DE3609281A1

DE3609281A1 - Kabel mit elektrischen und hydraulischen leitungen und zugseilen

Info

Publication number: DE3609281A1
Application number: DE19863609281
Authority: DE
Inventors: Ernest Gerhard Middlefield Conn. Hoffman
Original assignee: Harvey Hubbell Inc
Current assignee: Hubbell Inc
Priority date: 1985-03-21
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1986-10-02
Anticipated expiration: 2006-03-20
Also published as: GB2172738B; SE8601294L; IT8667223A1; SE8601294D0; FR2579361B1; JPH063685B2; US4644094A; GB2172738A; FR2579361A1; MX161935A; CA1234058A; NO861019L; IT1189619B; JPS61218004A; IT8667223A0; DE3609281C2; IT8653161V0; GB8531141D0

Description

"Kabel mit elektrischen und hydraulischen Leitungen und Zugsellen"

Die Erfindung betrifft ein verstärktes Kabel mit elektrischen und hydraulischen Leitungen und Zugseilen. Solche Kabel werden insbesondere zum Betreiben, Aufhängen, Steuern und Wiederheraufholen von Pumpen in Ölbohrungslöchern sowie zum Bereitstellen hydraulischer und elektrischer Kraftquellen für andere Ausrüstungen, die in dem Bohrloch betrieben werden, verwendet.

So wird beispielsweise ein Kabel, das zum Fördern und zur Kraft- und Signalübertragung geeignet ist, üblicherweise zum Einsetzen, Betreiben und Wiederheraufholen von elektrischen Tauchpumpen verwendet, die in öllochbohrungen eingebracht werden. Konventionelle Kabel, die zu diesem Zweck eingesetzt werden, sind allgemein rund und weisen einen Kern auf, in dem sich die Kraft- und Ubertragungsleitungen befinden, der von schraubenförmig gewickelten Drähten umgeben ist.

Solche Kabel weisen zumindest vier signifikante Nachteile auf:

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1. Unter Spannung üben die schraubenförmig gewundenen Drähte bedeutende, nach innen gerichtete Kräfte aus, welche auf den inneren Kern des Kabels einwirken und diesen beschädigen können.

2. Unter Druck neigen die schraubenförmig gewickelten Drähte dazu, sich nach innen oder nach außen zu öffnen, d.h. sie bilden einen "Bird Cage" (Vogelkäfig) d.h. die Drahtstränge werden aufdreht, wodurch der Kabelkern innen unter Druck gesetzt und möglicherweise beschädigt werden kann.

j. Wenn derartige runde Kabel mit schraubenförmig gewickelten Drähten erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind und einer nach außen gerichteten Expansion des Kerns unterliegen, so neigt dies wiederum dazu, zerstörende Druckspannungen und Belastungen in dem Kabel zu erzeugen.

h. Schließlich können diese runden Kabel nicht unter hoher Zugspannung auf eine Trommel aufgewickelt werden, da sie nicht die Fähigkeit haban, die daraus resultierenden hohen Auflagekräfte auf die Seitenwände auszuhalten, weshalb sie daher leicht verdrückt oder zusammengequetscht werden.

Andere bekannte Kabel mit Seilen sowie elektrischen und hydraulischen Leitungen sind entlang ihrer Längsachse nicht leicht zu biegen und können daher nicht leicht auf eine Trommel auf- oder abgewickelt werden. Darüberhinaus sind viele diesel* Kabel relativ schwer und haben daher

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kein hohes Festigkeits/Gewichts-Verhältnis. Sie sind auch massig und voluminös, schwer herzustellen und bieten einen unzureichenden Druckwiderstand.

Beispiele von bekannten Kabeln dieser Art sind in den folgenden US-Patentschriften offenbart:

2.544.233, Kennedy; 3.679-812, Owens; 3-843-829, Bridges et al; 4.O8I.6O2, Paniri et al; 4.196.307 und 4.262.703, Moore et al; 4.374.530, Walling; 4.445.593, Coleman et al und 4.453.035, Neuroth. Zusätzlich ist ein Beispiel eines solchen Kabels in der britischen Patentschrift 1.250.823, Spencer, offenbart.

Ziel der Erfindung ist es, ein verstärktes Kabel der genannten Gattung bereitzustellen, das bei einfachem und kostengünstigem Aufbau hohen Druck- und Zugspannungen standhalten kann und in dem die Zugseile und der Verstärkungsaufbau von den Kraft- und Signaiübertragungsleitungen getrennt sind.

Ein weiteres Ziel ist darin zu sehen, ein Kabel der genannten Gattung bereitzustellen, das äußeren Schlagkräften und einem Ausweiten unter Längsdruck widerstehen kann und das zu Lagerzwecken und zum Auf- und Abwickeln auf eine Trommel biegbar ist.

Eine weitere Aufgabe ist darin zu sehen, ein Kabel der genannten Gattung zu schaffen, das ein hohes Verhältnis Festigkeit/Gewicht aufweist und das kompakt aufgebaut und leicht herstellbar ist.

