FI82783B - Apparat och foerfarande foer att goera kaernan i en telekommunikationskabel vattentaet i laengdriktning. - Google Patents

Description

1 82783

Laite ja menetelmä tietoliikennekaapelin sydämen valmistamiseksi vesitiiviiksi pituussuunnassa

Keksintö koskee menetelmää tietoliikennekaapelin 5 sydämen valmistamiseksi vesitiiviiksi pituussuunnassa, jolloin kerratuista yksittäisjohtimista koostuva kaapelin sydän ohjataan täyttöpään läpi, pääasiassa hiilivedyistä koostuva täyttömateriaali syötetään paineistettuna ja ylisuurena määränä täyttöpäähän materiaalin tippapisteen 10 ylittävässä lämpötilassa, levitetään kaapelin sydämen kehän päälle ja syötetään kaapelin sydämeen ja ylimääräinen materiaali, jota kaapelin sydän ei ole imenyt, kuivataan pois.

Tietoliikennekaapelit, jotka on tavallisesti kai-15 vettu maahan, on suojattava mahdollisimman hyvin kosteuden ja veden imeytymiseltä niihin ja nimenomaan juuri veden tunkeutumisen estämiseksi niiden pituussuunnassa. Kaapeleissa, joiden yksittäisjohtimet on varustettu paperieris-teellä, paperi toimii samalla sulkuna veden tunkeutumisel-20 le, koska erillisten yksittäisjohtimien paperikotelot turpoavat kostuessaan ja muodostavat paperin imemää kosteutta lukuunottamatta käytännöllisesti katsoen riittävän sulun veden lisätyöntymiselle. Muovieristeellä varustettujen yksittäisjohtimien nyt yleistyttyä kosteuden ja veden muo-— 25 dostama tietoliikennekaapelien vahingoittumisvaara on tul lut hyvin vakavaksi. Koska muovimateriaali ei turpoa kostuessaan, kaapeliin päässyt kosteus ja vesi voivat työntyä esteettä yksittäisjohtimia pitkin kaapelin pituussuunnassa. Ellei tällaista kosteuden ja veden tunkeutumista es-30 tetä, kaapelien sähköominaisuudet, kuten kapasitanssi ja ylikuuluminen, voivat yleensä tuntuvasti heikentyä. Lisäksi kaapeliin tunkeutunut vesi voi vaikuttaa yksittäisjoh-timiin elektrolyyttisesti erityksessä olevien tappireikien läpi ja aiheuttaa korroosiota. Voi myös käydä niin, että 35 vettä pääsee jakorasioihin, mikä voi puolestaan aiheuttaa 2 82783 oikosulkuja erillisten siirtopiirien välillä.

Nykyään tunnetaan erilaisia menetelmiä tietolii-kennekaapelien valmistamiseksi pituussuunnassa vesitiiviiksi. Yhden tällaisen menetelmän mukaan täyttömateriaa-5 li, jonka pohjana on polyeteeniin sekoitettava vaseliini, syötetään kaapelin sydämeen. Tämä tapahtuu täyttömateriaa-lin tippapisteen ylittävässä lämpötilassa.

Tällaisen täyttömateriaalin koostumus on sellainen, että korkeammassa lämpötilassa, joka on noin 80 °C, sillä 10 on alhainen dynaaminen viskositeetti, eli noin 0,046 Pa.s, ja alhaisemmassa lämpötilassa, joka on noin 50 °C, sillä on taas korkeampi viskositeetti, eli noin 9,15 Pa.s.

Menetelmä, jolla vaseliinipohjäinen täyttömateriaa-li syötetään tietoliikennekaapelin sydämeen, tunnetaan US-15 patenteista 3 789 099 ja 3 876 487. Tässä tunnetussa menetelmässä kuumennettu täyttömateriaali syötetään paineistettuna ja ylisuurena määränä täyttöpään painetäyttökam-mioon, tietyn painegradientin syntyessä painetäyttökammion ja paineenalennuskammion väliin, niin että saadaan aikaan 20 täyttömateriaalin aksiaalivirtaus ja pystytään poistamaan ylimääräinen erä syötettyä täyttömateriaalia. Tämä menetelmä perustuu täyttömateriaalin paineen ja nopeuden yhdistelmään. Koska kaapelin sydämeen kohdistuu painetäyttö-kammiossa joka puolelle painetta, se puristuu vähän ko-25 koon, mistä on seurauksena, että täyttömateriaalin tunkeutuminen estyy. Painetäyttökammion paineen huomioon ottaen tämä kammio on tiivistettävä, mikä aiheuttaa monia vaikeuksia. Jos tiivisteet ovat sellaisia tiivisteitä, joilla on tiukka sovitus, on vaarana kaapelin sydämen puristumi-30 nen kokoon ja joissakin tapauksissa sen vahingoittuminen, mistä on seurauksena kaapelin sydämen huono täyttö. Jos tiivisteet ovat väljään sovitukseen tarkoitettuja tiivisteitä, on pelättävissä, että painetäyttökammioon muodostuu riittämätön paine, joka puristaa täyttömateriaalin kaape-35 Iin sydämeen. Tämä saa myös aikaan kaapelin sydämen huonon

II

3 82783 täyttymisen. Lisäksi tiivisteet, jotka on luonnollisesti sopeutettu käsiteltävän kaapelin sydämen halkaisijan mukaan, on vaihdettava, niin että samalla laitteella voidaan käsitellä halkaisijaltaan erilaisia kaapelin sydämiä.

