DE3417636A1 - Endverbinder oder spleissvorrichtung zum endverbinden, abspannen oder spleissen eines zum schleppen von luft/wassergeschuetzen hinter einem seismischen wasserfahrzeug verwendeten kabels - Google Patents
Endverbinder oder spleissvorrichtung zum endverbinden, abspannen oder spleissen eines zum schleppen von luft/wassergeschuetzen hinter einem seismischen wasserfahrzeug verwendeten kabelsInfo
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Description
Geophysical Company of Norway A.S., Veritasveien 1,
N-1322 HjSvik, Norwegen
05
' Endverbihder odrr Spleißvorrichtung zum Endverbinden,
Abspannen oder Spleißen eines zum Schleppen von Luft/ Wassergeschützen hinter einem seismischen Wasserfahrzeug
verwendeten Kabels
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Die Erfindung betrifft einen Endverbinder oder eine Spleißvorrichtung
zum Endverbinden, Abspannen oder Spleißen eines zum Schleppen von Luft/Wassergeschützen hinter einem
seismischen Wasserfahrzeug verwendeten Kabels, wobei
ein Ende des Kabels oder jedes Kabelabschnitts in ein Endverbindergehäuses geführt ist, wobei die Endverbindung
eine Verbindung zur Aufnahme von Spannungsentlastungs-Drähten oder -Adern des Kabels, eine wasserdichte Verbindung
für Signalleiter und ein Verbindungsteil für einen Druckschlauch des Kabels umfaßt.
Ein Geschützkabel'genanntes Kabel ist in der norwegischen
Patentanmeldung Nr. 83 1546 vorgeschlagen worden.
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Heutzutage beruhen Endverbindungen für Geschützkabel auf verschiedenen Verfahren. Diese betreffen alle eine
Endverbindung des Kabels in einer oder in zwei Kopf- oder Endvorrichtungen (sog. "Trennvorichtungen" oder "Kopf-Hauptteile"
(bulkheads)). Bei wenigstens einem der bekannten Verfahren wird eine Gießtechnik verwendet, um
eine wasserdichte Dichtung zu erzielen. Es hat sich als sehr schwierig herausgestellt, zufriedenstellende Geschützkabel-Endverbindungen
herzustellen. Unter anderem schlägt sich dieses in den Kosten für solche Vorrichtun-
gen nieder. Es ist nicht ungewöhnlich, daß eine Endverbindung
allein genauso viel wie ein Kabel von 100 m
Länge kostet. Die Erfahrung hat außerdem gezeigt, daß beim Auftreten von Fehlern, z.B. beim Kreuzen oder Überlappen
elektrischer Signale in einem Geschützkabel mit Endverbindung, diese Fehler mindestens genauso häufig
in der Endverbindung wie in dem Kabel selbst auftreten. Für die Schwierigkeit zufriedenstellende Geschützkabel-Verbindungen
herzustellen gibt es verschiedene Ursachen.
Die bedeutendste besteht offensichtlich darin, daß die
Endverbindung während des Betriebes ständig verschiedenen mechanischen Lasten ausgesetzt ist, die sowohl von
der Spannung (Zug/Druck) in dem Bewehrungsdraht als auch
von dem"pulsierenden Druck in dem Luftschlauch herrühren.
Mit der ;Zeit führen diese mechanischen Beanspruchungen
dazu, daß der Guß oder die Verbundstoffe in dem Kopf-Haupttej.1
(bulkhead) von den Materialien, mit denen Sie ursprünglich verbunden oder verklebt sind, "wegrutschen"
oder sich von ihnen lösen. So entstehen öffnungen, die sich allmählich mit Wasser füllen können.
Ein weiteres Problem besteht bei den herkömmlichen Endverbindungen in. der Wahl verschiedener Gießmaterialien.
Es gibt; kein einziges Gießmaterial, das an oder auf allen verschiedenen, in der Endverbindung verwendeten Materialijpn
haftet und zugleich eine ausreichende Wasserdichtigkeit über lange Zeit zu gewährleisten .vermag.