Die genannten Ziele werden im wesentlichen dadurch erreicht, daß ein Kabel bereitgestellt wird, das folgende Merkmale aufweist: Ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Drahtseile, wobei jedes Drahtseil eine Vielzahl von schraubenförmig gewickelter Drahtstränge besitzt; eine zwischen dem

Drahtseilpaar angeordnete elektrische Leitung und eine Halte- und Verstärkungsanordnung, die mit den Drahtseilen und der elektrischen Leitung gekoppelt ist und diese beiden Elemente umschließt, wobei diese Anordnung die Drahtseile in einem festen Abstand voneinander hält und den äußeren Druckkräften widersteht, die über die gesamte Länge in Querrichtung auf die elektrische Ader gerichtet sind. Sie widersteht desweiteren einer radialen Verschiebung der Drahtseilstränge über die gesamte Länge dieser Drahtseile hinweg, wenn diese einem Längsdruck ausgesetzt sind, wobei diese Halte- und Verstärkungsanordnung um eine Querachse biegbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit teilweise weggebrochenen Bereichen eines erfindungsgemäßen Kabels,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Querschnitts durch das Kabel aus Fig. 1, wobei Teile des elastomeren Ausfüllmaterials aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt worden sind,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung im Querschnitt der oberen und unteren kanalartigen Teile und der ersten und zweiten Abstützungen aus den Figuren 1 und 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines kanalartigen Teils aus den Figuren 1 - 3,

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Pig. 5 ein Querschnitt durch ein verändertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels, wobei die Hydraulikleitung innerhalb einer Serie von elektrischen Adern angeordnet ist,

Fig. ό einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kabels, wobei zwei Hydraulikleitungen an einander gegenüberliegenden Seiten einer Serie von elektrischen Adern angeordnet ist,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines nächsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kabels, wobei verschiedene Bereiche weggebrochen sind, und wobei lediglich ein einziges rohrförmiges Abstützteil verwendet wird,

Fig. 8 ein Querschnitt durch das Kabel aus Fig. 7j wobei Teile des elastomeren Ausfüllmaterials der Klarheit wegen nicht dargestellt sind, und

Fig. 9 eine im Querschnitt dargestellte Explosionszeichnung mit den zwei Kanalteilen, die das rohrförmigeAbstützteil aus den Figuren 8 und bilden.

BAD

In den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 1-6 umfaßt die Halte- und Verstarkungsanordnung ein Paar im Abstand voneinander verlaufender, mit Wellen versehene Abstützungen, welche die Drahtseile aufnehmen, ein Paar kanalförmiger Teile, die die Abstützungen aufnehmen und ein rohrförmiges Bewehrungsteil, das die Drahtseile, die elektrischen Adern, Kanäle und die wellenförmigen Abstützteile umschließt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 7-9 dargestellt ist, umfaßt die Halte- und Verstärkungsanordnung ein zentral angeordnetes rohrförmiges Trägerteil, das die Drahtseile umfaßt, und ein rohrförmiges Bewehrungsteil, das die Drahtseile, die elektrischen Leitungen und das rohrförmige Abstützteil umschließt.

Wie au?, den Figuren 1 - ¹I erkennbar ist, besitzt das erfiridungsgemäße Kabel 10 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist im wesentlichen flach. Über die gesamte Länge hinweg besteht das Kabel aus einer rohrförmigen Anordnung 12, die aus jeweils einem oberen und einem unteren langgestreckten kanalartigen Teil 14 bzw. 16 und ersten und zweiten langgestreckten Abstützungen 18 und 20, die innerhalb der rohrförmigen Anordnung vorgesehen sind, gebildet ist. Um die rohrförmige Anordnung ist ein Bewehrungsband 22 gewickelt. Innerhalb der ersten und zweiten Abstützungen sind erste und zweite Zugseile 24 bzw. 25 angeordnet, wobei innerhalb dieser Zugseile erste und zweite Hydraulikleitungen 28 bzw. 30 eingesetzt sind. Zwischen der ersten und zweiten langgestreckten Abstützung 18 bzw. 20 sind elektrische Leitungsadern 32, 34 und 36 plaziert. Im Inneren der rohrförmigen Anordnung ist elastomeres Füllmaterial vorgesehen, das den Raum, der nicht anderweitig belegt ist, ausfüllt (vergl. Fig. 1 und 2).

BAD

Wie am besten aus den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist, sind das obere und das untere langgestreckte kanalartige Teil 14 bzw. l6_} welche die rohrfÖrmige Anordnung 12 bilden, im wesentlichen identisch; es wird daher lediglich eines dieser Teile beschrieben. Das obere kanalartige Teil 14 weist im Querschnitt eine im wesentlichen U-förmige Konfiguration auf, ist vorteilhafterweise aus Metall hergestellt und besitzt einen flachen Zentralabschn!'t 40 mit daran anschließenden ersten und zweiten Sehenkeln 41 bzw. 42, die sich von den beiden Rändern des Zentralteilt; jeweils in die gleiche Richtung erstrecken. Um das Gewicht des Kanalteils zu reduzieren, sind in den Schenkeln eine Reihe von Ausnehmungen vorgesehen. Um das Biegen um eine Querachse des Kanals zu ermöglichen, ist eine Vielzahl von sich in Querrichtung erstreckender Schlitze 44 vorgesehen, welche durch den Zentralabschnitt vollständig und durch jeden Schenkel teilweise hindurchführen .

