NO163926B - Fremgangsm te og anlegg for slagning av flerkjernek - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et anlegg

for tvinning eller slagning av langstrakte, sylindriske legemer, særlig, men ikke utelukkende, flerpolede, elektriske kabelkjerner som benyttes for overføring av høyspennings-energi, og særlig for kabler som må fremstilles i meget lange lengder, selv opp til flere kilometer, som for eksempel undervannskabler.

Italiensk patenskrift nr. 721 804 viser en fremgangsmåte og et anlegg for fremstilling av flerpolede kabler, særlig kabler som har en betydelig lengde.

Ifølge denne fremgangsmåte blir hver av et antall kjerner, som på forhånd er behandlet og impregnert og har en forutbestemt lengde, viklet uten vridning på en tilsvarende, roterende avsetningsplattform eller hjelpeplattform. I det minste like mange hjelpeplattformer som antallet av kjerner er understøttet av en hovedplattform som også er roterende,

men i motsatt retning i forhold til de førstnevnte retninger.

Hver gang det måtte være ønskelig å tvinne sammen eller slå et antall kjerner, tas hver av disse opp fra sin vikling og avvikles oppover i retning av en slagningsplate som er koaksial med hovedplattformens akse, i en høyde fra sistnevnte - fortrinnsvis .minst i retning av diameteren av selve hovedplattformen. Operasjonene med opptaking;,, av kjernene muliggjøres ved å rotere hovedplattformen og hjelpeplattformene. Disse sistnevnte vil rotere i motsatt retning av den som er benyttet for viklingen, idet det utføres en rota-sjon med en bestemt vinkelverdi, slik at det oppnås en slagning som er uten noen vridning. Hastigheten av hovedplattformen er en funksjon av fremmatningshastigheten av de slåtte kjerner.

Den samme fremgangsmåte og det samme anlegg*som er omtalt foran, tillater ikke bare slagning av kjerner som ganske enkelt er fremstilt av ledere som er viklet med behand-lede og impregnerte isolasjonsbånd, men også for eksempel slagning av et antall kjerner som allerede er inneholdt i en metallmantel, eller dessuten også kjerner som allerede er dekket av ett eller flere beskyttende og eventuelt armerte lag, slik som beskrevet i italiensk patentskrift nr. 1 054 421. For beskrivelsens skyld skal de langstrakte, sylindriske legemer som kan benyttes sammen med fremgangsmåten og anlegget ifølge den foreliggende oppfinnelse, i det følgende defineres som "kjerner", idet det med dette uttrykk refereres for eksempel til både blanke kjerner - hvor lederne er dekket av papirisolasjoner som er behandlet og impregnert, eller for øvrig til kjerner som er plassert i metallmantler, eller dekket med ett eller flere beskyttende lag av hvilket som helst materiale, eller armert, eller også énpolede kabler med ekstrudert eller annen isolasjon.

Den foran omtalte fremgangsmåte og det tilhørende anlegg gir resultater som kan anses som tilfredsstillende med hensyn til opptakingen og slagningen av kjerner for tradi-sjonelle elektriske kabler, selv om det i disse akkumuleres en viss restvridning eller resttorsjon. Dette skyldes det faktum at hver kjerne på hjelpeplattformen vikles i suksessive, tilstøtende spirallag som i sitt sammensatte hele danner en temmelig tykk torus.

Idet man innser at viklingshastigheten av hver spiral, i et forhold til fremmatningen av den slåtte kjerne fra slagningsplaten, avhenger av krumningsradien av den spiral som avvikles, blir det klart at når hjelpeplattformens rotasjonshastighet holdes konstant, vil denne være for høy for visse spiraler og for lav for andre, og den kjerne som blir frigjort fra viklingen eller spolen, har deretter en minimal torsjon eller resttorsjon.

Det eksisterer imidlertid tilfeller hvor den nevnte resttorsjon kunne bli spesielt risikabel og følgelig ikke ubetinget akseptabel. Et sådant eksempel foreligger i det tilfelle hvor en undervannskabel benyttes som en bane for legning av fiberoptiske kabler, slik de benyttes i moderne transmisjonsteknikker.