5 GB-patenttiselityksessä 1 502 375 julkistetaan sel lainen menetelmä ja laite, jolloin viimeksi mainittu epäkohta eliminoidaan käyttämällä tiivisteinä joustavia, laajenevia holkkeja. Kuitenkin edellä mainittu epäkohta, toisin sanoen kaapelin sydämen puristuminen kokoon, kaapelin 10 sydämen vahingoittuminen ja riittämätön paineen muodostuminen painetäyttökammioon, pysyvät yllä. Edellä mainitut probleemat esiintyvät suuremmassa määrin täytettäessä moni johdinkaapelin sydämiä, toisin sanoen sellaisia kaapelin sydämiä, joissa on suhteellisen suuri määrä yksittäisjoh-15 timia.

Keksinnön tavoitteena onkin saada aikaan menetelmä, johon ei liity näitä epäkohtia ja joka mahdollistaa erityisesti kaapelin sydämen valmistamisen vesitiiviiksi pituussuunnassa luotettavalla ja toistettavalla tavalla. 20 Keksinnön mukaan tähän tavoitteeseen päästään siten, että täyttömateriaali jaetaan lukuisiksi vapaiksi suihkuiksi, jotka lähtevät välimatkan päästä kaapelisydämestä ja jotka jakautuvat kaapelin sydämen kehälle niin, että saadaan aikaan pääasiassa täydellinen täyttömateriaalin staattisen 25 paineen muuttuminen dynaamiseksi paineeksi ja täyttömate riaali suihkutetaan suurella nopeudella vain pelkästään säteittäissuuntiin ja aksiaalisen nopeuskomponentin muodostumatta kaapelin sydämen ulomman kerroksen läpi ainakin kaapelin sydämen keskiosaan siten, että dynaamisen paineen 30 muuttaminen jälleen staattiseksi paineeksi tapahtuu kaapelin sydämessä.

Tällä menetelmällä täyttömateriaalia ei puristeta, vaan se suihkutetaan kaapelin sydämeen. Täyttömateriaalin staattinen paine muutetaan pääasiassa kokonaan dynaamisek-35 si paineeksi, lukuunottamatta pakollisia hävikkejä, kuten 4 82783 muuntohävikkejä, kitkahävikkejä ja vastaavia, jotka muutetaan lämmöksi Bernouillin kaavan mukaan:

Pt = P»t + ^ P v2 (1 + ξ), 5 pt = kokonaispaine Pa pBt = staattinen paine Pa v = nopeus m/s p = tiheys kg/m3 10 jossa f: on häviökerroin.

Termi ½ p v2 tarkoittaa dynaamista painetta. Koska täyttö-materiaaliin ei kohdistu staattista painetta eikä staattista painetta synny, ei tarvita tiivisteet käsittävää painekammiota eikä kaapelin sydän puristu kokoon. Dynaami-15 sesta paineesta, toisin sanoen täyttömateriaalin suuresta kineettisestä energiasta johtuen, erilliset sydämet työntyvät sivuun ja muodostuu aukkoja, niin että saadaan suuri läpäisysyvyys ja täyttömateriaalin hyvä leviäminen sekä kaapelin sydämen täydellinen ja homogeeninen täyttö. Kun 20 kuumennettua täyttömateriaalia syötetään ylisuuri määrä ja se suihkutetaan suurella nopeudella, saadaan niin suuri lämmönsyöttö, että jähmettymisrintama muuttuu ainakin kaapelin sydämen keskiosaan asti eikä jähmettymistä tapahdu lainkaan suihkujen kaikissa säteistasoissa. Mainitun läm-25 mönsyötön johdosta täytteen homogeenisuuteen ja laatuun tulee positiivinen vaikutus. Toisaalta, kun täyttömateri-aali on syötetty kaapelin sydämeen, tapahtuu suhteellisen nopea jähmettyminen, mikä aiheuttaa suhteellisen lyhyen jäähdytysrajan, niin että heti, kun kaapelin sydän on saa-30 tu pituussuunnassa vedenpitäväksi, mahdollisesti tarvittavat kalvot tai muovikotelo voidaan panna kaapelin sydämen päälle, ilman että tarvitsee pelätä täyttömateriaalin vuotavan ulos kaapelin sydämestä. On huomattava, että selostetut lämpövaikutukset saadaan aikaan ilmankaapelin 35 sydämen erillistä esikäsittelyä tai jälkikäsittelyä, ni- 11 5 82783 menoinaan kuumentamista ja jäähdyttämistä.