Häufig -wird Polyurethan verwendet, aber dieses sorgt nicht fipr die beste Dichtung gegen das Eindringen von
Wasser.- Häufig werden um die einzelnen Leiter herum besonciere*
Gießmaterialien zusammen mit anderen Gießmaterialien, verwendet, um bestmögliche Haftung und Dichtung
für die; Lei Lerisolierung zu gewährleisten. Dieser Aufbau
mit noch mehr Grenz- oder Verbindungsstellen zwischen
verschiedenen Materialien ist aber umfangreicher.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine bisher nicht bekannte und verbesserte Lösung für die genannten Probleme anzugeben. Dabei soll die erfindunsgemäße
Endverbindungs- oder Spleißvorrichtung insbesondere folgende Funktionen aufweisen:
a) Die Endverbindung soll in der Lage sein, Spannungs-(Druck/Zug-)Lastspitzen
bis zu 10 t von dem Kabel bis zu einer geschleppten Geschützreihe oder -anordnung
bzw. bis zu einem nächsten Kabelabschnitt in der Weise übertragen, daß nur der Bewehrungs- oder
Armierungsdraht einer Last ausgesetzt ist.
b) Die Endverbindung soll eine wasserdichte Verbindung für eine übertragung von den Signalen aus den Leitern
in dem Kabel an diese zugeordnete oder mit diesen verbundene Leiter in dem nächsten Kabelabschnitt
bzw. in den Geschützen über Unterwasser-Verbinder gewährleisten.
c) Aus dem Luftschlauch in dem Kabel soll Druckluft mit den Geschützen derart verbunden sein, daß jegliche
aus dem Schlauch oder der Kupplung entweichende Luft
unmittelbar in das umgebende Wasser freigegeben wird, ohne daß andere Funktionen der Endverbindung beeinträchtigt
werden.
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Es soll auch die Möglichkeit geschaffen sein, daß der Endverbinder Raum für elektronische Geräte in einer wasserdichten
Kammer oder Abteilung umfaßt.
Bei einem Endverbinder oder einer Spleißvorrichtung der
eingangs genannten Art wird die Aufgabe der Erfindung
dadurch gelöst, daß die Endverbindung aus getrennt angeordneten Anschlüssen oder Stoßen gebildet ist, wobei
die Spannungsentlastungs-Drähte in eine erste mit einem Wasser abweisenden Schmiermittel gefüllte Kammer in dem
Gehäuse geführt und an einem Tragelement der Kammer, d.h. des Gehäuses, befestigt sind, wobei die Leiter einzeln
durch die erste Kammer und durch einen abgedichteten Durchgang in einer Wand geführt sind, die eine zweite,
wasserdichte Kammer abgrenzt, die mit einer elektrisch isolierenden, wasserabweisenden, wasser-emulgierenden
Flüssigkeit gefüllt ist und Druck-Ausgleichsmittel umfaßt, die Leiter mit in ein8r genau entgegengesetzten Endwand
angeordneten Unterwasser-Verbindern verbunden sind, und wobei der Druckluftschlauch durch die erste Kammer und
durch einen zentralen, getrennten Kanal in der zweiten Kammer an eine außerhalb des Gehäuses angeordnete Kupplung
geführt ist.
Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
D'e erfindungsgemäße Endverbindung ist insbesondere auf
ein in der norwegischen Patentanmeldung 83 1546 vorgeschlagenes Kabel angepaßt. Die besondere Gestaltung und
Bauweise ermöglichen für die erfindungsgemäße Endverbindung, sämtliche der ihr zugemessenen Wirkungsweisen
und Funktionen in einem einzigen Kopf-Hauptteil (bulkhead) zu erfüllen. Gießen oder Gußstücke sind überhaupt nicht
erforderlich. Letzteres ist insbesondere hinsichtlich
Betrieb und Wertung von Bedeutung. Bei Auftreten eines Fehlers in der Endverbindung (z.B. Eindringen von Wasser)
ο/ incor - 8 - 08.05.1984
kann die Endverbindung mit herkömmlichen Handwerkzeugen einfach demontiert werden. Darüber hinaus ist das Wasserabdichtungsvermögen
der erfindungsgemäßen Endverbindung mindestens so gut wie bei bestehenden Guß-Verbindungen.
