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Fu~ible mécaniqu_ pour amorce de câble d'entrée de répéteur sous-marin
La preqente invention e~t rela~ive aux liai onq de tranqmi~qion
par eâble sous-marin équipé de répéteurs immergés et, plUS particuliè-
rement, au raccordement de ceq répéteurs au câble de ligneO
Un boitier de répéteur immergé se pré~ente sou3 la forme d'un fût
cyli~drique très resistant à la traotion mécanique, qul con~titue ou
contient un cai3son métallique protégeant le3 équip0ments du répéteur,
du milieu marin~ Ce f~t, monté et te~té en uqine, e~t équlpé à chaque
extrémité, de moyen~ de fiation pour un di3positif de raccordement au
câble de ligne lui tran~mettant les efforts de traction exercés 3ur ce
dernier et d'une amorce de câble reliée aux équipements du répéteur au
travers de la paroi du caisson par une traversée étanche et raccordée au
câble de ligne lors de la pose de la liai~on. L'amorce du câble, qui n'a
pas à 3upporter le effort~ de traction pri3 en charge par les moyens de
fixation, a une 3tructure étanche lui permettant seulement de rési3ter à
la pre~ion ambiante. Elle est formée d'un tube conducteur utilisé pour
la téléalime~tation, qui est revêtu extérieurement d'une gaine de
polyéthylène et qui renfer~e -des élémerts acheminant la transmiqsion
tels que par exemple, des fibres optiques.
Les moyens de fixation de~ di~positifs de raccordement équipant le
fût d'ur. répéteur con3tituent un poirt faible où la chaine formée des
répéteur~ et du câble de llgne peut céder par ~uite d'un e~fort
exceptionnel de traction exercé accidentellement sur le câble de ligne.
Or une rupture de la liaisor. à cet endroit, entre le fût d'un répéteur et
un di positif de raccordement au câble de ligne, est particulièrement
dommageable car elle entraîne une cassure incontrôlée de l'amorce de
câble pouvant occasionner une voie d'eau dans le cai~son du répé~eur.
La pré~ente invention a pour but d'éviter le ri3que précité de voie
d'eau en prévoyant un point de cassure en tête de l'amorce de câble, à
son extrémité éloignée du caiq30n des équipement3 du répéteur.
Elle a pour objet un fu~ible mécanique pour amorce de câble
d'entrée de répéteur sous-marin, amorce qui pro~ient d'un cai3son à
équipements du répéteur, pour être raccordée ?ar une extrémité dite
libre à une tête de câble de ligne, et comporte un tube renfermant des
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élémentq acheminant la transmis~ion. Ce fu3ible mécanique comporte une
douille emmanchée et fixée sur le tube de l~amorce de câble à son extré-
mité libre, une bague embo~tée ~ur la douille, libre de q'échapper de la
douille en direction opposée de l'amorce de câble et mécaniquement
solidaire de la tête de câble, et un ~eu de goupilles a3semblant
transversalement la bague à la douille et ayant une résiqtance au cisail-
lement in~érieure à la résistance de rupture du tube de l'amorce de
câble.
Selon. un mode préféré de réal$sation, le fu~ible mécanique est
logé danY la paroi d'une bo~tc de raccordement étanche~ très rigide,
mécaniquement ~olidaire de la tête de câble, la bague étant prisonnière
d'une cage pratiquée à la trav0rsée de cette paroi et fermée par un écrou
à pas de vi~ extérieur.
D'autres oaractéristiques et avantages de l'inven~ion res~ortiront
de la description ci-aprè~ d'ur. exemple de réali3ation dans le cadre
d'une liaiqon de transmiqsion par câble sous-marin à fibres optique~.
Cette descriptior. sera faite en regard du dessin dan~ lequel :
- la figure 1 montre un répéteur sous-marin vu en élévation partiel-
lement coupé et représenté en deux moitiés pour des raisons de commodité,
- la figure 2 détaille l'emplacement du fusible mécanique selon l'inven-
tion dans le répéteur sous-marin représenté à la figure précédente et
- la ~igur~ 3 montre un fu_ible mécanique selon 1'invention vu en coupe
longitudinale.
Co~me on peut le voir sur la figure 1, un répéteur qou~-marin d'une
liai~on de tran3misQion par câble à ~ibreq optique3 a la forme générale
d'un fût cylindrique 1 prolongé à ses deux extrémité~ par deq
di~positif3 de raccordement 2, 3 avec le câble de ligne 4, de forme
générale extérieure conique.
Dan~ la version représentée, le fGt cylindrique 1 comporte une
caroaqse extérieure 10 en composite fibre-résina par exemple verre-
ré~ine époxyde recouvrant un cai~son métallique 11 très rigide et gaîné
de polyéthylène qui renferme les équipements du répéteur.
