DE975724C - Tiefseekabel ohne aeussere Bewehrungsdraehte - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 5. JULI 1962

F 12699 VIIId 121 c

Seekabel, z. B. für die Übertragung von normalen Telegrafieströmen, bestehen im allgemeinen aus einem Kupferleiter, einer Isolierung, gegebenenfalls auch noch aus einem wasserdichten Kabelmantel und einer Bewehrung aus Stahldraht. Bei Seekabeln zur Übertragung von Strömen höherer Frequenzen ist zusätzlich unter der Bewehrung noch ein Kupferrückleiter angebracht.

Bei Küstenkabeln erfüllt die Bewehrung einen doppelten Zweck: Einmal soll sie die Verlegung des Kabels ermöglichen, indem sie die Zugkräfte aufnimmt, und zum anderen soll sie das Kabel vor Beschädigungen durch Schiffsanker, Abrieb auf felsigem Boden od. dgl. schützen. In der Tiefsee liegt das Kabel dagegen völlig ruhig in einer Tiefe, in der die obenerwähnten Einflüsse wegfallen. Die Bewehrung dient hier nur zur Aufnahme der Zugkräfte bei der Verlegung und ist höchstens dann noch einmal von Bedeutung, wenn das Kabel zwecks Reparatur wieder aufgenommen werden muß.

Mit Rücksicht auf die zur Verfügung stehenden Verlegungsschiffe und die Schwierigkeiten bei der Verlegung von schweren Kabeln in großen Meerestiefen ist es erstrebenswert, die Kabel möglichst dünn und leicht zu halten. Bei Verwendung von äußeren Bewehrungsdrähten aus Stahl hoher Festigkeit kommt man aber immer zu erheblichen Gewichten, wenn es sich um große Wassertiefen handelt. Der Durchmesser und damit das Gewicht für die Bewehrung werden zwangläufig noch größer, wenn man nach der zur Zeit herrschenden Entwicklungstendenz die Kabeldämpfung herabsetzen will.

Zur Herabsetzung des Kabelgewichtes ist es bereits bekannt, für die Bewehrung einen leichten

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Isolierstoff zu verwenden, dessen Festigkeit in bezug auf das spezifische Gewicht möglichst groß sein soll. Es ist bekanntgeworden, Formstränge aus Polystyrol als Bewehrungsmaterial zu verwenden. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Reißlänge eines Polystyroldrahtes wegen des geringen spezifischen Gewichtes von Polystyrol um ein Vielfaches größer ist als die Reißlänge von Stahldraht. Sie beträgt im Wasser etwa 140 km. Bei solchen Kabeln bleibt aber der wirtschaftliche Nachteil bestehen, daß die außer den zur Isolation dienenden Polystyroldrähten noch vorgesehenen Bewehrungsdrähte aus Polystyrol kostspielig sind und den Preis des Kabels wesentlich erhöhen, nach der Verlegung des Kabels in großen Wassertiefen aber keinerlei Funktion mehr zu erfüllen haben. Man hat deshalb Tiefseekabel mit Bewehrungsdrähten aus Kunststoff, soweit bekannt, bisher auch noch nicht verlegt.

Es ist auch schon bekannt, den Innenleiter, der bei normalen Seekabeln meist aus reinem Kupfer besteht, zur Aufnahme der Zugkräfte bei der Verlegung zu verwenden. Da die Reißlänge von Kupfer in Wasser jedoch nur 2500 m beträgt, wird bei den bekannten Tiefseekabeln, bei denen der Innenleiter zur Aufnahme der Zugkräfte dient, kein reines Kupfer, sondern eine Kupferlegierung entsprechend höherer Festigkeit für die Innenleiter verwendet. Diese Legierung hat allerdings den Nachteil der bedeutend geringeren Leitfähigkeit gegenüber reinem Kupfer.

Es wäre demnach erwünscht, ein Tiefseekabel herzustellen, bei dem man zur Aufnahme der Zugkräfte andere Bauelemente des Tiefseekabels heranziehen kann. Die Erfindung betrifft daher ein Tiefseekabel mit einem Innenleiter aus Kupfer, eine um diesen Leiter herum angeordnete Isolation aus Polystyrolsträngen und einem über der Isolation angeordneten wasserdichten Mantel. Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Seekabel dadurch beseitigt, daß an Stelle einer besonderen Bewehrung die zur Isolation verwendeten Polystyrolstränge mit langem Schlag derart auf den Innenleiter aufgebracht sind, daß sie allein die auftretenden Zugkräfte des Kabels aufnehmen.

