DK145278B - Selvflydende kabel - Google Patents

Description

( Bf (19) DANMARK Vja,

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT od 145278 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5310/77 (51) lnt.CI.3 H 01 B 7/12 (22) Indleveringsdag 30 · nov. 1 977 (24) Løbedag 30. nov. 1977 (41) Aim. tilgængelig 31 · maj 1979 (44) Fremlagt 1 8. okt. 1 982 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -(30) Prioritet (71) Ansøger TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON, S-126'25 Stockholm, SE.

(72) Opfinder Bo Eskil Olaus Lundberg, SE: Viktor Scuka, SE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.

(54) Selvflydende kabel.

Opfindelsen angår et selvflydende kabel med stor bøjelighed, fortrinsvis til maritim anvendelse, ved hvilket kabel der inden i en fælles kabelkappe er anbragt to særskilte sæt af ledere, hvoraf det ene omfatter et antal elektriske ledninger, medens det andet indeholder et spændingsoptagende element.

Kablet er indrettet til anvendelse ved særligt krævende opera-DQ tioner i forbindelse med fortrinsvis mobile, maritime anlæg.

^ Et kabel ifølge opfindelsen skal opfylde de stillede strenge ;\] krav til driftsikkerhed og mekanisk styrke samt være let at håndtere i alle arter af maritime miljøer, r- * □ 2 145278

Ved. overføring af el-kraft eller ved signaloverføring mellem maritime fartøjer ovenover og nedenunder vandfladen er det ønskeligt at arbejde med et overføringsmiddel af selvflydende type. Et sådant kabel er imidlertid udsat for bøjepå-virkninger vinkelret på sin længderetning som følge af påvirkningen fra havbølgerne. Dette har givet anledning til ud-mattelsesbrud ved de hidtil kendte konstruktioner og navnlig ved signalkabler. Ved arbejdet med kabler i maritime miljøer er det yderligere en komplikation, at kablet udsættes for kræfter hidrørende fra strømninger i vandet. Det er kendt at forsyne et kabel, der samtidig fungere som slæbetrosse, med et særligt tværsnitsprofil og et belastningsoptagende element for at modvirke disse gener. Ved kendte kabler med trækoptagende elementer er dette element tildannet af en metal- eller plastline, hvorved det trækoptagende element har til opgave at optage trækkræfter i kablet. F.eks. kendes fra beskrivelsen til USA-patent nr. 3.304.364 et kabel af den omhandlede art, hvori et første sæt af ledere med henblik på opvikling af kablet på en tromle er udformet som et laminat af oven på hinanden anbragte, bukkede bånd af isolerende materiale, hvori der er indlagt et antal elektriske ledere der forløber indbyrdes parallelt i båndets længderetning. Mellem to op til hinanden grænsende bånd er der anbragt et lag af friktionsnedsættende materiale. Ved denne konstruktion er det første sæt ledere kun indrettet til at udvide sig eller trække sig sammen i kablets længderetning.

Ved den foreliggende opfindelse er tilvejebragt et kabel, hvor det trækoptagende elements funktion er udvidet og dets væsentligste opgave er at optage alle former af mekanisk belastning såvel i langsgående som i tværgående retning i forening med det selvflydende kabels opdrift. Dette er i-følge opfindelsen opnået ved, at det første sæt af ledere består af et antal centralt anbragte elektriske ledninger, der er indsvøbt i et første lag af friktionsnedsættende plastmateriale, et uden om det første lag placeret metalhylster, et antal hule strenge af blødt plastmateriale, der forløber indbyrdes parallelt langs skruelinier i kablets længderetning omkring metalhylsteret, samt et mellem de hule strenge og kabelkappen beliggende andet lag af friktionsnedsættende plastmateriale .

145278 3

Som følge af den omdrejningssymmetriske udformning og lagene af friktionsnedsættende materiale kan kablet optage vilkårligt rettede belastninger. Endvidere er kablets følsomhed over for slag og lignende mekaniske ydre påvirkninger reduceret væsentligt ved at forsyne kablet med det trykfordelende metalhylster og det kraftudlignende lag af hule strenge.

Ved opfindelsen er til overføring af el-kraft eller elektriske signaler tilvejebragt et selvflydende kabel, som kan modstå store dynamiske træk- og bøjningskræfter, hvorved kablet ikke udsættes for udmattelsesbrud hverken ved håndteringer eller ved påvirkninger fra havbølger eller vandstrømme.

