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Elektrisches Stark- oder Schwachstromkabel mit elastischem Außenmantel
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Stark- oder Schwachstromkabel mit
elastischem Außenmantel, der wenigstens eine in Kabellängsrichtung verlaufende Vertiefung
zur Aufnahme und selbstklemmenden Halterung eines zugfesten Tragorgans aufweist.
Dabei betrifft die Erfindung eine neuartige Lehre zur besonders vorteilhaften Verwendung
solcher Kabel sowie vorteilhafte Ausführungsformen des Kabels im Hinblick auf dieseVerwendung.
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Beim Verlegen von Tiefsee-Unterwasserkabeln treten sehr starke Zugkräfte
auf. Ein Unterwasserkabel bekannter Art ist aufgebaut aus einer Anordnung von Leitern
und Isolationen, die von schraubenförmig gewundenen Armierungsdrähten hoher Zugfestigkeit
umgeben sind. Ein Kabel mit solchem Aufbau bereitet wegen seines Gewichtes und seiner
Tendenz, sich in Folge der auf die schraubenförmig gewundenen Armierungsdrähte ausgeübten
Zugkräfte in Schleifen zu legen und zu verwinden, Schwierigkeiten in der Handhabung.
Es sind auch schon Unterwasserkabel vorgeschlagen worden, die an Stelle der äußeren
Armierungsdrähte ein Zugglied enthalten, welches torsionsfrei aufgebaut ist, so
daß die Tendenz, sich unter Zug zu verwinden, gering ist. Bei solchen Kabeln ist
es aber schwierig, Verbindungen zwischen verschiedenen Kabellängen herzustellen.
Außerdem ergeben sich bei Unterwasserkabeln besondere Schwierigkeiten, wenn starre
Gehäuse, z. B. Verstärkergehäuse, in das Kabel eingefügt werden. Da diese Gehäuse
nicht um eine Kabeltrommel herumgelegt werden können, müssen besondere Verfahren
angewendet werden, die umständlich sind und im allgemeinen den gleichförmigen Ablauf
der Kabelverlegung unterbrechen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile
zu überwinden.
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Im Zusammenhang mit der Lösung dieser Aufgabe ist zu erwähnen, daß
elektrische Stark- oder Schwachstromkabel mit elastischem Außenmantel, der eine
in Kabellängsrichtung verlaufende Vertiefung zur Aufnahme und selbstklemmenden Halterung
eines Zug-
festen Tragorgans aufweist, für verhältnismäßig leichte Oberleitungskabel
bereits bekannt sind. Bei solchen Oberleitungskabeln ist die Anbringung und Befestigung
verhältnismäßig einfach. Die Probleme, die sich bei der Verarbeitung von Unterwasserkabeln
als besonders schwierig erweisen, treten dabei nicht auf.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun dadurch gelöst,
daß Kabel mit dem zuletzt beschriebenen und an sich bekannten Aufbau für leichte
Oberleitungskabel erfindungsgemäß als Unterwasserkabel verwendet werden. Entsprechend
den Erfordernissen bei Unterwasserkabeln können die neuen Kabel in großen Längen
in Tanks gelagert und daraus abgewickelt werden, ohne daß das zugfeste Tragorgan
das Verlegen des Kabels erschwert, denn das zugfeste Tragorgan wird getrennt vom
eigentlichen Kabel auf Trommeln gelagert und läuft glatt von diesem ab. Verbindungen
zwischen verschiedenen Kabellängen können leicht hergestellt werden, weil das eigentliche
Kabel und das zugfeste Tragorgan getrennt voneinander gelagert und erst bei der
Verlegung des Kabels miteinander verbunden werden. Die Einfügung von Verstärkergehäusen
od. dgl. in das zu verlegende Kabel bereitet keine Schwierigkeiten.
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Weitere Einzelheiten nach der Erfindung betreffen besondere Ausführungsformen
des Kabels, um eine besonders leichte Auf- und Abwickelbarkeit ohne die Gefahr des
Verwindens zu gewährleisten und um Bescheidungen von im Tank gelagerten Kabeln infolge
des auf den unteren Kabellagen ruhenden Kabelgewichtes auszuschließen. Dazu wird
inWeiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die nutartige Vertiefung zur Aufnahme
des Tragseiles in Kabellängsrichtung mehrfach unterbrochen ausgebildet ist und die
Unterbrechungen irn Abstand voneinander angeordnet
sind. Weiter
wird vorgeschlagen, daß im Außenmantel des Kabels mehrere paralleRaufende nutartige
Vertiefungen zur Aufnahme und selbstklemmenden Halterung von Tragorganen angeordnet
sind.
