DE2949812C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Seekabel mit Lichtleitfasern sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Kabels.

Aus der DE-PS 5 84 451 ist ein elektrisches See­ kabel bekannt, dessen metallische Schutzhülle aus Metalldräh­ ten mit vieleckigem Querschnitt in verseilter Anordnung be­ steht, wobei die zur Achse des Kabels weisende Querschnitts­ seite der Drähte kürzer ist als die nach außen weisende, wäh­ rend die dazwischenliegenden Seiten benachbarter Drähte anein­ ander anliegen.

Die FR-OS 23 90 816 zeigt ein Freileitungskabel, das außer elektrischen Leitern auch mindestens eine Lichtleit­ faser enthält. Letztere ist von einer metallischen Schutzhül­ le umgeben, die von Metalldrähten der oben angegebenen Art gebildet wird.

Schließlich zeigt die GB-PS 14 77 294 ein opti­ sches Seekabel, bei dem die Lichtleitfasern innerhalb eines die mechanischen Kräfte aufnehmenden Rohrs lose in Spiralen verlegt sind. Eine Gelatinefüllung sorgt dann dafür, daß die Fasern sich nicht bewegen.

Lichtleitfasern aus Quarzglas oder mit Germanium, Bor oder Phosphor dotiertem Quarzglas eignen sich gut für die Telefon- oder Fernsehübertragung über weite Strecken wegen der sehr geringen Dämpfung der Infrarotstrahlung kurzer Wellen­ längen (von 800 bis 1300 Nanometer). Man wäre also versucht, sie auch für Seekabel zu verwenden, wenn nicht bisher gewisse Hindernisse bestanden hätten. So sind die Fasern insbesondere sehr anfällig gegen die kombinierten Wirkungen der Feuchtig­ keit und des Drucks, die in großen Tiefen vorhanden sind, wie auch gegen die mechanischen Spannungen, die eine Erhöhung der Dämpfung durch Mikrobiegungen hervorrufen, oder sogar ein Reißen der Fasern bereits aufgrund einer relativ schwachen Zugspannung. Außerdem ist es für große Entfernungen nötig, in gewissen Abständen Verstärker anzubringen, und das bedingt die Verwendung von elektrischen Leitern für die Fernversor­ gung, da die Fasern selbst nicht stromleitend sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Seekabel mit Lichtleitfasern und metallischen Leitern anzugeben, das in großen Tiefen verlegt werden kann, das pro Längeneinheit eine geringe Dämpfung aufweist und das robust genug ist, um nicht bei den Verlege- und Hebemanövern beschädigt zu werden.

Diese Aufgabe wird durch das Seekabel gemäß An­ spruch 1 gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Aus­ führungsformen dieses Kabels sowie des Herstellungsverfahrens und der hierfür benötigten Vorrichtung wird auf die Ansprüche 2 bis 5, 6 bis 8 bzw. 9 bis 11 verwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeich­ nungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungs­ gemäßes Kabel.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Kabel.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Herstellungsvorrichtung für solche Kabel.

In Fig. 1 sind die Lichtleitfasern 1, die mit einer Hülle aus Plastik wie z. B. einem fluorierten Polymer, einem Polyamid oder einem Silikon-Elastomer umgeben sind, mit großer Steigung um einen axialen Kern 2 aus Plastik, z. B. aus Poly­ amid oder Polyäthylen, herumgewickelt, wobei die Steigung so ist, daß die Länge der Lichtleitfasern etwas größer (einige Prozent) als dieAchslänge ist, damit sie die auf die Zug­ spannungen zurückzuführenden Verlängerungen aufnehmen können. Eine Hülle 3 in Form eines Gewölbes besteht aus Stahldrähten mit polygonalem Querschnitt 3 A, wobei die zur Achse weisende Seite 4 des Drahts im Querschnitt kürzer als die nach außen weisende Seite 5 ist, während die Zwischenseiten 6 benach­ barter Drähte ineinander verschachtelt sind. Das Ganze ergibt durch Verseilung eine starre, nicht verformbare Hülle, die dem äußeren Druck standhält. Das Innere dieser Hülle ist mit einer Flüssigkeit 4 A gefüllt, deren Dichte der des Wassers ähnelt, deren Viskosität der des Glyzerins ähnelt und die die Hülle der Fasern nicht angreift, beispielsweise ein Paraffinöl.

