DE2303603A1

DE2303603A1 - Litzendrahtkabel

Info

Publication number: DE2303603A1
Application number: DE2303603A
Authority: DE
Inventors: Eric Fifield Stuart Clarke
Original assignee: Post Office
Current assignee: Post Office
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1973-08-02
Also published as: IT977057B; FR2169686A5; GB1408921A; US3798350A; CA983796A; JPS4886086A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Litzendrahtkabel, insbesondere ein als Zugspannung aufnehmender Kern eines Koaxialkabels ausgebildetes Litzendrahtkabel.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Litzendrahtzugkabeln, Trossen und Fernmeldekabel, insbesondere Unterwasserkabeln vom koaxialen Leichtgewichts- oder armierungsfreien Typ. Die Zugfestigkeit eines Leichtgewichtkabels rührt her von einem Festigkeitsteil, das koaxial innerhalb des Innenleiters aes Kabels angeordnet ist. Das Festigkeitsteil oder der Kern kann aus zwei oder mehr Lagen schraubenlinienförmig gebundenen hochzugfesten Stahldrähten bestehen, wobei aufeinanderfolgende Lagen gegensinnig gewickelt sind, derart, daß der Kern torsionsmäßig entspannt ist. In dem Fall jedoch, daß die Stahldrähte zylindrisch sind, haben die Drähte aneinanderstoßender Lagen nur Punktkontakt an den Kreuzungsstellen und wenn das Kernkabel radialem Zug ausgesetzt wird (beispielsweise dann, wenn Kabel durch Bördeln miteinander verbunden werden), so können einige der Drähte einer Lage durch die Drähte der anderen Lage geknickt werden und damit wird das Kernteil geschwächt.

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Dies kann im Falle einer Zweilagenkonstruktion dadurch vermieden werden, daß die innere der Lagen so verformt wird, daß sich eine nahezu zylindrische Oberfläche ergibt,
doch hat dies den Nachteil, daß die Verformungswerkzeuge gut geschmiert werden müssen und normalerweise ein flüssiges
Sc-hmiermittel Verwendung findet mit dem Ergebnis, daß in
der Praxis flüssiges Schmiermittel zwischen den Drähten eingefangen bleibt. Dies kann nachteilig sein, beispielsweise
in darauffolgenden Stufen der Herstellung eines Unterwasserkabels, bei denen das Schmiermittel zwischen die äußeren Lagen von Drähten und die Innenoberfläche des Innenleiters einsickern kann und damit ein Gleiten zwischen Leiter und Kern
ermöglicht, wenn das Kabel außen gefaßt wird und unter Zugspannung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese
Nachteile zu vermeiden. Gemäß der Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, daß mindestens eine Zwischenlage von im Verhältnis zu den Drähten relativ weichem Metall zwischen aufeinanderfolgenden Drahtlagen eingelegt ist.

Die Zwischenlage oder die Zwischenlagen können aus Aluminium, Kupfer oder Weicheisen oder einer Kombination derselben bestehen. Die Lage bzw. die Lagen kann bzw. können aus einer Mehrzahl schraubenlinienförmig angeordneter Drähte bestehen, welche zylindrischen oder auch kreisringsektorförmigen Querschnitt aufweisen. Alternativ kann man auch schraubenlinienförmig gewundene Bänder verwenden oder mindestens ein Band, das in Längsrichtung des Kabels verläuft.

Im Falle eines Zugfestigkeitsgliedes oder Kerns für ein koaxiales Leichtgewichtskabel, das in Verbindung mit Unterwasserverstärkern eingesetzt wird, denen über das Kabel Leistung zuzuführen ist, wird bevorzugt, daß das Weichmetall hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt. -

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Weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Kabelausschnitt, wobei Teile

weggeschnitten sind, um den Aufbau zu zeigen, und

Fig. 2, 3 und 4 sind Querschnitte in vergrößertem Maßstab zur Darstellung des Kerns, wobei die einzelnen Komponenten in vergrößertem Abstand voneinander dargestellt sind, um die Darstellung klarer zu machen.