Das untere Kanalteil 16 hat einen entsprechenden Zentralabschnitt 46, Schenkel 47 und 48, Ausnehmungen 49 und quer verlaufende Schlitze 50.

Wie aus den Figuren 3 und 4 erkennbar, sind in dem Zentralabschnitt 40 des oberen Kanals nach unten gerichtet eine erste Serie von einen Abstand zueinander aufweisender Haltevorsprünge 52 und 53 und eine zweite Reihe von solchen Haltevorsprüngen 54 und 55 ausgebildet. Gleiche Reihen von Haltevorsprüngen 56 und 57 sowie 58 und 59 sind in dem unteren, kanalartigen Teil an dessen Zentralabschnitt 46 nach innen ausgeformt. Diese Haltevorsprünge wirken mit den kanalartigen Teilen zusammen, um die erste und die zweite Abstützung 18,19 in einem festen Abstand voneinander zu halten, was nachstehend

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näher im Detail beschrieben wird.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 erkennbaren Ausführungsbeispielen sitzen das obere und das untere langgestreckte kanalartige Teil 14 und 15 mit ihren jeweiligen Schenkeln 41 und 47 bzw. 4? und 48 unmittelbar aufeinander, um einen langgestreckten Hohlraum 70 zu bilden. Dieser Hohlraum weist entlang der X-Achse eine longitudinale Länge, in Richtung der Y-Achse eine Höhe in Querrichtung und entlang der Z-Achse eine Breite auf, wobei diese Achsen, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, aufeinander senkrecht stehen. Die Y-Achse schneidet die Zentralabschnitte 40 und 46, die parallel zueinander verlaufen, während die Z-Achse die Schenkel dieser Karialteile schneidet. Auf diese Weise zusammengesetzt und mit dem Bewehrungsband 22 umwickelt, so wie es in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, sind das obere und ^.j untere kanalartige Teil 14,16 im wesentlichen entlang der Y- und der Z-Achse starr.

Die wellenförmig ausgebildeten ersten und zweiten Abstützungen 18 und 20 bilden, wie aus den Figuren 1 und 3 zu erkennen ist, lasttragende Wandungen, die sowohl stark, leicht und entlang der Y- und Z-Achse starr sind. Die Abstützungen sind untereinander identisch, weshalb lediglich eine von ihnen näher im Detail beschrieben wird. Dies sei die erste Abstützung 18. Die Abstützung ist vorteilhafterweise aus Metall hergestellt, wooei die Wellen eine sich wiederholende Reihe von Bergen oder Vorsprüngen 6l und Tälern oder Vertiefungen 62 umfaßt. Jeder dieser Berge weist im wesentlichen eine U-Form auf, und wird von in Querrichtung und in Längsrichtung orientierten planaren Wänden rechtwinkliger Form und gleicher Höhe gebildet.

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Jede dieser Wände kann integral mit der benachbarten Wand über einen 9O°-Winkel verbunden werden, wobei dieser Winkel jedoch, wie auch aus Pig. I zu erkennen ist, größer sein kann, da die Abstützung wegen ihrer gewellten Bauart in Längsrichtung ausdehnbar und um die Z-Achse biegbar ist. Entlang der X-Achse des Hohlraums -ist durch die quer gerichteten Wände der Abstützung l8 ein Durchgang geschaffen, der von hintereinander angeordneten bogenförmigen öffnungen 64 gebildet wird.

Dies ist am besten in Fig. 3 zu erkennen. Diese öffnungen erstrecken sieh im wesentlichen entlang der Z-Achse des Hohlraums, nehmen die Zugseile auf und umschließen diese etwa über einen Bereich von 270°.

Die Innendurchmesser der öffnungen sind jeweils gleich der Außendurchmesser der Zugseile, so daß uiese öffnungen eng umschlossen sind; dies ist in den Figuren 1 und 2 zu erkennen. Aus diesen Figuren kann man auch Ausnehmungen 65 entnehmen, die in den sich in Längsrichtung erstreckenden Wänden der Abstützungen ausgebildet sind, um das Gewicht zu reduzieren.

Die zweite Abstützung 20 ist im wesentlichen ähnlich der ersten Abstützung l8 ausgebildet und daher gewellt; sie weist somit Berge oder Vorsprünge und Täler bzw. Vertiefungen, einen zweiten sich durch sie in Richtung der X-Achse hindurch erstreckenden Durchgang und Ausnehmungen 69 auf, wobei der Durchgang von den bogenförmigen öffnungen 68 gebildet wird.

