SE460876B - Skarv foer en av kabeldelar utformad submarin telekabel av fiberoptisk typ - Google Patents

Description

Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att ästad- komma en skarv för submarina telekablar av fiberoptisk typ, vilken är snabb och enkel att utföra och som löser samtliga ovan angivna problem på ett optimalt sätt och så att total- dimensionerna för själva skarven är huvudsakligen lika med dimensionerna pá de kabeldelar vilka skall skarvas. Detta uppnås genom de särdrag som karakteriserar skarven enligt den kännetecknande delen av det efterföljande patentkravet 1.

I den föreliggande beskrivningen och i patentkraven avses med beteckningen "praktiskt taget okomprimerbar vätska" flyt- ande, företrädesvis viskösa vätskor, även sädana med hög vis- kositet. Gaser är sålunda helt uteslutna.

EQL§flLâSnâ_!&IQLlnSfliQLmfiL Uppfinningen kommer att beskrivas närmare 1 det föl)- ande i form av utföringsformer, vilka dock ej är avsedda att begränsa uppfinningen utan fastmer endast exemplifiera densamma. Beskrivningen ges under hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar, delvis i snitt, en sidovy av en första utföringsform av skarvanordningen enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett tvärsnitt II-II enligt fig. 1, fig. 3 visar, delvis i snitt, en sidovy av en alterna- tiv utföringsform av skarvanordningen enligt uppfinningen och fig. 4 visar ett tvärsnitt IV-IV enligt fig. 3.

Allmänt sett passar en skarvanordning enligt uppfin- ningen för att användas vid submarina fiberoptiska tele- kablar av sådan typ där armeringen upptar den radiellt sett innersta delen av kabeln och omges av en plastkärna vari genomgående hålrum föreligger, vilka är fyllda med en prak- tiskt taget okomprimerbar vätska som löst upptar minst en optisk fiber och där ett vattentätt metallhölje är påtagligt kärnan samt täckes av ett yttre plastskikt.

I fig. 1 och 2 visas en skarv 1 enligt uppfinningen, vilken sammanbinder två kabellängder 2 och 3 (exempelvis ___-__... ._...._._.:_....,.._.....__._.. _. _. 460 876 sådana som beskrivs 1 amerikanskt patent 4 676 590) vid vilkas varandra motstàende ändar komponenterna har uppdelats avsats- vis. Såsom framgår av fig 1 och 2 omfattar skarven 1,sett ini- från och ut, en mekanisk koppling exempelvis en metallklamma 4 eller alternativt en hàrdlödningsfog eller liknande mellan de frilagda ändarna av kabelarmeringarna 5 som lagts ände mot ande. Metallklämman 4 år sammanpressad utmed armeringar- nas 5 utskjutande delar av kabeldelarna 2 och 3, vilka arme- ringar 5 utgörs av antitorsionsverkande kompakta linor, var- vid mellanrummen mellan däri ingaende tràdpartier uppfylles med praktiskt taget okomprimerbar vätska.

Företrädesvis har klämman 4 formen av en hylsa, som efter att ha fastpressats kring en armering uppvisar asar 6 vilka utskjuter från dess inre yta. Varje utrymme som före- kommer mellan klämmans 4 inre yta och kabeldelarnas arme- ringar utfylles med samma, praktiskt taget okomprimerbara vätska som fyller ut utrymmena mellan tràdpartierna i de linor som utgör kabeldelarnas armeringar 5. Den praktiskt taget okomprimerbara vätskan ar exempelvis oljegele, sili- konfett och liknande.

Dessutom är metallklämman 4 dimensionerad pà ett sådant satt att den fullständigt motstán,alla dragpakänningar pa kopplingen under kabelns utläggning eller vid kabelupptag- ningsmanövrer. Härutover har klämman även funktionen att vara elektrisk ledare mellan armeringarna i kabeldelarna, vilkas ledningsförmàga år förbättrad, exempelvis genom närvaron av ett metallelement med stor elektrisk ledningsförmága såsom en koppartrad.

Utanpa metallklämman 4 och de avklädda delarna av kabel- kärnans första skikt 7 är ett täckskikt 8 anordnat exempel- vis medelst stränggjutning eller palindning av plastband såsom av polypropylen, polyvinylklorid, nylon och liknande.

Täckskiktets 8 bada ändar är avsmalnande pa ett sådant sätt att de ges en tungform.