Das in der Zeichnung dargestellte Kabel ist ein Unterwasserkabel vom Leichtgewichts- oder armierungsfreien Typ. Das Kabel hat einen zusammengesetzten,Zugkräfte aufnehmenden Kern 1 innerhalb des Innenleiters 2, der durch einDielektrikum 3 vom Außenleiter 4 in Abstand gehalten wird, und außen ist eine Schutzschicht 5 aufgebracht. Diese Komponenten sind, abgesehen vom Kern 1, von konventioneller Bauart und brauchen deshalb nicht näher erläutert zu werden: Es versteht sich jedoch, daß die in der Zeüinung dargestellte Ausführungsform nicht erfindungswesentlich ist und daß die konventionellen Komponenten des Kabels in irgendeiner Weise modifiziert werden können.

Der Kern 1 ist vorgesehen, damit das Kabel Kräften widerstehen kann, wie denen, die beim Auslegen und Einziehen des Kabels auftreten. Die Flüssigkeit des Kerns 1 ergibt sich aus einer Zentrallitze 6 schraubenlinienförmig gewickelter Drähte und einer Außenlage 7, ebenfalls aus schraubenlinienförmig gewundenen Drähten, aus irgendeinem geeigneten Metall

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mit der erforderlichen Zugfestigkeit, beispielsweise hochzugfestern Stahl. Die Litze 6 und die Lage 7 sind gegensinnig gewickelt, so daß der Kern 1 torsionsentspannt ist, und zwischen den Lagen ist eine Zwischenlage 8 aus wesentlich leichterem und weicherem leitenden Material eingebracht, beispielsweise Aluminium.

Die Zwischenlage 8 ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Sie umfaßt eine Mehrzahl von Bändern, die in Längsrichtung des Kabels verlaufen, doch versteht es sich, daß sie auch durch nur ein einziges Band verwirklicht werden könnte, das in Längsrichtung des Kabels verläuft oder auch schraubenlinienförmig um die Litze 6 gewickelt ist. Alternativ kann die Zwischenlage 8 auch durch eine Mehrzahl.von schraubenlinienförmig gewundenen Drähten 9, wie in Fig. 3 dargestellt, realisiert werden: Diese Drähte können beispielsweise zylindrischen Querschnitt aufweisen oder, wie in Fig. 4 bei 10 dargestellt, einen kreisringsektorförmigen Querschnitt, derart, daß sich ein zylindrisches Bett für die äußere Drahtlage 7 ergibt.

Das Kabel wird in der üblichen Methode, die zum Aufbau koaxialer Kabel verwendet wird, gefertigt, wobei die Zwischenschicht 8 an der entsprechenden Stufe der Fertigung eingeführt wird durch Einlegen der Bänder oder Drähte, wonach sie auf die Litze 6, falls erforderlich, aufgepreßt werden.

Die Drähte oder Bänder der Zwischenschicht können auf die Litze mittels Rollen oder anderer Einrichtungen aufgedrückt werden, bei denen die Verwendung eines flüssigen Schmiermittels nicht erforderlich ist. Die Verdichtung kann durchgeführt werden vor oder nach Aufbringen der äußeren Lage oder äußeren Lagen von Stahldrähten, aus denen der Kern besteht. Das Verdichten kann auch erfolgen gleichzeitig mit dem Aufdrücken des Innenleiters auf den vollständigen Kern. Ein vorteilhaftes Merkmal besteht jedoch darin, daß bei Verwendung einer Zwischenlage 8 ein

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Verdichtungsschritt gewöhnlich überflüssig ist, da die Zwischenschicht 8 aufgrund ihrer Weichheit natürlich in die Litze 6 eingebettet v/ird und auch die Drähte der äußeren Lage 7 natürlich in die Zwischenschicht 8 eindringen. Dies führt natürlich dazu, daß die Schicht 8 verformt und geknickt wird, doch ist dies unerheblich, da die Zwischenschicht nicht zur Festigkeit des Kerns 1 beitragen soll.

