NL7900609A - Satelliethaspel. - Google Patents

Description

*4· VO 7086

Ir. H.M.F. Croese Raadgevend. Ingenieursbureau B.V. 3 Vlaardingen.

Satelliethaspel.

De uitvinding heeft betrekking op een kabelhaspel en in het bijzonder een tussen- of voorraadhaspel voor het 'tijdelijk opnemen van een variabele kabellengte tussen een stationair einde en een verplaatsbaar einde van een kabel, waarbij onder een kabel wordt verstaan zowel 5 een elektrische geleider als een hydraulische of pneumatische leiding en ook combinaties daarvan.

Bij haspels die zijn opgesteld tussen een stationaire inrichting, bijvoorbeeld een meet- of stuurstation enerzijds en een beweegbaar apparaat, bijvoorbeeld een meetsonde of een op afstand te bedienen 10 apparaat anderzijds, moet bordering van de kabel tijdens het roteren van de haspel worden vermeden.

In geval van hydraulische leidingen wordt hiertoe gebruik gemaakt van een roterende vloeistofkoppeling met een stationair deel en een ten opzichte daarvan draaibaar deel, waarbij geschikte afdichtingen 15 tussen deze delen zijn aangebracht. Van dergelijke, zogenaamde

Rotary Seals of Swivels, is het vaste deel verbonden met de stationaire inrichting, bijvoorbeeld een fluïdumbron, terwijl het draaibare deel met de haspel is verbonden. Analoge constructies zijn bekend voor pneumatische leidingen en ook bij vezeloptiek. In geval van een elektrische 20 geleider wordt gebruik gemaakt van sleepcontacten, waarbij voor elke * dis * · « ader een koolborstel is aangesloten op niet-roterende inrichting, bijvoorbeeld een meetstation of het portaal van een verrijdbare kraan, terwijl voor elke ader een sleepring met de haspel meeroterend is aangebracht.

25 Bij een gering aantal fluïdumleidingen of aders per kabel kan met de bekende hulpmiddelen worden volstaan. Zelfs kan gebruik worden gemaakt van een steker-verbinding die gedurende haspelrotaties wordt gelost. Dit kan echter moeilijkheden geven indien constant een bepaalde 790 0 6 0 9 2 fluïdumdruk of elektrische spanning in de kahel moet worden gehandhaafd.

Grote prohlemen treden echter op hij meer complex opgebouwde kabels, zoals kabels die zijn samengesteld uit meerdere fluïdumleidingen of elektrische geleiders of combinaties daarvan. Bijvoorbeeld bij rij-5 dende transportinstallaties is het veelal noodzakelijk niet slechts voortdurend elektrische energie te kunnen blijven toevoeren doch vaak moeten ook voortdurend andere elektrische verbindingen in stand blijven voor besturingen, vergrendelingen, communicatie, metingen van gehesen gewichten of van- getransporteerde hoeveelheden en dergelijke. Niet 10 slechts dat de praktische constructieve mogelijkheden een beperking opleggen aan het mogelijke aantal sleepringen doch vaak ook blijken deze elektrische verbindingen onbetrouwbaar door de variaties in de over-gangsveerstand van de sleepringeonstructies. Een ander voorbeeld vindt men bij seismische werkzaamheden op zee waar gebruik kan worden gemaakt 15 van een meetsonde die met behulp van een drijver op variabele afstand van een schip wordt gehouden en die door middel van een kabel, samengesteld uit vele elektrische aders en/of hydraulische leidingen, omsloten door een mantel, is verbonden met een computer op het schip.

De lengte van deze kabel moet veelvuldig, bijvoorbeeld ter aanpassing f 20 aan de plaatselijke omstandigheden of voor bnderhoudswerkzaamheden bij de meetsonde, worden gewijzigd. Voor het verhinderen van tordering, die bij dergelijke kabels natuurlijk onaanvaardbaar is, schieten bekende hulpmiddelen zoals de in het voorgaande genoemde roterende koppelingen of sleepeontacten tekort, mede omdat vervuiling van de ringen de 25 veelal in millivolts geregistreerde meetsignalen teveel beïnvloeden en is men tot dusverre genoodzaakt bij het inhalen van de meetsonde de kabel op het scheepsdek op enigerlei wijze in lussen te leggen of op te hangen. Daar dit zeer omzichtig moet geschieden kost het inhalen en afvieren van een meetsonde veel tijd, veelal meerdere uren.

30 De uitvinding beoogt deze bezwaren te vermijden en een voorraad- of tussenhaspel te verschaffen, waarop grote kabellengten kunnen worden opgenomen, zonder dat de boven omschreven nadelige torderingen optreden.