Kokeet ovat osoittaneet, että varsinkin monijoh-dinkaapelin sydämien täyttämistä varten täyttömateriaali on syötettävä sellaisena ylisuurena määränä, joka on aina-5 kin kymmenkertainen kaapelin sydämen imemän täyttömateri-aalin määrään nähden. Kaapelityypistä ja erillisten johtimien lukumäärästä riippuen tämä ylimääräinen määrä voidaan lisätä kuusikymmentä- ja jopa seitsemänkymmentäker-taiseksi.

10 Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan valmis taa pituussuunnassa vesitiiviinä täydellinen sarja erityyppisiä kaapeleita toistettavalla, luotettavalla ja taloudellisella tavalla.

Menetelmä on osoittautunut erittäin sopivaksi täy-15 tettäessä erillisenä prosessivaiheena monijohdinkaapelien sydämiä, toisin sanoen sellaisia kaapelin sydämiä, jotka käsittävät 4800 erillistä johdinta ja enemmänkin.

Ne toimenpiteet, jotka liittyvät täyttömateriaalin jakamiseen erillisiksi suihkuiksi ja staattisen paineen 20 muuttamiseen dynaamiseksi paineeksi, voivat tapahtua täyt-töpään yläpuolella täyttöpään ja täyttömateriaalin syöttämiseen tarvittavan pumpun välissä. Täyttömateriaali voitaisiin syöttää silloin esimerkiksi putkilla ja suihkuttaa kaapelin sydämeen. Kuitenkin keksinnön mukaisen menetel-25 män suositettavalle rakenteelle on tunnusomaista, että ne toimenpiteet, jotka liittyvät staattisen paineen muuttamiseen dynaamiseksi paineeksi ja suihkujen jakamiseen useiksi suihkuiksi, tapahtuvat täyttöpäässä.

Kun staattisen paineen muuttaminen dynaamiseksi 30 paineeksi tapahtuu täyttöpäässä, täyttömateriaali voidaan suihkuttaa suoraan kaapelin sydämeen pääasiassa ilman muuntohävikkejä. On todettu, että rajoitettu määrä suihkuja (noin 4-8) saattaa jo riittää täyttämään kaapelin sydän kokonaan, myös monijohdinkaapelin sydämet. Suihkujen 35 määrä ei ole kuitenkaan lainkaan rajoitettu.

6 82783

Koska toisessa keksinnön mukaisessa suositettavassa menetelmässä täyttömateriaali jaetaan yhdeksi suihkusar-jaksi, täyttöprosessin luotettavuus ja toistettavuus tulevat positiivisiksi. Jos täytemateriaali jaetaan useiksi 5 suihkusarjoiksi, eri peräkkäisten sarjojen suihkut voivat vaikuttaa toisiinsa ja täytteen homogeenisuus voi häiriintyä.

Suihkut voidaan esimerkiksi suunnata samaan säteis-tasoon. Kuitenkin keksinnön mukaisen menetelmän eräässä 10 suositettavassa rakenteessa erilliset suihkut on siirretty toisiinsa nähden kaapelin sydämen pituussuunnassa. Tällä menetelmällä estetään erillisten johtimien puristuminen yhteen suihkujen vaikutuksesta ja kaapelin sydämen häiriötön täyttötoimenpide.

15 Vielä keksinnön mukaisen menetelmän erään suosi tettavan rakenteen mukaan täyttömateriaali syötetään lisä-prosessitoimenpiteenä kaapelin sydämen ulkopintaan ylisuurena määränä tippapistettä alhaisemmassa lämpötilassa. Tämän lisätoimenpiteen tarkoituksena on täyttää kaapelin 20 sydämen ulkokehä, joka varustetaan näin täyttömateriaalia olevalla päällystekerroksella, ennen kuin vielä yhtenä lisätoimenpiteenä toinen kääritty tai taivutettu materiaa-likerros, esimerkiksi paperia, muovia tai metallia muodostetaan kaapelin sydämeen. Luonnollisesti, koska täyttöma-25 teriaalia ei tarvitse suihkuttaa suurella nopeudella kaapelin sydämeen tässä lisäprosessivaiheessa, se suunnataan kaapelin sydämeen suhteellisen pienellä paineella.

Tietoliikennekaapelille, jonka kaapelin sydän on tehty pituussuunnassa vedenpitäväksi keksinnön mukaisella 30 menetelmällä, on tunnusomaista kaapelin sydämen homogeeninen täyte sydämen keskiosaan asti, myös 2400 tai useampia johdinpareja käsittävissä monijohdinkaapeleissa.

Keksintö koskee lisäksi mainitun menetelmän soveltamiseen käytettävää laitetta, jossa on jossa on säiliö 35 täyttömateriaalia varten, täyttöpää, pumppu täyttömateri- 11 7 82783 aalin syöttämiseksi säiliöstä täyttöpäähän ja kuumennus-laite täyttömateriaalin kuumentamiseksi, täyttöpään käsittäessä renkaan muotoisen painekammion ja keskikanavakam-mion, jonka läpi kaapelin sydän voidaan kuljettaa, paine-5 kammion ollessa yhdistetty pumppuun ja ollessa yhteydessä kanavakammioon väliseinässä olevan suutinsarjan avulla. Keksinnön mukaan laitteelle on tunnusomaista se, että ka-navakammio suuntautuu rajoituksetta täyttöpään toisesta päästä toiseen, on varustettu kahdella päällä, jotka mo-10 lemmat ovat avonaisia ja vapaassa yhteydessä lähiympäristöön, ja että kanavakammion sisähalkaisija on niin paljon suurempi kuin kaapelin sydämen ulkohalkaisija, että saavutetaan riittävä säteittäinen välys vapaiden täyttömateri-aalisuihkujen aikaansaamiseksi.

15 Kanavakammiossa ei ole painetta, joten sitä ei tar vitse tiivistää, ja sen vuoksi se voikin olla mitoiltaan suuri, niin että käsiteltävä kaapelin sydän pääsee menemään täyttöpään läpi ilman kosketusta. Sen vuoksi ei tarvita paineenvähennyskammioita. Kuluvien ja häiriöille 20 herkkien tiivistyselementtien, kuten tiivistyslevyjen ja tiivistysholkkien, puuttumisesta johtuen ja ottaen huomioon kanavakammion suuren kanavan mitään osia ei tarvitse vaihtaa, kun laite muutetaan toisille kaapelityypeille tietyn halkaisija-alueen puitteissa.

25 Siirryttäessä halkaisijaltaan erilaisiin kaapeli- tyyppeihin riittää, että vaihdetaan kanavakammiolla varustetun väliseinän käsittävä komponentti. Lisäksi, kuten jo edellä mainittiin, kaapelin sydämen esi- tai jälkikäsittelyä, esimerkiksi tyhjennystä, kuumennusta tai jäähdytystä, 30 ei tapahdu siinä työvaiheessa, jonka aikana kaapelin sydän tehdään pituussuunnassa vedenpitäväksi keksinnön mukaista menetelmää soveltaen. Kun otetaan huomioon niiden elementtien ja osien puuttuminen, joita tarvittaisiin muuten tähän tarkoitukseen, käsiteltävän laitteen pituusmitat ovat 35 jo rajoitetut. Koska tiivistysosia eikä myöskään paineen- 8 82783 vähennyskammioita ei ole, täyttöpään aksiaaliset mitat ovat hyvin tiivistetyt, ja koko laitteen pituusmitat pienenevät myös. Laitteen tehollinen maksimipituus on noin 2 m. Koska laite on osa kaapelin valmistukseen käytettä-5 västä koko linjasta, ei kaapelin sydämen siirtämiseksi tarvita erillistä käyttöyksikköä, koska jo olemassa oleva käyttölaite sopii tähän tarkoitukseen.

Keksinnön mukaisen laitteen eräälle suositettavalle rakenteelle on tunnusomaista, että väliseinässä olevien 10 suuttimien profiili ja mitat ovat sellaiset, että suutti-mien täyttömateriaalin staattinen paine muuttuu pääasiallisesti kokonaan dynaamiseksi paineeksi. Kokeet ovat osoittaneet, että noin 70 m/s nopeudella suihkua kohden päästään optimitulokseen, toisin sanoen läpäisysyvyys on 15 aina kaapelin sydämen keskiosaan saakka silloinkin, kun monijohdinkaapelien sydämissä on 2400 paria tai enemmän. Reikien lukumäärä ja niiden mitoitus on määritetty niin, että toisaalta tarvittavalla täyttömateriaalin virtausnopeudella saadaan staattisen paineen maksimiarvo paine-20 kammiossa reikien yläpuolella, kun taas toisaalta staattinen paine muutetaan suuttimissa dynaamiseksi paineeksi siten, että tarvittavalla nopeudella syntyy kompakteja suihkuja ilman ruiskutusvaikutuksia. Suuttimien lukumäärä (neljä tai enemmän) ja niiden halkaisija (käytännössä 25 1-7) on sopeutettava toisiinsa.

Keksinnön mukaisen laitteen toisessa suositettavassa rakenteessa väliseinään on järjestetty yksi suutinsar-ja, mistä johtuen täyttöpään aksiaaliset mitat voidaan pienentää minimiin, mikä edistää vielä lisää laitteen kom-30 paktia rakennetta.

Käsiteltävän keksinnön mukaisen laitteen toiselle suositettavalle rakenteelle on tunnusomaista, että jokainen suutin on eri säteistasossa. Näin ollen suuttimet voidaan esimerkiksi jakaa tasaisesti kierukkamaisesti väli- 35 seinän kehälle. Tämän toimenpiteen vuoksi täyttöpään suh- 11 9 82783 teellisen pienellä pituudella saadaan täyttömateriaalin hyvä leviäminen kaapelin sydämen leikkauksen osalle.

