Claims (30)
Übersetzung der Patentansprüche der europäischen Patentanmeldung Nr. 83 902 789.3 Veröffentlichungs-Nummer: 0 116 619 PCT/US 83/01253 (Veröffentlichungs-Nummer: WO84/00820) Anmelderin: CHEVRON RESEARCH COMPANY Hermetisch verschlossene mit Verstärkungskabel umschlossene Rohrleitung mit einer optischen Faser PatentansprücheTranslation of the patent claims of the European patent application no. 83 902 789.3 Publication number: 0 116 619 PCT / US 83/01253 (Publication number: WO84 / 00820) Applicant: CHEVRON RESEARCH COMPANY Hermetically sealed pipeline with reinforcement cable and an optical fiber Patent claims
1. Hermetisch verschlossene optische Faserrohrleitung,1. Hermetically sealed optical fiber pipeline,
gekennzeichnet durchmarked by
einen inneren Kern mit einer oder einer Vielzahl gepufferter optischer Fasern; und durch wenigstens zwei
2Q zylindrische metallische Abschnitte, die um diesen inneren Kern zusammenpassen und ein Rohr bilden, wobei die
metallischen Abschnitte hermetisch zu diesem Rohr verbunden sind und diese metallischen Abschnitte aus einem
geglühten Draht durch Walzen vorgeformt sind.an inner core having one or a plurality of buffered optical fibers; and by at least two
2Q cylindrical metallic sections which fit together around this inner core to form a tube, the
metallic sections are hermetically connected to this pipe and these metallic sections from a
annealed wire are preformed by rolling.
2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Pipeline according to claim 1, characterized in that
daß diese Abschnitte oder Profile derart ausgelegt sind, daß sie nach dem Walzformen in zylindrische Abschnitte
eine Ausscheidungshärtung bevor sie noch durch Laser-QQ
verschweißen verbunden werden, erfahren.that these sections or profiles are designed such that they are rolled into cylindrical sections after roll forming
a precipitation hardening before even being done by laser QQ
welding are connected, experienced.
3. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abschnitte oder Profile aus rostfreiem Stahl
oder nicht eisenhaltigen Legierungsdrähten hergestellt Sind·3. Pipe according to claim 1, characterized in that said sections or profiles made of stainless steel or non-ferrous alloy wires are made ·
4. Rohrleitung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese metallischen Abschnitte an
ihren Längsnähten hermetisch zusammengefügt sind.4. Pipeline according to claims 1, 2 or 3, characterized in that these metallic sections on
their longitudinal seams are hermetically joined.
5. Rohrleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte derart hergestellt sind, daß die
gewalzten und geformten Drähte eine Rohrleitung mit einem Außendurchmesser von etwa 0,110 bis etwa 0,120
englischen Zoll (etwa 0,279 bis etwa 0,305 cm) mit einer Wanddicke von etwa 0,027 englischen Zoll (0,069 cm)
bilden.5. Pipeline according to claim 3, characterized in that the sections are made such that the
rolled and shaped wires create tubing with an outside diameter of about 0.110 to about 0.120
inches (about 0.279 to about 0.305 cm) with a wall thickness of about 0.027 inches (0.069 cm)
form.
6. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung aus zwei Abschnitten bzw. Profilen
geformt ist.6. Pipeline according to claim 4, characterized in that the pipeline consists of two sections or profiles
is shaped.
7. Rohrleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung weiterhin mit einer korrosionsbeständigen
Metallschicht oder einem Hochtemperaturkunststoff bis auf einen Außendurchmesser von etwa
0,120 - 0,001 e:
überzogen wird.7. Pipe according to claim 5, characterized in that the conduit further comprising a corrosion-resistant metal layer or a high temperature plastic to an outer diameter of about .120-.001 e:
is covered.
0,120 - 0,001 englischen Zoll (0,069 - 0,0025 cm) 0.120 to 0.001 British inches (0.069 to 0.0025 cm)
8. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fasern enthaltende Rohrleitung auf zwischen
etwa 300°F (1900C) bis etwa 5000F (2600C) während des
Zusammenfügens der Abschnitte durch Laserschweißung
erwärmt wird.8. Pipe according to claim 4, characterized in that the pipe containing the fibers to between about 300 ° F (190 0 C) to about 500 0 F (260 C 0) is heated by laser welding during the joining of the sections.
9. Rohrleitung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte zusammengepreßt werden
und ein äußerer Überzug eines durch Walzen geformten Metallrohres um die inneren Abschnitte hergestellt
wird und daß dieses äußere Metallrohr bis auf eine Tiefe verschweißt wird, die größer als die Dicke des
äußeren Metallrohres ist.9. Pipeline according to claim 3 or 4, characterized in that the sections are pressed together
and an outer coating of roll formed metal tube is made around the inner portions
and that this outer metal tube is welded to a depth which is greater than the thickness of the
outer metal tube is.
