DE1239380B

DE1239380B - Verfahren zum Herstellen eines Hochfrequenz-Seekabels

Info

Publication number: DE1239380B
Application number: DES67303A
Authority: DE
Inventors: Edward Ingram Cooke; James Arthur Donelan
Original assignee: Submarine Cables Ltd; Pirelli General Cable Works
Current assignee: Submarine Cables Ltd; Pirelli General Cable Works
Priority date: 1959-02-27
Filing date: 1960-02-26
Publication date: 1967-04-27
Also published as: GB884747A; US3095643A; BE588058R; FR1249637A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIb

Deutsche Kl.: 21c-5/03

Nummer: 1 239 380

Aktenzeichen: S 67303 VIII d/21 c

Anmeldetag: 26. Februar 1960

Auslegetag: 27. April 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hochfrequenz-Seekabels, von außen nach innen bestehend aus einem Kunststoff-Außenmantel, getränkten Stoffbändern, mit langem Schlag aufgebrachten Metallbändern als Außenleiter und einer inneren Kunststoffisolation, die auf einen Innenleiter aufgespritzt wird, der aus einem in Längsrichtung verlaufenden Metallband hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie Kupfer, besteht und eine torsionsfreie verseilte Metalldrahtseele umschließt.

Bei bekannten Seekabeln dieser Art, bei denen ein um die verseilte Metalldrahtseele in Längsrichtung gefaltetes oder gelegtes Kupferband verwendet wird und die Längskanten des Bandes entweder aneinanderstoßen, in einer Falz- oder Uberlappungsnaht verriegelt sind oder einander mit oder ohne Lötung überdecken, treten verschiedene Nachteile auf.

Bei Biegung des Kabels wird ein Innenleiter mit einem in Längsrichtung gefalteten Band, dessen Längskanten aneinanderstoßen, leicht beschädigt. Außerdem kann ein in Längsrichtung gefaltetes Band nicht an der Metalldrahtseele angreifen, und es besieht die Gefahr, daß ein Schlupf zwischen dem Innenleiter und der verseilten Metalldrahtseele auftritt, wenn eine mechanische Beanspruchung des Kabels auf die zugfeste Seele übertragen werden soll. Da die aneinanderstoßenden Kanten nicht abgedichtet sind, ist es zudem erforderlich, den Innenleiter, unmittelbar bevor die Kunststoffisolation aufgespritzt wird, durch eine Vakuumkammer laufen zu lassen. Obwohl das Vakuum einen großen Teil der in den Fugen oder Zwischenräumen der verseilten Metalldrahtseele enthaltenen Luft entfernt, bewirkt die Erwärmung der aufgespritzten Isolation, daß sich die restliche Luft in den Zwischenräumen ausdehnt und in der aufgespritzten Isolation zwischen Innen- und Außenleiter Luftblasen entstehen. Diese Nachteile zeigen sich sowohl bei einem in Längsrichtung gefalteten Band, dessen Kanten aneinanderstoßen, als auch bei einer Uberlappungsnaht, da die Nähte nicht luftdicht sind, so daß das Umspritzen des Innenleiters mit einer Kunststoffmasse sehr schwierig und die Herstellungsgeschwindigkeit beachtlich vermindert wird.

Bei der Verwendung eines Innenleiters mit in Längsrichtung gefaltetem Metallband aus Kupfer, dessen Kanten sich überdecken und verlötet werden, ist es ebenso schwierig, einen Paßsitz des Metallbandes auf der verseilten Metalldrahtseele zu erzielen, damit der Schlupf zwischen dem Innenleiter und der verseilten Kabeldrahtseele vermieden wird, um eine mechanische Beanspruchung der Außenfläche des Verfahren zum Herstellen eines Hochfrequenz-Seekabels

Anmelder:

Submarine Cables Limited;

Pirelli General Cable Works Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:
Edward Ingram Cooke, London;
James Arthur Donelan,
Wembley (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 27. Februar 1959 (6936) - -

