DE877467C

DE877467C - Nachgiebige Kabelverbindung fuer Unterwasserkabel

Info

Publication number: DE877467C
Application number: DEC3129A
Authority: DE
Inventors: Georges Pouzet
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1946-10-16
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1953-05-26
Also published as: FR1002522A; US2509524A

Description

Die Erfindung betrifft die nachgiebigen Vefbindungen für Unterwasserkabel, welche dem Druck großer Tiefen widerstehen, zur Aufnahme der Geräte, insbesondere der für den Betrieb bei Unterwasserfernverbindungen erforderlichen Verstärker.

Man hat vorgeschlagen, eine solche Verbindung mittels einer nachgiebigen Umhüllung zu erzielen, welche eine nicht zusammendrückbare isolierende Flüssigkeit enthält, die sich in ein Druckgleichgewicht mit dem Tiefendruck einstellen kann, wobei in der isolierenden Flüssigkeit die Geräteteile, aus denen die elektrische Apparatur besteht, entweder unmittelbar oder in dichten, dem Tiefendruck widerstehenden Gehäusen eingetaucht sind.

Die Erfindung betrifft eine besondere, auf dem beschriebenen Prinzip beruhende Ausführungsform einer nachgiebigen Verbindung für Unterwasserkabel.

Nach diesem Prinzip muß der nachgiebige Körper der die Druckausgleichsflüssigkeit enthaltende Verbindung folgende Bedingungen erfüllen: Er muß gegenüber Meerwasser dicht und unangreifbar sein; er muß genügend deformierbar sein, damit nicht eine wesentliche Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Ver-

bindung, namentlich bei den geringen Drücken während des Untertauchens, auftritt; er muß genügend nachgiebig sein, um sich auf die Verlegungsmäschinen aufzurollen; er darf nicht unter dem Einfluß der Verlegungsspannungen beim Passieren des Spills des Kabelschiffes oder der vor oder hinter dem Schiff angebrachten Umlenkrollen beim Eintauchen zerdrückt werden; er muß die elektrische Kontinuität nicht nur des mittleren ίο Leiters, sondern auch des konzentrischen Leiters gewährleisten.

Um diesen verschiedenen Bedingungen zu genügen, hat die Erfindung eine nachgiebige Verbindung für Seekabel zum Gegenstand, welche aus einem nachgiebigen zylindrischen Körper mit verstärkten Wellungen, ferner aus Teilen an jedem Ende des zylindrischen Körpers zum dichten Verschluß unter dichtem Durchgang des Kabels sowie aus einem Organ für den Anschluß jedes Endes des zylindrischen Körpers an das Kabel zwecks Aufnahme der auf das Kabel ausgeübten Zugkräfte besteht. Gemäß der Erfindung ist der zylindrische Körper an jedem Ende durch ein metallisches Endstück verschlossen, welches dadurch dicht gemacht ist, daß es zwischen mindestens zwei metallischen, unter Einfügung einer Dichtung ineinander verschraubten Metallringen am Umfang zusammengespannt wird, während die Abdichtung am Kabeldurchgang durch Zusammendrücken von Dichtungen in einer axialen zylindrischen Ausnehmung des metallischen Endstückes mittels eines in diese Ausnehmung eingeschraubten Ansatzes erzielt wird, wobei die Widerstandsfähigkeit der Dichtungen gegen Einsickern von Wasser unter hohem Druck durch eine isolierende, die inneren Hohlräume der Verbindung ausfüllende Druckausgleichsflüssigkeit verstärkt wird.

Bei der Verwendung dieser Verbindung kann die Stärke der dem Druck widerstehenden Stahlringe verringert werden, wobei die Aufgabe dieser Ringe einfach darin besteht, das 'Zerdrücken des nachgiebigen Körpers beim Passieren der Verlegungsvorrichtung unter dem Einfluß der Verlegungsspannung zu vermeiden.

Zur Erhöhung der Nachgiebigkeit des zylindrischen Körpers ist vorgesehen, die Tiefe der Wellungen der Wandung zu erhöhen und die Stärke dieser Wandung zu verringern.

Weiter ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den mit der isolierenden Flüssigkeit gefüllten zylindrischen Körper der Verbindung unter einen anfänglichen, über dem Atmosphäiiendruck liegenden Innendruck zu setzen, wobei der gewählte Wert des Druckes so hoch wie oder vorzugsweise höher als der zur Verformung der Außenseite des nachgiebigen Körpers der Verbindung erforderliche Druck ist. Auf diese Weise werden während des Eintauchens der Vorrichtung die an den Enden des nachgiebigen Körpers angebrachten Abdichtungsorgane unter einen aus dem Inneren des Gehäuses stammenden Druck gesetzt, welcher höher als der aus der Wassertiefe sich ergebende äußere Druck ist, bis zu dem Augenblick, in welchem der Wasserdruck ausreicht, um den nachgiebigen Körper der Verbindung zu verformen, das-Druckgleichgewicht zwischen dem Inneren und der Außenseite der Verbindung herzustellen und dadurch jedes Eindringen von Wasser durch die Dichtungen hindurch zu verhindern. Eine andere Wirkung dieses anfänglichen Druckes, welcher die Wellungen nach außen verformt, besteht darin, mit Gewißheit das Unterdrucksetzen des Gehäuses unter Einfluß des Tiefendruckes sicherzustellen, denn die anfängliche Deformierung der Gehäusewand nach der Außenseite gibt dieser ein gewisses Spiel gegenüber den Stützorganen und erleichtert ihre unter der Wirkung des Tiefendruckes umgekehrt gegen das Innere gerichtete Verformung.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes mit einigen Ausführungsformen von Einzelheiten.