On huomattava, että edellä mainituista patentti-selityksistä tunnetaan jo sinänsä suuttimien jakaminen 5 kierukkamaisesti täyttöterän kehälle. Asianomaiset laitteet on kuitenkin varustettu useilla aukkosarjoilla. Tällaisessa laitteessa on suuri määrä komponentteja, ja se on monimutkaisempi. Vaihtaminen toiseen kaapelityyppiin vaatii lukuisia uudelleensäätötoimintoja. Työkalukustannukset 10 kaapelityyppiä kohden ovat myös suuremmat.

Keksinnön mukaisen laitteen toiselle suositettavalle rakenteelle on tunnusomaista täyttöterä, joka on kaapelin sydämen kuljetussuuntaan katsottuna järjestetty täyttöpään taakse. Tämän täyttöterän avulla jo täytetty 15 kaapelin sydän voidaan siirtää tiettyyn lisäkäsittelyyn täyttömateriaalipäällysteen muodostamiseksi kaapelin sydämen ulkopintaan.

Keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin viittaamalla piirustuksiin. Piirustuksissa 20 kuvio 1 on sivukuva pituussuunnassa vesitiiviin kaapelisydämen käsittävän tietoliikennekaapelin toisesta päästä, kuvio 2 esittää poikkileikkausta kuviossa 1 esitetystä kaapelista, 25 kuvio 3 esittää kaaviona laitetta, jolla kaapeli valmistetaan pituussuunnassa vesitiiviiksi, kuvio 4 on pituusleikkaus keksinnön mukaisen laitteen täyttöpäästä, kuviot 5 ja 6 esittävät osia täyttöpäästä pituus-30 leikkauksena, ja kuvio 7 on osina esitetty kuvio täyttö-päästä osittain katkaistuna.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyn tietoliikennekaapelin T rakenne käsittää pääasiassa kaapelin sydämen C, jonka ympärille on kääritty tai taitettu kalvo F, esimerkiksi kos-35 teudenpitävää muovimateriaalia tai vastaavaa. Vedenpitävä 10 82783 kotelo W on kalvon F ympärillä, ja tämä kotelo W koostuu alumiininauhasta, joka on varustettu muovimateriaaliker-roksella. Lopuksi muovimateriaalikotelo S on suulakepuris-tettu kotelon W päälle.

5 Jos tällaisena tietoliikennekaapeli on sijoitettava

maan sisään, kotelon S päälle voidaan tehdä lisävahvistus (ei esitetty), joka käsittää tavallisesti kaksi käärittyä kerrosta teräsnauhaa ja polyeteeniä olevan ulkokotelon. Kaapelin sydän C koostuu yksittäisjohtimista A, jotka ovat 10 muovimateriaalia, esimerkiksi polyeteenieristyskotelolla P

varustettua kuparilankaa K. Erillisjohtimet on kierretty pareiksi, jotka on sitten kierretty, tarvittaessa vastaavien yksiköiden avulla, kaapelin sydämen C muodostamiseksi. Kaapelin sydämen valmistuksen aikana välejä ja rakoja 15 V muodostuu yksittäisjohtimien ja parien väliin. Kaapelin sydämen C tekemiseksi pituussuunnassa vedenpitäväksi nämä raot ja välit täytetään täyttömateriaalilla J, jonka pohjana on vaseliini, johon voidaan sekoittaa polyeteeniä. Tämä täyttömateriaali pannaan myös kaapelin sydämen ulko-20 kehään.

Esitetty kaapeli on otettu vain esimerkiksi. Useita vaihtoehtoisia erilaisia kaapelityyppejä, jotka poikkeavat sekä konstruktioltaan että materiaaleiltaan edellä selostetusta kaapelista, tunnetaan jo yleisesti.

25 Kuvio 3 esittää kaaviona laitetta 1 kaapelin sydä men C tekemiseksi pituussuunnassa vesitiiviiksi. Laite 1 käsittää säiliön 3, johon on järjestetty kiinteä täyttö-pää 5, joka on yhdistetty paineputkella 7 pumppuun 11, jonka käyttövoimana on sähkömoottori 13. Pumpun 11 tulo-30 puoli on yhdistetty imuputkella 15 suodattimen 17 ja sul-kuventtiilin 19 avulla säiliöön 3. Pumpun 11 ja täyttöpään 5 välissä on paineputkeen 7 yhdistetty painesäädin 21 ja painemittari 23. Viitenumero 25 tarkoittaa putkimaista täyttöterää, joka on yhdistetty paineputkella 27 sisäänra-35 kennetun pumpun 31 käsittävään syöttöaltaaseen 29. Paine- 11 82783 mittari 33 on yhdistetty painejohtoon 27. Säiliössä 3 on sähkökuumennuselementti 35, jonka tehtävänä on kuumentaa hyytelömäinen täyttömateriaali, jolla säiliö 3 on täytetty tasoon L. Säiliön 3 täyttömateriaalin lämpötilaa voidaan 5 ohjata termostaatilla 37, joka on yhdistetty kuumennus-elementtiin 35. Säiliö 3 on yhdistetty syöttöputkeen 39, jossa on venttiili 41. Säiliö voidaan täyttää uudestaan täyttömateriaalilla syöttöputkella 39. Tarvittaessa sekoitin (ei esitetty) voidaan järjestää säiliöön 3, niin 10 että täyttömateriaalin lämpötila saadaan jakautumaan tasaisesti säiliöön. Pinnan korkeuden säädin 43 varmistaa, että säiliössä olevan täyttömateriaalin J taso L pysyy pääasiassa vakiona. C esittää kaaviona käsiteltävän kaapelin sydämen, joka on siirretty nuolen Z suuntaan.