Kabels auf die verseilte Kabeldrahtseele übertragen zu können. Beim Biegen eines solchen Kabels kann auch die verlötete Überdeckung beschädigt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe Hochfrequenz-Seekabel hergestellt werden, bei denen die zugfeste, verseilte und torsionsfreie Metalldrahtseele von einem auf Passung sitzenden Innenleiter so umschlossen wird, daß die aufgezeigten Nachteile vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß das Metallband bestimmter Breite die verseilte Metalldrahtseele zunächst locker umgibt und die Kanten des Metallbandes stumpf aneinanderstoßen und daß das Metallband mit elektrischem Lichtbogen unter Edelgas geschweißt und dann das geschweißte Metallrohr in üblicher Weise heruntergezogen wird, bis es die Metalldrahtseele eng umschließt. Dadurch, daß das Metallband die verseilte Metalldrahtseele locker umgibt und die Kabelseele dann durch Reduzierwalzen gezogen wird, um den Querschnitt des nach der Schweißung entstandenen Rohres zu verkleinern und einen Paßsitz des Innenleiters auf der verseilten Metalldrahtseele zu erzielen, wird der Zwischenraum zwischen dem Innenleiter und der verseilten Metalldrahtseele so reduziert, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Innenleiter und zugfester Metalldrahtseele erreicht wird.

709 577/246

Während des Sch weiß Vorganges wird durch das die Metalldrahtseele locker umschließende Band die Gefahr einer Beschädigung der zugfesten Metalldrahtseele vermieden. In manchen Fällen kann es aber zweckmäßig sein, um die durch das Schweißen des Innenleiters bedingte Erwärmung zu lokalisieren, eine zusätzliche Schutzmaßnahme für die verseilte Metalldrahtseele vorzusehen. Dies kann in Weiterbildung der Erfindung mittels einer Kupferfolie geschehen, die zwischen Metallband und der Metalldrahtseele angeordnet wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die verseilten Metalldrähte der Kabelseele durch ein Gesenk geschickt, welches den Durchmesser der Metalldrahtseele durch Stauchen oder Ausschmieden geringfügig reduziert, bevor sie von dem rohrförmigen Metallband umschlossen wird. Dabei werden gemäß der Erfindung alle Einzeldrähte der verseilten Metalldrahtseele derart vollständig gestaucht oder gesenkgeschmiedet, daß die Metalldrahtseele im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Innenleiters ausfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische, nach hinten aufgeschnittene Ansicht eines Kabels nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine gesenkgeschmiedete Metalldrahtseele mit umschließenden Innenleiter.

In Fig. 1 wird die verseilte Metalldrahtseele 1 und das in Längsrichtung gefaltete Metallband 2 aus Kupfer dargestellt. Beim Herstellungsverfahren wird ein Kupferband, das eine Stärke von 0,18 bis 0,76 mm, vorzugsweise 0,38 nun, haben kann, in horizontaler Richtung von einer Rolle an Gradierwalzen geliefert, die auch die Längskanten abscheren, um saubere Kanten für den Schweißvorgang unter Edelgas herzustellen. Das Kupferband muß dabei auf eine Breite zugeschnitten werden, die die Herstellung eines Rohres in der Größe ermöglicht, die für einen guten Paßsitz des Rohres auf der verseilten Metall drahtseele erforderlich ist. Das Kupferband läuft dann in Formwalzen ein, die das Band um die torsionsfreie verseilte Metalldrahtseele herumlegen, die aus 4 · 2,34 mm und 26 · 0,97 mm starken Metalldrähten besteht. Diese Metalldrähte werden von einer Vorratstrommel geliefert und so geführt, daß sie sich waagerecht in das sich umlegende Kupferband hinein vorschieben. Wenn das Kupferband zu einem Rohr geformt ist, umschließt es die verseilte Metalldrahtseele vollständig. Da die Metalldrahtseele auf die den Stoßkanten gegenüberliegende Seite des Kupferrohres gedrückt wird, können dann die Stoßkanten des Kupferbandes mittels eines Lichtbogens unter Argon in einer kontinuierlichen Schweißnaht 3, wie es zwischen I-I und H-II dargestellt ist, oder mit unterbrochener Schweißnaht 4, wie es zwischen II-II und III-III dargestellt ist, zusammengefügt werden. Das auf diese Art geschweißte Kupferrohr durchläuft dann ein oder mehrere Gesenke oder Walzen, um den Rohrdurchmesser zu reduzieren und das Rohr dicht auf die verseilte Metalldrahtseele aufzupressen. Der Außendurchmesser des Innenleiters beträgt dann 8,4 mm, auf den anschließend eine Polyäthylenisolierung 5 aufgespritzt wird, so daß der Außendurchmesser etwa 25,4 mm beträgt. Der Außenleiter 6 besteht aus sechs 77 mm breiten und 0,46 mm starken Aluminiumbändern und wird mit langem Schlag auf die aufgespritzte Kunststoffisolierung 5 aufgebracht. Ein gewebtes Band 7, das mit einem korrosionshemmenden Mittel, z. B. Bariumchromat, getränkt ist, wird über die Aluminiumbänder 6 gewickelt, und zuletzt wird ein Außenmantel 8 aus Polyäthylen mit einer Schichtstärke von 2,8 mm auf das Stoffband aufgespritzt, so daß das