Fig. ι zeigt im Schnitt einen Teil des hohlen zylindrischen Körpers der Verbindung und eine der Endeinrichtungen des Verbindungskörpers, welche die Einführungsklemme des Kabels und die Organe zur Abdichtung und zum Einfüllen von Isolierflüssigkeit des Verbindungskörpers trägt;

Fig. 2 zeigt das Ende des nachgiebigen Anschlußorgans, welches den allmählichen Übergang vom Durchmesser des Kabels auf den Durchmesser der Verbindung ermöglicht.

In diesen Figuren bezeichnet 1 eines der in der nachgiebigen Verbindung untergebrachten und an zwei Unterwasserkabeln angeschlossenen elektrischen Organe. 2 bedeutet eines der Unterwasserkabel. Der nachgiebige zylindrische Verbindungskörper 3 wird durch Stahlringe 4 und 5 unter Einfügung eines Stützorgans 6 getragen.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform passen die Stahlringe 4 und 5 mit sphärischen Berührungsflächen ineinander. Aber sie können eine andere Form haben, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen.

Das Stützorgan 6 kann aus aufeinanderfolgenden Ringen gebildet sein, wenn die Wellungen des Körpers 3 parallel sind, oder es kann im Gegenteil aus einer schraubenförmigen Feder bestehen, wenn die Wellungen 3 selbst schraubenförmig sind. Schließlich kann das Stützorgan einen kreisförmigen Querschnitt oder einen anderen haben. Es kann metallisch oder nicht metallisch, voll oder hohl sein entsprechend dem Grad von elastischer Verformbarkeit, welche man der Wand der nachgiebigen Kammer unter dem Einfluß des Druckes der Tiefe im Hinblick auf die Einstellung eines vollständigen Druckgleichgewichts zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Verbindung erteilen will.

Die mechanische Vereinigung des Körpers 3 der Verbindung mit dem Endstück 7, aus Bronze oder aug Kupfer, sowie die Abdichtung zwischen diesen beiden Organen wird durch die gemeinsame Wirkung der Gewindestücke 8 und 9, ebenfalls aus Kupfer, und durch die eingefügte Dichtung 10 erreicht. Selbstverständlich kann die Abdichtung zwischen den Teilen 3 und 7 in jeder anderen Weise,

insbesondere durch Verschweißen oder Löten, erzielt werden.

Durch das Endstück 7 geht das von seiner Ummantelung bis auf die Isolierung entkleidete Kabel 2. Die Abdichtung zwischen diesem Teil und dem Kabel wird durch Dichtungsringe 11 gesichert, welche durch das Klemmstück 12 zusammengedrückt werden. Diese Dichtungen bestehen aus undurchdringlichem, leicht zusammendrückbarem Material, welches gegen die Wirkung des Meerwassers und der in das Innere der Verbindung gebrachten Druckausgleichsflüssigkeit widerstandsfähig ist. Ihr Profil macht sie unter der Wirkung des entweder aus dem Inneren oder vom Äußeren der Verbindung her ausgeübten Druckes selbstklemmend.

Das Kabel tritt in eine Durchführungsklemme 13 aus Isoliermaterial von hohem mechanischem Widerstand, welche mit einer Armatur 14 ausgerüstet ist, die mit ihr gleichzeitig gepreßt ist und deren Grundplatte an dem Teil 7 befestigt ist. Der Leiter

15 des Kabels ist an der Klemme mittels der Mutter

16 befestigt, welche auf das mit Gewinde versehene Ende des Leiters aufgeschraubt ist. Er ist mit dem Gerät 1 verbunden.

Zwischen der Grundplatte der Armatur 14 und dem Teil 7 ist ein Spiel gelassen, um eine Einwirkung der Druckausgleichsflüssigkeit auf die Dichtung 11 und den Kriechweg des Kabels 2 in der Klemme zu ermöglichen.

Schließlich weist das Stück 7 Öffnungen auf, die es ermöglichen, den nachgiebigen Körper der Verbindung mit der Druckausgleichsflüssigkeit unter Luftleere zu füllen und unter Druck zu setzen.

