DE3485954T2 - Mehrfachverbindung zwischen unterseekabeln aus optischen fasern. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfachverbindung für Seekabel mit Lichtleitfasern, zum Anschluß zwischen einem ersten Kabelkopf und einem zweiten Kabelkopf, von dem mindestens zwei Kabel ausgehen.
• Mit anderen Worten bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, mit der die Lichtleitfasern eines Seekabels, das von einem ersten Punkt kommt, auf zwei Kabel aufgeteilt werden können, die zu zwei anderen Punkten führen, wobei ggf. zusätzliche Verbindungen zwischen diesen anderen Punkten vorgesehen sind.
• Ziel der vorliegenden Erfindung eine bis zu einem Druck von etwa 700 Bar wasserdichte Verbindung vorzuschlagen, die die mechanische Kontinuität und die elektrische Kontinuität oder Isolierung zu gewährleisten, die erforderlich sind.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrfachverbindung für Seekabel mit Lichtleitfasern, zum Anschluß der Fasern eines ersten Faserkabels an Fasern von mindestens zwei zweiten Kabeln, mit einem ersten Kopf des ersten Kabels und einem zweiten Kopf der zweiten Kabel, wobei jedes der Kabel einen optischen Kern mit Lichtleitfasern, eine Bewehrung aus Stahldrähten, ein auf die Bewehrung aufgeschrumpftes Kupferrohr und eine äußere Isolierhülle aufweist und wobei der erste Kopf zum einen ein erstes Anschlußstück, das vom daran befestigten Kabel durchdrungen wird und mit einem ersten dichten Austrittsstück für die Fasern des ersten Kabels versehen ist, sowie ein sich anschließendes ersten Magazin zur Speicherung einer Überschußlänge der Fasern und zum anderen ein erstes Verstärkungsstück aufweist, welches das erste Anschlußstück und das erste Magazin umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß
• - der zweite Kopf zum einen ein zweites gemeinsames Anschlußstück mit individuellen, im wesentlichen parallelen Bohrungen für jedes der zweiten Kabel, die daran befestigt sind, und mit einem dichten Austrittsstück für die Fasern der zweiten Kabel versehen ist, sowie mindestens ein sich anschließendes zweites Magazin zur Speicherung einer Überschußlänge an Fasern, und zum anderen ein zweites Verstärkungsstück aufweist, welches das zweite Anschlußstück und das zweite Magazin umgibt, und daß die Verbindung weiter aufweist:
• - ein Verbindungsgehäuse, das das erste und das zweite Verstärkungsstück mechanisch miteinander verbindet,
• - ein Zugangskabel, das im Gehäuse untergebracht und mit dem ersten Speichermagazin sowie dem zweiten Speichermagazin bzw. einem der zweiten Magazine, zweites Endmagazin genannt, verbunden ist und die aus den Magazinen austretenden Fasern, mit denen der Anschluß verbunden ist, aufnimmt, wobei die Fasern des ersten Kabels an diejenigen der zweiten Kabel angeschweißt sind, die vom Zugangskabel aufgenommen werden,
• - einen wasserdichten Isolierüberzug für das Zugangskabel, den ersten und den zweiten Kopf.
• Gemäß einer Ausführungsform besteht das Verbindungsgehäuse aus glasfaserverstärktem Harz und besitzt Öffnungen zum Durchlaß von Meerwasser.
• Das Zugangskabel ist ein Metallrohr und enthält vorzugsweise im Inneren des Anschlußgehäuses einen Meerespol, der aus einem an das Metallrohr angeschweißten Metallteil besteht, das zumindest den ersten Kopf auf das Potential des Meeres bringt; das Metallrohr ist elektrisch gegen den zweiten Kopf isoliert, derart, die elektrische Isolierung zwischen den beiden Köpfen gewährleistet ist.
• Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind manche Fasern des zweiten Kabels des zweiten Kopfes nach ihrem Durchgang durch das zweite dichte Austrittsstück miteinander verschweißt, und der zweite Kopf besitzt zwei zweite Speichermagazine, von denen das eine innerhalb des anderen liegt und für die Speicherung der miteinander verschweißten Fasern der zweiten Kabel bestimmt ist.
• Am Eingang des zweiten Kopfes sind die zweiten Kabel von einem Schutzbauteil umgeben, das einen konischen Innenraum besitzt und am zweiten Verstärkungsstück befestigt ist.
• Die Erfindung wird nun im einzelnen anhand einer Ausführungsform mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
• Fig. 1 zeigt sehr schematisch eine erfindungsgemäße Mehrfachverbindung.
• Fig. 2 zeigt im Längsschnitt die Verbindung aus Fig. 1 im vergrößerten Maßstab, wobei diese Figur drei Teile 2A, 2B, 2C besitzt, die sich auf die Elemente A, B, C der Verbindung gemäß Fig. 1 beziehen.
• Fig. 1 zeigt eine Außenansicht der Verbindung zwischen einem ersten Lichtleitfaserkabel 1 auf der einen Seite und einem zweiten sowie dritten Lichtleitfaserkabel 2 und 3 auf der anderen Seite.
• Der Teil A entspricht dem Kopf des ersten Kabels, der sein Verstärkungsstück 4 gefolgt von einem konischen Endstück 5 zum Schutz des Kabels 1 aufweist.
