NO168078B - Skjoeteanordning for flerpunkts sammenkobling av optiske fiberkabler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en flerpunkts skjøteanordning for optiske fiberkabler for undervannsbruk og utført for forbindelse mellom et første kabelhode som utgjør endepunkt for en eneste kabel, og et annet kabelhode som utgjør endepunkt for minst to kabler.

Oppfinnelsen gjelder med andre ord en anordning for fordeling av de optiske fibre i en undervannskabel fra et første ut-gangssted, på to kabler som fører til to andre steder, even-tuelt med tillegg av innbyrdes forbindelse mellom fibre i hver av de to kabler som fører til de to andre steder, slik at det også oppnås forbindelse direkte mellom disse to steder.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å frembringe en skjøteanordning som er vanntett selv ved trykk av størrelses-orden 700 bar og som sikrer den nødvendige mekaniske kontinuitet samt også elektrisk kontinuitet eller isolasjon.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således en skjøteanordning for flerpunkts sammenkobling av optiske fiberkabler for å sikre forbindelsen mellom et første kabelhode for en eneste kabel og et annet kabelhode for minst to kabler, idet hver av nevnte kabler omfatter en optisk kjerne som inneholder de optiske fibre, en armering av ståltråder, et kobberrør smidd over armeringen samt en ytre isolasjonskappe, og ytterenden av hver kabel er festet i et koblingsstykke, mens nevnte første kabelhode omfatter et forrådskammer for overskytende fiberlengder, og det annet kabelhode omfatter et felles koblingsstykke for sine minst to kabler, og som er anordnet innbyrdes parallelt og med minst et forrådskammer for overskytende fiberlengder, samt avtettet av et vanntett tetningsstykke gjennomhullet av passasjer for de respektive fibre i de minst to kabler, idet fibre i kabelen i det første kabelhode har forbindelse med fibre i de minst to kabler i det annet kabelhode, og en vanntett koblingsboks danner mekanisk forbindelse mellom første og annet kabelhode.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk fra blant annet publikasjonene JP-A-130 008 og DE 3 118 173 har så skjøteanordningen i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at såvel første som annet kabelhode hver for seg er omsluttet av et armeringshylster, mens hvert forrådskammer i nevnte koblingsstykke for det annet kabelhode er anordnet mellom nevnte vanntette tetningsstykke og en overgangskabel, som er anordnet i koblingsboksen og inneholder innbyrdes sammensveisede fibre som kommer fra henholdsvis forrådskammeret i det første kabelhode og hvert forrådskammer i nevnte felles koblingsstykke.

I en utførelse av skjøteanordningen er nevnte koblingsboks utført i glassfiberforsterket plastmaterial og fortrinnsvis utstyrt med innløpshull for sjøvann.

Nevnte overgangskabel inne i koblingsboksen omfatter fortrinnsvis en metallelektrode som er sveiset til innerlederen i overgangskabelen, således at det første kabelhode derved holdes på samme elektriske potensial som det omgivende sjø-vann, mens nevnte innerleder i overgangskabelen fortrinnsvis er elektrisk isolert fra det annet kabelhode, således; at. også første og annet kabelhode er elektrisk isolert fra hverandre.

I en særlig fordelaktig utførelse' er fibrene i. de; minst to* kabler i det annet kabelhode: innbyrdes sammensveiset efcter fibrenes føring gjennom nevnte tetningsstykke, samt lagret i et annet forrådskammer i det annet kabelhode.

Et beskyttelseslegeme med et indre konusformet kammer kan være festet til det annet kabelhodes armeringshylster og omgi de nevnte minst to kablers innløp i det annet kabelhode.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av et utførelseseksempel og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser meget skjematisk et oppriss av en skjøteanordning i henhold til oppfinnelsen, og fig. 2 er et lengdesnitt gjennom den viste skjøteanordning i fig. 1 i forstørret målestokk, idet denne figur er utført i tre deler, henholdsvis fig. 2A, 2B og 2C, som viser hver sin tilsvarende del A, B og C av skjøteanordningen i fig. 1.

Fig. 1 viser utsiden av en skjøteanordning for en første optisk fiberkabel 1, en annen optisk fiberkabel 2 og en tredje optisk fiberkabel 3.

Den angitte del A tilsvarer kabelhodet for den første kabel 1 påført sitt armeringshylster 4 som etterfølges av et beskyttelseslegeme 5 for kabelen, i form av et konisk endestykke.