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Ausführungsbeispiele von elektrischen- Kabeln, die Außenmäntel mit
längsverlaufenden Rillen haben, sind in den Zeichnungen dargestellt. Die Zeichnungen
zeigen die Kabelquerschnitte.
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In Fig. 1 und 2 ist ein Fernmeldekabel mit einem Mantel 2 dargestellt,
dessen Querschnitt im wesentlichen kreisförinig ist, wobei aber zu beachten ist,
daß das Kabel in bezug auf den Mantel exzentrisch liegt. Im dicksten Teil des Mantels
ist eine Rille 3
vorgesehen, die sich über die ganze Länge des Kabels erstreckt
und parallel zur Längsachse desselben verläuft. Das mit 4 bezeichnete Abstandsmaß
in der Rille 3 ist ein wenig kleiner als der Außendurchmesser einer gleichfalls
in Fig. 1 dargestellten Kabeltrosse 5, die aus einer mit einer Polyäthylenschicht
bedeckten Seele aus hoch zugfesten Stahladem besteht.
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Wenn es zu weiter unten noch beschriebenen Zwecken notwendig ist,
das Kabel mit der Kabeltrosse zu verbinden, wird die Kabeltrosse in die Rille
3 hineingezwängt, deren Lippen 6 sich ein wenig auseinanderbiegen,
um die Einführung der Kabeltrosse zu ermöglichen, und dann wieder in die in Fig.
2 bezeichnete Lage zurückkehren, in welcher die Kabeltrosse fest in der Rille gehalten
wird.
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Der Mantel 2 kann eine oder mehrere längsverlaufende Ausnehmungen
7 aufweisen, die die für den Mantel benötigte Werkstoffmenge und dadurch
auch das Kabelgewicht verringern. Die Ausnehmungen können zur Aufnahme von Drähten,
z. B. Stahldrähten, zur Verstärkung des Kabels verwendet werden oder auch zur Aufnahme
von weiteren Leitungsdrähten.
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Der kreisförmige Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten Kabels
ist vorteilhaft, da er das Aufrollen des Kabels in Lagerbehältern erleichtert.
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Bei dem in Fig. 3 gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der
Mantel 2 im Querschnitt etwa birnenförmig ausgebildet, die Rille 3 ist wiederum
im dicksten Teil des Mantels vorgesehen, und das mit 4 bezeichnete Abstandsmaß in
der Rille ist ein wenig kleiner als der Außendurchmesser der Kabeltrosse
5.
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Fig. 4 zeigt ein als koaxiales Kabel dargestelltes gespritzten bzw.
auf-Fermneldekabel 1 mit einem aufc, gepreßten Mantel 2 aus Polyäthylen.
Der Querschnitt des Mantels und des Kabels ist im wesentlichen kreisförmig, wobei
aber zu beachten ist, daß das Kabel 1
in bezug auf den Mantel exzentrisch
liegt. Im dicksten Teil des Mantels sind längsverlaufende Rillen 8, 9,
10
und 11 vorgesehen. In Fig. 4 sind vier Rillen dargestellt, es könnte aber
auch eine größere oder kleinere Anzahl (soweit sie größer als 1 ist) vorgesehen
sein. Weiterhin sind in Fig. 4 die Rillen 8 und 11 im Durchmesser
ein wenig kleiner als die Rillen 9 und 10. Das Abstandsmaß zwischen
den Enden der Rillenlippen ist ein wenig kleiner als der Durchmesser einer in die
Rille aufzunehmenden Kabeltrosse. In Fig. 4 sind die Kabeltrossen 12,
13, 14 und 15 in die Rillen eingesetzt dargestellt, worin sie eingesetzt
worden sind, indem die Kabeltrossen gegen die Rillen angedrückt wurden, um ein zum
Einführen der Kabeltrossen genügend großes Auseinanderbiegen des Rillenmundes zu
bewirk-en. Wenn die Kabeltrossen eingeführt sind, erfassen die Rillen sie fest.
Die in Fig. 4 verwendeten Kabeltrossen 12 bis 15
bestehen aus verhältnismäßig
wenig zugfestem Stahl und sind vorzugsweise mit einer aufgespritzten Mantelschicht
aus Polyäthylen bedeckt, um die Haftreibung auf den Kabeltrossen zu vergrößern.
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Im Mantel 2 sind Rillen 16 und 17 vorgesehen, um die
benötigte Werkstoffmenge zu verringern.
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Der Aufbau des in Fig. 5 dargestellten Kabels ist ähnlich dem
des in Fig. 4 dargestellten Kabels, außer daß Kabeltrossen 12 bis 15 aus
hoch zugfestem Stahl verwendet werden und daher kleineren Durchmesser im Vergleich
mit den Kabeltrossen des in Fig. 4 dargestellten Kabels haben.