• Der Teil B entspricht dem doppelten Kopf mit den Enden der Kabel 2 und 3, der sein Verstärkungsstück 6 und ein konisches Schutzbauteil 7 für die Kabel 2 und 3 aufweist.
• Der Teil C entspricht dem Verbindungsgehäuse 8 zwischen den beiden Köpfen.
• Die Lichtleitfasern des Kabels 1 sind an die Lichtleitfasern des Kabels 2 und die Lichtleitfasern des Kabels 3 angeschlossen, aber die Kabel 2 und 3 können zusätzliche Lichtleitfasern enthalten, die miteinander verschweißt sind. So ist es möglich, Verbindungen herzustellen zwischen den Kabeln 1 und 2, zwischen den Kabeln 1 und 3 und zwischen den Kabeln 2 und 3.
• Es sei nun zuerst auf die Fig. 2A eingegangen.
• Das Kabel 1 enthält in an sich bekannter Weise einen optischen Kern 10 mit Lichtleitfasern. Dieser optische Kern enthält eine Seele aus Kunststoff, die durch ein Stahlkabel verstärkt ist und auf ihrer Peripherie spiralförmige Rillen aufweist, die mit einem zähflüssigen Produkt gefüllt sind und in denen Lichtleitfasern 11 untergebracht sind. Diese Einheit wird von einem oder mehreren Kunststoffbändern und dann von einer Hülle beispielsweise aus Vinylpolychlorid umgeben.
• Eine Stahldrahtbewehrung 12 zum Schutz des optischen Kerns ist ihrerseits in Kupfer eingehüllt und schließlich von einem isolierenden Mantel 13 umgeben. In Höhe des Endes des Kabels 1 sind die Drähte der Bewehrung 12 abgeschnitten und in eine konische Bohrung eingelegt, die in einem Anschlußstück 14 vorgesehen ist, so daß der optische Kern freiliegt. Die Drähte werden dort von einem konischen Ring 15 eingeklemmt und das Ganze wird von Harz, beispielsweise Epoxyharz, umgeben, um die Zugfestigkeit zu gewährleisten.
• Eine zusätzliche Vorrichtung 16 zum Blockieren der Drähte der Bewehrung 12 im Anschlußteil 14 befindet sich in der Zone, in der diese Drähte vom optischen Kern sich entfernen, so daß diese Drähte vor der konischen Bohrung nicht entflochten werden müssen.
• Ein mit Dichtungsmitteln versehenes Bauteil 18, das einem Ring 17 zugeordnet ist, verschließt die konische Bohrung dicht und läßt nur dichte Durchgänge für die Lichtleitfasern 11. Diese Durchgänge sind vorzugsweise Einzeldurchgänge, aber aus Gründen der Klarheit der Zeichnung wurde nur ein einziger Durchgang 19 dargestellt. Diese Lichtleitfasern führen in ein Speichermagazin 22, das aus zwei konischen Bauteilen 20 und 21 gebildet wird; mindestens eines dieser Bauteile (hier das Teil 21) ist auf den Endbereich des Anschlußstücks 14 aufgeschraubt.
• Die Fasern 11 münden am Ausgang des Speichermagazins 22 in ein Zugangskabel 30, das weiter unten beschrieben werden wird.
• Die ganze beschriebene Einheit wird durch einen Kunststoffüberzug 24, beispielsweise aus Polyäthylen, geschützt, der an den Mantel 13 des Kabels 1 anschließt.
• Ein Verstärkungsstück 4, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Epoxyharz, schützt den Kopf des Kabels 1, der in diesem Stück durch Klemmschrauben 23 festgelegt ist. Das Verstärkungsstück 4 trägt zur Zugfestigkeit der gesamten Verbindung bei. Der Teil des Kabels 1, der aus dem Stück 4 hervorsteht, ist seinerseits durch ein konisches Bauteil 5, beispielsweise aus Gummi, geschützt.
• Zum Aufbau der Vorrichtung gemäß Fig. 2A geht man folgendermaßen vor:
• - Die Teile 5 und 4 und das Teil 14, das das Teil 16 trägt, werden auf ein Ende des Kabels 1 aufgefädelt.
• - Die Drähte der Bewehrung 12 werden abgeschnitten und hinter dem Teil 16 entflochten. Der Ring 15 wird aufgefädelt, um die Drähte der Bewehrung in der konischen Bohrung des Teils 14 einzuklemmen.
• - Der Ring 17 und die Teile 18 und 20 werden dann angebracht.
• - Man sieht eine gewisse Überlänge der Lichtleitfasern 11 vor und schließt dann das Magazin 22 mit Hilfe des Bauteils 21.
• - Die Fasern werden dann in das Magazin 22 hineingeschoben, wo sie sich aufschießen.
• - Der Überzug 24 wird durch Gießen aufgebracht und schließt sich an den Mantel 13 an.
• - Das Bauteil 4 und die Klemmschrauben 23 werden eingebaut.
• - Das Bauteil 5 wird am Bauteil 4 durch Einklinken befestigt.
• In Fig. 2B sieht man einen doppelten Kopf, der die Enden zweiter Kabel 2 und 3 trägt. Das Kabel 2 hat einen optischen Kern 44, in dem Lichtleitfasern 52 liegen, welche durch eine Bewehrung 46 geschützt sind. In gleicher Weise besitzt das Kabel 3 einen optischen Kern 45 sowie Lichtleitfasern 53, die durch eine Bewehrung 47 geschützt sind. Ein gemeinsames Anschlußstück 40 enthält zwei zueinander parallele konische Bohrungen, um je die Enden der Drähte der Bewehrungen 46 und 47 aufzunehmen, die dann je durch einen konischen Ring 42 bzw. 43 eingeklemmt werden. Die Klemmwirkung wird noch durch die Einhüllung in ein Epoxyharz vervollständigt.
