DE3017195C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung des Endes eines Seekabels der Nachrichtentechnik mit zentralem Tragseil und ohne metallische Armierung an einem Verstärkergehäuse. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines solchen Kabels, das am Meeresboden verlegt werden soll.

Derartige Seekabel enthalten einen zentralen Leiter, der aus Stahldrahtlitzen hohen Widerstands (die das Tragseil bilden) besteht, die von einem längsverschweißten Kupferrohr umgeben sind, das auf das Tragseil aufgeschrumpft ist. Ein solches Kabel weist keine metallische Armierung auf, die für solche Kabel reserviert ist, die in geringer Tiefe entlang den Küsten verlegt werden. Der Anschluß an Verstärkergehäuse konnte bisher nur geschehen, indem entweder das Kabel am Verstärker durch Verankerung des zentralen Tragseils an einem mechanischen Befestigungselement, das mit dem Gehäuse eine Einheit bildet, befestigt wurde, oder indem man die metallische Armierung des Kabels über einige zehn Meter wieder herstellte, was das Problem der Verbindung wie der zu dem Problem der Verbindung eines Kabels mit äußerer metallischer Armierung machte.

Die Befestigung des Kabels mit Hilfe des zentralen Tragseils, so wie sie z. B. in der GB-PS 12 80 439 beschrieben ist, muß über (mechanische) Kardangelenke erfolgen, wenn man das Risiko einer zu starken Krümmung am Verbindungspunkt zwischen Kabel und Gehäuse vermeiden will, das durch den großen Flexibilitätsunterschied der beiden miteinander zu verbindenden Elemente entsteht. Diese Gelenkverbindung ist jedoch kompliziert und teuer. In der französischen Patentanmeldung No 23 19 227 wurde auch eine Befestigung des Kabels mit Hilfe des zentralen Tragseils ohne Kardangelenke vorgeschlagen, wobei das zentrale Tragseil einen Kegel oder Trichter aufweist, der das Kabel in Höhe des Verankerungssystems mit der Verkleidung des Verstärkers umgibt und hält, wobei der Kegel starr mit dem Gehäuse verbunden ist und eine größere Biegung des Kabels an seinem freien Ende ermöglicht. Eine solche Befestigung ist jedoch ziemlich komplex, und ihre Montage dauert relativ lange.

Zum nachträglichen Aufbau einer äußeren Armierung eines Kabels, das ursprünglich keine Armierung aufweist, benötigt man spezielle Maschinen, was bedeutet, daß dieser Aufbau nur in der Fabrik durchgeführt werden kann, so daß eine Reparatur während der Verlegung des Kabels große Schwierigkeiten bereitet.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Befestigung eines Kabels an einem Verstärkergehäuse mit einfachen, billigen und vorab vorzubereitenden Mitteln zu ermöglichen, wodurch eventuell Reparaturen sogar an Bord eines Kabelverlegungsschiffes durchgeführt werden können, das keine speziellen Maschinen hat. Dieses Ziel wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung erreicht. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie des Befestigungsverfahrens mit Hilfe dieser Vorrichtung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung mit einem torusförmigen Metallring mit kreisförmigem Querschnitt.

Fig. 2 zeigt eine Variante zu Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante zu Fig. 1.

Das Seekabel 1 (Fig. 1) soll mit dem metallischen Verstärkergehäuse 2 verbunden werden. Zuerst wird ein konisches, trichterförmiges Stück 3 aus Glasfaser- und Kunstharzschichtstoff derart hergestellt, daß es an seinem Ende mit dem größeren Durchmesser einen zylindrischen Teil aufweist, der auf eine entsprechende Schulter 12 des Gehäuses 2 aufgesteckt werden kann. Dieser zylindrische Teil weist Löcher auf, durch die es (nämlich das Stück 3) auf dem Teil 2 mit Hilfe von Schrauben 5 bei der Montage auf den Verstärker festgeschraubt werden kann.

Jenseits einer Verengung 3 A oder eines Halses weist das konische Stück 3 eine Öffnung 4 auf, die sich leicht nach außen hin erweitert.