15 Kuvio 4 on pituusleikkaus täyttöpäästä 5, joka on laitteen pääosa ja käsittää pääasiassa sisäputken 51 ja koteloputken 53, jonka sisähalkaisija on suurempi kuin sisäputken ulkohalkaisija. Kaksi rengasta 55 ja 57 on järjestetty sisäputken ulkopintaan, kun taas koteloputki 20 53 on varustettu sisäpinnastaan kahdella hoikilla 59 ja 61. Hoikkien 59 ja 61 sisähalkaisija ja renkaiden 55 ja 57 ulkohalkaisijät on mitoitettu niin, että renkaat menevät tiiviisti holkkeihin. Renkaan 55 ulkopintaan on järjestetty kaksi halkisuoraan vastakkaista uraa 63 kummankin 25 niistä suuntautuessa renkaan kehän osan ympäri, kun sen sijaan koteloputken 53 ja hoikin 59 seinämään on muodostettu kaksi halkisuoraan vastakkaista lovea 65 kummankin niistä ulottuessa koteloputken 53 ja hoikin 59 kehän osan ympäri. Täyttöpäätä 5 asennettaessa renkaat 55 ja 57 30 työnnetään holkkeihin 59 ja 61 niin pitkälle, että rengas 55 tarttuu hoikin 59 olakkeeseen 67 urien 63 ollessa samalla kohdalla lovien 65 kanssa. Sisäputki 51 ja kotelo-putki 53 on lukittu niiden keskinäisen aksiaalisen siirtymisen estämiseksi pääasiassa U-muotoisella jousisuikale-35 elia, joka menee lovien 65 läpi ja tarttuu uriin 63. Hoi- 12 82783 kit 59 ja 61 on varustettu sisäpinnoistaan vastaavasti urilla 71 ja 73, joihin on kiinnitetty vastaavasti tiivis-tysrenkaat 75 ja 77. Koteloputken 53 ulkopintaan on järjestetty kaksi kiinnityskannatinta 83, joiden tehtävänä on 5 ripustaa täyttöpää 5 säiliöön 3. Koteloputki 53 on varustettu syöttöaukolla 87, johon on yhdistetty putki 89, joka muodostaa osan paineputkea 7. Sisäputken 51 seinämässä on useita suihkusuuttimia 91 (esitetyssä rakenteessa niitä on neljä), jotka ovat eri säteistasoissa ja tietyllä etäisyy-10 dellä toisistaan putken akselin ympärillä. Renkaan muotoinen tila 93 sisäputken 51 ja koteloputken 53 välissä on syöttöaukon 87, putken 89 ja paineputken 7 välityksellä yhteydessä pumppuun 11 ja toimii painekammiona. Tämä pai-nekammio on suuttimien 91 välityksellä yhteydessä sisäput-15 ken 51 sisäpuolella olevaan tilaan, ja tämä tila toimii kanavakammiona 95. Kanavakammio 95 ulottuu rajoituksetta sisäputken 51 toisesta päästä sen toiseen päähän. Käsiteltävä kaapelin sydän C voi mennä kanavakammion 95 läpi sä-teisvälyksen ollessa tällöin suuri, koska kaapelin sydä-20 men halkaisija d on pienempi kuin sisäputken 51 sisähal-kaisija D, ja koska tiivistysosia, kuten holkkeja, teriä ja vastaavia, ei ole. Kanavakammio 95 on pääasiassa pai-neeton kaapelin sydämen täyttövaiheen aikana.

Kuviot 5 ja 6 esittävät koteloputkea 53 ja sisä-25 putkea 51 erikseen pituusleikkauksena. Nämä molemmat kuviot havainnollistavat selvästi täyttöpään yksinkertaisen rakenteen, johon ei kuulu kulumiselle alttiita osia. Sama sisäputki sopii erilaisia halkaisijoita käsittävän kaape-lisydänsarjan käsittelyyn. Jos käsiteltävien kaapelien 30 sydämien halkaisija on suurempi kuin sisäputken 51 sisä-halkaisija D, erilaisia kaapelisydämiä käsittävän lisäsar-jan täyttämiseen voidaan puolestaan käyttää sisäputkea 51, jolla on suurempi halkaisija D, ja tarvittaessa lukuisia suuttimia 91, jotka on sijoitettu koteloputkeen 53. Näin 35 ollen kaikki käytettävissä olevat kaapelityypit käsittävä li i3 82783 täydellinen sarja voidaan käsitellä hyvin rajoitetulla määrällä komponentteja.