Pâ täckskiktet 8 vilar de optiska fibrernas 10 anslut- ningar 9 samt kontaktomradena för kabeldelarnas små rör 11, 460 875 vilka är fyllda med okomprimerbar vätska och vari de optiska _ fibrerna är löst förlagda.

Vid den 1 fig. 1 visade speciella utföringsformen har anslutningen 9 följande uppbyggnad. En skarvdel 10' hildas mellan varje optisk fiber 10 genom att kabeldelen 2 är hop- svetsad ände mot ände med kabeldelen 3. De optiska fibrerna uppvisar därmed en kontinuerlig konfiguration inom omradet för deras ömsesidiga hopskarvning. Ovanför svetszonen för varje optiskt fiberpar är en plast- eller metallhylsa 12 an- ordnad som är fylld med en praktiskt taget okomprimerbar vätska, såsom exempelvis petroleumgelé, silikonfett eller liknande. Åndarna av de små rören 11 leder in i hylsornas 12 ytter- delar. Om hylsorna 12 är av plast kan denna med fördel vara av den typ som krymper vid uppvärmning för att pressas fast runt de små rörens 11 ändar som inskjuter i hylsorna. Vägg- tjockleken pa varje hylsa 12 och på de små rören 11 beror pa de utrymmen som av någon anledning kan vara utan okom- primerbar vätska. I själva verket tvingar en ofullständig fyllning med praktiskt taget okomprimerbar vätska hylsan 12 att ha ett mekaniskt motstånd mot radiell hoptryckning som maste vara lika stort som stödet är litet fran den praktiskt taget okomprimerbara vätskans verkan pa innerväggen.

Ett rörformat skikt 13 är pàlagt klämmans 4 täckskikt 8 och det innesluter, i överensstämmelse med dess radiellt sett innersta yta, de små rören 11 och hylsorna 12 som är fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska och ger därmed upp- hov till genomgående halrum inuti det rörformade skiktet 13.

Detta skikt 13 berör och är infäst mot ytorna 7', 8' pà kär- nans plastskikt 1 hos kabeldelarna 2 och 3 och deras metall- hölje 15.

Dessutom är diametern pa det rörformade skiktets 13 ytteryta huvudsakligen lika med diametern pá ytterytan till kabeldelarnas metallhöljen 15. Ovanpå och i direkt kontakt med dess ytteryta har det rörformiga skiktet 13 en metall- hylsa 16, exempelvis av aluminium, vilken utgör skarvens hölje och vars ändar är fixerade pà ett tätande sätt genom 460 876 svetsar 17 pä kabeldelarnas metallhöje 15. Metallnylsan 16 medför, genom att utgöra en kontinuerlig fortsättning av kabeldelarnas metallhölje, en vattentät tätning och en elekt- risk förbindelse mellan dessa när metallhöljena utgör en av de elektriska ledarna för matning av de optoelektroniska för- stärkarna för de signaler som överföras av de optiska fib- rerna.

Generellt sett nar metaiinyisans 16 vaggtjocxiex ae: minimivärde som krävs ur konstruktionssynpunkt (exempelvis nägra tiondels millimeter) och denna tjocklek förblir huvud- sakligen konstant oberoende av det djup pä vilket kablarna, vilka innefattar skarvar enligt uppfinningen, är utlagda.

Metallhylsan 16 är därefter externt täckt med ett plastakikt 18 som är fixerat mot plastskiktet 19 i kabel- delarnas höljen. Närmare bestämt är diametern pa skiktets 18 ytteryta företrädesvis lika med diametern pa ytterytan av kabeldelarnas plastskikt 19. Dessutom kan andra höljen föreligga pä skiktet 18 sasom exempelvis ett antiskepps- masksskydd av redan känt slag om kabeldelarna som hopkopplas med skarvarna är sa utförda.

I den utföringsform som just beskrivits under hänvis- ning till fig. 1 och 2 kan skiktet 8 uteslutas. I sa fall vilar hylsorna 12 direkt mot klämman 4 och det rörformade skiktet 13 omsluter hylsorna 12 och de sma rören 11 och fäster direkt mot klämman 4 med utfyllning av varje utrymme mellan de senare och skikten 7, 14 pa kabeldelarnas 2, 3 kärnor.

I fig. 3 och 4 visas en alternativ utföringsform av skarven enligt uppfinningen vilken är särskilt anpassad, men icke nödvändigtvis enbart därtill (sasom kommer att förklaras nedan), för hopkoppling av kabellängder av det slag som beskrivs i amerikanskt patent 4 690 498.