Diese Kabelbauart hat erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Tiefseekabeln. Man kann einerseits für den Innenleiter reines Kupfer bester Leitfähigkeit verwenden; andererseits sind äußere Bewehrungsdrähte überflüssig, so daß der Durchmesser und das Gewicht selbst für Kabel mit geringer Dämpfung auf ein solches Maß vermindert werden, daß man sie mit den zur Verfügung stehenden Verlegungsschiffen und Verlegungsmitteln leicht beherrschen kann. Ferner hat man den Vorteil, daß die Stränge, die zur Aufnahme der Zugkräfte dienen, nach der Verlegung nicht nutzlos am Meeresboden liegen, sondern dann Teil der Isolierung sind.

Das Polystyrol kommt zweckmäßig in gereckter Form zur Anwendung, und zwar in runder oder profilierter Strangform einseitig oder in Bandform beidseitig gereckt. Die Stränge sollen den Zwischenraum zwischen dem zentralen Kupferleiter und einem äußeren, zylindrischen und wasserdichten Mantel aus z. B. Polyäthylen im wesentlichen ausfüllen. Etwaige Zwischenräume zwischen den Strängen werden zweckmäßig in bekannter Weise durch ein zähflüssiges Isoliermittel, z. B. eine Mischung von Polyäthylen und Polyisobutylen, ausgefüllt, damit der hydrostatische Druck des Wassers gleichmäßig verteilt wird.

Zur Erzielung eines drehungsfreien Kabels hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die in mehreren Lagen verseilten Isolierstränge von Lage zu Lage mit wechselnder Schlagrichtung zu verseilen.

Für den Kabelmantel kann man günstig z. B. Polyäthylen verwenden und den Außenleiter in Form von Kupferdrähten und -bändern auf den Kabelmantel aufbringen. Es ist auch vorteilhaft, einen metallischen Kabelmantel, z.B. ein Aluminiumrohr, zu venvenden, der dann gleichzeitig als Rückleiter dienen kann.

Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Nach Fig. 1 besteht die Kabelseele aus einem aus mehreren Kupferdrähten bestehenden Leiter 1, um den eine Lage von Polystyroldrähten 2 mit langem Schlag verseilt ist. Darüber ist eine weitere Lage von Polystyroldrähten 3 mit ebenfalls langem Schlag, jedoch mit entgegengesetzter Schlagrichtung, verseilt. Die Zwischenräume zwischen dem Kupferleiter und den Polystyroldrähten sind mit einer isolierenden Compoundmasse 4 ausgefüllt. Diese Compoundmasse kann beispielsweise aus einer Mischung von Polyäthylen und Polyisobutylen bestehen. Das Kabel ist mit einem wasserdichten Mantel 5 umgeben, der zweckmäßig aus Polyäthylen bestehen kann. Über den Kabelmantel sind dann als Rückleiter die Kupferflachdrähte 6 verseilt. Darüber folgen noch eine oder zwei Lagen Jute 7 in an sich bekannter Weise. Äußere Bewehrungsdrähte sind nicht vorhanden.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nur dadurch, daß an Stelle des Kabelmantels aus Polyäthylen ein Mantel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung verwendet wird. Der Mantel kann dann gleichzeitig als Rückleiter dienen, so daß die Kupferflachdrähte 6 überflüssig sind.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Tiefseekabel mit einem Innenleiter aus Kupfer, einer um den Leiter herum angeordneten Isolation aus Polystyrolsträngen und einem über der Isolation angeordneten wasserdichten Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer besonderen Bewehrung die zur Isolation verwendeten Polystyrolstränge mit langem Schlag derart auf den Innenleiter aufgebracht sind, daß sie allein die auftretenden Zugkräfte des Kabels aufnehmen.

2. Tiefseekabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einseitig gereckter, runder oder profilierter Polystyrolstränge.

3. Tiefseekabel nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung beidseitig gereckter Polystyrolbänder.

4. Tiefseekabel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polystyrolstränge mit verschiedener Schlagrichtung und derart verschiedener Schlaglänge aufgebracht sind, daß die beim Legen oder Aufnehmen des Kabels infolge seines Eigengewichts in den Verseillagen auftretenden Drehmomente sich im wesentlichen aufheben.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 849436, 718843, 715 491, 684229, 681 912, 661604, 659505, 611 037, 608578;

schweizerische Patentschrift Nr. 173 820.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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