Volgens de uitvinding is hiertoe de haspel uitgerust met een centrale trommel, die stationair is gemonteerd en is uit gerust met een 35 zich schroef lijn vormig over de trommelman-cel uitstrekkende kabel- 790 06 0 9 • ·*- 3 opneemgrdef met een. verbinding naar een axiale kabeldoorgang voor een stationair kabeleinde en ten minste twee satelliettrommels, elk met dezelfde diameter als de centrale trommel, en elk eveneens in het oppervlak uitgerust met een schroeflijnvormige kabel-opneemgroef met 5 dezelfde spoed als die van de centrale trommel echter tegengesteld gericht, welke satelliettrommels om de centrale trommel en tegelijkertijd gedwongen om hun eigen as roteerbaar zijn, zodanig dat de zich tegenover elkaar bevindende delen van de respectieve groeven steeds een deel van de kabel tussen zich kunnen opnemen.

10 Bij de haspel volgens de uitvinding kan een kabel, waarvan het stationaire eindedoor de radiale en de axiale doorgang in de centrale trommel is geleid, worden opgewikkeld door rotatie van de satelliettrommels om de centrale trommel, terwijl de kabel tangentiaal wordt toegevoerd aan de satelliettrommels. Doordat de centrale trommel stil-15 staat treedt geen tordering op. Het bewikkelen van de centrale trommel geschiedt vanaf een van de satelliettrommels die de over een deel van zijn omfcrek in de kabelopneemgroef gelegde kabel tijdens het roteren om de centrale trommel in de opneemgroef van de centrale trommel plaatst. Deze groef wordt aldus vanaf een einde van de centrale trommel 20 opgevuld. Tegelijkertijd wordt de kabel om ‘het samenstel van satelliettrommels gewikkeld, zodat met een haspel van in verhouding kleine totaal-afmetingen een in verhouding grote kabellengte kan worden opgewikkeld.

Het nauwkeurig plaatsen van de kabel in de groef van de centrale trommel met behulp van een satelliettrommel is alleen mogelijk indien, 25 zoals in het voorgaande gesteld, de zich tegenover elkaar bevindende delen van de respectieve groeven steeds een deel van de kahel tussen zich kunnen opnemen, en wel hij voorkeur ongeveer passend tussen zich kunnen opnemen. Met andere woorden moeten de tegengestelde schroef-windingen van de centrale trommel enerzijds en van alle satelliet-30 trommels anderzijds, tijdens het afrollen van de satelliettrommels om de centrale trommel, steeds nauwkeurig tegenover elkaar blijven liggen.

Een uitvoeringsvorm, waarbij dit op constructief eenvoudige wijze wordt gewaarborgd is die, waarbij de centrale trommel en de satelliettrommels aan hun kopeinde zijn voorzien van identieke samen-35 werkende tandwielen, waarbij de satelliettrommels roteerbaar zijn 790 06 0 9 r »«r.

h gelegerd, in een om de hartlijn van de centrale trommel roteerbare hooi en bij rotatie van de kooi de planeettandwielen van de satelliet-trommels over het zontandwiel van de centrale trommel rollen, zodat de satelliettrommels om hm eigen as worden geroteerd.

5 In ieder geval bij zware kabels is het niet de bedoeling dat de haspel de trekkracht levert voor het inhalen van de kabel. Op overigens bekende wijze kan derhalve zijn voorzien in een tweezijdig werkende kabeltrekinrichting, die de kabel aan de haspel kan toevoeren, respectievelijk daarvan kan aftrekken, alsmede in een lichte motor, 10 die de kooi constant in de opwikkelrichting belast. Wordt de kabel aan de haspel toegevoerd, dan zorgt de motor voor het opwikkelen en wordt -de kabel van de haspel afgetrokken dan drijft de haspel de motor terug.

Een belangrijk gunstig aspect van de haspel volgens de uitvinding is het feit, dat de kabel niet alleen op een niveau, bovenzijde 15 of onderzijde van de baan van de satelliettrommels wordt aangevoerd, respectievelijk afgevoerd, maar ook in dezelfde axiale zone. Immers wordt bij het opwikkelen van de kabel, de uitwendige kabelwikkel op het samenstel van satelliettrommels automatisch opgeschoven, terwijl de uitwendige wikkel wordt aangevuld en vice versa.

20 Bij een haspel volgens de uitvinding'met vier satelliettrommels wordt vergeleken met een conventionele, enkelvoudige trommel een capaciteitsvergroting van ruim 25$ bereikt.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van de satelliethaspel worden .

25 beschreven.