Ein weiterer Vorteil der Zwischenschicht 8 besteht darin, daß ein die Zugkräfte aufnehmender Kern gegebenen Querschnitts verwendet werden kann, bei dem jedoch kein so hohes Gewicht für das Kabel resultiert wie bei einem ähnlich dimensionierten Kern,der vollständig aus Stahl besteht. Es kann nämlich beispielsweise erforderlich sein, daß die Baugruppe aus Kern und Innenleiter bestimmte Abmessungen auf v/eisen muß, um die Übertragungsverluste eines Kabels minimal zu halten und eine optimale Impedanz zu erzielen und bei dickeren Kabeln kann dies bedeuten, daß der Kern (falls er vollständig aus Stahl besteht) eine größere Festigkext als überhaupt erforderlich aufweisen würde, andererseits aber erheblich zum Gewicht des Kabels beitragen müßte: Die Zwischenschicht 8 ermöglicht eine Verringerung des Gewichts, ohne daß axe Zugfestigkeit des Kabels unter den erforderlichen ilinimalwert absinkt.

Die Zwischenschicht 8 bringt auch eine wünschenswerte Verringerung des Gleichstromwiderstandes für die Baugruppe aus Kern und Innenleiter mit sich (verglichen mit einer ähnlich dimensionierten Baugruppe, bei der der Kern vollständig aus Stahl besteht) und ermöglicht infolgedessen, daß der Querschnitt des Innenleiters verringert wird.

In bisher verwendeten Leichtgewichtskabeln bilden der Innenleiter mit dem Kern die Gleichstromzuleitung für die Speisung der Verstärker in einem Unterwasserkabel-Über-

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tragungssystem und die Wanddicke des Innenleiters wird bestimmt durch den maximal zulässigen Gleichspannungsabfall längs des Kabels.

Es war demgemäß erforderlich, eine Wanddicke zu verwenden, die größer war .als die, die erforderlich war für axe Übertragung der Hochfrequenzsignale längs des Systems. Wenn die Zwischenschicht 8 aus einem Metall mit relativ hoher elektrischer Leitfähigkeit, beispielsweise Aluminium, besteht, wird der Gleich· stromwiderstand des Kerns herabgesetzt, womit die Wanddicke des Innenleiters entsprechend verringert werden kann und damit auch die erforderliche Menge an Kupfer bei der Herstellung des Kabelinnenleiters.

Das in der Zeichnung dargestellte Kabel weist nur eine Zwischenschicht 8 zwischen der Außendrahtlage 7 des Kerns 1 und der Zentrallitze 6 auf. Es versteht sich jedoch, daß bei Aufbau des Kerns aus mehr als zwei Drahtlagen weitere Zwischenlagen vorgesehen werden könnten. Es versteht sich ferner, daß zwar der Kern in der Zeichnung als für ein Unterwasserkabel vorgesehen dargestellt ist, der erfindungsgemäße Aufbau jedoch für alle Fernmeldekabel verwendbar ist, bei denen ein in einem Innenleiter eingebetteter,die Zugkräfte aufnehmender Kern vorgesehen wird.

Die Erfindung ist schließlich ebenso anwendbar auf Drahtlitzen, Zugseile und Trossen.

(Patentansprüche)

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Claims

Patentansprüche

1> Litzendrahtkabel mit mindestens zwei Lagen schraubenlinienförmig gewickelten Drahtes, von denen jeweils aufeinanderfolgende gegensinnig gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zwischenlage von im Verhältnis zu den Drähten relativ weichem Metall zwischen aufeinanderfolgenden Drahtlagen eingelegt ist.
2. Litzendrahtkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenlage mindestens ein Band aus dem weichen
Metall umfaßt.
3. Litzendrahtkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenlage mindestens ein schraubenlinienförmiges Band umfaßt.
4. Litzendrahtkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenlage mindestens ein in Längsrichtung angebrachtes Band umfaßt.
5. Litzendrahtkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenlage eine Mehrzahl von Drähten aus dem
relativ weichen Metall umfaßt.
6. Litzendrahtkabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-. net, daß pder der Weichmetalldrähte runde Querschnittsform aufweist und daß die Drähte schraubenlinienförmig aufgewickelt sind.
7. Litzendrahtkabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Weichmetalldrähte kreisringsektorförmigen
Querschnitt aufweist und daß die Drähte schraubenlinienförmig
aufgewickelt sind.

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8. Litzendrahtkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Litzendrahtkabel als Zugspannung aufnehmender Kern eines Koaxialkabels ausgebildet ist.
9. Litzendrahtkabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichmetall hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt.
10. Litzendrahtkabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichmetall Aluminium, Kupfer oder Weicheisen ist.

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