Man har imidlertid funnet at en eventuell sådan resttorsjon kan unngås dersom orienteringen av separasjons-eller atskillelsespunktet for selve viklingen under opptaknin-gen av kjernen opprettholdes uforanderlig eller konstant i forhold til den ytre omgivelse.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte og et anlegg som tillater oppnåelse av flerpolede kabler i hvilke de kjerner som slås eller tvinnes sammen med hverandre, er fullstendig uten torsjoner eller vridninger.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved slagning av et antall kjerner, særlig, men ikke utelukkende, kjernene for flerpolede, elektriske undervannskabler, ved hvilken det av hver kjerne, som på forhånd er fremstilt i ønsket lengde, uten vridning tilveiebringes en vikling på en tilsvarende hjelpeplattform som roterer om sin egen vertikalakse, idet et antall hjelpeplattformer er under-støttet av en hovedplattform som roterer i motsatt retning av hjelpeplattformene, hver kjerne løftes opp eller tas opp fra den respektive vikling, med start i et atskillelsespunkt, og ledes mot en slagningsfase sammen med de andre kjerner av antallet, og kjernene til slutt slås, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at orienteringen av det nevnte atskillelsespunkt er forutbestemt i forhold til de ytre omgivelser,

idet orienteringen opprettholdes konstant under hele varigheten av opptagningen ved hjelp av umiddelbar styring av hjelpeplattformenes rotasjonshastighet ved hver avvikelse av atskillelsespunktet fra den forutbestemte orientering.

Oppfinnelsen angår også et anlegg for utførelse av den foran omtalte fremgangsmåte, omfattende i det minste én hovedplattform som er roterbar om sin egen vertikalakse og understøtter et antall hjelpeplattformer som hver er roterbar om sin egen vertikalakse i en retning som er motsatt av hovedplattformens rotasjonsretning, idet hver av hovedplattformen og hjelpeplattformene er forsynt med uavhengige motorgrupper, og en slagningsplate som er beliggende med sin egen akse sammenfallende med hovedplattformens akse og over hovedplatt-

formen, hvilket anlegg er kjennetegnet ved at det er forsynt med en føler for hver hjelpeplattform, hvilken føler er innrettet til å indikere eventuelle avvikelser av atskillelsespunktet fra den forutbestemte orientering, og til samtidig å frembringe et signal som tilføres til den tilhørende motorgruppes inngangsmating for å styre rotasjonshastigheten av den tilsvarende hjelpeplattform.

I én utførelsesform er den nevnte føler en anordning som er innrettet til å omforme en mekanisk størrelse til et elektrisk signal.

I en foretrukket utførelsesform er den nevnte anordning et potensiometer som er koplet til inngangsmåtingen til den tilsvarende plattforms motorgruppe og har sitt bevegelige element orientert slik som det nevnte atskillelsespunkt og montert på utkragende måte over hjelpeplattformen på en aksel som er koaksial med denne, idet akselen passerer gjennom en i selve hjelpeplattformen anordnet, sentral åpning til mekanisk inngrep med hovedplattformen via kinematikk som er egnet til å tillate akselen å rotere 360° om seg selv under hver omdreining av hovedplattformen, men i den motsatte retning.

I en foretrukket utførelsesform er det bevegelige element en gaffel som er anbrakt skrevs over en forutbestemt overgangssone for kjernen under dennes passasje fra atskillelsespunktet i retning mot slagningsplaten, og som er dreibart lagret på sin egen aksel og svinger i horisontalplanet over en vinkel som ligger mellom 20° og 60°.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med en praktisk utførelse av oppfinnelsen som er illustrert som et ikke-begrensende eksempel på tegningene, der fig. 1 viser et grunnriss av en foretrukket utførelse av et anlegg som er egnet for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et sideriss av anlegget på fig. 1, og fig. 3 viser skjematisk et ufullstendig grunnriss av fig. 1 og 2, med anordningene for styring av hastigheten i forhold til en eneste hjelpeplattform.

På fig. 1 er vist et anlegg eller en innretning for slagning av en flerpolet kabel og som omfatter minst én hovedplattform 10, tre hjelpeplattformer 11, 12, 13 som understøt-tes av hovedplattformen, og en slagningsplate eller slagningsblokk 14 (laying-up slab).

