DK153255B - Hydrofonkabel og fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

DK 153255 B

i

Opfindelsen angår et hydrofonkabel med en serie af hydrofon-konstruktioner anbragt i indbyrdes intervaller hen langs kablet, og en yderkappe, i hvilket kabel der er forstærkningsdele og transmissionsledere, der strækker sig hen langs kablet.

5 Sådanne kabler anvendes til seismiske undersøgelser og til de-tektion af skibe og undervandsbåde m.v. idet hydrofonerne enten hver for sig eller i grupper er koblet til instrumenter ombord på et fartøj, således at de virker som sonardetektorer.

10 De nuværende arrangementer af disse anordninger er således indrettet, at der opnås en neutral flydeevne, og i de anordninger, der for øjeblikket er i brug, er hydrofonerne anbragt i indbyrdes afstand hen langs et bugseringskabel, i forbindelse med hvilket der også er transmissionsledere som trans- 1 5 mitterer signaler fra hydrofonen til fartøjet. Transmissionslederne (til data og energi), hydrofoner og andre komponenter (forforstærkere, følere, afstandsstykker osv.) er indeholdt i rørformede, bøjelige anordninger (huse eller bøsninger), som fyldes med et fluidum såsom keroson, således at der opnås en 20 neutral flydeevne af den samlede konstruktion. Udformningen er således, at den nødvendige følsomhed af hydrofonerne ikke går tabt som følge af indeslutningen i huset, idet det flydende fyldstof har de nødvendige akustiske egenskaber til at transmittere lydbølgerne fra husets væg til hydrofonelementerne.

25 USA patentskrift nr. 3.480.907 viser et hydrofonkabel med hydrofoner anbragt med intervaller hen langs kablet og indeholdende en kappe med trækdele langs indersiden af den ydre kappe, idet der omtales neutral flydeevne - jf. også USA patent-30 skrift nr. 3.696.929, USA patentskrift nr. 3.518.677, USA patentskrift nr. 3.434.104, USA patentskrift nr. 3.319.734, USA patentskrift nr. 3.371.311, USA patentskrift nr. 3.531.760, USA patentskrift nr. 3.744.016, USA patentskrift nr. 3.978.446 og australsk patentskrift nr. 457.052.

35

Især USA patentskrift nr. 4.241.427 beskriver et elektroakustisk kabel omfattende en hul fletning af fiberdukter af høj styrke, idet en eller flere af fibrene er formet omkring et antal elektriske ledere eller tråde.

2

DK 153255B

Under fremstilling af kabler, hvor en transducerstation skal indkorporeres i kablet, er det kendt at trådene af en udvalgt dukt er trukket gennem afdækningen af tråden, og er adskilt, hvorefter der er tilvejebragt forbindelser for transducersta-5 tionen til de adskilte tråde. De flettede dukter er derefter udvidet, og en transducermontering er indført imellem duk-terne.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et hydrofonka-jq bel, der er bedre end hidtil kendt, og dette formål er ifølge opfindelsen opnået ved at transmissionslederne er viklet efter en skruelinie i én retning, og er flettet med fiberdukter, der er viklet efter en skruelinie i modsat retning, hvorhos fiber-dukterne er afskåret ved en hydrofonkonstruktion, idet trans-missionslederne kan snoes til åbning af et hulrum for indføring af en hydrofonkonstruktion.

Kabelstrukturen er fortrinsvis af polypropylen og/eller tilsvarende materialer, der sammen har den ønskede flydeevne og trækstyrke og med hvilke, der er inkorporeret indbyrdes ads- 90 kilte hydrofonkonstruktioner, idet lederne for transmission af signalet fra hydrofonkonstruktionerne hen langs rækken til hulrummet eksempelvis ved hjælp af en kerne af polupropylen eller af det materiale, der går under varemærkebetegnelsen "KEVLAR", og ved at vikle transmissionslederne og fiberdukterne 2 5 omkring denne efter en spiral, hvilke ledere og hvilke dukter kan vikles i en matrix, af flydende, materiale, .idet en kappe ekstruderes eller på anden måde anbringes over hele konstruktionen inklusive hydrofonerne, idet hydrofonerne med fordel kan være af aflang form, således at de passer ind i kablet, 30 idet dog konstruktionen kan have dele af høj trækstyrke uden for kernen.