Die Höhe der Abstützungen l8 und 20 entlang der Y-Achse ist im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Innenflächen der sich einander gegenüberliegenden Zentralabschnitte 40 bzw. 46 der oberen und unteren langgestreckten kanalartigen Teile 14,l6. Darüberhinaus

BAD

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sind die Wände der ersten und zweiten Abstützung, die sich in Richtung der X-Achse des Hohlraums erstrecken, zwischen den Haltevorsprüngen 52 bis 59 an den oberen und unteren kanalartigen Teilen Ik,16 aufgenommen, wodurch die erste und die zweite Abstützung an einander gegenüberliegenden Seiten des Hohlraums in einem festen Abstand voneinander gehalten sind. Das erste Zugseil 2k ist auf der linken Seite der oberen und unteren kanalartigen Teile 14 bzw. 16 und das zweite Zugseil 26 auf der rechten Seite gefaßt.

Wenn das obere kanalartige Teil 14 auf das untere Toil aufgesetzt ist, können diese beiden Teile in einem fortlaufend rohrförmigen Teil in Form eines bewehrungsbands 22 umschlossen werden. Dieses Band ist üblicher Bauart und umfaßt ein schraubenförmig gewickeltes flaches Metallband, dessen Windungen untereinander verbunden sind. Dieses Metallband steht unter Spannung und ist um die Z-Achse biegbar. Dieses Band hält nicht nur die kanalartigen Teile zusammen sondern liefert eine erhöhte Druckfestigkeit für den Gesamtaufbau des Kabels, da er eine Ring- i'ruckspannung liefert, wenn er unter Zug belastet wird.

Wie aua dun Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, uind das erste und das zweite Zugseil 2k und ?6 mittels einer engen Passung in den bogenförmigen öffnungen der ersten und zweiten Abstützungen 18,20 aufgenommen; dies wurde oben näher erläutex't. Diese Zugseile 2k und 26 erstrecken sich entlang der X-Achse des Hohlraums, sind parallel und in einer Ebene enthalten, welche die Höhe dea Kabels zweiteilt. Diese Ebene bildet eine neutrale Achse des Kabels.

Die Zugseile liegen symmetrisch in dem Kabel, wie am besten in Fig. 2 zu erkennen ist.

Jedes der Zugseile ist ein schraubenförmig gewickeltes Drahtseil, das aus einer Vielzahl von Strängen besteht, die ihrerseits aus einer Vielzahl von Einzeldrähten gebildet sind. Die Drahtseile sind jeweils in einander entgegengesetzten Richtungen gedreht, um das sich ergebende Torsionsmoment im Kabel auszugleichen. Da diese Drahtseile in den bogenförmigen öffnungen der ersten und zweiten Abstützungen 18,20 aufgenommen sind, bilden sie einen massiven Aufbau, der in der Lage ist, äußeren Druckkräften in der Y- und Z-Richtung zu widerstehen und somit die elektrischen Adern vor diesen Kräften zu schützen. Die Zugseile 2k und 26 können hydraulische Leitungen enthalten. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine erste hydraulische Leitung 28 im Zentrum des ersten Zugseils 2k angeordnet. In gleicher Weise ist in dem zweiten Zugseil 26 eine zweite hydraulische Leitung 30 vorgesehen. Diese Hydraulikleitungen können eine Antriebskraft oder Signale an jedes Equipment weiterleiten, das in einem Bohrloch mit einer Bohrlochpumpe oder anderen Ausrüstungsaggregaten zusammenwirkt. Die Hydraulikleitungen 28 bzw. 30 liegen ebenfalls in der neutralen Achse des Kabels. Die Stränge jedes Drahtseils sind um die Hydraulikleitungen herumgelegt, um diesen einen zusätzlichen Schutz zu liefern. Die elektrischen Adern 32, 3k und 36 sind schraubenförmig miteinander verdreht und bilden eine elektrische Triplex-Leitung, um eine Kraftquelle zu liefern oder Signale durch das Kabel weiterzuleiten. Jede der Adern wird von einäm konventionellen Leiter gebildet, der von einer geeigneten Isolierung umgeben ist. Es sind zwar lediglich drei Adern

dargestellt, es können jedoch auch mehr oder weniger Adern verwendet werden, je nach Bedarf. Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die elektrischen Adern zwischen den ersten und zweiten gewellten Abstützungen 18 und 20 angeordnet und von den Zugseilen durch diese Abstützungen getrennt.

Das elastische Ausfüllmaterial 38 besteht aus Gummi oder aus einem geeigneten polymerischen Material und füllt nicht nur den Raum innerhalb des Hohlraums 60, der nicht anderweitig besetzt ist, aus, sondern stellt quasi eine "Verriegelung" der verschiedenen Teile gegeneinander dar, um einen Längsschlupf dieser Kabelbestandteile relativ zueinander zu verhindern. Desweiteren wird durch das elastomere Ausfüllmaterial 38 die Korrisionsbeständigkeit erhöht und der Gasfluß in dem Kabel verhindert.