Die Hülle 3 aus Stahldrähten hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit ist umgeben von einem aufgepreßten Kupferrohr 7, das eine Längsverschweißung 8 aufweist. Das Kupferrohr selbst ist umgeben von einer äußeren Umhüllung 9 aus einem Polyolefin wie z. B. Polyäthylen, die das Kabel gegen die Feuchtigkeit und die Korrosion durch das Meerwasser schützt.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines ähnlichen Kabels wie Fig. 1, in dem aber die Lichtleitfasern 10 nicht umhüllt sind; außerdem haben die die nicht verformbare starre Hülle bildenden Stahldrähte einen trapezförmigen Querschnitt, wobei die kleine Basis 11 nach innen und die große Basis 12 nach außen zeigt und der Winkel, den die Zwischenseiten einschlie­ ßen, so gewählt ist, daß die Zwischenseiten ganz aneinander­ liegen.

Die zu schützenden Lichtleitfasern werden zuerst schraubenförmig um den axialen Kern 2 gewickelt und vorher ggfs. mit individuellen Hüllen aus Plastik umgeben. Dann ge­ langen sie in ein Bad 21 aus Paraffin (Fig. 3).

Nach dem Austritt aus diesem Bad kommen die Licht­ leitfasern in die Achse eines Drehgestells 22, das um die Fasern herum ein Gewölbe aus Stahldrähten 23 hoher Wider­ standsfähigkeit mit Trapezprofil formt. Die Drähte können, wie Fig. 1 zeigt, auch auf den Seiten, die aneinandergelegt werden, zusätzliche V-förmige Einbuchtungen aufweisen, wodurch sie sich stabiler ineinander verschachteln.

Nach der Herstellung der Stahldrahthülle um die zu schützenden Fasern wird das Ganze ein erstes Mal zusammenge­ preßt, indem es durch ein Zieheisen 24 geführt wird, dessen Innendurchmesser dem endgültigen äußeren Durchmesser der Hülle entspricht, wobei direkt vor dem Eintritt der Hülle in das Zieheisen ein Besprengen mit Füllflüssigkeit 25 erfolgt, um das Zieheisen zu schmieren und das Innere des Fasernkabels zu füllen.

Nach dem Zusammenpressen wird die Stahldrahthülle 26, die die zu schützenden Fasern enthält, mit einem Band 27 aus Kupfer, Aluminium oder Stahl ummantelt, dessen Breite leicht über dem Umfang der Hülle liegt. Das Band wird zuneh­ mend um die Hülle mithilfe von profilierten Laufrollen (nicht dargestellt) gebogen, bis seine Ränder aneinanderstoßen, wäh­ rend ein dünner Strahl der Besprengungsflüssigkeit 28 auf den Boden der so geformten Rinne gerichtet wird. Die aneinander­ stoßenden Ränder des Bands werden dann mithilfe einer Licht­ bogenschweißanlage 29 in kontrollierter Atmosphäre oder mit­ hilfe einer HF-Schweißanlage zusammengeschweißt. Das so ge­ formte Rohr wird nun mithilfe eines zweiten Zieheisens 30 so auf die Stahldrahthülle 26 gepreßt, daß es diese Hülle eng umschließt, während die Füllflüssigkeit sich gleichmäßig auf­ grund des ausgeübten Drucks im Inneren verteilt.

Das Kabel erhält dann mithilfe einer Spritzguß­ anlage (nicht dargestellt) einen Schutz gegen Feuchtigkeit durch eine Hülle aus Polyolefin oder Polyvinylchlorid, ehe es auf einer Rolle 31 oder in einer Wanne gelagert wird.

Das Kabel kann auch Metalleiter aufweisen. Die Lichtleitfasern können anders als durch ein Bad mit der Flüssigkeit getränkt werden, z. B. durch eine Sprühanlage.

