NO142691B - Selvflytende kabel for marine operasjoner. - Google Patents

Abstract

Selvflytende kabel for marine operasjoner.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en kabel for overføring av elektrisk

kraft eller elektriske signaler, hvilken er av selvflytende

type og forsynt med spesielle mekaniske belastningsopptagende elementer. Kabelen er beregnet for anvendelse ved spesielt krevende operasjoner med fortrinnsvis mobile marine anlegg. Kabelen ifølge oppfinnelsen oppfyller høyt stillte krav til driftsikkerhet og mekanisk holdfasthet samt er lett å håndtere i alle typer av marine miljøer.

Ved overføring av elektrisk kraft eller ved - signaloverføring mellom marine farkoster over og under vannflaten er det ønskelig med et overføringsmiddel av selvflytende type. En slik kabel er imidlertid utsatt for bøyninger vinkelrett mot sin lengde-

retning på grunn av vannbølgenes innvirkning. Dette fører

til utmatting for tidligere kjente konstruksjoner og spesielt for signalkabler. Ytterligere komplikasjoner ved arbeide med kabel i marint miljø er de krefter som en kabel utsettes for på grunn av vannstrømmers innvirkning. Ifølge foreliggende oppfinnelse er kabelen utformet med en spesiell tverrsnittspro-

fil og et belastningsopptagende element for å motvirke denne ulempe. For kjente kabler med trekkopptagende element er dette tilvirket av metall- eller plastline, hvor det trekkopptagende elements oppgave er å oppta trekkpåkjenninger i kabelen.

I kabelen ifølge foreliggende oppfinnelse har man utvidet det trekkopptagendes elements funksjon og dettes fremste oppgave er i kombinasjon med kabelens selvflytbarhet å oppta alle typer av mekaniske belastninger såvel i langsgående som i tversgående retning. Dette har man oppnådd først og fremst ved hensiktsmessig valg av materialkombinasjoner for de forskjellige komponentene i kabelen og ved innføring av sjikt med meget lav friksjonskoeffisient ved kabelmantelen og ved kabelens innerledere. Videre er følsomheten for slag og lignende mekanisk ytre påvirkning vesentlig blitt redusert ved at kabelen er forsynt med trykkfordelende elementer.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en selvflytende kabel for overføring av elektrisk kraft eller elektriske signaler, hvilken kabel tåler høye dynamiske trekk- og bøye-krefter, hvorved kabelen blir ufølsom for utmatting såvel ved håndtering som ved påvirkning av vannbølger og vannstrømmer.

Et annet formål er å tilveiebringe en kabel med ovennevnte egenskaper også ved forholdsvis lave temperaturer (ned til -10°C).

Oppfinnelsen, hvis kjennetegnende del fremgår av de etterføl-gende patentkrav, skal nærmere beskrives med henvisning til vedlagte tegning, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av kabelen ifølge oppfinnelsen, i hvilket den del som overfører elektrisk energi er nærmere vist, Fig. 2 viser kabelen ifølge oppfinnelsen med kabelmantelen fjernet.

Kabelen ifølge fig. 1 består av to separate system 1 og 9,

hvilke er bevegelige i kabelens lengderetning og relativt kabelmantelen 7. Mantelen 7 består av ett gummilignende gasstett plastmateriale. Det ene systemet 9 overfører elektrisk energi eller elektriske og/eller optiske signaler, mens det andre systemet 1 er beregnet til mekanisk forsterkning av kabelen. Alternativt kan det andre systemet utnyttes for overføring av væske eller gass, men i det her viste utførelseseksemplet av kabelen ifølge oppfinnelsen er kun ett system 1 beregnet for å oppta mekaniske krefter på kabelen.

Det ledersystem i kabelen som overfører elektrisk energi

består av isolerte, flertrådige eller koaksiale, tvinnede innerledere 5, hvilke er tett sammenpakket. Rundt lederne 5

er viklet et indre friksjonssjikt i form av et bånd 3 av plastmateriale, eksempelvis mylar. Over båndet 3 er et kraftut-

jevnende sjikt 4 viklet, hvilket består av metallisk materiale, eksempelvis overflatebehandlet aluminium ( såkalt Al-PS folie). Begge båndene 3 og 4 er viklet med noe overlapping, hvorved

for båndet 3 overlappende og overlappede deler lett kan gli mot hverandre.