Da die ersten und zweiten gewellten Abstützungen 18 bzs. 20 und die oberen und unteren langgestreckten kanalartigen Teile 14 bzw. 16, und das Bewehrungsband 22 um die Z-Achse biegbar sind, kann das Kabel 10 eng auf eine Trommel aufgewickelt und leicht über eine Winsch abgewickelt werden. Da die ersten und zweiten Abstützungen 18 bzw. 20 zusammen mit den Zugseilen 24 bzw. 26 lasttragende Wände bereitstellen, welche die elektrischen Adern schützen, kann das Kabel auf die Trommel unter hoher Zugspannung aufgewickelt werden, ohne daß die resultierender, Seitenwandtragkrafte das Kabel zusammendrücken; das Kabel widersteht auch äußeren quer gerichteten Druckkräften, die während des Gebrauchs auf es auftreffen. Da darüberhinaus die Drahtseile in den gewellten Abstützungen und den von der Bewehrungslage umschlossenen kanalartigen Teilen aufgenommen sind, wird der radial nach außen oder nach innen gerichteten radialen Verschiebung

der Drahtstränge widerstanden, wenn auf diese In Längsrichtung ein Druck ausgeübt wird.

Im folgenden wird das Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 5 näher erläutert.

In Fig. 5 ist ein verändertes Kabel 10' dargestellt, das im wesentlichen den gleichen Aufbau besitzt, wie dasjenige aus den Figuren 1 bis 4; jedoch ist die Hydraulikleitung 28' in der neutralen Achse des Kabels innerhalb der drei elektrischen Adern 32', 34' und 36' angeordnet. Zusätzlich ist das Zentrum der Zugseile 24' und 26' ein Radstrang statt einer Hydraulikleitung. Die übrigen Teile des Kabels 10' sind im wesentlichen die gleichen wie bei dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben und mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet ist, wobei jedoch bei der Abwandlung ein Beistrich an die Bezugsziffern angefügt ist. Dadurch, daß die Hydraulikleitung 28' zwischen den ersten und zweiten Abstützungen und weg von den Zugseilen angeordnet ist, erfährt es »

weniger Belastungen.

Im folgenden wird uas Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 näher erläutert.

Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel eines modifizierten Kabels 10" weist im wesentlichen den gleichen Aufbau auf, wie das in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel; jedoch sind die Hydraulikititungen 28" und 30" nicht innerhalb der Zugseile sondern zwischen den gewellten Abstützungen an einander gegenüberliegenden Seiten des zentral angeordneten Satzes der elektrischen Adern 32", 34" und 36" angeordnet. Die übrigen Teile des Kabels 10"

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sind im wesentlichen die gleichen wie diejenigen, die in den Figuren 1 bis 4 dargestellt und oben diskutiert worden sind, sie tragen die gleichen, jedoch mit einem Doppelstrich versehenen Bezugsziffern. Bei der Konfiguration gemäß Fig. 6 sind die Hydraulikleitungen 28" bzw. 30" vollkommen von den Zugseilen 24" bzw. 26" und den elektrischen Adern 32", 34" und 36" isoliert, so daß sie mit diesen Leitungen oder Adern nicht interferieren. In jedem Fall werden diese Hydraulikleitungen stets in der neutralen Achse des Kabels gehalten.

Im folgenden wird das Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 7 bis ¹J näher erläutert.

Eine weitere Kabelvariante 100 ist in den Figuren 7 bis 9 dargestellt, wobei in diesem Kabel nicht von gewellten Abstützungen oder Kanalteilen, wie sie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt sind Gebrauch gemacht wird. Vielmehr umfaßt das Kabel 100 eine rohrförmige Bewehrungslage 102, einen zentralen starren rohrförmigen Träger 104, ein paar Drahtseile 10b und 108 und eine Triplexleitung 110.

Der rohrförmige Träger 104 besteht aus einem Paar ineinander passender Kanalteile 112, 114, die, wenn sie zusammengesetzt sind, im Abstand parallel voneinander verlaufende planare Deckel-und Bodenabsehnitte 120 und 122 besitzen. Der Deckel und der rechte Seitenabschnitt kann integral einstückig ausgeformt sein, um das Kanalteil 112 zu bilden, der Boden- und linke Seitenabschnitt kann integral einstückig ausgebildet sein, um das Kanalteil 114 zu bilden. Wie in den Figuren 7 bis 9 zu erkennen ist, bildet das gebogene Ende 124 des Deckelabschnitts 116 eine Zunge,die in einem Schlitz 126 aufgenommen wird, der in dem linken konkaven

Seitenabschnitt ausgebildet ist, während das gebogene Ende 128 des Bodenabschnitts 118 eine Zunge zum Einsetzen in einen Schlitz 130 bildet, welcher in dem rechten konkaven Seitenabschnitt ausgebildet ist. Der sich daraus ergebende geschlossene rohrförmige Träger oder Kasten ist in Querrichtung entlang der Y- und der Z-Achse starr, jedoch um die Z-Achse aufgrund von in Querrichtung verlaufender Schlitze 32, die in dem Träger, wie aus Fig.7 zu erkennen ist, ausgebildet sind, biegbar.