Diese öffnungen sind entweder mit Stopfen 17 und 18 gemäß Fig. 1 verschlossen oder durch irgendein anderes Mittel.

Der konzentrische Leiter 19 des Kabels ist mechanisch auf dem Stück 12 befestigt und elektrisch mit dem Teil 7 durch eine nachgiebige, nicht dargestellte Verbindung verbunden, welche durch den Teil 12 geht und an ihren Enden mit den zu verbindenden Organen verlötet ist. Teil 7 ist seinerseits mit der Masse von Gerät 1 durch eine nicht dargestellte nachgiebige Verbindung verbunden, welche an ihren Enden mit den zu verbindenden Organen verlötet ist. In dieser Weise ist die elektrische Kontinuität des konzentrischen Leiters durch verlötete Kontakte vollkommen sichergestellt.

Der Anschluß zwischen den Enden des zylindrischen Körpers der Verbindung und den Kabeln wird mit Hilfe eines nachgiebigen, kegelstumpfförmigen Organs 20 durchgeführt. Dieses kann insbesondere entsprechend der Darstellung in den Fig. ι und 2 aus einer ein- oder mehrteiligen Schraubenfeder aus Kupfer bestehen, deren weites Ende auf Teil 12 aufgeschraubt ist und deren enges Ende auf dem Kabel 2 befestigt ist, beispielsweise nach der Darstellung in Fig. 2, durch Zusammenklemmen eines Futters 21 von äußerer konischer Form, dessen Teile zusammengepreßt werden durch einen Teil 22, welcher auf das einerseits auf das Ende der Feder aufgeschraubte Stück 23 aufgeschraubt ist. Bei der Montage sorgt man dafür, dem Kabel 2 eine gewisse Schlaffheit zwischen seinem Eintritt in den Teil 7 und dem Ende der Feder 20 zu belassen, um dem Kabel eine Verformung im Augenblick der Verlegung zu ermöglichen, ohne dabei einen Zug auf das Kabel beim Eingang in das Stück 7 auszuüben.

Nach dem Zusammenbau der Verbindung an den beiden zu vereinigenden Kabeln wird die Verbindung mit einem elastischen Polster aus Gewebe, Kautschuk oder anderem Material versehen und dann mit einer Armierung überdeckt, welche mit den Armierungen der Kabel zu beiden Seiten der Verbindung verbunden wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Nachgiebige Verbindung für Unterwasserkabel, welche aus einem nachgiebigen zylindrischen Körper mit verstärkten Wellungen und aus Teilen an jedem Ende des zylindrischen Körpers zum dichten Verschluß unter dichtem Durchgang des Kabels sowie aus einem Organ für den Anschluß jedes Endes des zylindrischen Körpers an das Kabel zwecks Aufnahme der auf das Kabel ausgeübten Zugkräfte besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (3) an jedem Ende durch ein metallisches Endstück (7) verschlossen ist, welches dadurch dicht gemacht ist, daß es zwischen mindestens zwei metallischen, unter Einfügung einer Dichtung (10) ineinander verschraubten Metallringen (8, 9) am Umfang eingespannt ist, während die Abdichtung am Kabeldurchgang durch Zusammendrücken von Dichtungen (11) in einer axialen zylindrischen Ausnehmung des metallischen Endstückes (7) mittels eines in diese Ausnehmung eingeschraubten Ansatzes (12) erzielt wird, wobei die Widerstandsfähigkeit der Dichtungen gegen Einsickern von Wasser unter hohem Druck durch eine isolierende, die inneren Hohlräume der Verbindung ausfüllende Druckausgleichsflüssigkeit verstärkt wird.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsdruck der Druckausgleichsflüssigkeit so hoch wie oder höher als der zur Deformierung der Verbindung erforderliche äußere Druck gewählt ist, ohne daß die Elastizitätsgrenze überschritten wird.
3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer (9) der metallischen Ringe den Endteil (7) des nachgiebigen zylindrischen Körpers umschließt und daß der andere Ring (8) mit einem inneren Ansatz versehen ist, welcher in eine Ausnehmung des metallischen Endstückes (7) eingreift und dabei den umgebördelten Rand des nachgiebigen zylindrischen Körpers (3) gegen die von diesem in der Ausnehmung zusammengepreßte Dichtung (10) andrückt.
4. Nachgiebige Verbindung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan, welches die auf jedes Kabel ausgeübte Zugkraft aufnimmt, ein nachgiebiges, kegelstumpfförmiges Teil in Form einer ein- oder mehrteiligen Schraubenfeder (20) darstellt, welche mit ihrem weiten Ende in die Teile (12) für den Durchgang des Kabels in dem nachgiebigen, zylindrischen! Körper und mit ihrem engen Ende in eine Vorrichtung (23) zur Festlegung auf dem Kabel eingeschraubt ist, die ein Futter (21) besitzt, welches auf dem Kabel durch ein geeignetes Mittel (22) auf geklemmt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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