Die Erfindung muß in enger Verbindung mit dem Aufbau des Kabels qesehen werden. Bei einem in der norwegischen
Anmeldung 83 1546 vorgeschlagenen Kabel wird für die Wasserabdichtungsfunktion allein durch die Isolierung
um jeden Signalleiter Sorge getragen, wobei auch eine Füllung der Zwischenräume zwischen den Leitern mit Vaselin
zweckdienlich ist. Dieses vermeidet eine Wasserwanderung an dem Kabel entlang. Durch Verwendung der gleichen Gedankengänge
für die Endverbindung ist es möglich geworden, eine zuverlässige wasserdichte Abdichtung auf einfache
Weise zu erzielen.
Ausbildungsmöglichkeiten, Zweckmäßigkeiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der
in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Die Figur zeigt im Schnitt einen
Endverbinder oder eine Spleißvorrichtung gemäß der Erfindung.
Der Endverbinder oder die Endverbindung ist im wesentlichen aus Metall, d.h· aus rostfreiem Stahl, hergestellt und
umfaßt zwei zylindrische Abteilungen oder Kammern I und II.
Ein Kabel 1 tritt in den Endverbinder durch eine Endwand 2 der ersten Kammer I ein. Bewehrungs- oder Armierungs-Drähte
oder -Adern 3 enden in der Kammer I, indem sie von dem Kabel abgebogen und über einen Ringbuckel
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oder konischen, keilförmigen Ring 4 ziirückgebogen sind,
an den die Drähte mit Klemm- und Befestigungsmitteln 5
festgelegt oder festgemacht sind. Die Befestigungsmittel
5 können mit einem Bolzen gesichert oder festgelegt sein, wie dies in der Zeichnung (mit strichpunktierten Linien)
an dem oberen Teil der Befestigungsmifctel 5 dargestellt
ist. Die Kammer I ist mit Vaselin gefüllt, das mit Hilfe von Dichtungsringen zurückgehalten ode'r gestaut wird. Dabei
ist jedoch nicht beabsichtigt, eine völlig wasserdichte Dichtung auszubilden. Für das Einfüllen von Vaselin ist
ein Nippel 6 vorgesehen. !
Die Kammer II ist eine wasserdichte Kammer. Sie ist mit
einer elektrischen Isolierflüssigkeit j z.B. "CRC 2-26", gefüllt, die gute Wasserverdrängungs-sund Wasser-emulgierungseigenschaften
aufweist. Mit geeigneten, an sich bekannten Mitteln 8 ist für die Kammer II ein Druckausgleich
herbeigeführt, d.h., daß der Flüssigkeitsdruck
zu jeder Zeit gleich dem Umgebungs-Wasserdruck außerhalb der Kammer ist. Von der Kammer I zu der Kammer II sind über
einzelne Durchgänge 10 durch eine Trennwand 14 zwischen den Kammern elektrische Leiter 9 geführt. An den Durchgängen
10 ist mit Radial-Dichtungen IJ. aus künstlichem Gummi eine Dichtung verwirklicht, die;mittels einer
Schraube 12 gegen die Leiterisolierung und das Wandmaterial zusammengeklemmt sind. An einejn entgegengesetzten
Ende 13 der Kammer II sind Unterwasse'r-Verbinder 15 herkömmlicher
Bauart am Chassis oder Gehäuse angeordnet. Die Leiter 9 aus dem Kabel 1 können unmittelbar mit den
Verbindern verlötet sein. Die Kammer :II kann aber auch
als Gehäuse für elektronische Einrichtungen 16 dienen, die auf dem Signalweg zwischen die Verbinder 15 und die
Leiter 9 in dem Kabel treten. Die elektronischen Ein-
- 10 -
ο/ <\ncr>£ - ίο - 08.05.1984
richtungen bzw. das elektronische Gerät digitalisieren
und multiplexieren die Signale.