I den följande beskrivningen, som avser den alterna- tiva utföringsformen av skarven enligt uppfinningen, kommer 'även de mest väsentliga delarna av de ovan nämnda kabel- längderna eller kabeldelarna att framgä. 460 876 Såsom framgar av fig. 3 och 4 innebar en skarv 20 enligt uppfinningen en mekanisk koppling som företrädes- vis utgörs av en metallklamma 21 eller alternativt en hard- lödning eller liknande, som fastspánner de skalade och mot varandra liggande ändarna av kabeldelarnas 23, 24 arme- ringar 22. Dessa armeringar utgörs av kompakta antitorsions- linor, vari utrymmena mellan de ingående trådarna ar fyllda med en praktiskt taget okomprimerbar vätska. Klamman 21 är identiskt lika klämman 4 enligt fig. 1 och liksom vid denna är varje utrymme mellan klamman 21 och armeringen fyllt med praktiskt taget okomprimerbar vätska.

Runt klämman 21 är ett plaströrskikt 25 anordnat, vilket faster mot densamma och ansluter till ytorna 26' pa kabel- delarnas 23, 24 plastkärnor 26. Pa rörskiktets 25 ytteryta, som i detta speciella fall ligger i linje med innerytan pa kabeldelarnas metallhölje 32, föreligger genomgående kanaler utformade av fördjupningar 27 som år fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska. Fördjupningarna 27 är anslutna till de parvisa fördjupningar 28 som är anordnade 1 kabel- delarnas 23, 24 kärnor, vilka fördjupningar 28 likaledes ar fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska vari de optiska fibrerna 29 är löst förlagda.

De optiska fibrernas 29 ändar inom de bada kabeldel- arna 23, 24 skjuter fram ur fördjupningarna 28 (med en längd som exempelvis är större än vad som erfordras för deras hop- koppling) och in i klämmans 21 fördjupningar 27 samt är svet- sade ande mot ände för uppnaende av en skarvdel 30.

Runt rörskiktets 25 ytteryta ar ett hölje 31 anordnat, vilket utgörs av ett plastskikt som bildar en vägg för att avgränsa hylsans fördjupningar 27. Höljet 31 kan åstadkommas exempelvis genom palindning av plastband eller genom sträng- gjutning.

Höljets 31 radiellt sett yttersta yta har en diameter som är i huvudsak lika med ytterdiametern för metallhöljena 32 i kabeldelarna 23, 24. En metallhylsa 33, som utgör skar- vens 20 vattentäta hölje, anligger med sin egen inneryta mot höljet 31 och dess ändar är infasta pa tatande satt via Qfi____ _... _.- , ., 460 876 svetsar 33' mot metallhöljena 32. Dessutom är metallhylsan 33 utanpa täckt med ett plastskikt 34, som är fast mot kabel- delarnas plasthölje 35.

Höljet 31 kan undvaras vid den alternativa utförings- formen av skarven som visas i fig. 3 och 4. I detta fall står rörskiktets 25 radiellt sett yttersta yta 1 direkt kon- takt med metallhylsan 33 som bildar hölje för skarven.

Enligt en ytterligare utföringsform av skarven enligt fig. 3 och 4 kan i stället för de nakna optiska fibrerna 29, som är löst förlagda i fördjupningar 28 i kabeldelarna, vara skyddade inuti små rör vilka är fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska. I detta fall ar kontaktomràdena för de små rören förlagda inuti fördjupningarna 27 i rör- skiktet 25 och ar anslutna till varandra medelst en hylsa som ar identisk med den som betecknas 12 i fig. 1 och är fylld med praktiskt taget okomprimerad vätska som omger den zon dar de optiska fibrerna ar hopsvetsade ände mot ände och som utgör en komponent av skarven.

I detta fall och da höljet 21 astadkommes genom strang- gjutning kan dess plastmaterial bringas att tränga in i rör- skiktets 25 fördjupningar 27 med kammar. Dessa kammar kan aven uppta hela det utrymme som lämnats fritt i fördjup- ningarna av de små rören och av de hylsor som vilar mot bottnen pa fördjupningarna, varför kammarna kommer att uppvisa en yta som är komplementar till sin form med avseende pa den för rör/hylsenheten. I detta fall blir resultatet med skarven enligt fig. 3 och 4 att, då de optiska fibrerna är löst for- lagda i små rör som är förbundna med varandra medelst hylsor, höljets 31 radiellt sett innersta yta har en form som är mer eller mindre av samma typ som den för det rörformade skiktet 13 i skarven enligt den i fig. 1 och 2 visade utföringsformen.