Efter som strukturen kan opbygges af fibre, der danner dukter viklet i et særligt mønster ses, at f.eks. en serie af hydro-35 foner kan anbringes i ønskede indbyrdes afstande ved at afvikle polypropylenkernen i det område, hvor de skal indføres, således at der stadig er en ensartet styrke over hele kablets længde, idet yderligere viklinger derefter tilføres på pas-

DK 153255B

3 sende måde, hvilke viklinger indkorporerer de elektriske ledere fra hydrofonerne til fartøjet. Lederne for hver af hydro-fonerne eller rækkerne af hydrofoner kan være inkluderet til tilvejebringelse af kollektive signaler. Uanset arrangementet 5 er det imidlertid muligt at opbygge et kabel, som inkorporerer hydrofonerne, således at de holdes tæt i det flydende materiale, hvilke kabler, der som før nævnt, har karakter af snore, der er viklet ind i hinanden, muliggør en ønsket konfiguration indeholdende transmissionsledere, der som følge af, at kablet 10 er opbygget i lag, kan tilføres successivt omkring basiskernen, hvorved det samlede kabel kan have en forholdvis ensartet diameter i hele sin længde.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til formning af et hy-„ _ drofonkabel med en serie af hydrofonkonstruktioner anbragt hen langs kablet, og som har en ydre kappe, idet der i kablet er forstærkningsdele og transmissionsledere, der strækker sig hen langs kablet, og idet kablet er formet ved at flette transmissionslederne, der forløber efter en skruelinie i én retning, med fiberdukter, der forløber efter en skruelinie i modsat retning, og ved at afskære nogle af fiberdukterne ved hydrofonerne og sno kablet ved afskæringsområdet, for derigennem at åbne strukturen og muliggøre en indføring af hydrofonkonstruk-tionen, og indføre hydrofonkonstruktionen ved det åbne område, 25 og forbinde hydrofonkonstruktionen til transmissionslederne, og aflukke kablet over konstruktionen, og imprægnere de sammenflettede dele med en gel for at give en vis flydeevne til kablet og ekstrudere en kappe over kablet, hvorved hydrofon-konstruktionerne anbringes ved eller i nærheden af kernen af 30 «ablet.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et kabel, der er progressivt afisoleret til illu— 35 stration af den flettede konstruktion, fig. 2 kablet i en modificeret udførelse,

DK 153255B

4 fig. 3 et langsgående snit gennem et kabel indeholdende en hy-drofon, der er omgivet af et afstandsstykke, således at en bevikling kan føres rundt om hydrofonen, _ fig. 4 hydrofonens dele trukket ud fra hinanden,

D

fig. 5 det i fig. 3 viste kabel set i snit efter linien 5-5, i stort målforhold og fig. 6 det i fig. 3 viste kabel set i snit efter linien 6-6, i 10 stort målforhold.

I den udførelse, der er vist i fig. 1, er der over en serie "KEVLAR"-forstærkningsdele viklet en flettet polypropylen-fyldning 2, over hvilken der igen er viklet lag af snoede le-derpar 3, der er flettet med polypropylendukter 4 til dannelse af et cellulært lag, over hvilket der derefter er formet en åben polypropylenfletning 5.

Det således dannede kabel er imprægneret med en let gel og beviklet med papir (ikke vist), inden en ydre kappe 6 er esktru- 20 . „ .

deret derover.

Hydrofoner 7 og forforstærkere 8 er indført i den flettede struktur ved at åbne sammenfletningen som vist i fig. 3 og 4. Efter indføringen af hydrofonkonstruktionerne og fuldendelse 25 af sammenfletningen er en støvle 9 anbragt over området til erstatning af kappen 6 dér, hvor afskæringen giver adgang til sammenf letni ngen.