Ein Luftschlauch 17 ist an der Kammer II in einer Röhre
oder einem Kanal 18 vorbeigeführt und tritt an der Rückwand
des Endverbinders aus, ohne daß er in irgendeine Berührung mit der Kammer II kommt. Der Schlauch 17 ist
außerhalb des Endverbinders mit einer herkömmlichen Preßpassungs-Kupplung 19 abgeschlossen.
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Mit der Erfindung sind für die Endverbindung eines Geschützkabels zwei außerordentlich bedeutsame und
wesentliche Eigenschaften erzielt.
Einerseits sorgt die Endverbindung für eine wasserdichte Dichtung ohne Gießen. Dieses ist durch folgende Maßnahmen
erreicht. Es ist eine erste mit Vaselin gefüllte Kammer vorgesehen, die eine Wasser-Wanderung verhindert.
An dem Durchgang, durch den der Leiter in die zweite, wasserdichte Kammer eintritt, sind Radial-Druckdichtungen
aus einem künstlichen Gummi um jeden Leiter verwendet.
In der Kammer II erfolgt ein Druckausgleich, und in dieser Kammer wird eine wasser-verdrängende, wasseremulgierende
Flüssigkeit verwendet, die sicherstellt, daß dann, wenn etwas Wasser in die Kammer eindringen
können sollte, die Möglichkeiten gering sind, daß das Wasser irgendeinen Schaden anrichtet.
Andererseits bleiben die Dichtwirkungen von mechanischen
Beanspruchungen oder Drücken auf die Endverbindung unbeeinflußt. Es ist eine Konstruktion gelungen, bei der
weder Druckschwingungen oder ein Pulsieren durch Druck in dem Schlauch noch eine auf das Kabel wirkende sich
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verändernde Spannung (Druck oder Zug) (die in der Kammer
I Bewegungen des Kabels hervorruft) irgendeinen Einfluß auf die Dichtung in der Kammer II haben. Dieses ist
dadurch erreicht, daß der Schlauch in einem Kanal oder in einer Röhre durch die Kammer II geführt ist und die
Leiter einzeln durch die in die Kammer II führenden Durchgänge geführt sind. Deshalb absorbieren und zerstreuen
die Leiter infolge ihrer Flexibilität irgendwelche Bewegungen, anstatt diese in die Kammer II fortzupflanzen.
Zusätzlich zu diesen grundlegenden Eigenschaften und
Maßnahmen, die bisher überhaupt nicht bekannt gewesen sind und die Lebensdauer einer Geschützkabel-Endverbindung
wesentlich verlängern, umfaßt die erfindungsgemäße. Endverbindung auch andere vorteilhafte Eigenschaften in
Kombination mit einem Geschützkabel, das in der norwegischen Patentanmeldung 83 1546 vorgeschlagen ist.
Die Endverbindung bietet Raum für elektronische Einrichtungen oder elektronisches Gerät, so daß genügend Platz
vorhanden ist, sämtliche Funktionen, einschließlich elektronischer Funktionen, wie das Digitalisieren und MuI-tiplexieren,
in einem einzigen Kabel-Kopfhauptteil (bulkhead) unterzubringen. So ist die Handhabung vereinfacht
und eine robuste Konstruktion realisiert.
Die Fndverbindung kann zum Austauschen elektronischer Funktions- oder Baueinheiten einfach geöffnet werden.
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Der Endverbinder oder die Endverbindung zum Anschluß an
eine Geschützreihe oder -anordnung ist vorstehend nur anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben worden..