• Mit 48 und 49 sind die Halteteile für die Drähte der Bewehrungen 46 und 47 vor den Ringen 42 und 43.
• Ein Austrittsstück 50 schließt die beiden Bohrungen dicht ab, aber läßt einzelne dichte Durchgänge 54 bzw. 55 für die Lichtleitfasern 52 und 53. Alle diese Fasern münden in einem Speichermagazin 60. Von den Fasern 52 sind diejenigen, die mit Fasern 53 verschweißt sind, nach dem Verschweißen gegen Stifte 61 aufgeschossen. Dagegen durchqueren diejenigen Lichtleitfasern 52 und 53, die an die Fasern 11 angeschweißt werden sollen, ein konisches Bauteil 56 bis zu einem Speichermagazin 62, das von zwei konischen Teilen 63 und 64 gebildet wird, wobei eines dieser Teile (das Teil 64) am Ende des Anschlußstücks 40 festgeschraubt wird.
• Die Lichtleitfasern aus dem Magazin 62 durchqueren ein Isolierkeramikteil 65 und münden im Zugangskabel 30.
• Die ganze bisher beschriebene Einheit wird durch eine gegossene Umhüllung 70, beispielsweise aus Polyäthylen, geschützt, die an die Isoliermäntel der Kabel 2 und 3 anschließt. Der Kopf wird durch ein Bauteil 6 aus glasfaserverstärktem Epoxyharz geschützt. Er wird in den Teil 6 durch Klemmschrauben 71 festgehalten. Wie das Teil 4 so trägt auch das Teil 6 zur Zugspannungsfestigkeit der ganzen Verbindung bei.
• Ein Schutzteil 7, das auf dem Teil 6 durch Einklinken befestigt wird, besitzt eine konische Innenhöhlung, deren Wände die Krümmung der Kabel 2 und 3 am Ausgang des doppelten Kopfes in Grenzen halten.
• Die Montage des doppelten Kopfes kann folgendermaßen vonstatten gehen:
• - Die Teile 7 und 6 und das Teil 40, das mit den Teilen 48 und 49 versehen ist, werden auf die jeweiligen Enden der Kabel 2 und 3 aufgefädelt.
• - Die Drähte der Bewehrungen 46 und 47 werden abgeschnitten und hinter den Teilen 48 und 49 entflochten. Die konischen Ringe 42 und 43 werden aufgesteckt, um die Bewehrungsdrähte in den konischen Bohrungen des Bauteils 14 festzuklemmen.
• - Das Teil 50 wird angebracht. Die Fasern 52 , die an Fasern 53 angeschlossen werden müssen, werden in dieser Höhe verschweißt. Die überschüssige Länge wird gegen die Stifte 61 aufgeschossen. Die anderen Fasern 52 und 53 werden durch einzelne Durchgänge in das Bauteil 56 eingefädelt und durch einen Klebepunkt dort festgelegt.
• - Das Bauteil 63 wird montiert und man sieht eine gewisse Länge für die ans dem Teil 56 kommenden Fasern vor. Das Speichermagazin 62 wird geschlossen, indem das Teil 64 mit seinem Isolierkeramikteil 65 aufgeschraubt wird, worauf die Fasern in das Magazin 62 hineingeschoben werden.
• - Nun wird die Außenumhüllung 70 gegossen, um den Anschluß an die Isoliermäntel der Kabel 2 und 3 herzustellen.
• - Das Teil 6 wird montiert und der doppelte Kopf wird mit Hilfe der Klemmschrauben 71 festgelegt.
• - Das Teil 7 wird durch Einklinken am Teil 6 befestigt.
• Wie aus Fig. 2C hervorgeht, sind die Verstärkungsstücke 4 und 6 über ein Verbindungsgehäuse 8 miteinander verbunden. Es handelt sich hier um ein Bauteil aus glasfaserverstärktem Kunststoff, das die mechanische Kontinuität gewährleistet und mit den Teilen 4 und 6 durch Verankerungsschrauben 80 verbunden wird. Dieses Gehäuse enthält Öffnungen 81, durch die Meerwasser eindringen kann. Im Inneren dieses Gehäuses befindet sich das Zugangskabel 30. Letzteres enthält zwei Abschnitte von Metallrohren, in die sich die Enden der Fasern 11 und der Fasern 52 und 53 erstrecken. Wenn die Verschweißung zwischen diesen Fasern erfolgt ist und die überschüssigen Längen in die Magazine 22 und 62 hineingeschoben wurden, dann verbindet man die beiden Rohrteile des Zugangskabels in bekannter Weise mit Hilfe eines Schiffchens. Das Ganze wird dann von einer thermoplastischen Hülle umgeben, die an die Mäntel 24 und 70 anschließt.
• Auf diese Weise ergibt sich eine mechanische Kontinuität zwischen dem Kabel 1 und den Kabeln 2 und 3, wobei die mechanischen Teile, die die Verbindung umgeben, die Zugfestigkeit gewährleisten.
• Bezüglich der elektrischen Kontinuität ist festzustellen, daß das Zugangskabel einen Meerespol 82 besitzt, der von einem an das Metallrohr des Zugangskabels angeschweißten Metallstift gebildet wird, und den das Kabel 1 tragenden Kopf auf das Potential des Meeres bringt. Auf der Seite der Kabel 2 und 3 ist das Metallrohr des Zugangskabels gegenüber dem Metallteil 634 durch einen Keramikübergang isoliert. Daher kommt es, daß der das Kabel 1 tragende Kopf elektrisch gegenüber dem die Kabel 2 und 3 tragenden Kopf isoliert ist.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Man könnte einen Kopf vorsehen, der drei Kabelenden oder mehr trägt.
• Im übrigen kann der optische Kern der Kabel 1, 2, und 3 aus Lichtleitfasern gebildet werden, die in mit einer zähen Flüssigkeit gefüllten Kunststoffrohren enthalten sind.