Arsagen til at den flettede struktur kan åbnes er, at hvis po- 3Q lypropylendukterne afskæres i indføringsområdet, så kan lagene af snoede lederpar snos til afvikling af lederne til en løs form, i hvilken hydrofonkonstruktionerne kan anbringes, hvorefter lederne kan holdes uden for hydrofonkonstruktionerne som vist.

I denne udførelse danner "KEVLAR"-forstærkningsdelene 1 centret af kabelstrukturen. De er imidlertid ført ud omkring hydrofonkonstruktionerne, idet det omgivende flettede polypro- 35

DK 153255B

5 pylenlag også kan spredes ved at afskære sammenfletningen i én retning og sno de ikke-afskårede dele til indføring af hydro-fonkonstruktionerne.

_ Hydrofonkonstruktionerne kan antage den i fig. 3 og 4 viste 5 form, hvoraf det fremgår, at hydrofonen 7 og forforstærkerne 8 indføres i en åbencellet skumunderstøtning 10, som på sin side indføres i en valset metalpladeseparator 11, hvis to ender er lukket af et par plastspredere 12 og 13.

1 0

Som det fremgår af fig. 3 er "KEVLAR"-forstærkningsdelene og de flettede dukter anbragt omkring ydersiden af separatoren - se fig. 6 - og fastholdt ved hjælp af to holdebånd 14 og 15 ved de to ender af konstruktionen. Separatoren er som vist i fig. 4 og 6 forsynet med riller 16 til lokalisering af for-15 stærkningsdelene 1 og med bredere riller 17 til optagelse og lokalisering af lederne 3, som ellers er flettet med polypropyl enf i brene .

Den ydre kappe 6 udgøres fortrinsvis af en hård plast, såsom 20 polyethylen.

Fyldstoffet kan udgøres af et lag af flettet polypropylen til opbygning af volumenet og derigennem flydeevnen.

En mellemliggende plastkappe 18 kan eventuelt ekstruderes di-25 rekte over lederne som vist i fig. 2, 3 og 5 til tilvejebringelse af yderligere beskyttelse overfor slid og vandindtrængning, idet det indre fyldes med gel inden ekstrusionen af den mellemliggende kappe.

30 I udførelsen i fig. 2 har en kerne 20 af flettet polypropylen nogle sektioner af skumisolation 21, i hvilke hydrofonerne 19 og de dertil hørende forforstærkere er indført, og over hvilke der er flettede "KEVLAR"-forstærkningsdele 22, der holdes på plads ved hjælp af et overliggende lag omfattende en vævet fø-35 ring 23.

Lagene af snoede lederpar 24 flettet med polypropylendukter 5 er anbragt over føringen 23, og over denne er der en gelfyldt 6

DK 153255B

åben polypropylenflenting 26. Kablet er igen fyldt med gel og viklet inden ekstrusionen af den ydre kappe 27.

I denne udførelse er "KEVLAR"-forstærkningdelene 22 derfor an-5 bragt omkring en kerne 20 i stedet for at danne en kerne som beskrevet i forbindelse med fig. 1. Det er igen muligt at åbne kablet ved hydrofonerne ved en afskæring eller vridning af de flettede dele, der løber i én retning, således at de øvrige dele kan snos for derigennem at give adgang til et mellemrum, der er tilstrækkelig vidt til, at der kan indføres en hydro-fon. Kernen 20 skal have udskårne sektioner for at muliggøre en indføring af skumisolationsdelene 21, som skal være lige så lange som kernen, og som holdes på plads ved hjælp af "KEVLAR"-forstærkningsdelene 22 og føringen 23 og de flettede ledere 15 24*

Det fremgår således, at der kan anvendes et flydende fiberkabel med en flettet konstruktion, der kan løsnes for indføring af hydrofoner og eventuelt en forforstærker for hver hydrofon eller en forforstærker for grupper af hydrofoner og eventuelle 20 følere og elektriske eller optoelektriske enheder for indkodning, og som over det område, over hvilket fiberkablet er blevet forstyrret, kan indeholde ”KEVLAR"-forstærkningsdele og understøttende dele.

25 Selv om forstærkningsdelene fortrinsvis er fremstillet af det materiale, der kendes under varemærkebetegnelsen "KEVLAR", så vil andre materialer også kunne komme på tale. Eventuelle blærer i kablet fyldes med en flydende gel ved et metode, der sikrer en blærefri fyldning.