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O/ ncop - 12 - 08.05.1984
Selbstverständlich kann eine entsprechende Vorrichtung auch für die Anwendung bei gespleißten Kabelabschnitten
oder bei Abzweigverbindungen angepaßt werden, wobei zwei
der dargestellten Endverbindungen an jede andere folgende Variante der Verbindungen, z.B. Verbinder und Mitteln zum
Übertragen von Druckkräftenangeschlossen werden können*
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zum Endverbinden, Abspannen oder Spleißen von Kabeln mit optischen
Fasern als Leitern verwendet werden.
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Claims (9)
1. Endverbinder oder Spleißvorrichtung zum Endverbinden, Abspannen oder Spleißen eines zum Schleppen von
Luft/Wassergeschützen hinter einem seismischen Wasserfahrzeug
verwendeten Kabels, wobei ein Ende des Kabels oder jedes Kabelabschnitts in ein Endverhindergehäuse
geführt ist, wobei die Endverbindung eine Verbindung zur Aufnahme von Spannungsentlastungs-Drähten
oder -Adern des Kabels, eine wasserdichte Verbindung für Signalleiter und ein Verbindungsteil
für einen Druckschlauch des Kabels umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Endverbindung aus getrennt angeordneten Anschlüssen oder Stoßen gebildet ist, wobei die Spannungsentlastungs-Drähte
in eine erste mit einem Wasser abweisenden Schmiermittel gefüllte Kammer (I) in dem
Gehäuse geführt und an einem Trageelement der Kammer (I)> d.h. des Gehäuses, befestigt sind, wobei die
Leiter (9) einzeln durch die erste Kammer (I) und durch einen abgedichteten Durchgang (10) in einer
Wand (14) geführt sind, die eine zweite, wasserdichte Kammer (II) abgrenzt, die mit einer elektrisch iso-
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lierenden, wasserabweisenden, wasser-emulgierenden
flüssigkeit gefüllt ist und Druck-Ausgleichsmittel (8) umfaßt, die Leiter (9) mit in einer genau entgegengesetzten
Endwand (13) angeordneten Unterwasser-Verbindern (15) verbunden sind, und wobei der Druckluftschlauch
s(17) durch die erste Kammer (I) und durch
einen zentralen, getrennten Kanal (18) in der zweiten Kammer (II) an eine außerhalb des Gehäuses angeordnete
Kupplung (19) geführt ist.
2. Endverbinder oder Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine elektronische Schaltung (16) mit den Leitern (9) innerhalb der zweiten Kammer (II) zum Umformen oder
Umsetzen elektrischer Signale, z.B. Digitalisieren/ Multiplexieren verbunden ist.
3. Endverbinder oder Spleißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck in der zweiten Kammer (II) auf demselben Druck wie der umgebende Wasserdruck außerhalb der
Kammer gehalten ist.
4. Endverbinder oder Spleißvorrichtung nach einem der
Ansprüche. .1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Kammer (I) mit Vaselin gefüllt ist.
5. Endverbinder· oder Spleißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (9) durch die Wand (14) zwische-n der ersten Kammer (I) und der zweiten
Kammer (II) über vorzugsweise aus künstlichem Gummi
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- 3 - 08.05.1984
hergestellte Radial-Druckdichtungen (11) geführt und
in dem Durchgang mit Schraubenmitteln (12) festgeklemmt sind.
6. Endverbinder oder Spleißvorrichtung nach einem der
Anprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsentlastungs-Drähte (3) um keilförmige Ringbuckel (4) an einer inneren
Endwand (2) der ersten Kammer (T) geführt und durch Klemm- oder Befestigungselemente (5) fest gehalten sind.
7. Endverbinder oder Spleißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse an dem Ende (13), das dem Ende, bei dem das Kabel in das Gehäuse eintritt,
gegenüberliegt, Befestigungsmittel zum Übertragen oder Weiterleiten der Schleppkraft umfaßt.
8. Endverbinder oder Spleißvorrichtung nach einem der Anprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (9) elektrische Leiter sind.
9. Endverb.inder oder Spleißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter optische Faserleiter sind.
-4 -
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