Kuvio 7 on osiksi purettu perspektiivi kuviossa 3 katkoviivasuorakaiteella E kehystetystä osasta, joka kä-5 sittää täyttöpään 5 ja täyttöterän 25. Täyttöpäätä 5 on jo selostettu yksityiskohtaisesti kuvioihin 4, 5 ja 6 viittaamalla. Täyttöterä 25 käsittää pääasiassa putken 97, joka on yhdistetty syöttöputkeen 78, joka on osa syöttö-altaaseen 29 tulevaa paineputkea 28. Täyttöterän 25 avul-10 la tietty päällystekerros muodostetaan jo täytetyn kaapelin sydämen ulkopintaan. Täyttöterään 25 syötetyn syöttö-materiaalin lämpötila on alhaisempi kuin suihkutettavan täyttömateriaalin lämpötila, toisin sanoen tippapistettä alhaisempi lämpötila. Putken 97 sisähalkaisijan tulisi 15 olla sellainen, että käsiteltävä kaapelin sydän voi mennä täyttöterän läpi tietyn välyksen ollessa tällöin voimassa. Täyttömateriaali syötetään ylisuurena määränä, ja ylimääräinen täyttömateriaali virtaa takaisin säiliöön 3 aksiaalisessa suunnassa.

20 Keksinnön mukaisen tietoliikennekaapelin sydämen täyttömenetelmää selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin seu-raavassa esimerkissä. Laite 1 on sijoitettu yleensä tait-toaseman tai kiertopään (ei esitetty) eteen kalvon F käärimiseksi täytetyn kaapelin sydämen ympärille. Mikäli käy-25 tettävänä oleva tila sallii, laite 1 voidaan sisällyttää tuotantolinjaan ja sijoittaa suoraan kiertoaseman taakse. Käsiteltävä kaapeli kuljetetaan laitteen läpi käyttölaitteella, joka on jo taittoaseman tai kiertopään takana, joka voi olla taas vintturi, telaketju, kelauslaite tai 30 vastaava.

Säiliö 3 täytetään täyttömateriaalilla J tasoon L, joka pidetään yllä tasosäätimellä 43. Kytkemällä kuumen-nuselementti 35 kiinni täyttömateriaali J saadaan kuumenemaan tippapisteen ylittävään lämpötilaan 37. Paineensää-35 din 21 säädetään niin, että se antaa käsiteltävän kaape- i4 82783

Iin sydämen vaatiman tietyn paineen. Tällöin käsiteltävä kaapelin sydän menee laitteen 1 läpi, pujotetaan täyttö-pään 5 ja täyttöterän 25 läpi ja syötetään taittoasemalle tai kiertopäähän sen takana. Kun säädetty lämpötila on 5 saatu, pumput 11 ja 31 kytketään kiinni. Kaapelin sydän C vedetään laitteen 1 läpi ja täytetään edellä kuvatulla tavalla täyttömateriaalilla jatkuvana prosessijaksona sen mennessä täyttöpään 5 läpi edellä selostetulla tavalla ja varustetaan täyttömateriaalikerroksella sen mennessä täyt-10 töterän 25 läpi. Täyttöpään 5 rakennedetaljeja on jo selostettu yksityiskohtaisesti edellä. Täyttömateriaali annostetaan paineensäätölaitteella. Tätä varten etukäteen määrätty paine, jolle paineensäädin 21 on säädetty, pidetään yllä säätämällä pumppua 11 käyttävän takaisinkytkentälii-15 tännän 99 avulla sähkömoottorin 13 nopeus.

Sulkuventtiili 19 toimii käyttöventtiilinä, ja sen tehtävänä on sulkea imuputki 15 suodatinta 17 puhdistettaessa.

Edellä selostetun laitteen avulla seuraavassa esi-20 tettävät mitat käsittävä kaapelin sydän tehtiin pituussuunnassa vesitiiviiksi seuraavia parematrejä käyttäen: kaapelin sydämen C ulkohalkaisija d 61 mm yksittäisjohtimien lukumäärä 1808 johtimen halkaisija 1,04 mm 25 sisäputken 51 sisähalkaisija D 65 mm suuttimien 91 lukumäärä 4 suuttimien 91 halkaisija 3,5 mm teräputken 97 sisähalkaisija 65 mm täyttömateriaali vaseliini

30 tippapiste T^ 75°C

paineensäätimen 21 säädetty paine 1500 kPa pääpumpun 11 virtausnopeus 2,3 dm3/s pumpun 31 virtausnopeus 0,2 md3/s suihkujen suihkutusnopeus 52 m/s 35 kaapelin sydämen C kuljetusnopeus 5 m/min.