Den viste del B tilsvarer det dobbelte kabelhode som bærer ytterendene av kablene 2 og 3, samt er påført sitt armeringshylster 6 og et beskyttelseslegeme 7 for kablene, i form av et konisk endestykke.

Den viste del C tilsvarer koblingsboksen 8 mellom de to kabelhoder.

Fibrene i kabel 1 er forbundet med fibre i kabel 2 og med fibre i kabel 3, og kablene 2 og 3 kan ha ytterligere fibre som er innbyrdes sammensveiset. På denne måte er det mulig å opprette skjøteforbindelser mellom kablene 1 og 2, og mellom kablene 1 og 3, samt mellom kablene 2 og 3.

Fig. 2A vil bli ytterligere beskrevet først.

Kabelen 1 omfatter på i og for seg kjent måte en optisk kjerne 10 som inneholder de optiske fibre. Denne optiske kjerne omfatter en bærer av plastmaterial forsterket ved hjelp av en stålkabel, og er utstyrt med skrueformede ytre spor fylt med en viskøs masse hvori fibrene 11 er lagt inn. Denne sammenstilling er omviklet med et eller flere plast-bånd, samt derpå påført et sjikt av f.eks. polyvinylklorid. En armering 12 av ståltråder som danner en forsterkning for den optiske kjerne, er selv overtrukket med kobber, hvorpå det er lagt en ytre isolerende kappe 13. Ved ytterenden av kabelen 1 er den optiske kjerne skilt fra armeringstrådene 12, som er kappet av og lagt inn i en konisk utboring i et koblingsstykke 14, hvor de er tett fastklemt ved hjelp av en konisk ring 15. Denne sammenstilling er belagt med harpiks (f.eks. epoksyharpiks) for å gi strekkfasthet. Et ytterligere låsestykke 16 for låsing av armeringstrådene 12 inne i koblingsstykket 14 er anordnet i det område hvor disse tråder er skilt fra den optiske kjerne, for å hindre trådene fra å vikles opp på innløpssiden av den koniske utboring.

Et tetningsstykke 18 som er tilordnet en ring 17, danner en vanntett avtetning av den koniske utboring og har vanntette passasjer for glassfibrene 11. Disse passasjer er fortrinnsvis tilordnet hver sin enkelt-fiber, men bare en passasje 19 er vist for ikke å forkludre tegningen. Fibrene ender i et forrådskammer 22 som er dannet av to koniske legemer 20 og 21, hvorav i det minste et av legemene (i dette tilfelle legemet 21) er skrudd inn i ytterenden av koblingsstykket 14. Fibrene 11 ender på utløpssiden av forrådskammeret 22 inne i en overgangskabel 30, som vil bli beskrevet senere. Hele den sammenstilling som nettopp er blitt beskrevet, er beskyttet av et innkapslingsovertrekk 24 av plastmaterial, f.eks. polyetylen, og som er sammenføyd med kappen 13 på kabelen. Et armeringshylster 4, f.eks. av glassfiberforsterket epoksyharpiks, beskytter hodet på kabelen 1 og er holdt i stilling i forhold til dette ved hjelp av plugger 23. Hylsteret 4 bidrar således til skjøtens strekkfasthet. Den del av kabelen som rager ut fra hylsteret 4 er selv beskyttet av et konisk endestykke 5, f.eks. av gummi.

Den enhet som er vist i fig. 2A kan sammenstilles på følgende måte: - Endestykket 5 og hylsteret 4, samt koblingsstykket 14 påført låsestykket 16, tres på den ene ende av kabelen 1. - Armeringstrådene 12 kappes og vikles opp på utløpssiden av låsestykket 16, mens den koniske ring 15 tres på for å låse armeringstrådene til den koniske utboring i koblingsstykket

14.

- Ringen 17 og delene 18 og 20 blir så påført.

- En viss lengde av fibrene 11 velges og forrådskammeret 22 avstenges så ved anvendelse av legemet 21. - Fibrene skyves inn i forrådskammeret 22 og kveiles opp.

- Overtrekket 24 sammenføyes med kappen 13.

- Hylsteret 4 og pluggene 23 påføres.