10. Rohrleitung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern solche eines einzigen
Schwingungstyps bzw. sog. Single-Mode-Fasern sind.10. Pipeline according to claim 5 or 7, characterized in that the optical fibers are those of a single one
Vibration type or so-called single-mode fibers.
11. Rohrleitung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 8, 9 oder
10, gekennzeichnet durch11. Pipeline according to claims 1, 2, 3, 8, 9 or
10, characterized by
wenigstens sechs Elemente, die spiralförmig um dieses
Rohr in einer gegebenen Handhabung gewickelt sind; wenigstens die doppelte Anzahl dieser wenigstens sechs
Elemente eines inneren Verankerungsdrahts, die um diese wenigstens sechs Elemente der gleichen Handhabung in
einer einzigen einlagigen spiralförmigen Konfiguration
gewickelt sind, wobei diese wenigstens sechs Elemente und diese inneren Verankerungsdrähte um dieses Rohr
gleichzeitig hergestellt werden, wobei die Elemente und Drähte der gleichen Handhabung sowie die Rohrleitung
ein zentrales Bündel bilden; und durch eine Vielzahl dieser äußeren Verankerungsdrähte, die diese inneren Verankerungsdrähte kontaktieren,
at least six elements spiraling around this
Pipe are wound in a given handle; at least twice the number of these at least six
Elements of an inner anchoring wire, which around these at least six elements of the same handling in
a single single ply spiral configuration
are wound, these at least six elements and these inner anchorage wires around this tube
be manufactured simultaneously, with the elements and wires of the same handling as well as the pipeline
form a central bundle; and by a plurality of these outer anchorage wires that contact these inner anchorage wires,
2Ö wobei die äußeren Verankerungsdrähte in entgegengesetzter
spiralförmiger Handhabung zur Handhabung dieser inneren Verstärkungsdrähte gewickelt sind, derart, daß die
durch die inneren Verankerungsdrähte und diese äußeren Verankerungsdrähte ausgeübten Drehmomente sich im
wesentlichen aufheben.2Ö being the outer anchoring wires in opposite directions
spiral handling for handling these inner reinforcement wires are wound so that the
Torques exerted by the inner anchorage wires and these outer anchorage wires are in the
essential to cancel.
12. Rohrleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese wenigstens sechs Elemente Leiterstränge eines
mit Kupferplattierung versehenen Stahldrahtleiters sind.12. Pipeline according to claim 11, characterized in that these at least six elements of conductor strands
are copper-plated steel wire conductors.
13. Rohrleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Verankerungsdraht ein galvanisierter
Stahldraht ist.13. Pipeline according to claim 12, characterized in that the inner anchoring wire is a galvanized
Steel wire is.
14. Rohrleitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstränge und die inneren Verankerungsdrähte Zwischenräume bilden, die von ummantelten optischen
Fasern eingenommen werden oder daß es sich um Galvanisierstahldrahtfüller
handelt.14. Pipeline according to claim 13, characterized in that the conductor strands and the inner anchoring wires form gaps which are encased by optical
Fibers are ingested or that it is galvanized steel wire filler
acts.
15. Rohrleitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Verankerungsdrähte galvanisierte
vorgeformte Guß- oder Patentstahldrähte sind und daß das mittige Kernelement ein fester Draht ist.15. Pipeline according to claim 14, characterized in that the outer anchoring wires are galvanized
are preformed cast or patented steel wires and that the central core element is a solid wire.
16. Rohrleitung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte entlang ihren Längssäumen zusammengefügt
sind und daß diese wenigstens sechs Elemente acht Elemente sind.16. Pipeline according to claim 15, characterized in that the sections are joined together along their longitudinal seams
and that these at least six elements are eight elements.
17. Rohrleitung nach Anspruch 11, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß mittiger Kern, Leiterstränge und
innere Verankerungsdrähte mit einer Füllermasse auf Nitrilkautschukbasis überzogen sind.17. Pipeline according to claim 11, 14, 15 or 16, characterized in that the central core, conductor strands and
inner anchoring wires are coated with a filler compound based on nitrile rubber.