30

Det fremgår således, at konstruktionen ifølge opfindelsen er fordelagtig i henseende til styrke og struktur derved, at det færdige flydekabel får en i hovedsagen ensartet diameter i hele sin længde, bliver fri for tilstopninger og konfigura- 35 tioner, som kunne give anledning til et højt støjniveau, når anordningen bugseres gennem vand, idet kablet er let at op-spole med henblik på lagring på et fartøj eller lignende.

Claims (8)

1. Hydrofonkabel med en serie af hydrofonkonstruktioner an-25 bragt i indbyrdes intervaller hen langs kablet og en yderkappe (6, 27), i hvilket kabel der er forstærkningsdele {1, 22) og transmissionsledere (3, 24), der strækker sig hen langs kablet, kendetegnet ved, at transmissionslederne (3, 24. er viklet efter en skruelinie i én retning og er flettet 30 med fiberdukter (4, 24), der er viklet efter en skruelinie i modsat retning, hvorhos fiberdukterne (4, 24) er afskåret ved en hydrofonkonstruktion, idet transmissionslederne (3, 24) kan snos til åbning af et hulrum for indføring af en hydrofonkon- struktion. 35

2. Hydrofonkabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forstærkningsdelene (1) udgør en kerne, der holdes på plads af et overliggende, flettet lag, som strækker sig ud over hy-drofonernes (19) indkapslinger. 8 DK 153255B

3. Hydrofonkabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forstærkningsdelene (22) strækker sig hen langs ydersiden af en central kerne (20) og holdes til kernen ved hjælp af et overliggende flettet lag (23), hvilken kerne (20) ved hver hy- 5 drofonstruktur har skumisolationsdele (21) af samme udstrækning til at huse hydrofonkonstruktionerne.

4. Hydrofonkabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hydrofonkonstruktionerne (19) holdes i et åbencellet skum 20 (10)# der er understøttet i en rørformet separator (11), og som har endespredere (12, 13), idet kablet har en kerne af forstærkningsdele (1), der er ført ud over de rørformede separatorer (11) og holdes mellem separatorerne af et overliggende lag af flettede dele omfattende snoede lederpar, der er flet-15 tet med fiberdukter (4), hvilke ledere (3) også er ført ud over de rørformede metalliske separatorer.

5. Hydrofonkable ifølge krav 4, kendetegnet ved, at separatoren (11) har 1 angsgående riller (16) til optagelse af forstærkningsdelene 1 og lederne 3. 20

6. Hydrofonkabel ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at forstærkningsdelene (22) udgøres af et materiale, der går under varemærkebetegnelsen "KEVLAR", medens de flettede fiberdukter (25) udgøres af polypropylen. 25

7. Hydrofonkable ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at kablet er fyldt med gel.

8. Fremgangsmåde til fremstilling af et hydrofonkabel med en serie hydrofonkonstruktioner (19) anbragt i indbyrdes inter-30 valler henlangs kablet og en ydre kappe (6, 27), i hvilket kabel der er forstærkningsdele (1, 22) og transmissionsledere (3, 24), der strækker sig hen langs kablet, kendetegnet ved, at det dannes ved en fletning af transmissionslederne (3, 24) efter en skruelinie i én retning med fiberduk-35 ter i modsat retning, idet der ved hver hydrofonkonstrukti on foretages en afskæring af nogle af dukterne (4, 25), en snoning af kablet ved afskæringsområdet til åbning af strukturen DK 153255B 9 for at muliggøre en indføring af hydrofonkonstruktionen, en indføring af hydrofonkonstruktionen ved det åbne område, en forbindelse af konstruktionen til transmissionslederne (3, 24), en aflukning af Ikablet over hydrofonkonstruktionen, en 5 imprægnering af de sammenflettede dele med en gel for at give kablet flydeevne og en ekstrusion af en kappe (6, 27) over kablet, hvorved hydrofonkonstruktionerne anbringes ved eller i nærheden af kernen af kablet. 15 20 25 30 35