- Endestykket 5 tilsluttes hylsteret 4 ved hjelp av en smekk- forbindelse. Fig. 2B viser et dobbelt kabelhode som bærer ytterendene av to kabler 2 og 3. Kabelen 2 har en optisk kjerne 44 av fibre 52 som er beskyttet av en armering 46. På lignende måte har kabelen 3 en optisk kjerne 45 av fibre 53 som er beskyttet av en armering 47. Et enkelt koblingsstykke 40 omfatter to parallelle koniske utboringer for å motta ytterendene av de tråder som utgjør armeringene 46 og 47, og som er holdt fast ved hjelp av koniske ringer, henholdsvis 42 og 43. Denne fastholdning er understøttet av en innkapsling i epoksyharpiks. Låsestykkene 48 og 49 fastholder armeringstrådene 46 og 47 på innløpssiden av ringene 42 og 43. Et tetningsstykke 50 danner vanntett avtetning av de to utboringer og har vanntette passasjer 54 og 55 for henholdsvis fibrene 52 og 53. Alle disse fibre ender i et forrådskammer 60. De fibre 52 som er sveiset til fibrene 53, er kveilet mot staver 61 etter sveisingen. De fibre 52 og 53 som er valgt ut for sveising til fibrene 11, er ført gjennom koniske hull i et legeme 56 og inn i et annet forrådskammer 62, som er dannet av to koniske legemer 63 og 64, hvorav det ene (legemet 64) er skrudd inn i ytterenden av koblingsstykket 40. Fibrene fra forrådskammeret 62 er ført gjennom et isolerende keramikklegeme 65 og ender i overgangskabelen 30. Den sammenstilling som nettopp er blitt beskrevet er beskyttet av et innkapslingsovertrekk 70 av f.eks. polyetylen, som i sin tur er sammenføyd med de isolerende kapper på kabelene 2 og 3. Kabelhodet er beskyttet ved hjelp av et glassfiberforsterket hylster 6 av epoksyharpiks, samt er holdt fast i dette hylster 6 ved hjelp av plugger 71. Slik som armerings-hylsteret 4, bidrar hylsteret 6 til skjøtens strekkfasthet. Et ytre beskyttelseslegeme 7 som kan smekkes på armerings-hylsteret 6, danner et indre konisk hulrom, hvis vegger avgrenser den eventuelle avbøyningskrumning som kablene 2 og 3 kan ha på utløpssiden av det dobbelte kabelhode.

Dette dobbelte kabelhode kan sammenstilles på følgende måte: - Endestykket 7 og hylsteret 6, samt koblingsstykket 40 påført låsestykkene 48 og 49, tres på de respektive ender

av kabelene 2 og 3,

- Armeringstrådene 46 og 47 kappes og kveiles opp på utløps-siden av låsestykkene 48 og 49, mens de koniske ringer 42 og 43 tres på for å fastholde armeringstrådene i de

respektive koniske utboringer i koblingsstykket 14.

- Tetningsstykket 50 påføres. Fibrene 52 som skal kobles til fibrene 53, blir på dette tidspunkt sveiset, mens deres overskuddslengder kveiles opp mot. stavene 61. De øvrige fibre 52 og 53 tres gjennom de; enkelte koniske fiberpas-sasjer i legemet 56 og fastholdes: der ved hjelp av en dråpe

klebemiddel.

- Legemet 63 påføres og en viss lengde av fibrene som kommer ut fra det koniske legeme 56, velges. Forrådskammeret 62 avtettes ved å skru på legemet 64 som er påført sitt, isolerende keramikklegeme 65, og fibrene skyves tilbake inn i

forrådskammeret 62.

- Overtrekket 70 sammenføyes med de isolerende kapper på kablene 2 og 3. - Hylsteret 6 påføres og det dobbelte kabelhode fastholdes ved hjelp av plugger 71. - Endestykket 7 tilsluttes hylsteret 6 ved hjelp av en smekk-forbindelse.

Som det vil fremgå av fig. 2C, er armeringshylstrene 4 og 6 innbyrdes forbundet ved hjelp av en koblingsboks 8 av glassfiberforsterket epoksyharpiks, og som danner mekanisk kontinuitet samt er festet til hylstrene 4 og 6 ved hjelp av forankringsbolter 80. Denne koblingsboks omfatter innløps-hull 81 for sjøvann, og overgangskabelen 30 er anordnet inne i boksen. Denne overgangskabel omfatter to deler av metall-rør, hvori ytterendene av henholdsvis fibrene 11 og 52, 53 rager inn. Når fibrene er blitt sammensveiset og de overskytende fiberlengder er skjøvet inn i forrådskamrene 22 og 62, forbindes de to deler av overgangskabelrøret på en måte som er i og for seg kjent, nemlig ved hjelp av en såkalt "båt"-skjøt. Et belegg av termoplastmaterial støpes så over kabelrørkombinasjonen frem til de respektive innkapslingsovertrekk 24 og 70.