Der rohrförmige Träger bildet einen fortlaufenden Hohlraum 134, um darin die elektrischen Adern 110 aufzunehmen. Das Drahtseilpaar IO6 und IO8 weist Abschnitte auf, die jeweils in den konkaven Seitenabschnitten 120 bzw. 122 des rohrförmigen Trägers aufgenommen sind. Die Hälfte eines Drahtseils ist in dem zugeordneten konkaven Seitenabschnitt aufgenommen, um einen zusätzlichen Druckwiderstand entlang der Y-Achse bereitzustellen. Auf diese Weise sind die Drahtseile durch den rohrförmigen Träger in Abstand voneinander gehalten, wobei die elektrischen Adern zwischen ihnen angeordnet sind. Die Bewehrungslage 102 umfaßt die gesamte Länge der Drahtseile und des rohrförmigen Trägers und wird vorteilhafterweise unter Zugspannung gehalten, um eine signifikante Ring-Fertigkeit bereitzustellen. Elastomeres Ausfüllmaterial 136 füllt das Kabel im Inneren der Bewehrungslage dort aus, wo der Raum nicht anderweitig besetzt ist.

Auf diese Weise werden in Querrichtung wirkende .■ Druckkräfte, die auf die elektrischen Adern gerichtet sind, von dem starren.rohrförmigen Träger, den Drahtseilen und der Bewehrungslage aufgenommen. Da die Drahtseile

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darüberhinaus zwischen der Bewehrungslage 102 und den beiden konkaven Abschnitten 122 bzw. 120 umschlossen sind, wird eine radiale Verschiebung der Drahtstränge verhindert, wenn die Drähte in Längsrichtung einem Druck ausgesetzt werden. Da zusätzlich der Außendurchmesser der elektrischen Triplexleitung 110, wie in Fig. 8 dargestellt ist, größer ist als der Außendurchmesser D der Drahtseile, besitzt das gesamte Kabel ein hohes Gewicht-Festigkeitsverhältnis und ist somit sehr kompakt. Dies trifft auch für die vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 1 bis 6 zu. Ebenso ist das Kabel 100 um die Querachse Z biegbar, so daß es auf eine Kabeltrommel aufgewickelt werden kann.

Aus den Figuren 7 bis 9 ist erkennbar, daß keine Hydraulikleitung dargestellt ist. Jedoch kann, falls es gewünscht wird, eine oder mehrere Hydraulikleitungen in der Weise, wie in den Figuren 2,5 oder 6 dargestellt ist, eingebaut werden.

Es sind zwar verschiedene vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben worden, es versteht sich jedoch für den Durchschnittsfachmann, daß vielfältige Änderungen und Wechsel durchgeführt werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er von den Ansprüchen umrissen ist.

QWtMNAL

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kabel, gekennzeichnet durch

- ein Paar einen Abstand voneinander aufweisender
Drahtseile, wobei jedes Drahtseil aus einer Vielzahl von schraubenförmig gewickelten Strängen besteht;

- eine elektrische Ader, die zwischen dem Drahtseilpaar angeordnet ist; und

- Mittel, die die Drahtseile und die elektrische Ader umschließen und mit diesen verbunden sind, um die Drahtseile in einem festen Abstand voneinander zu halten,

- äußeren Druckkräften, die in Querrichtung auf die elektrische Ader entlang im wesentlichen der gesamten Länge einwirken, und

- radial nach außen gerichteten Verschiebungen der Drahtseilstränge über die gesamte Länge des Drahtseils

ORIGINAL

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hinweg widerstehen, wenn dieses in Längsrichtung zusammengedrückt wird, wobei

- die Mittel um eine Querachse biegbar sind.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein rohrförmiges Bewehrungsteil umfassen.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel ein aar Abstützungen umfassen, wobei jede Abstützung ein Drahtseil aufnimmt.

4. Kabel nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen gewellt sind.

5. Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Abstützungen einen Durchgang zur Aufnahme eines der Drahtseile aufweist.

6. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein Paar kanalartiger zusammenfügbarer Teile aufweist.

7. Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein Paar Abstützungen aufweist, wobei jede eines der Drahtseile aufnimmt und zwischen dem Paar kanalartiger Teile angeordnet ist.

8. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar kanalartiger Teile Haltemittel für einen festen Einsatz der Abstützungen aufweist.

9. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel desweiteren ein rohrförmiges Bewehrungsteil aufweisen, welches diese kanalartigen Teile umfasst und aufnimmt.

. . . SAO OWGSNAL

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10. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen in Querrichtung starren rohrförmigen Träger aufweisen, der mit den Drahtseilen zusammenwirkt.

11. Kabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Träger ein Paar konkave Abschnitte besitzt, wobei die konkaven Abschnitte jeweils einen Teilabschnitt eines der Drahtseile aufnimmt.

12. Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel desweiteren eine rohrförmige Bewehrungslage aufweisen, welche jedes der Drahtseile umfaßt und einschließt.

13. Kabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Träger in einem Abstand voneinander parallel verlaufende Decken- und Bodenabschnitte und im Abstand voneinander gegenüberliegende linke und rechte konkave Seitenabschnitte aufweist.

14. Kabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Träger eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten quer verlaufenden Schlitze aufweist.

15. Kabel, gekennzeichnet durch

- ein rohrförmiges Bewehrungsteil,das eine Hohlraum definiert,

- ein Paar Drahtseile, die innerhalb des Hohlraums in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jedes Drahtseil eine Vielzahl schraubenförmig gewundener Stränge besitzt,

- eine elektrische Ader, die zwischen dem Drahtseilpaar in dem Hohlraum angeordnet ist, und

BAD

- Mittel, die in dem Hohlraum angeordnet sind und Drahtseile zum Widerstehen gegen äußere Druckkräfte aufweisen, die in Querrichtung gegen die elektrische Ader und das Bewehrungselement gerichtet sind, wobei diese Mittel einen Abschnitt enthalten, der teilweise den Umfang jedes der Drähte übergreift, wobei der übergreifende Abschnitt und das Bewehrungselement genügend Steifigkeit besitzen, um einer radialen Verschiebung dieses Drahtseilstranges während eines Drucks in Löngsrichtung des Drahtseils zu widerstehen und wobei diese Mittel um eine Querachse biegbar sind.

16. Kabel, gekennzeichnet durch

- ein langgestrecktes rohrförmiges Bewehrungsteil, das einen Hohlraum mit einer Längsachse definiert,

- ein Paar Drahtseile, die in dem Hohlraum des Bewehrungsteils angeordnet und in einem Abstand zueinander befestigt sind, wobei jedes Drahtseil einen Außendurchmesser D besitzt,

- ein elektrisches Kabel, das von einer Vielzahl von schraubenförmig gewickelten elektrischen Adern gebildet wird und einen Durchmesser aufweist, dessen Abmessung zumindest gleich D ist, wobei das elektrische Kabel zwischen dem Drahtseilpaar in dem Hohlraum angeordnet ist und

- Mittel, die in dem Hohlraum angeordnet sind und das elektrische Kabel einschließt, um äußeren Druckkräften zu widerstehen, die auf das elektrische Kabel in Querrichtung zur Längsachse des Hohlraums gerichtet sind, wobei diese Mittel um eine Querachse zum Kabel biegbar sind.

BAD

17. Kabel, gekennzeichnet durch

- rohrförmige Mittel, die einen langgestreckten Hohlraum mit einer Länge entlang einer X-Achse definieren, einer Höhe entlang einer Y-Achse und einer Breite entlang einer Z-Achse, wobei diese Achsen gegenseitig orthogonal aufeinanderstellen, und wobei

- die rohrförmigen Mittel im wesentlichen starr sind, jedoch um die Z-Aehse biegbar,

- eine starre Bewehrungslage, welche die rohrförmigen Mittel umfassen und einschließen, welche Lage um die Z-Achse biegbar ist,

- ein erstes Drahtseil, das in den Hohlraum angeordnet ist und sich in Richtung der X-Achse erstreckt,

- ein zweites Drahtseil, das in dem Hohlraum angeordnet ist und sich in Richtung der X-Achse erstreckt und in Richtung der Z-Achse einen Abstand von dem ersten Drahtseil aufweist,

- erste Abstützmittel, die in dem Hohlraum angeordnet sind und das erste Drahtseil aufnehmen, um äußeren Druckkräften, die entlang der Y- und X-Achsen gerichtet sind, und um Druckkräften zu widerstehen, die auf das ersten Drahtseil entlang der X-Achse einwirken, wobei die Abstützungen um die Z-Achse biegbar sind,

- zweiten Abstützmitteln, die in Richtung der Z-Achse in einem Abstand von den ersten ABstützmitteln in dem Hohlraum angeordnet sind und das zweite Drahtseil aufnehmen, um äußeren Druckkräften, die entlang der Y- und der Z-Achse gerichtet sind, zu widerstehen und um Druckräften zu widerstehen, die entlang der X-Achse auf das zweite Drahtseil aufgebracht werden, wobei die zweiten Abstützmittel

BAD OfUGSNAL

jedoch um die Z-Achse biegbar sind,

- zumindest eine elektrische Ader, die sich in dem Hohlraum zwischen den ersten und zweiten Abstützmitteln lh Richtung der X-Achse erstreckt,

- Haltemitteln, die starr mit den rohrförmigen Mitteln und den ersten und zweiten Abstützmitteln verbunden sind, um die ersten und zweiten Abstützmittel in einem festen Abstand voneinander zu halten und

- elastomerische Füllungen, die in dem Hohlraum angeordnet sind, um die leeren Räume darin auszufüllen.

l8. Kabel nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch zumindest eine Hydraulikleitung, die sich in Richtung der X-Achse in dem Hohlraum erstreckt.

19· Kauel nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Hydraulikleitung in dem ersten Drahtseil angeordnet ist.

20. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, ÜÜ.16 Kwei Hydraulikleitungen sich in dem Hohlraum in Richtung der X-Achse erstrecken, wobei eine Hydraulikleitung in dem ersten Drahtseil und die andere Hydraulikleitung in dem zweiten Drahtseil angeordnet ist.

21. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hydraulikleitung sich in dem Hohlraum in Richtung der X-Achse zwischen den ersten und zweiten Abüiützmitteln erstreckt.

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22. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hydraulikleitungen in dem Hohlraum angeordnet sind und sich in Richtung der X-Achse zwischen den ersten und den zweiten Abstützmitteln erstrecken.

23. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Mittel ein oberes im wesentliches U-förmiges kanalartiges Teil und ein unteres im wesentlichen U-förmiges kanalartiges Teil aufweisen.

24. Kabel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere kanalartige Teil zusammenpassen.

25. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abstützmittel ein erstes langgestrecktes gewelltes Teil mit einem ersten Durchgang zur Aufnahme des ersten Drahtseils und das zweite Abstützteil ein zweites langgestrecktes, gewelltes Teil mit einem zweiten Durchgang zur Aufnahme des zweiten Drahtseils aufweisen.

26. Kabel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Durchgang aus einem ersten Satz bogenförmiger öffnungen besteht, wobei jede öffnung einen Durchmesser besitzt, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des ersten Drahtseils ist, und

daß der zweite Durchgang einen zweiten Satz bogenförmiger öffnungen aufweist, wobei jede öffnung einen Durchmesser besitzt, der im wesentlichen gleich ist dem Durchmesser des zweiten DRahtseils.

27. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das ersten und zweite Abstützmittel gewellt sind.

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28. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das ersten und das zweite Abstützmittel aus einer Serie von ersten bzw. zweiten, miteinander verbundenen Wellenbergenund Wellentälern bestehen und entlang der X-Achse ausdehnbar sind.

29. Kabel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel die Wellenberge der ersten und zweiten Serie von Wellenberge und Wellentäler übergreifen.

30. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungslage ein auf die Außenseite des rohrförmigen Teils aufgebrachtes band aufweist,

31. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Abstützmittel in den rohrförmigen Mitteln eingesetzt sind.

j2. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Mittel einen oberen Kanalteil und einen unteren Kanalteil aufweisen, die aufeinander gesetzt sind, wobei die ersten und zweiten Abstützmittel mit den oberen und den unteren Kanalteilen zusammenwirken.

33- Kübel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich-? net, daß die ersten und zweiten Drahtseile im wesentlichen parallel verlaufen und neben in Richtung der Z-Achse einander gegenüberliegender Seiten der rohrförmigen Mittel angeordnet sind.

34. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, welche die Höhe des Hohlraums teilt die Längsachsen der ersten und zweiten Drahtseile enthält.

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35· Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Mittel im wesentlichen einen rechtwinkligen Querschnitt besitzen.

36. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Mittel eine Vielzahl von in Querrichtung angeordneter Schlitze aufweisen.

37. Kabel gekennzeichnet durch

- einen oberen und einen unteren im wesentlichen kanalförmigen Teil, welche Teile aufeinandergesetzt sind und einen langgestreckten Hohlraum bilden,

- eine Bewehrungslage, welche die oberen und unteren Kanalteile starr umfaßt und einschließt,

- erste und zweite in dem Hohlraum angeordnete Abstützungen, die in die ersten und zweiten kanalartigen Teileneingesetzt sind und jeweils einen ersten bzw. einen zweiten Durchgang aufweisen, wobei die zweite Abstützung einen Abstand von der ersten Abstützung aufweist,

- erste und zweite Drahtseile, die sich durch den ersten bzw. zweiten Durchgang hindurcherstrecken,

- Haltemittel,die starr mit dem oberen bzw. dem unteren Kanalteil und den ersten und zweiten Abstützungen verbunden sind,um die erste bzw. zweite Abstützung in einem festen Abstand voneinander zu fixieren,

- zumindest eine elektrische Ader, die sich in dem Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Abstützung erstreckt, und

- elastisches Füllmaterial, das in dem Hohlraum angeordnet ist und den darin enthaltenen freien Kaum ausfüllt.

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3b. Kabel nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum in Richtung einer X-Achse langgestreckt ist, in Richtung einer Y-Achse eine Höhe und in Richtung einer Z-Achse eine Breite bestitzt und daß die ersten und zweiten Abstützungen bezüglich der Y und Z-Achse steif sind, um äußeren Druckkräften, die in Richtung der Y- und Z-Achsen einwirken, zu widerstehen und um Druckkräften zu widerstehen, die auf das ersten und zweite Drahtseil entlang der X-Achse aufgebracht werden.

39. Kabel nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichn e t , daß die erste und die zweite Abstützung, das obere und das untere Kanalteil und die Bewehrungslage um die Z-Achse biegbar sind.

40. Kabel nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hydraulikleitung in dem Hohlraum angeordnet ist.

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