Ved de i krav 2-4 omhandlede udførelsesformer kan ved passende kombinationer af materialer og graden af overlapning i viklingerne opnås et tilpas smidigt kabel.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser ved et tværsnit et i overensstemmelse med opfindelsen udformet kabel, hvor den til overføring af elektrisk energi indrettede del er tydeligt illustreret, og fig. 2 et kabel ifølge opfindelsen med fjernet kabelkappe .

Det i fig. 1 viste kabel består af to separate sæt af ledere 1 og 9, hvilke sæt af ledere er indrettet til at kunne bevæge sig i kablets længderetning og i forhold til kabelkappen 7. Kappen 7 består af et gummilignende, gastæt plastmateriale.

Det ene sæt ledere 9 er indrettet til at overføre elektrisk energi eller elektriske og/eller optiske signaler, medens det andet sæt 1 er indrettet til at tilvejebringe en mekanisk forstærkning af kablet. Det andet sæt ledere kan alternativt udnyttes til overføring af væske eller gas, men i den på tegningen viste udførelsesform er arrangementet 1 alene indrettet til at optage mekaniske kræfter i kablet.

Det sæt ledere i kablet, som overfører elektrisk energi, består af isolerede, flertrådede eller koaksiale, viklede inderledere 5, der er tæt sammenpakkede. Omkring lederne 5 er der viklet et indre friktionslag i form at et bånd 3 af plastmateriale, f.eks. mylar. Over båndet 3 er der viklet et kraftudjævnende lag 4, 145278 4 som består af metallisk materiale, f.eks. overfladebehandlet aluminium (en såkaldt Al-PS folie). Begge båndene 3 og 4 er viklede med en vis overlapning, hvorved de overlappende og de overlappede dele ved båndet 3 er indrettet til nemt at kunne glide mod hinanden.

Det kraftudjævnende lag (metalbåndet 4) er indrettet til at optage punktvise ydre kræfter på kabelkappen og til at mindske virkningen af det derved tilvejebragte tryk, som når frem til lederne 5, ved at fordele virkningen af disse ydre kræfter over en større flade. Lagets stivhed kan mindskes ved at vikle metalbåndet med en vis overlapning i lighed med det førnævnte bånd, hvorved der tilvejebringes en lav friktion mellem de overlappende og de overlappede bånddele som følge af den behandlede metalflades virkning. Ved at anbringe ikke-isolerede, flertrådige ledere 10 mellem laget 3 og 4 kan metallaget 4 tillige anvendes som en effektiv beskyttelsesleder og elektrisk skærm for de indre ledere 5.

Udenpå det kraftudjævnende lag (metalbåndet 4) er der anbragt et kraftoptagende lag, der består af et stort antal hule stænger 6 af blødt plastmateriale, f.eks. skumpolyethen. Som det fremgår af fig. 2 er disse strenge anbragt rundt omkring det kraftudjævnende lag 4 med en vis stigning i forhold til kablets længderetning. Ovenpå strengene 6 er der yderligere anbragt et friktionslag, der består af samme materiale som det indre friktionslag 3. Laget består i lighed med laget 3 af tynde bånd 2, som har en lav friktionskoefficient ved anlæg mod egen flade og som derfor er viklet med kraftig overlapning rundt om det kraftudjævnende lag (strengene 6). Laget er i første række indrettet til at muliggøre en langsgående bevægelse af sættet af ledere 9 i forhold til kabelkappen 7. I fig. 2 er lagets overlapning antydet ved stiplede linier.

Overlapningens bredde b ved det ydre friktionslag 2 er på hensigtsmæssig måde valgt til at være noget større end båndets halve bredde.

Lederarrangementet 1 er indrettet til at tjene som optagende element for belastende mekaniske kræfter i kablets længde- og tværretning. Arrangementet indeholder et antal strenge af mekanisk stærkt plastmateriale. Strengene er fortrinsvis viklede omkring hinanden, men ikke støbt fast til kappen. Herved kan arrangementet 1 ved trækpåvirkning glide i forhold til kabelkappen, hvorved de elektriske ledere 9 ikke udsættes for store trækkræfter i kablets længderetning. Lederne kan som nævnt i det foregående og- 5 145278 så være udformet som en væske- eller gasoverførende kanal, der består af fiberarmeret plastmateriale med stor mekanisk styrke.