Det kraftutjevnende sjiktet (metallbåndet 4) har til formål å ta opp punktvise ytre krefter på kabelmantelen og å minske innvirkningen av det derved forårsakede trykket som når lederne 5 ved å fordele innvirkningen av disse ytre krefter over en større overflate. Sjiktets stivhet kan minskes ved, som ovenfor nevnt, å vikle metallbåndet med en viss overlapping, hvorved lav friksjon mellom overlappende og overlappede bånd-deler oppnås ved den behandlede metalloverflatens innvirknig. Ved å anordne ikke-isolerte flertrådige ledere 10 mellom sjiktene 3 og 4 kan metallsjiktet 4 også anvendes som effektiv beskyttelsesleder og elektrisk skjerm til de indre lederne 5.

Utenpå det kraftutjevnende sjiktet (metallbåndet 4) er anbragt et kraftopptagende sjikt, som består av et stort antall hule strenger 6 av mykt plastmateriale, eksempelvis skumpolyeten. Som det fremgår av fig. 2 er disse strenger anbragt rundt

det kraftutjevnende sjiktet 4 med en viss stigning relativt kabelens lengderetning. Oppå strengene 6 er ytterligere et friksjonssjikt anordnet, som består av samme materiale som det indre friksjonssjiktet 3. Sjiktet består liksom sjiktet 3 av tynne bånd 2, hvilke har lav friksjonskoeffisient ved anlegg mot egen overflate og er derfor viklet med kraftig overlapping rundt om det kraftutjevnende sjiktet (strengene 6). Dets oppgave er først og fremst å muliggjøre langsgående bevegelse av ledersystemet 9 relativt kabelmantelen 7. Sjiktenes overlapping er antydet med stiplede linjer i fig. 2.

Overlappingens bredde b for det ytre friksjonssjiktet 2 er hensiktsmessig valgt noe større enn halve bredden for båndet.

Ledersystemet 1 er beregnet som opptagende element for be-lastende mekaniske krefter i kabelens lengde- og tverretning. Systemet inneholder et antall strenger av mekanisk sterkt plastmateriale, eksempelvis "phyllistran". Strengene er fortrinnsvis tvinnet om hverandre men ikke faststøpt med mantelen. Herigjennom kan systemet 1 ved trekkpåkjenning gli i forhold

til kabelmantelen, hvorved det elektriske systemet 9 ikke blir utsatt for store trekkpåkjenninger i kabelens lengde-

retning. Ledersystemet kan som ovenfor nevnt også være utformet som en væske- eller gassoverføringskanal bestående av fiber-

armert plastmateriale med høy mekanisk styrke.

Claims (4)

1. Selvflytende kabel med stor bøyelighet, fortrinnsvis for marine operasjoner, omfattende to ikke-omsluttende separate ledersystem, av hvilke det ene overfører elektrisk eller elektro-optisk energi og det andre er belastningsopptagende, idet begge ledersystemene er omgitt av en felles kabelmantel, karakterisert ved et indre friksjonssjikt (3), som omslutter innerlederne (5) i det elektriske ledersystemet (9) og som er av plastmateriale med lav f riks jonskoef f isient ved anlegg mot egen overflate, et over nevnte sjikt liggende metallisk sjikt (4), et antall parallelt og rundt det metalliske sjiktet liggende hule strenger (6) av mykt plastmateriale, hvilke med en viss stigning strekker seg langs med kabelens lengderetning, et over nevnte strenger og nærmest kabelens mantel (7) eksis-terende ytre friksjonssjikt (2) av plastmateriale med lav friksjonskoeffisient ved anlegg mot egen overflate.

2. Kabel ifølge krav 1,karakterisert ved at det metalliske sjiktet består av bånd (4), hvilke med en viss overlapping er viklet rundt nevnte indre friksjonssjikt (3).

3. Kabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det ytre friksjonssjiktet består av bånd (2) av plastmateriale, hvilke med kraftig overlapping er viklet rundt nevnte strenger (6) samt at det indre friksjonssjiktet like-ledes består av bånd (3) av plastmateriale, hvilke med en viss overlapping er viklet rundt innerlederne (5) i det elektriske ledersystemet.

4. Kabel ifølge krav 3, karakterisert ved at båndet (2) for det ytre friksjonssjiktet er viklet med en overlapping hvis bredde er større enn halve bredden av båndet.