Claims (11)

1. Seekabel mit

• 1. Lichtleitfasern in einer metallischen, zylindrischen Schutzhülle (3),
  • 1.1. welche aus Metalldrähten (3 A) in verseilter Anordnung bsteht, wobei die zur Kabelachse weisenden Quer­ schnittsseiten der Drähte (3 A) kürzer sind als die nach außen weisenden Seiten, während die dazwischen liegenden Seiten an den entsprechenden Seiten benach­ barter Drähte anliegen,
  • 1.2. und welche (3) außerdem mit einer Flüssigkeit (4 A) gefüllt ist,
    • 1.2.1. deren Dichte der des Wassers ähnelt, so daß die Globaldichte des Kabels etwas über der des Wassers liegt,
    • 1.2.2. und deren Viskosität der des Glyzerins ähnelt, sowie mit
• 2. einem Metallrohr (7) um die Hülle (3) herum,
  • 2.1. das durch Krümmung eines Bandes in tangentialer Rich­ tung um die Hülle (=) zu einem Zylinder und anschlie­ ßender Verschweißung seiner Längsränder geformt und auf die Hülle (3) aufgepreßt ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalldrähte einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, dessen kleine Basis (11) zur Achse des Kabels und dessen große Basis (12) nach außen weist (Fig. 2).

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dazwischenliegenden Seiten (6) der Metalldrähte (3 A) im Querschnitt V-förmig sind, derart, daß sich benachbarte Drähte ineinanderschachteln (Fig. 1).

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig­ keit ein Paraffinöl, ein Silikonöl oder ein Diarylalkan ist.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen axialen Kern (2) aus Plastik oder Metall aufweist, um den die Lichtleitfasern mit großer Steigung gewickelt sind.

6. Herstellungsverfahren für ein Seekabel mit Licht­ leitfasern für das Fernmeldewesen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lichtleitfasern durch ein Bad einer Flüssigkeit führt, deren Dichte der des Wassers ähnelt, so daß die Globaldichte des Kabels etwas höher als die des Wassers ist, und deren Viskosität der des Glyzerins ähnelt, daß man um die Licht­ leitfasern herum Metalldrähte hohen mechanischen Widerstands verseilt, die einen polygonalen Querschnitt aufweisen und deren Seite, die zur Achse des Kabels weist, kürzer ist als die nach außen weisende Seite, während die Zwischenseiten aufeinanderliegen, so daß die Metalldrähte eine zylindrische Hülle bilden, daß man kurz vor dem Verseilen der Drähte zur Hülle die Flüssigkeit zuführt, daß man ein Metallband um die innere Hülle längskrümmt und dann seine Seitenränder ver­ schweißt, und daß man das aus dem verschweißten Band gebil­ dete Metallrohr auf die zylindrische Innenhülle preßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeit in das schon gekrümmte Metallband einführt, ehe dieses zu einem Metallrohr um das Innenrohr verschweißt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ leitfasern mit großer Steigung um einen axialen Kern aus Plastik oder Metall gewickelt werden, bevor das Ganze in ein mit der Flüssigkeit gefülltes Bad gebracht wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Versorgung mit Lichtleitfasern, ein mit der Flüssigkeit gefülltes Bad (21), Mittel, um die Lichtleitfasern durch dieses Bad zu führen, ein Drehgestell (22) zur Versei­ lung der Metalldrähte (23) zu einer zylindrischen Hülle, eine Berieselungsvorrichtung (25) für die Metalldrähte direkt vor ihrer Verseilung zur zylindrischen Hülle, Mittel für die Zu­ führung eines Metallbands (27) Mittel zur Krümmung des Bandes zu einem Metallrohr, Mittel (29) zur Längsverschweißung der Seitenränder des Metallrohrs und Mittel (30) zum Aufpressen des Metallrohrs auf die zylindrische Hülle aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel (28) zum Zuführen der Flüssigkeit in das schon gekrümmte Metall­ band vor seiner endgültigen Schließung zu einem metallischen Rohr um die Hülle aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel zum Aufwickeln der Lichtleitfasern mit großer Steigung um einen axialen Kern aus Plastik oder Metall aufweisen, bevor das Ganze in das Bad der Flüssigkeit gebracht wird.