La carcasse extérieure 10, très rési~tante aux efforts de
traction, réalisP la liaison méoanique entre les dispo~itifs de raccor-
dement 2 et 3~ Elle est équipée à cet e~fet, à chaque extrémité, de
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moyen~ de fixation con~titués par de~ vis 9 par le~quelles unmanchon 12, 13 du dispositi~ de raccordement 2, 3 lui est attaché en
bout, ainsi que montré pour le manchon 12. Chaque manchon est relié par
un système articulé 14 qu'il renferme à un bra~ 03cillant axial 15 se
vis~ant, danq le di~positif de raccordement concerné, sur un élément
d'ancrage 16~qolidaire de la tête de câble de ligne. Le bras oscillant 15
est logé danq un souf~let 17, 18 qui raccorde les sur~aces extérieures du
manchon 12, 13 et d'une enveloppe conique 60, 70 du dispositif de
raccordement 2, 3 entourant l'élément d'ancrage 16.
Le cai_son métallique 11, étanche et trè~ rigide, isole les
équipements du répéteur par rapport à l'eau de mer. Il est pour~u de
chaque côté d'une traversée étanche 19, 20 permettant à une amorce de
câble 21, 22 de relier se3 équipement~ interne_ aux teteq de câbles de
ligne aboutissant dans le3 di3positif3 de raccordement.
Cette amorce de câble 21~ 22, qui ne ~upporte pas les ef~orts de
traction excercé~ sur le câble de ligne, eqt formée d'un tube conducteur
gainé de polyéthylène ache~lnant le courant de téléalimentation et ren-
fermant de~ fihres optiques qui repo3ent ans contrainte. Elle est
repliée an tire-bouchon 23, 24 au sortir des traversées étanches 19, 20
du caisson 11 afin d'acquérir ure certaine qouple~e au niveau du
sy3tème articulé 14 pUi3 enfilée au travers du bras osaillant 15 qui est
creux, à destination d'une boite d'épissurase 25 étanche et trè~ rigide,
gainée de polyéthylène et logée dans le dispositi~ de raccordement 2, 3,
à l'intérieur de l'élément d'ancrage 16 à une tête de câble de ligne~
Chaque tra~ersée étanche 19 9 ~0 aq~ure l'étanchéité à l'extérieur du
tube de l'amorce de câble 21, 22. L'étanchéité à l'intérieur du tube est
réalisée par un dispositif d'étanchéité longitudinale 26, 27 qui est
intercalé sur chaque amorce de câble 21, 22 au sortir du cai3son 11 et
dans lequel le tube est interrompu et ~ait place à une chambre métallique
remplie d'un bouchon de résine traversé par leq fibre3 optiqueq.
Les moyens de fixation de la carcasse 10 du fût du répéteur aux
manchons 12, 13 et plu~ précisément, le~ vis d'attache 9, constituent
des point_ mécaniquement faibles où la chaîne formée par le câble de
ligne et les répéteurs peut céder par suite d'un ef~ort anormal de
traction qui e3t alors reporté sur l'amorce de câble 21, 22 non prévue
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pour y ré~i~ter. Pour éviter que l'amorce de câble 21, 22 ne se bri~a
entre le caisson 11 et le disposltif d'étanchéité longitudinale 26, 27
et n'e~traine une pénétration de l~eau de mer dan~ le caisson 11 par
1'intérieur du tube de 1'amorce, un fu~ible mécanique e3t placé à
l'extrémité de l'amorce de câble 21, 229 à sa traversée de la paroi 28 de
la bo;te d'épissurage 25.
La locali~ation du fusible mécanique appara~t de manière Plus pré-
cise ~ur la figure 2 qui détaille l~entrée de l~amorce de câble 21 dan~
la bo~te d'épi~surage 25. Le tube conducteur 30 de l'amorce de câble,
débarrasQé de sa gaine de polyéthylène 31, est introduit dans la
paroi 28 de la bo~te d'spissurage 25 par ure douille 40 ~ai3ant partie
du ~usible mécanique, l'en~e~ble étant e~robé avec la boite d'épi~3urage
dans u~e couche de polyéthylène 32 assurant 1'étanchéité.