Fig. 1 is een schematisch zijaanzicht van de haspel, ten dele in doorsnede volgens de lijn I-I in fig. 2, en fig. 2 is een doorsnede volgens de lijn II-II in fig. 1,

Volgens de tekening is een centrale trommel 1 via as stomp en 2a, 30 2b, een bus 2c en borgmiddelen 3a en 3b stationair gelegerd in zij steunen k die op een voetplaat 5 rusten. Op de as stomp 2a en de bus 2c is een kooi 6 met behulp van een lichte hydromotor 7 en een snaar 8 draaibaar gelegerd. De kooi 6 is samengesteld uit eindplaten 9 en 10, die onderling zijn gekoppeld door stangen 11. In de kooi 6 zijn vier 35 satelliettrommels 12a-d roteerbaar gelegerd. Elke satelliettrommel is 79 0 0¾ 0 9 5 uitgerust met een, door middel van schroeven 13 vast daarmee verbonden (planeet- )tandwiel 1^-a-d en de centrale trommel 1 is uitgerust met een vast daarmee verbonden (zon-)tandwiel 15·

De diameters van de trommels 1, 12a-d zijn gelijk en de tand-5 wielen 15s lUa-d zijn identiek.

In het mantelvlak van de centrale trommel is een schroeflijnvormige kabel-opneemgroef 16 gevormd die via een radiale kabeldoorgang 17 in verbinding staat met een axiale kabeldoorgang 1Jr. De groef 16 loopt over de trommel volgens een linkse schroeflijn met spoed S.

10 In het mantelvlak van elk van de satelliettrommels 12a-d is een kab.elopneemgroef l8a-d gevormd met dezelfde spoed S als van de groef 16, echter volgens een rechtse schroeflijn en de trommels 112a-d zijn via de respectieve tandwielen 15 respectievelijk l4a-d onderling zodanig gekoppeld dat, ongeacht de rotatiestand van de kooi 6, de tegenover 15 elkaar liggende delen van de groeven 16 enerzijds en l8a-d anderzijds, zich ter plaatse bevindende kabelstukken redelijk nauwpassend kunnen omsluiten.

Ih het bijzonder uit fig. 2 blijkt op welke wijze een kabel 19, aangevoerd door een kabeltrekinrichting 20 om de trommel 12a is geslagen 20 en via het in fig. 1 aan de achterzijde van deze trommel gelegen groef-deel wordt geleid naar de centrale trommel 1. Het einde 19a van de kabel is door de doorgangen 17 en 17' geleid en kan worden aangesloten op een stationaire inrichting. Voor het opwikkelen van de kabel wordt de haspel in fig. 2 rechtsom gedraaid, zodat deze om het samenstel van 25 satelliettrommels 12a-d wordt gewikkeld. Tegelijkertijd wordt via de satelliettrommel 12a de groef 16 van de stationaire centrale trommel 1 gevuld. Aldus worden twee wikkelingen gevormd, namelijk een uitwendige wikkeling over het samenstel van satelliettrommels en een inwendige op de centrale trommel, zonder dat ergens kabeltordering optreedt.

790 06 0 8

Claims (2)

1. Haspel, in het bijzonder een tussen- of voorraadhaspel voor het tijdelijk opnemen van een variabele kabellengte tussen een stationair einde en een verplaatsbaar einde van een kabel, gekenmerkt door een centrale trommel, die stationair is gemonteerd en is uitgerust met een zich schroeflijnvormig over de trommelmantel uitstrekkende kabel-ópneemgroef met een verbinding naar een axiale kabeldoorgang voor een stationair kabeleinde en ten minste twee satelliettrommels, elk met dezelfde diameter als de centrale trommel en elk eveneens in het oppervlak uitgerust met' een schroeflijnvormige kabel-opneemgroef met dezelfde spoed als die van de centrale trommel, echter tegengesteld gericht, welke satelliettrommels om de centrale trommel en tegelijkertijd gedwongen om hun eigen as roteerbaar zijn, zodanig dat de zich tegenover elkaar bevindende delen van de respectieve groeven steeds een dêel van de kabel tussen zich kunnen opnemen.

2. Haspel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de centrale trommel en de satelliettrommels aan'hun kopeinde zijn voorzien van identieke, samenwerkende tandwielen, waarbij de satelliettrommels roteerbaar zijn gelegerd in een om de hartlijn van de centrale trommel roteerbare kooi en bij rotatie van- de kooi de planeettandwielen van de satelliettrommels over het zontandwiel van de centrale trommel rollen zodat de satelliettrommels om hun eigen as worden geroteerd. 790 06 0 9