ίο Kabel einen Gesamtdurchmesser von 33 mm erreicht.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt einer verseilten

Metalldrahtseele, die in einem Gesenk geschmiedet wurde, dargestellt, und man erkennt daraus, daß die Einzeldrähte so verformt sind, daß sie den Querschnitt des die Metalldrahtseele umschließenden Innenleiters aus dem in Längsrichtung gefalteten Kupferband fast ausfüllen.

In einer weiteren Konstruktion des Seekabels kann der Außenleiter auch aus Kupfer anstatt aus AIuminium bestehen. Außerdem kann das Kabel auch ein in Längsrichtung gefaltetes Aluminiumband oder Kupferband aufweisen. Sollte ein Außenleiter aus Kupfer verwendet werden, kann das korrosionshemmende Tränkungsmittel des Stoffbandes wegfallen. Falls es gewünscht wird, kann der Außenmantel 8 anstatt aus Polyäthylen auch aus einem gegen mechanische Beschädigung widerstandsfähigeren Material, wie z. B. Polypropylen, hergestellt sein*. Das Verfahren zur Herstellung eines elektrisch geschweißten und heruntergezogenen Innenleiters für ein Koaxial-Seekabel nach der Erfindung hat gegenüber den bekannten Verfahren, die eine Falz- oder Überlappungsnaht vorsehen, folgende Vorteile:

1. Es wird eine erhöhte Festigkeit zwischen dem Innenleiter und der verseilten Metalldrahtseele hergestellt, so daß dazwischen kein Schlupf auftreten kann.

2. Der Innenleiter hat gleichmäßigen Querschnitt, und beim Biegen des Kabels wird er daher mit geringerer Wahrscheinlichkeit beschädigt. Bessere mechanische Eigenschaften des Kabels sind daher gegeben.

3. Durch die elektrische Schweißung des Metallbandes wird eine gute elektrische Leitfähigkeit des Innenleiters erzielt und eine vollständige Abdichtung des Innenleiters erreicht.

4. Bei Vermeidung von Auswölbungen des Innenleiters wird eine Verminderung der Kapazität von 3% und eine entsprechende Vergrößerung der Induktivität und somit eine Verminderung der Dämpfung des Kabels von ungefähr 3% erreicht. Außerdem erhöht sich dadurch die Durchschlagspannung und die Sicherheit an besonders beanspruchten Stellen, da eine Feldstärkenkonzentration an den Ecken der Falzoder Überlappungsnaht nicht mehr vorhanden ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Hochfrequenz-Seekabels, von außen nach innen bestehend aus einem Kunststoffaußenmantel, getränkten Stoffbändern, mit langem Schlag aufgebrachten Metallbändern als Außenleiter und einer inneren Kunststoffisolation, die auf einen Innen-

leiter aufgespritzt wird, der aus einem in Längsrichtung verlaufenden Metallband hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie Kupfer, besteht, und eine torsionsfreie, verseilte Metalldrahtseele umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (2) bestimmter Breite die verseilte Metalldrahtseele (1) zunächst locker umgibt und die Kanten des Metallbandes stumpf aneinanderstoßen und daß das Metallband mit elektrischem Lichtbogen unter Edelgas geschweißt (3, 4) und dann das geschweißte Metallrohr in üblicher Weise heruntergezogen wird, bis es die Metalldrahtseele eng umschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallfolie zwischen das Metallband (2) und die Metalldrahtseele (1) eingefügt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einzeldrähte der verseilten Metalldrahtseele (1) derart vollständig gestaucht oder gesenkgeschmiedet werden, daß die Metalldrahtseele im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Innenleiters ausfüllt.

ίο In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 694 954, 969 461; deutsche Auslegeschrift Nr. 1032 807; britische Patentschriften Nr. 703 782, 740 647; Feiten & Guilleaume-Rundschau, August 1955, H. 39.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen