DK145278B

DK145278B - SELF-FLOWING CABLE

Info

Publication number: DK145278B
Application number: DK531077A
Authority: DK
Inventors: B E O Lundberg; V Scuka
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1982-10-18
Also published as: DK145278C; DK531077A

Description

( Bf (19) DANMARK Vja,(Bf (19) DENMARK Vja,

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT od 145278 B| J | (12) PUBLICATION MANUAL OR 145278 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENETDIRECTORATE OF THE PATENT AND TRADEMARKET SYSTEM

(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.(21) Application No. 5310/77 (51) lnt.CI.3 H 01 B 7/12 (22) Filing date 30 · Nov. 1 977 (24) Race day 30 Nov. 1977 (41) Aim. available 31 · May 1979 (44) Submitted 1 Oct 8 1 982 (86) International application number - (86) International filing day (85) Continuation day - (62) Stock application number - (30) Priority (71) Applicant TELEPHONE SHARE COMPANY L M ERICSSON, S-126'25 Stockholm, SE.

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

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.(74) Associate Engineering Company Budde, Schou & Co.

(54) Selvflydende kabel.(54) Self-flowing cable.

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.The invention relates to a high-flexibility self-flowing cable, preferably for maritime use, in which cable is arranged within a common cable sheath two separate sets of conductors, one of which comprises a plurality of electrical wires, while the other contains a voltage-absorbing element.

Kablet er indrettet til anvendelse ved særligt krævende opera-DQ tioner i forbindelse med fortrinsvis mobile, maritime anlæg.The cable is designed for use in particularly demanding operations in connection with predominantly mobile, maritime installations.

^ 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 145278A cable according to the invention must meet the requirements laid down; \] requirements for reliability and mechanical strength and be easy to handle in all types of maritime environments, 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.By. transmission of electric power or by signal transmission between maritime vessels above and below the water surface, it is desirable to work with a self-floating type transmission medium. However, such a cable is subject to bending effects perpendicular to its longitudinal direction due to the influence of the ocean waves. This has led to fatigue fractures in the prior art constructions and in particular in signal cables. When working with cables in maritime environments, it is a further complication that the cable is subjected to forces resulting from currents in the water. It is known to provide a cable, which at the same time acts as a tow bar, with a special cross-sectional profile and a load-absorbing element to counteract these genes. In the case of known cables with tensile pick-up elements, this element is formed of a metal or plastic line, whereby the pull-up element is tasked to absorb tensile forces in the cable. Eg. For example, U.S. Pat. No. 3,304,364 discloses a cable of the kind in which a first set of conductors for winding the cable onto a drum is formed as a laminate of superposed, bent strips of insulating material. , wherein there are inserted a number of electrical conductors extending parallel to each other in the longitudinal direction of the strip. A layer of friction-reducing material is arranged between two adjacent bands. In this construction, the first set of conductors is designed to extend or contract only in the longitudinal direction of the cable.

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 .The present invention provides a cable in which the function of the tensile element is expanded and its main task is to absorb all forms of mechanical load both longitudinally and transversely in association with the buoyancy of the self-flowing cable. This is achieved in accordance with the invention in that the first set of conductors consists of a plurality of centrally located electrical wires encased in a first layer of friction-reducing plastic material, a metal casing placed around the first layer, a plurality of hollow strands of soft plastic material which runs parallel to one another along helical lines in the longitudinal direction of the cable around the metal casing, and a second layer of friction-reducing plastic material located between the hollow strings and the cable sheath.

145278 3145278 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.Due to the rotationally symmetrical design and the layers of friction-reducing material, the cable can absorb arbitrary directed loads. Furthermore, the cable's sensitivity to impact and similar mechanical external influences is substantially reduced by providing the cable with the pressure distributing metal sleeve and the force equalizing layer of hollow strings.

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.In the invention, for the transmission of electric power or electrical signals, a self-flowing cable is provided which can withstand large dynamic tensile and bending forces, whereby the cable is not subject to fatigue fractures neither by handling nor by the effects of ocean waves or water currents.

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.In the embodiments according to claims 2-4, a suitable flexible cable can be obtained by suitable combinations of materials and the degree of overlap in the windings.

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 .The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which 1 is a cross-sectional view showing a cable formed in accordance with the invention, in which the part adapted for the transmission of electrical energy is clearly illustrated; and FIG. 2 shows a cable according to the invention with a removed cable sheath.

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.The FIG. 1, the cable shown consists of two separate sets of conductors 1 and 9, which sets of conductors are arranged to be able to move in the longitudinal direction of the cable and in relation to the cable sheath 7. The sheath 7 consists of a rubber-like, gas-tight plastic material.

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.One set of conductors 9 is arranged to transmit electrical energy or electrical and / or optical signals, while the other set 1 is adapted to provide a mechanical reinforcement of the cable. Alternatively, the second set of conductors may be utilized for transferring liquid or gas, but in the embodiment shown in the drawing, the arrangement 1 is designed solely to absorb mechanical forces in the cable.

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.The set of conductors in the cable that transmits electrical energy consists of insulated, multi-wire or coaxial, wound inner conductors 5 which are tightly packed. Around the conductors 5, an inner friction layer is wound in the form of a band 3 of plastic material, e.g. mylar. Over the belt 3 there is wound a force-leveling layer 4, consisting of metallic material, e.g. coated aluminum (a so-called Al-PS film). Both belts 3 and 4 are wound with some overlap, whereby the overlapping and overlapping portions of the belt 3 are arranged to slide easily against each other.

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.The force-leveling layer (metal band 4) is adapted to absorb punctual external forces on the cable sheath and to reduce the effect of the resulting pressure, which reaches the conductors 5, by distributing the effect of these external forces over a larger surface. The stiffness of the layer can be reduced by winding the metal band with some overlap similar to the aforementioned band, thereby providing a low friction between the overlapping and the overlapping band parts due to the effect of the treated metal surface. By placing non-insulated multi-wire conductors 10 between layer 3 and 4, the metal layer 4 can also be used as an effective protective conductor and electrical shield for the inner conductors 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.On the outside of the force-leveling layer (metal band 4), a force-absorbing layer consists of a large number of hollow rods 6 of soft plastic material, e.g. skumpolyethen. As shown in FIG. 2, these strands are arranged around the force-leveling layer 4 with a certain increase in relation to the longitudinal direction of the cable. On top of the strings 6, there is further arranged a friction layer consisting of the same material as the inner friction layer 3. The layer, like the layer 3, consists of thin strips 2, which have a low coefficient of friction when applied to their own surface and are therefore wound with strong overlap around the force-leveling layer (strings 6). The layer is primarily arranged to enable a longitudinal movement of the set of conductors 9 relative to the cable sheath 7. In FIG. 2, the overlap of the layer is indicated by dashed lines.

Overlapningens bredde b ved det ydre friktionslag 2 er på hensigtsmæssig måde valgt til at være noget større end båndets halve bredde.The width b of the overlap at the outer friction layer 2 is suitably chosen to be somewhat larger than the half width of the belt.

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.The conductor arrangement 1 is adapted to serve as a receiving element for load-bearing mechanical forces in the longitudinal and transverse directions of the cable. The arrangement includes a number of strings of mechanically strong plastic material. The strands are preferably wound around each other, but not molded to the sheath. In this way, the arrangement 1 can, by tensioning, slide relative to the cable sheath, whereby the electric conductors 9 are not subjected to large pulling forces in the longitudinal direction of the cable. As mentioned above, the conductors may then be configured as a liquid or gas transfer channel consisting of fiber-reinforced plastic material of high mechanical strength.