Il 15 82783

Saman täyttöpään avulla voidaan muitakin kaapeleita, joiden parametrit eivät poikkea liian paljon selostetusta esimerkistä, tehdä pituussuunnassa vedenpitäviksi paineen ja kuljetusnopeuden ollessa tarvittaessa mukautet-5 tu asiaan kuuluvalla tavalla. Täyttöterä 25 voidaan tarvittaessa vaihtaa toiseen täyttöterään, joka on valittu kaapelin halkaisijan mukaan. Sellaisten kaapelin sydämien käsittelyä varten, joiden halkaisijat poikkeavat huomattavan paljon normaalista, vain sisäputki 51 on vaihdet-10 tava toiseen. Tämä toinen sisäputki sopii sitten taas kaapelin sydämien käsittelyyn tietyllä halkaisija-alueella.

Claims (10)

1. Menetelmä tietoliikennekaapelin (T) sydämen (C) valmistamiseksi vedenpitäväksi pituussuunnassa, jolloin 5 kerratuista yksittäisjohtimista koostuva kaapelin sydän (C) ohjataan täyttöpään (5) läpi, pääasiassa hiilivedyistä koostuva täyttömateriaali (J) syötetään paineistettuna ja ylisuurena määränä täyttöpäähän (5) materiaalin tippapis-teen ylittävässä lämpötilassa, levitetään kaapelin sydämen 10 (C) kehän päälle ja syötetään kaapelin sydämeen (C) ja ylimääräinen materiaali, jota kaapelin sydän (C) ei ole imenyt, kuivataan pois, tunnettu siitä, että täyttömateriaali (J) jaetaan lukuisiksi vapaiksi suihkuiksi, jotka lähtevät välimatkan päästä kaapelisydämestä ja jotka 15 jakautuvat kaapelin sydämen kehälle niin, että saadaan aikaan pääasiassa täydellinen täyttömateriaalin (J) staattisen paineen muuttuminen dynaamiseksi paineeksi ja täyttömateriaali (J) suihkutetaan suurella nopeudella vain pelkästään säteittäissuuntiin ja aksiaalisen nopeuskom-20 ponentin muodostumatta kaapelin sydämen (C) ulomman kerroksen läpi ainakin kaapelin sydämen (C) keskiosaan siten, että dynaamisen paineen muuttaminen jälleen staattiseksi paineeksi tapahtuu kaapelin sydämessä (C).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-25 n e t t u siitä, kaapelin sydän (C) viedään täyttöpään (5) läpi sellaisella säteittäisellä välyksellä, että ne toimenpiteet, jotka liittyvät staattisen paineen muuttamiseen dynaamiseksi paineeksi ja täyttömateriaalin (J) jakamiseen useiksi suihkuiksi, tapahtuvat täyttöpäässä (5).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyttömateriaali (J) jaetaan yhdeksi suihkusarjaksi.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erilliset suihkut siirre-35 tään toisiinsa nähden kaapelin sydämen (C) pituussuunnassa i7 82783 katsottuna.

5 Iin sydämen (C) ulkopintaan sellaisessa lämpötilassa, joka on tippapistettä alhaisempi, ja ylisuurena määränä.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa lisä-prosessivaiheessa täyttömateriaali (J) sijoitetaan kaape-

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen menetelmän soveltamiseen käytettävä laite, jossa on säiliö (3) täyttömateriaalia (J) varten, täyttöpää (5), pumppu (11) 10 täyttömateriaalin (J) syöttämiseksi säiliöstä (3) täyttö-päähän (5) ja kuumennuslaite (35) täyttömateriaalin (J) kuumentamiseksi, täyttöpään (5) käsittäessä renkaan muotoisen painekammion (93) ja keskikanavakammion (95), jonka läpi kaapelin sydän (C) voidaan kuljettaa, painekammion 15 (93) ollessa yhdistetty pumppuun (11) ja ollessa yhteydes sä kanavakammioon (95) väliseinässä (51) olevan suutinsar-jan (91) avulla, tunnettu siitä, että kanavakammio (95) suuntautuu rajoituksetta täyttöpään (5) toisesta päästä toiseen, on varustettu kahdella päällä, jotka mo-20 lemmat ovat avonaisia ja vapaassa yhteydessä lähiympäristöön, ja että kanavakammion (95) sisähalkaisija (D) on niin paljon suurempi kuin kaapelin sydämen (C) ulkohalkai-sija (d), että saavutetaan riittävä säteittäinen välys vapaiden täyttömateriaalisuihkujen aikaansaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tun nettu siitä, että väliseinässä (51) olevien suuttimien (91) profiili ja mitat ovat sellaiset, että täyttömateriaalin staattinen paine suuttimissa muuttuu pääasiassa kokonaan dynaamiseksi paineeksi.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että väliseinään (51) on järjestetty yksi suutinsarja (91).

9. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen suutin (91) on eri 35 säteistasossa. ie 82783

10. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on täyttö-terä (25), joka on kaapelin sydämen (C) kuljetussuunnassa nähtynä järjestetty täyttöpään (5) taakse. 5 II i9 82783