18. Verstärktes optisches Kabel umfassend:18. Reinforced optical cable comprising:
einen mittigen hermetisch verschlossenen Rohrleitungskern mit einem Außendurchmesser zwischen etwa 0,110
bis 0,120 englischen Zoll (etwa 0,279 bis etwa 0,305 cm) und einem Innendurchmesser von etwa 0,06 englischen Zoll
(0,15 cm), wobei dieser Kern hierin eine Vielzahl optischer in ein Elastomer eingebettete Fasern aufweist,
wobei dieser Kern aus zwei metallischen zylindrischen Abschnitten geformt ist, die in Längsrichtung um diese
Fasern zusammengefügt sind und ein Rohr bilden; acht Leiterstränge, die um diesen mittigen Kern mit einer
rechtssinnigen Lage von etwa 3,5 englischen Zoll (8,89 cm) Lagenlänge und einem Durchmesser von 0,071 englischen
Zoll (0,180 cm) derart gewickelt sind, daß der Außendurchmesser des mittigen Kerns und der Leiterstränge
etwa 0,262 englische Zoll (0,665 cm) beträgt;a central hermetically sealed tubing core with an outside diameter of between about 0.110
to 0.120 inches (about 0.279 to about 0.305 cm) and an inside diameter of about 0.06 inches
(0.15 cm), this core having a multitude of optical fibers embedded in an elastomer,
this core being formed from two metallic cylindrical sections extending lengthways around them
Fibers are joined together to form a tube; eight strands of conductors around this central core with a
clockwise ply of approximately 3.5 inches (8.89 cm) ply length and a diameter of 0.071 English
Inches (0.180 cm) are wound so that the outside diameter of the central core and the conductor strands
is about 0.262 inches (0.665 cm);
sechzehn innere Verankerungsstränge galvanisierten Stahldrahts
mit einem Außendurchmesser von etwa 0,058 englischen Zoll (0,147 cm), die um diese Leiterstränge in
der gleichen Handhabung und Lagenlänge wie diese Leiterstränge gewickelt sind, wobei diese Leiterstränge und
diese innere Verstärkung in ein und dem gleichen Vorgang hergestellt sind, wobei dieser mittige Kern, diese
Leiterstränge und diese inneren Verstärkungsdrähte ein mittiges Bündel mit einem Außendurchmesser von etwa
0,368 englischen Zoll (0,935 cm) bilden; und vierundzwanzig äußere Stränge galvanisierten Stahldrahts
um diese sechzehn Stränge in einer linkssinnigen Lage mit etwa 3,5 englischen Zoll (8,89 cm) Lagenlänge
gewickelt sind, wobei diese vierundzwanzig Stränge einen Durchmesser von etwa 0,049 englischen Zoll (0,124 cm)
aufweisen, derart, daß der Kabelgesamtdurchmesser einen Außendurchmesser von etwa 0,469 englischen Zoll (1,191 cm)
aufweist.sixteen inner anchoring strands of galvanized steel wire
approximately 0.058 inches (0.147 cm) outside diameter wrapped around these strands of conductor in
the same handling and layer length as these conductor strands are wound, these conductor strands and
these inner reinforcements are made in one and the same process, with this central core, this
Conductor strands and these inner reinforcing wires form a central bundle with an outer diameter of approximately
Form 0.368 inches (0.935 cm); and twenty-four outer strands of galvanized steel wire
around these sixteen strands in a left-handed ply about 3.5 inches (8.89 cm) ply length
wound with these twenty-four strands being about 0.049 inches (0.124 cm) in diameter
such that the overall diameter of the cable has an outside diameter of about 0.469 inches (1.191 cm)
having.
19. Kabel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Bündel mit einer elastomeren Füllermasse
gefüllt ist.19. Cable according to claim 18, characterized in that the central bundle with an elastomeric filler compound
is filled.
20. Kabel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen diesen inneren Verstärkungssträngen und
den äußeren Verstärkungssträngen gebildeten Zwischenräume mit festen glanzverzinkten Drähten und/oder
einem Korrosionsinhibitorschmiermittel gefüllt sind.20. Cable according to claim 19, characterized in that between these inner reinforcing strands and
the outer reinforcement strands formed spaces with solid bright galvanized wires and / or
are filled with a corrosion inhibitor lubricant.
21. Kabel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kern weiter mit einer korrosionsbeständigen
Metallage oder einem Hochtemperaturkunststoff bis auf
einen Außendurchmesser von etwa 0,120 - 0,002 englischen Zoll (0,069 - 0,005 cm) überzogen ist.21. Cable according to claim 20, characterized in that this core is further provided with a corrosion-resistant
Metallage or a high-temperature plastic except for
coated to have an outside diameter of about 0.120-0.002 inches (0.069-0.005 cm).