Ein torusförmiger Metallring 6 wird dann auf diese Öffnung 4 des Stücks 3 aufgesteckt und liegt vorerst, wie gestrichelt (6 A) dargestellt, außen auf der trichterförmigen Erweiterung des Stücks 3 auf. Nun wird auf das Ende des Stücks 3 eine längliche, zwiebelförmige Hülse 7 aus synthetischem Gummi mit einem Innendurchmesser, der etwas größer ist als der des zu verbindenden Kabels und dessen äußerer Durchmesser in Richtung auf das dem Gehäuse entgegengesetzte Ende abnimmt, aufgesteckt. Das dem Verstärkergehäuse zugewandte Ende der Hülse ist kegelförmig abgeflacht, damit es in die trichterförmige Öffnung 4 des tonnenförmigen Stücks 3 eingeführt werden kann.

Dann bereitet man eine längliche Hülle 8 aus Glasfaser- und Kunstharzschichtstoff oder Polyesterharz vor, die das trichterförmige Ende des Stücks 3 überlappt und die äußere Oberfläche der Hülse 7 ganz bedeckt, so daß nach dem Erhärten des die Glasfasern imprägnierenden Kunstharzes diese Hülle von der trichterförmigen Öffnung 4 des Stücks 3 gehalten wird und die Hülse 7 umschließt, wodurch diese drei Teile eine untrennbare Einheit bilden.

Der torusförmige Ring 6 wird nun auch zwischen dem erweiterten Bereich des Stücks 3 und einer Schulter 8 A eingeschlossen, die auf dem Ende der Hülle 8 ausgebildet ist (wobei er trotzdem seine begrenzte Längsbewegungsmöglichkeit behält), wobei diese Schulter konkav ausgebildet und der Form des Rings 6 angepaßt ist.

Man stellt aus aromatischen Polyamidfäden oder aus Metalldrähten, z. B. aus Stahl, die biegsam genug sind, um verlitzt werden zu können, nachdem sie einen geeigneten Schutz gegen die durch das Meerwasser verursachte Korrosion erhalten haben, einen äußeren Schlauch 9 her. Zur Herstellung dieses Schlauchs wird die Einheit der Stücke 3-6-7-8 auf einen Formkern in der Achse einer Web- oder Verlitzmaschine gebracht, wobei der Formkern länger als der zu erzeugende Schlauch gewählt ist. Dann wird der Draht von einem Kopf einer Vielfach- Vorratsspule abgezogen. Der Draht läuft dann um den Ring 6 herum oberhalb der Oberfläche der Hülle 8 und gelangt zur Webmaschine, wo er auf einer Leerspule eines zweiten Kopfes befestigt wird. Wenn die Webmaschine 2n drehende Wickelköpfe besitzt, dann verlaufen n Drähte zwischen der Webmaschine und dem Ring hin und her. Nun wird die Webmaschine in Gang gesetzt, wobei die hin- und herlaufenden Drähte paarweise verknüpft und die paarweise verknüpften Drähte untereinander verwoben werden, so daß sich ein Schlauch 9 ergibt, der die Hülle 8 umschließt und um einige Meter über das Kabel hinausragt. Dieser Schlauch drückt später auf das Kabel. Nach Beendigung des Webvorgangs werden die Drähte abgeschnitten und die Drahtenden versichert, um ein Lösen des Maschenverbands zu verhindern.

Die Einheit der Stücke 3-6-7-8-9 wird dann bis zur Verwendung gelagert.