Faktum är att i bada dessa fall omger plasten i ett plast- skikt hos skarven ytorna pa de små rören och hylsorna. Detta innebär att skarven som visas i fig. 3 och 4 även kan ut- nyttjas för att koppla samman kabeldelarna 2 och 3 enligt fig. 1 och 2. v 460 876 Dessutom år det även möjligt att använda skarven enligt fig. 1 och 2 för hopkoppling av kabeldelarna 23 och 24 (visade i fig. 3). I detta fall år anslutningsändarna av de nakna optiska fibrerna 29, som skjuter fram från kabeldelarnas fördjupningar, införda i små rör som är hopkopplade med hylsor vilka anligger mot ytterytan av klämmans tackskikt, ovanpå vilket ett rörformigt skikt år anordnat och i mot- svarighet till dess radiellt sett innersta yta försett med genomgående hålrum vilka omger rören och hylsorna.

Ur-ovan given beskrivning av utföringsformerna av skarv- arna samt ur nedan angivna synpunkter är det uppenbart att ändamålen med den föreliggande uppfinningen uppnåtts.

Först och främst är skarvarna för submarina kablar enligt uppfinningen snabba och lätta att utföra i det att någon mekanisk armering icke behöver åstadkommas varken runt skarven eller runt den zon av skarven där de optiska fib- rerna är belägna i ändamål att skydda dem från påkänningar i radiell riktning på grund av hydrostatiska tryckpåkänningar.

Oaktat detta uppvisar skarvar enligt uppfinningen ändå ett optimalt motstånd mot hydrostatiskt tryck.

Faktum är att en skarv enligt uppfinningen saknar i huvudsak utrymmen utan något material och därför kan den ej falla samman och följaktligen ej heller förändras i sin upp- byggnad under tryckpåverkningar i radiell riktning på grund av hydrostatiska tryckeffekter.

Dessutom har skarvarna enligt den föreliggande uppfin- ningen minimala totaldimensioner, varvid exempelvis deras ytterdiameter är huvudsakligen lika med ytterdiametern på de kabeldelar som skall skarvas. även skarvarnas vikt är redu- cerad till ett minimum genom att den mekaniska hopkopplingen mellan kabeldelarnas armering förverkligas genom en enkel klämma som hoppressas runt armeringsändarna eller hårdlöds på desamma. Några yttre armeringar förekommer ej runt skarven och särskilt icke kring den zon i skarven där de optiska fibrerna är förlagda. Totaldimensionernas nedbantning till ett minimum hos skarven enligt den föreliggande uppfinningen medför att utläggningen av kablar som omfattar sådana skarvar kan ske med mindre svårigheter. 460 876 Avslutningsvis skall framhållas att en skarv enligt upp- finningen medger en kontinuerlig elektrisk förbindelse mellan kabeldelarnas ledare, vilka utgörs av armeringen och metall- höljet och ar avsedda för matning av de optoelektroniska förstärkarna för de signaler som frammatas av de optiska fibrerna. Denna kontinuerliga förbindelse uppnås medelst den mekaniska kopplingen som förbinder kabeldelarnas armering och av skarvens metallhölje som sammankopplar kabeldelarnas metallhöljen. Under detta förhållande definieras det elekt- riska fältet inom skarven till omradet mellan den mekaniska kopplingen och det vattentäta metallhöljet. Följaktligen före- ligger ej nagra elektriska pakänningar i det plastmaterial som täcker metallhöljets yttersida. Därav följer att även om den plast som täcker skarvens metallhölje är i kontakt med havsvattnet hindrar avsaknaden av elektriska pàkanningar i plasten att elektrokemiska fenomen uppträder, vilka annars skulle ge upphov till sa kallad spjälkning och till korro- sion i skarvens metallhölje. Även om vissa utföringsformer av skarven enligt den föreliggande uppfinningen illustrerats pa bifogade ritningar och beskrivits ovan, så får uppfinningen icke anses vara begränsad till dessa utan omfattar Jämväl alla övriga tänk- bara former som faller inom skyddet såsom det definieras i efterföljande patentkrav.