På denne måte blir det opprettet mekanisk kontinuitet mellom kabelen 1 og de to kabler 2 og 3, idet den mekaniske sammenstilling rundt skjøten gir strekkfasthet.

Med hensyn til den elektriske kontinuitet, skal det bemerkes at overgangskabelen omfatter en elektrode 82 i form av en metallstav sveiset til kabelens metallrør, og ved hjelp av denne elektrode blir det kabelhode som bærer kabelen 1 holdt, på samme potensial som det omgivende sjøvann. På samme side som kablene 2 og 3 er overgangskabelens metallrør isolert fra metall-legemet 64 ved hjelp av keramikklegemet 65. Det kabelhode som bærer kabelen 1 er følgelig elektrisk isolert fra det kabelhode som bærer kablene 2 og 3.

Det vil forstås at forskjellige forandringer med hensyn til utførelsesdetaljer, materialer og anordninger av de deler som her er blitt beskrevet og vist for å forklare oppfinnelsens art, uten vanskelighet kan utføres av fagfolk på området innenfor oppfinnelsens ramme og grunnleggende prinsipper, slik de er angitt i de etterfølgende patentkrav.

Det ene kabelhode kunne således f.eks. bære ytterendene av tre eller flere kabler. Den optiske kjerne i hver av kablene 1, 2 og 3 kunne også være dannet av optiske fibre som inne-holdes i plastrør fylt med viskøs væske.

Claims (7)

1. Skjøteanordning for flerpunkts sammenkobling av optiske fiberkabler for å sikre forbindelsen mellom et første kabelhode for en eneste kabel (1) og et annet kabelhode for minst to kabler (2, 3) , idet hver av nevnte kabler (1, 2, 3) omfatter en optisk kjerne (10) som inneholder de optiske fibre (11), en armering (12) av ståltråder, et kobberrør smidd over armeringen samt en ytre isolasjonskappe (13), og ytterenden av hver kabel er festet i et koblingsstykke, mens nevnte første kabelhode omfatter et forrådskammer (22) for overskytende fiberlengder, og det annet kabelhode omfatter et felles koblingsstykke (40) for sine minst to kabler (2, 3), og som er anordnet innbyrdes parallelt og med minst et forrådskammer (60, 62) for overskytende fiberlengder, samt avtettet av et vanntett tetningsstykke (50) gjennomhullet av passasjer for de respektive fibre i de minst to kabler, idet fibre i kabelen (1) i det første kabelhode har forbindelse med fibre i de minst to kabler (2, 3) i det annet kabelhode, og en vanntett koblingsboks (8) danner mekanisk forbindelse mellom første og annet kabelhode, karakterisert ved at såvel første som annet kabelhode hver for seg er omsluttet av et armeringshylster (4, 6), mens hvert forrådskammer (60, 62) i nevnte koblingsstykke (40) for det annet kabelhode er anordnet mellom nevnte vanntette tetningsstykke (50) og en overgangskabel (30), som er anordnet i koblingsboksen (8) og inneholder innbyrdes sammensveisede fibre som kommer fra henholdsvis forrådskammeret (22) i det første kabelhode og hvert forrådskammer (60, 62) i nevnte felles koblingsstykke (40).

2. Skjøteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte koblingsboks (8) er utført i glassfiberforsterket plastmaterial.

3. Skjøteanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at koblingsboksen (8) er utstyrt med innløpshull (81) for sjøvann.

4. Skjøteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at overgangskabelen (30) innvendig i koblingsboksen (8) omfatter en metallelektrode (82) som er sveiset til en innerleder i overgangskabelen, således at det første kabelhode derved holdes på samme elektriske potensial som det omgivende sjøvann.

5. Skj øteanordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte innerleder i overgangskabelen (30) er elektrisk isolert fra det annet kabelhode, således at første og annet kabelhode er elektrisk isolert fra hverandre.

6. Skjøteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at fibrene (52, 53) i de minst to kabler (2, 3) i det annet kabelhode er innbyrdes sammensveiset etter fibrenes føring gjennom nevnte tetningsstykke (50), samt er lagret i et annet forrådskammer (60) i det annet kabelhode.

7. Skjøteanordning som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at nevnte minst to kablers innløp i det annet kabelhode er omgitt av et beskyttelseslegeme (7) som danner et indre konisk hulrom og er festet til det annet kabelhodes armeringshylster (6).