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In den Zeichnungen ist ein koaxiales Fernmeldekabel dargestellt. Selbstverständlich
kann aber auch eine andere Kabelart verwendet werden, so z. B. ein Telephon- und
Telegraphenkabel, das keinen koaxialen Aufbau hat, wie etwa das sogenannte Mehr-Paar-Kabel.
Desgleichen kann auch ein Kabel für die übertragung von Kraftstrom verwendet werden.
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Die Kabeltrosse hat den Zweck, Zugkräfte, die beim Verlegen des Unterwasserkabels
auftreten, aufzunehmen.
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Dabei müssen die Kabeltrossen eine Festigkeit bzw. Gesamtfestigkeit
haben, die ausreicht, allen Zugkräften zu widerstehen, die beim Verlegen und Wiederaufnehmen
des Kabels auftreten. Sie können in der Weise aus einzelnen Adern aufgebaut sein,
daß Torsionsfreiheit gewährleistet ist, d. h., daß sie sich unter Zug nicht
wesentlich verwinden. Das Verfahren zum Verlegen des neuen Kabels mit z. B. einer
Kabeltrosse hat gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil, daß im Kabelschiff
zwei Gruppen von Kabelbehältern vorhanden sind, wovon die eine Gruppe das neue elektrische
Kabel enthält und die andere Gruppe die Kabeltrosse. Beim Auslegen des Kabels läßt
man dann die Kabeltrosse aus den Vorratsbehältern über eine Trommel ablaufen, die
die Zugbeanspruchung bei der Verlegung aufnimmt und den Ablauf der Kabeltrosse in
die See hinein steuert. Das neue Kabel wird dabei durch geeignete Mittel aus seinen
Vorratsbehältern nachgeführt und mit der Kabeltrosse verbunden, bevor die letztere
über Bord in die See hinein läuft. Das Kabel läuft dabei an der Trommel für die
Kabeltrosse vorbei und wird mit dieser an einer Stelle verbunden, an der die Kabeltrosse
bereits unter Zugspannung steht. Die Kabeltrosse wird in die Rille im Kabel hineingezwängt,
indem die Kabeltrosse zusammen mit dem Kabel durch eine Vorrichtung hindurchläuft,
die Führungsrollen, Andrückrollen und Mittel hat, die sicherstellen, daß das Kabel
der Vorrichtung so zugeführt wird, daß die Rille in einer vorbestimmten Lage liegt.
Die Andrückrollen, die die Kabeltrosse in die Rillen hineinzwängen, können entsprechend
der äußeren Gestalt des Kabels profiliert sein und sind federnd gelagert, um zu
vermeiden, daß auf das Kabel ein übermäßiger Druck ausgeübt wird. Dabei können Luftfederlagerungen
verwendet werden. Wenn das Kabel Vorrichtungen in starren Gehäusen enthält, z. B.
Verstärker, kann es erwünscht sein, weitere Halterungen vorzusehen, um das Gehäuse
mit der Kabeltrosse zu verbinden. Normalerweise läßt man das starre Gehäuse nicht
durch die soeben beschriebene Vorrichtung zum Einzwängen der Kabeltrosse in die
Kabelrille hindurchlaufen.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die starren Gehäuse das Auslegen
der Kabeltrosse nicht behindem
und daß wegen der Starrheit des
Gehäuses und wegen seiner Länge in bezug auf den Durchmesser der Kabeltrossentrommel
keinerlei Probleme auftreten, denn das Gehäuse läuft an dieser Trommel vorbei. Es
kann notwendig sein, besondere Einrichtungen zum Auslegen des Gehäuses in die See,
so z. B. eine übersetzung, vorzusehen, um die Kabeltrosse von einem Teil der zusätzlichen
Zugbeanspruchung zu entlasten, die durch die Anwesenheit des Gehäuses gegeben ist.
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Das Anbringen des Kabels an eine besondere Kabeltrosse, und zwar während
die letztere durch Zug beansprucht ist, hat also den Vorteil, daß das Kabel niemals
übermäßigen Zugbeanspruchungen ausgesetzt wird. Wenn die Zugkraft an der Kabeltrosse
nachläßt, kann das Kabel eine natürliche Formänderung erfahren, ohne daß die Leiter
verbogen werden. Wenn überdies eine geringfügige Verwindung der Kabeltrosse infolge
der Zugspannung vorkommen sollte, würde sich das Kabel selbst nur um die Kabeltrosse
herumwinden, wenn die Zugbeanspruchung nachläßt. Dies führt nicht zu ernsthaften
Schäden, wenn sich die Kabeltrosse pro Meile nicht mehr als mit etwa hundert Windungen
verwindet.