Claims (7)

1. Mehrfachverbindung für Seekabel mit Lichtleitfasern, zum Anschluß der Fasern eines ersten Faserkabels an Fasern von mindestens zwei zweiten Kabeln, mit einem ersten Kopf des ersten Kabels und einem zweiten Kopf der zweiten Kabel, wobei jedes der Kabel (1, 2, 3) einen optischen Kern mit Lichtleitfasern, eine Bewehrung aus Stahldrähten, ein auf die Bewehrung aufgeschrumpftes Kupferrohr und eine äußere Isolierhülle aufweist und wobei der erste Kopf zum einen ein erstes Anschlußstück (14), das vom daran befestigten Kabel durchdrungen wird und mit einem ersten dichten Austrittsstück für die Fasern des ersten Kabels versehen ist, sowie ein sich anschließendes ersten Magazin (22) zur Speicherung einer Überschußlänge der Fasern und zum anderen ein erstes Verstärkungsstück (4) aufweist, welches das erste Anschlußstück und das erste Magazin umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß

- der zweite Kopf zum einen ein zweites gemeinsames Anschlußstück (40) mit individuellen, im wesentlichen parallelen Bohrungen für jedes der zweiten Kabel (2, 3), die daran befestigt sind, und mit einem dichten Austrittsstück (50) für die Fasern der zweiten Kabel versehen ist, sowie mindestens ein sich anschließendes zweites Magazin (60, 62) zur Speicherung einer Überschußlänge an Fasern, und zum anderen ein zweites Verstärkungsstück (6) aufweist, welches das zweite Anschlußstück und das zweite Magazin umgibt, und daß die Verbindung weiter aufweist:

