plastique (12) en une couche supplémentaire par-dessus la deuxième
couche de tissu protecteur (11).
8. Méthode conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que les noyaux constituent un câble sous-marin (2,3) comportant des fibres optiques, un tube résistant à la pression entourant lesdites fibres optiques, des éléments de résistance à la traction entourant ledit tube, un tube métallique entourant les éléments de résistance à la traction et du matériau plastique isolant entourant le tube métallique, et que les noyaux sont raccordés par des moyens comportant une virole (1) qui entoure les fibres optiques épissées, serre les éléments de résistance à la traction et fournit une continuité entre
les extrémités du tube résistant à la pression et le tube métallique.
- 9. Méthode conforme à la revendication 1 destinée à être utilisée lorsqu'une ou plusieurs couches de fils d'armure sont posées sur le noyau, caractérisée par le fait que seuls les fils d'armure de la couche interne sont fixés au manchon (7), la couche externe de fils d'armure étant enlevée sur une distance prédéterminée de chaque
côté du manchon.
10. Manchon destiné à être utilisé pour l'épissure des extrémités de fils d'armure de deux éléments allongés, chacun d'entre eux comportant un noyau entouré par une couche de fils d'armure, caractérisé-par le fait qu'il comprend une partie centrale de forme générale cylindrique dont le diamètre externe est ajuste à glissement sur les extrémités des fils d'armure (8) quand ils sont disposés avec chevauchement sur les noyaux (2, 3) raccordés (1), chacune des extrémités du manchon (7) ayant un diamètre externe plus grand que la partie
comprise entre lesdites extrémités.
11. Manchon conforme à la revendication 10, caractérisé par le fait qu'on a donné à chaque extrémité du manchon (7) une forme arrondie à la fois extérieurement et intérieurement afin de faciliter
le retournement des fils d'armure (8) et une forme effilée extérieure-
ment sur une certaine distance prédéterminée en direction de la partie
centrale du manchon.
12. Joint pour deux éléments allongés, chacun d'entre eux comprenant un noyau et une couche de fils d'armure reposant sur ce noyau, caractérisé par le fait qu'il comprend lesdits fils d'armure (8) disposés de manière à se chevaucher par-dessus les noyaux raccordés (1)
et un manchon (7) conforme à l'une ou l'autre des revendications 10
ou Il disposé par-dessus ladite partie de chevauchement, et que les
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extrémités des fils d'armure (8) sont retournées par-dessus les extrémités respectives du manchon (7) de manière qu'ils viennent reposer
sur la surface externe dudit manchon et lui sont fixés.
13. Joint conforme à la revendication 12, comportant en outre des colliers de serrage (9) qui fixent les extrémités desdits fils
d'armure (8) à la surface externe dudit manchon (7).
14. Joint conforme à la revendication 13, caractérisé par le fait que la surface externe dudit manchon (7) est revêtue d'un adhésif (10) et granulée ce qui augmente l'adhésion entre les
extrémités desdits fils d'armure (8) et ledit manchon (7).
15. Joint conforme à la revendication 12, caractérisé par le fait que les noyaux constituent un câble sous-marin (2,3) comprenant des fibres optiques, un tube résistant à la pression entourant les fibres optiques, des éléments de résistance à la traction entourant ledit tube, un tube métallique entourant lesdits éléments de résistance à la traction et du matériau plastique isolant entourant le tube métallique, et que les noyaux sont raccordés par des moyens comprenant une virole (1) qui entoure les fibres optiques épissées, serre les éléments de résistance à la traction et fournit une continuité entre les
extrémités du tube résistant à la pression et le tube métallique.
16. Joint conforme à la revendication 12, pour des éléments allongés comportant chacun une pluralité de couches de fils d'armure placées sur le noyau, caractérisé, par le fait que seuls les fils d'armure (8) de la couche interne sont fixés audit imanchon (7), le
ou les couches externes ayant été enlevées sur une distance prédéter-
minée de chaque côté du manchon.
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