Bei der Verbindung eines Kabelendes 1 mit einem Verstärkergehäuse setzt man zuerst auf das zu verbindende Ende einen kegelförmigen Mantel 10 aus Elastomermaterial, z. B. aus synthetischem Gummi auf, den man soweit auf dem Kabel zurückschiebt, daß man anschließend auf diesem die vorgeformte Einheit 3-6-7-8-9 so weit aufschieben kann. Nun werden die inneren und äußeren Leiter auf bekannte Art elektrisch mit den Verstärkeranschlüssen verbunden. Sobald diese Verbindung erfolgt ist, schiebt man auf dem Kabel die Einheit 3-6-7-8-9 zum Verstärker, bis der zylindrische Rand des tonnenförmigen Stücks 3 die Schulter 12 des Gehäuses 2 überlappt; dann fixiert man den Rand auf der Schulter mit Hilfe von Schrauben 5. Dann zieht man den gelitzten Schlauch 9 auf dem Kabel, bis er es in der endgültigen Stellung zusammendrückt, indem er eine ausreichende Zugkraft ausübt. Das dem Gehäuse entgegengesetzte Ende des gelitzten Schlauchs wird dann durch Schrumpfen auf dem Kabel befestigt (dieses Ende und die Schrumpfvorrichtung sind nicht dargestellt); der Mantel 10 aus synthetischem Gummi wird nun über den gelitzten Schlauch 9 und die Hülle 8 soweit gezogen, daß er mit der äußeren Oberfläche des tonnenförmigen Stücks 3 in der Nähe des Verstärkergehäuses 2 in Kontakt kommt, und dann wird dieser Mantel durch Verkleben in der Kontaktzone am Stück 3 befestigt. Der Innenraum zwischen dem Stück 3, der Hülle 8 und dem Mantel 10 wird dann mit einem Dichtmaterial 11 gefüllt, wie z. B. einem Schmierfett oder einem polymerisierbaren Kunstharz, um das Ende der Litze und den torusförmigen Ring 6 vor der Korrosion durch Meerwasser zu schützen.

Die Länge des um das Kabel angebrachten verlitzten Schlauchs, die nötig ist, um die gewünschte Zugbelastung auszuhalten, kann auf bekannte Weise berechnet werden. Die zulässige Kraft C ist gleich C₀ · e^-Kx , wobei x die Länge des mit dem Kabel in Berührung stehenden verlitzten Schlauchs, C₀ die ursprüngliche Kraft ist, und der Exponent K durch die Formel

ausgerechnet werden kann, bei der α der Halbwinkel von zwei Drähten ist, die eine Masche des verlitzten Schlauchs bilden. k ist der Reibungskoeffizient der Litze auf dem Kabel und D₀ der mittlere Durchmesser des verlitzten Schlauchs auf dem Kabel.

In der Praxis beträgt die Länge des Schlauchs etwa zehn Meter.

Selbstverständlich muß bei der Berechnung der Maße des verlitzten Schlauchs darauf geachtet werden, daß die auf die Drähte ausgeübte Scherkraft in keinem Punkt die maximale Scherkraft übersteigt, die die verschiedenen Schichten des Kabels aushalten können.

Fig. 2 zeigt eine der Befestigungsvorrichtungen aus Fig. 1 analoge Vorrichtung, bei der aber der torusförmige Ring 26 einen keilförmigen Querschnitt aufweist und sich auf einen konischen Bereich 8 A der länglichen Hülle 8 abstützt, nachdem er sich ursprünglich in der Position 26 A befunden hatte.