- ein Verbindungsgehäuse (8), das das erste und das zweite Verstärkungsstück (4, 6) mechanisch miteinander verbindet,

- ein Zugangskabel (30), das im Gehäuse untergebracht und mit dem ersten Speichermagazin (22) sowie dem zweiten Speichermagazin (62) bzw. einem der zweiten Magazine, zweites Endmagazin genannt, verbunden ist und die aus den Magazinen austretenden Fasern, mit denen der Anschluß verbunden ist, aufnimmt, wobei die Fasern des ersten Kabels an diejenigen der zweiten Kabel angeschweißt sind, die vom Zugangskabel aufgenommen werden,

- einen wasserdichten Isolierüberzug für das Zugangskabel, den ersten und den zweiten Kopf.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsgehäuse (8) aus glasfaserverstärktem Harz besteht.

3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsgehäuse (8) Öffnungen (81) zum Durchlaß von Meerwasser aufweist.

4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugangskabel ein Metallrohr ist, das mit dem wasserdichten Isolierüberzug versehen ist, und im Inneren des Anschlußgehäuses einen Meerespol (82) aufweist, der aus einem an das Metallrohr angeschweißten Metallteil besteht, das zumindest den ersten Kopf auf das Potential des Meeres bringt.

5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr des Zugangskabels elektrisch gegen den zweiten Kopf isoliert ist, derart, daß die elektrische Isolierung zwischen den beiden Köpfen gewährleistet ist.

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei zweite Speichermagazine (61, 62) aufweist, von denen eines, das relativ zum anderen innen liegt, einem Teil der Fasern der zweiten Kabel zugewiesen ist, die miteinander verschweißt sind.

7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des zweiten Kopfes die zweiten Kabel von einem Schutzbauteil (7) umgeben sind, das einen konischen Innenraum besitzt und am zweiten Verstärkungsstück (6) befestigt ist.