Le fu~ible mécanique appara~t en détail dan~ la figure 3 qui est
une coupe partielle da la région III de la figure 2. Il comporte trois
élément3 prin~ipaux : une douille 40 enfilée et ~ixée ~ur l'extrémité du
tube 30 de 1'amorce de câble, ur,e bague 41 emboItable sur la douille 40
mécaniquement ~olidaire de la paroi 28 de la boîte d'épiggurage et un jeu
de goupilles telle~ que 42 a~semblant la bague 41 à la douille 40 tran3-
versalement par rapport à 1'axe de l'amorce de câble et ayant une rési~-
tance au cisaillement inférieure à la ré3i~tance de rupture du tube~
La douille 40 est métallique. Son alésage e3t au diamètre du
tube 30 de l'amorce d~ câble et présente un épaulement interne 43
formant un étranglement qui n'est ~ranchi que par leY fibres optique3 44
reposant dans le tube 30 et qui constitue une butée limitant la profon-
deur d'introduction du tube 30. Son pro~il extérieur présente une partie
centrale tronconique Qur laquelle s'immobili~e la bague 41 et dont la
base de plu~ petit diamètre e~t tournée ~ers l'intérieur de la bolte
d'épissurage afin de ne pas ~'oppoqer à un retrait de la bague 41 30us
l'effet d'un ef~ort de traction exercé sur l'amorce de câble par l'inter-
médiaire de la bo;te diépissurage. Cette partie centrale tronconique est
précédée, du côté de qa ba~e de plus grand diamètre, d'une partie
cylindrique au diamètre maximal de la douille 40, creu3ée d'une gorge
dan~ laquelle prend place un ~oint annulaire d'étanchéité 45 et terminée
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par une ~upe 46 permettant le ~oudage, ainRi que représenté, ou bien
encore le sertis~age de la douille 40 3ur l~extérieur du tube 30. Du côté
de sa base de plus petit diamètre, la partie centrale tronconique de la
douille 40 est suivie d'une partie cylindrique ayant ¢e pluq petit dia-
mètre, creusée d'un méplat 47 délimitant une patte d~extrémité trsuée 48
de3ti~ée au raccordement da la douille 40 à un ¢onducteur électrique
acheminant le courant de ~éléalimentation à 1'intérieur de la boîte
d'épi~Qurage.
La bague 41 a un alésage tronconique, de forme complémentaire à
celle de`la partie centrale de la douille 40 3ur laquelle elle s'embo~te.
Elle présente un profil ex~érieur cyllndrique en ~roi~ gradins avec la
base de pluq petit dlamètre de ce prof~l e~ gradin~ du côté du plw grand
diamètro de son aléqage conique. Enfilée 3ur la douille 40 apre3 que
cette dernière ait été emmanchée et fixée au tube 30 de l'amorce de
câble, elle e~t Pixée à la douille 40 par un ~eu de troiq goupille3
telle~ que 42 enfoncée~ dan~ deq puits traversant~ qui sont pratiqué3
transversalem~nt sur son pourtour, à 120 leY un8 deq autres, et
débouchent ~ur son gradin médian. Ain~i fixée au tube 30 de l'amorce de
câble par l'intermédiaire de la douille 40 et des goupilles 42, la
bague 41 est introduite dan une caga pratiquée dans la paroi 28 depui3
l'extérieur de la bo~te d'épis~urage. Elle bute au fond de cette cage sur
un rebord circulaire 49 délimitant l'embouchure de la traver3ée de la
paroi 28 ~ l'intérieur de la boite d'épiqqurage et e~t maintenue dans
cette cage par un écrou de fermeture 50 à pas de vi~ extérieur 51 monté
librement qur la douille 40 au niveau du ~oint annulaire 45.
L'écrou 50 présente, du côté tourné ver~ la bague 41~ une cavité
cylindrique à profil en gradinQ dans laquelle la bague 41 3 'emboîte en
partie et comporte à ~a périphérie extérieure, dans le prolongement de
son pas de vis 51, du côté opposé à la bague 41, une partie cylindrique
creu3ée d'une gorge dans laquelle prend place un Joint annulaire d'étan-
chéité 52 qui aqsure, ave¢ l'autre Joint annulaire 45, l'étanchéité de
la cage vi~ à vi~ de la couche de polyéthylène d'enrobage extérieur de la
boîte d'épiqsurage.
Des efforts de traction excercé~ entre l'amorce de câble et la
bolte d'épi3~urage ~e tradui3ent par de3 effort3 de ci3aillement au
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niveau des goupilles 42 puisque la douille 40 est fixée indirectement à
la paroi 28 de la boîte d'épissurage par l'intermédiaire de ces
goupille~, de la bague 41 et de l'écrou 50. Comme la résistance au
cisaillement du jeu de goup$lles 42 est inférieure à la ré3istance de
rupture du tube de l'amorce de câble, le ~eu de goupilles cède le premier
entrainant l'é~ection de la douille 40 de la paroi de la bolte
d'épissurage et la rupture d2s fibres ainsi que celle du conducteur
électriqua acheminant les courant de téléalimentation, rupture des
fibres qui 3e produit en amont du dispo~iti~ d'étanchéité longitudinale
de l'amorce de câble c'.est-à-dire du côté oppogé à celui du caisgon 11
par rapport à ce diapositif oar ce dernier protège également
mécaniquement les fibre~ en aval de ~on bouchon de résine en
transmettant, par l'intermédiaire de ce bouchon et de sa chambre métal-
lique, l'effort de traction exercée qur le~ fibre~ en amont du bouchor. au
tuba da l'amorce de câble en aval. Ainsi, en cas de rupture de~ moyen~ de
fixation du ~t d'un répéteur à l'un des dispo~itifs de raccordement, le
fusible mécanique céde avant l'amorce de câble qui reste fixée au caisson
des équipement~s et évite l'apparition de voie d'eau dans ce dernier.