Fig. 3 zeigt eine den Befestigungsvorrichtungen aus Fig. 1 und 2 analoge Vorrichtung, die aber keinen torusförmigen Ring aufweist. Jeder zum verlitzten Schlauch gehörende Draht bildet eine Schlaufe wie z. B. 30, die wie ein Lasso um den Hals des tonnenförmigen Stücks 3 geschlungen ist, so daß die Schlaufe sich immer mehr zusammenzieht, wenn die Enden des Drahts einer Zugkraft ausgesetzt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann der Ring 6 auch mit ovalem Querschnitt ausgebildet sein oder aus zwei mit Schrauben und Bolzen verbindbaren Teilen bestehen. Das Stück 3 und die Hülle 8 können auch aus einem Stück bestehen, das die Elastomerhülse 7 einschließt.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Befestigung des Endes eines Seekabels der Nachrichtentechnik mit zentralem Tragseil und ohne metallische Armierung an einem Verstärkergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß ein konisches, tonnenförmiges Stück (3) mit trichterförmiger Öffnung vorgesehen ist, dessen Hals (3 A) einen dem Kabeldurchmesser angepaßten Innendurchmesser besitzt, daß Mittel (5) zur Befestigung dieses Stücks am Verstärkergehäuse sowie eine längliche Hülse (7) aus Elastomermaterial vorgesehen sind, die das Kabelende bis ins Innere des Halses (3 A) umgibt und deren Außendurchmesser progressiv bis zum der Öffnung entfernten Ende abnimmt, daß eine längliche Hülle (8) aus Glasfaser- und Kunstharzschichtstoff die trichterförmige Öffnung des konischen Stücks und die Hülse (7) umgibt, daß ein Schlauch (9) aus Metalldrahtgeflecht oder aus Kunststoff hohen Zugwiderstands die längliche Hülle (8) umgibt und daß ein Mantel (10) aus Elastomermaterial diese Bauteile vom verstärkerseitigen Ende des konischen Stücks bis zu dem Verstärker abgewandten Ende des Schlauchs umgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Metallring (6) aufweist, der die Öffnung des konischen Stücks (3) umgibt, und daß die längliche Hülle (8) aus Elastomermaterial an der Außenwand ihres dem trichterförmigen Ende des konischen Stücks zugewandten Endes eine Schulter (8 A) aufweist, deren Profil dem des Metallrings entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (6) torusförmig ist und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (26) einen keilförmigen Querschnitt hat, wobei das breite Ende des Keils zum Verstärker hinzeigt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte des Schlauchs (9) schlaufenförmig um den Hals (3 A) des konischen, tonnenförmigen Stücks (3) gewickelt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das konische, tonnenförmige Stück (3) aus gehärtetem Glasfaser- und Kunstharzschichtstoff besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das konische, tonnenförmige Stück (3) mit trichterförmiger Öffnung, die Hülse (7) aus Elastomermaterial, die längliche Hülle (8) aus Schichtstoff und der äußere Schlauch (9) aus Metalldrahtgeflecht oder Kunststoff und ggfs. der Metallring (6) in einem vorgeformten Stück vereinigt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Außenwand des konischen, tonnenförmigen Stücks (3) und der Innenwand des Mantels (10) mit einem Dichtmaterial (11) ausgefüllt ist.

9. Verfahren zur Befestigung eines Seekabels an einem Verstärkergehäuse mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile auf jedes Kabelende von innen nach außen fortschreitend aufgeschoben werden, und daß dann der innere und äußere Leiter des Kabels (1) mit dem Verstärkergehäuse (2) verbunden werden, daß das Ganze so weit an das Verstärkergehäuse herangeführt wird, daß das Ende des konischen Stücks (3) mit dem Verstärkergehäuse (2) in Kontakt kommt und dann das konische Stück am Gehäuse befestigt wird, daß dann der Schlauch (9) derart auf dem Kabel gezogen wird, daß es in Befestigungsstellung am Verstärkergehäuse (2) zusammengedrückt wird, daß man den Schlauch dann durch Schrumpfen auf dem Kabel (1) befestigt, das man den Mantel (10) aus Elastomermaterial auf dem geflochtenen Schlauch so weit gleiten läßt, bis er in der Nähe des Gehäuses mit der äußeren Oberfläche des konischen Stücks (3) in Berührung kommt und daß man ihn auf dieser befestigt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte des Schlauchs (9) um den Hals (3 A) des konischen Stücks (3) in Schlaufen herumgelegt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vorab das konische Stück (3) und die längliche Hülle (8) aus einem einzigen Stück aus Glasfaser- und Kunstharzschichtstoff geformt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses Stück in der Nähe des Halses (3 A) mit einem torusförmigen Ring (6) umgibt, der aus zwei mechanisch zusammengefügten Halbkreisen besteht.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem Hals (3 A) des konischen Stücks (3) und der Innenseite des Mantels (10) aus Elastomermaterial mit einem Dichtmaterial (11) gefüllt wird, ehe der Mantel auf dem konischen Stück befestigt wird.