Claims (11)

460 876 EBIEEIKB3! -

1. skarv for en av kaneiaeiar <2, 3; 23, 24) utformad submàrin telekabel av fiberoptisk typ där dess armering <5; 22) upptar den radiellt sett innersta zonen av kabeln och omges av en plastkärna <7; 26) uppvisande axiellt genomgående hålrum <11; 28) fyllda med praktiskt taget okomprímerbarvätska som lost upptar optiska fibrer <10; 29) samt ett vattentätt metallhölje <1S; 32), vars utsida är täckt av ett plastskikt <19; 35) och som anligger mot kärnan, k ä n n e't e c k n a d av en mekanisk koppling <4; 21) som förbinder kabeldelarnas <2, 3; 23, 24) armeringar <5; 22), ände mot ände, varvid minst ett rorformat plastskikt <8; 25) utfyller varje utrymme mellan den mekaniska kopplingen <4, 21) och plastkärnan <7; 26) och är utformat med genomgående hål- rum <12; 27) som är fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska och sträcker sig i skarvanordningens längdriktning samt vari de båda kabeldelarnas optiska fibrer <10; 29) och deras skarvdelar <10'; 30) är inrymda, och vidare av en metallhylsa (16¿ 32) som utgör skarvanordningens vatten- täta hölje och är tätande fast mot ändarna på kabeldelarnas vattentäta metallhölje <1S; 33), varvid skarvanordningen helt saknar mekanisk motståndskraftig armering utanför och runt den zon inom vilken de optiska fibrerna är anordnade.

2. Skarv enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den mekaniska kopplingen <4; 21) är en metallklämma inom vilken varje utrymme som ej upptas av armeringen <5; 22) är fyllt med praktiskt taget okomprimerbar vätska.

3. Skarv enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de optiska fibrernas <10; 29) skarvdelar omfattar en hylsa (12), som är fylld med en praktiskt taget okomprimerbar vätska och omger den zon där kabeldelarnas optiska fibrer är hopsvetsade ande mot ände.

4. Skarv enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de axiellt genomgående hålrummen (12) är anordnade i motsvarighet till det rorformade plastskiktets <8) radi- ellt sett innersta yta och på fasthäftande sätt anligger mot 11 46Û 876 små rör (11), vilka är fyllda med praktiskt taget okompri- merbar vätska och inrymmer de löst förlagda optiska fibrerna (10) liksom att hylsorna (12) med sina förbindelser är anord- nade sa att det rörformade plastskiktets (8) radiellt sett yttre yta star i direkt kontakt med metallhylsan (16) som utgör skarvens vat\entata hölje.

5. Skarv enligt patentkrav 4, k a n n e t e c k n a d av att det rörformad( plastskiktets (8) radiellt sett innersta yta anliggf mot den mekaniska kopplingen (4).

6. Skarv enligt y tentkrav 4, k a n n e t e c k n a d av att mellan f,- rfrformade plastskiktet (8) och den meka- niska kopplingen (41 är ett täckande plastskikt infört pa den mekanisia koppgingen.

7. Skarv enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de geaomgaende halrummen (27) utgör fördjupningar i det rörformade plastskiktets (25) yttre yta fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska vari kabelns optiska fibrer (29) och deras skarvdelar (30) är löst inrymda, varvid det rörformade plastskiktet anligger mot den meka- niska kopplingen (21).

8. Skarv enligt patentkrav 7, k a n n e t e c k n a d av att det rörformade plastskiktets (25) radiellt sett yttersta yta star i direkt kontakt med metallhylsan (33) som utgör skarvens vattentäta hölje.

9. Skarv enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d av att ett täckplastskikt (31) är anordnat att tacka den radiellt sett yttersta ytan pa det rörformade plastskiktet (25), sa att tackplastskiktet (31) är infört mellan det rörformade skiktet (25) och metallhylsan (33) som utgör skarvens vattentäta hölje. '

10 Skarv enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att plasten i tackskiktet (31) intranger i det rörformade plastskiktets (25) fördjupningar (27) och bildar kammar.

11. Skarv enligt patentkrav 10, k a n n e t e c k n a d av att inuti fördjupningarna (27) är små rör anordnade och fyllda med praktiskt taget okomprimerbar vätska för att löst upptaga de optiska fibrerna (29) samt av att metallhylsan (33) 12 460 876 år fylld med praktiskt taget okomprimerbar vätska och är an- ordnad att sammankoppla de små rören och omge den zon där de optiska fibrerna är hopsvetsade mot varandra, varvid täck- plastskiktets (31) kammar har en yta som är komplementär till den för rör/hylsenheten och utfyller varje tomrum mellan för- djupningarnas inre yta och rör/hylsenhetens yttre yta. _______.._...___.