22. Kabel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß dieser die Fasern enthaltende Kern zwischen etwa
30O0F (149°C) bis etwa 500°F (260°C) während des Zusammenfügens der Abschnitte durch Laserverschweißen
erwärmt wird.22. The cable of claim 21, characterized in that said core containing the fibers is heated to between about 30O 0 F (149 ° C) to about 500 ° F (260 ° C) during laser welding of the sections.
23. Verfahren zum Herstellen einer hermetisch verschlossenen Rohrleitung, um gehäuseartig optische Fasern zu umgeben,
dadurch gekennzeichnet, daß23. A method of making a hermetically sealed pipeline to encase optical fibers,
characterized in that
(a) wenigstens zwei angelassene Drähte in Abschnitte gewalzt werden, diese Abschnitte, die in der Lage sind,
zusammenzupassen und ein zylindrisches Rohr mit einem Innendurchmesser zu bilden, der ausreicht, um wenigstens
eine oder eine Vielzahl gepufferter optischer Fasern aufzunehmen;(a) at least two tempered wires are rolled into sections, those sections which are capable of
to match and form a cylindrical tube with an inside diameter sufficient to at least
receiving one or a plurality of buffered optical fibers;
(b) ein Rohr um diese gepufferten optischen Fasern aus den Abschnitten von Stufe (a) geformt wird; und(b) forming a tube around these buffered optical fibers from the sections from step (a); and
(c) hermetisch diese Abschnitte zu einem Rohr zusammengefügt werden.(c) these sections are hermetically joined to form a tube.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Zusammenfügen mittels Laserverschweißen vorgenommen
wird.24. The method according to claim 23, characterized in that this joining is carried out by means of laser welding
will.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abschnitte eine Ausscheidungshärtung vor dem
Schweißen zur Erhöhung der Bohrfestigkeit der fertigen Abschnitte erfahren.25. The method according to claim 23, characterized in that these sections have a precipitation hardening before
Experienced welding to increase the drilling strength of the finished sections.
26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die geglühten Drähte aus rostfreiem Stahl oder
hochzugfesten Nicht-Eisenlegierungen gewählt sind.26. The method according to claim 24, characterized in that the annealed wires made of stainless steel or
high tensile strength non-ferrous alloys are selected.
27. Verfahren nach Anspruch 23 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß weiter ein Elastomer in einen Abschnitt
und auf diese gepufferten Fasern vor dem Formen dieses Rohres eingeführt wird.27. The method according to claim 23 or 25, characterized in that further an elastomer in a section
and is fed onto these buffered fibers prior to forming this tube.
28. Verfahren nach Anspruch 23 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochtemperaturbeständiger Kunststoffüberzug
um diese hermetisch geschlossene Rohrleitung geformt wird.28. The method according to claim 23 or 25, characterized in that a high temperature resistant plastic coating
around this hermetically sealed pipe.
29. Verfahren nach Anspruch 23, 24, 25, 26, 27 oder 28, umfassend ferner29. The method of claim 23, 24, 25, 26, 27 or 28, further comprising
das Wickeln von Leiterelementen spiralförmig um dieses Rohr, wobei das Wickeln von einer gegebenen Handhabung
und Lagenlänge ist;the winding of conductor elements spirally around this tube, the winding of a given handle
and ply length is;
eine Lage innerer Verankerungsdrähte der gleichen Handhabung wie dieser Leiterelemente und mit derselben
Lagenlänge gewickelt wird und gleichzeitig wie die Leiterelemente aufgebracht wird, die spiralförmig um diese
Leiterelemente gewickelt sind; und eine Lage äußerer Verstärkungsdrähte von einer Handhabung
entgegengesetzt zu dieser Lage innerer Armierungsdrähte hergestellt wird mit einer Lagenlänge derart,
daß die Momente dieser inneren und äußeren Armierung, wenn das Kabel unter Spannung steht, im wesentlichen
ausgeglichen sind.a layer of inner anchoring wires of the same handling as these ladder elements and with the same
Layer length is wound and at the same time as the conductor elements is applied, the spiral around them
Conductor elements are wound; and a layer of outer reinforcement wires from a handle
opposite to this layer of inner reinforcing wires is produced with a layer length such,
that the moments of this inner and outer armoring, when the cable is under tension, essentially
are balanced.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,30. The method according to claim 29, characterized in that
daß weiterhin Kabelelemente in dem Zwischenraum zwischen den Leiterelementen und dieser Lage innerer Armierungsdrähte zum gleichen Zeitpunkt abgelegt werden, wie
diese Leiterelemente und diese Lage innerer Armierunqsdrähte
geformt werden.that further cable elements are deposited in the space between the conductor elements and this layer of inner reinforcing wires at the same time as
these conductor elements and this layer of inner reinforcement wires
be shaped.