Anlegget angår slagning av en trepolet kabel eller trekjernekabel, og hjelpeplattformene er derfor tre i antall. Dersom imidlertid de langstrakte legemer, eller kjernene,

som skal slås, har et forskjellig antall, for eksempel mer

enn tre, idet et sådant større kabelkjerneantall er tilveiebrakt enten fordi man, med kraftkabelkjerner, ønsker å slå et langstrakt legeme bestående av en fiberoptisk kabel, eller av andre grunner, vil hjelpeplattformene være anordnet i et antall som er likt antallet av langstrakte legemer som skal slås.

Hovedplattformen 10 roterer om sin egen vertikalakse .

Over hovedplattformen 10, koaksialt med denne og i en høyde som fortrinnsvis er minst av samme størrelsesorden som hovedplattformens diameter, er det tilveiebrakt en slagningsplate eller slagningsblokk 14.

Hjelpeplattformene 11, 12, 13 roterer om sine respektive vertikalakser B-B, C-C, D-D, og de roterer alle i samme retning, men i motsatt retning i forhold til hovedplattformen .

Hovedplattformen 10 og hjelpeplattformene 11, 12,

13 er forsynt med uavhengige motorgrupper av hvilke det bare er vist en motor 22 med dennes tilhørende inngangsmating (input-feed) 21 for plattformen 11 (se fig. 3). De tre hjelpeplattformer må i virkeligheten være i stand til å rotere også når hovedplattformen er stasjonær, og uavhengig av hverandre, for eksempel ved starten av operasjonen for vikling av hver kjerne på sin respektive hjelpeplattform.

Hver hjelpeplattform 11, 12, 13 er forsynt med en føler som fortrinnsvis er en anordning som er innrettet til å omforme en mekanisk størrelse til et elektrisk signal.

I det viste eksempel utgjøres følerne av potensio-metre av hvilke bare et potensiometer 20 er vist (se fig. 3) i forbindelse med plattformen 11, hvilket potensiometer er forbundet med inngangsmatingen 21 til motoren 22.

Det bevegelige element 23, 24, 25 for hvert potensiometer er montert over den tilsvarende hjelpeplattf orm 11, 12, 13 på utkragende måte på en aksel 27, 28, 29 og koaksialt med denne.

Hver aksel 27, 28, 29 passerer gjennom en sentral åpning 15, 16, 17 som er anordnet i den respektive hjelpeplattf orm 11, 12, 13, til den kommer i mekanisk inngrep med hovedplattformen 10 via kinematikk (ikke vist) som er innrettet til å tillate akselen å rotere 360° om seg selv under hver fullstendig omdreining av hovedplattformen 10, men i den motsatte retning.

Det bevegelige element 23, 24, 25 er orientert på konstant måte hvor det har sitt eget følsomhetsfelt orientert på konstant måte til enhver tid i forhold til de ytre omgivelser. I det anlegg som.er vist på fig. 1, er alle de bevegelige elementer 23, 24, 25 orientert mot nord, men de kunne selvsagt også ha en orientering som er forskjellig fra den viste, og også orienteringer som er forskjellige fra hverandre, forutsatt at den samme orientering hele tiden forblir konstant for hvert bevegelig element.

Det bevegelige element 23, 24, 25 kan for eksempel være en svingende gaffel som er dreibart lagret på sin respektive aksel 27, 28, 29. Svingevinkelen i horisontalplanet kan ha en størrelse på mellom 20° og 60°, men er fortrinnsvis ca. 44° (± 22°). Gaffelen er anbrakt skrevs over en forutbestemt overgangssone for kjernen som kommer fra den tilsvarende plattform i sin passasje fra atskillelsespunktet til slagningsplaten.

Det antas at de tre kjerner 30, 31 og 32 skal slås eller tvinnes sammen for å danne en flerpolet kabel. På den respektive plattform 11-, 12 og 13 blir det uten torsjon eller vridning tilveiebrakt en vikling 33, 34, 35 av hver kjerne som tidligere er blitt fremstilt i den ønskede lengde.

Med uttrykket "vikling" forstås anbringelsen av kjernen i suksessive lag av tilstøtende vindinger som i sin sammenstilling danner et legeme med toroideform.

Hver gang den fremre toppdel (forward-head) (med fremre toppdel menes den toppdel som forblir over viklingen) av hver kjerne på den fullførte vikling 33, 34, 35 skulle oppta en orientert stilling på en måte som er forskjellig fra stillingen av gaffelen 23, 24, 25, eller på annen måte, i det viste eksempel en stilling som er forskjellig fra nord,

er det ved hjelp av rotasjonen av hjelpeplattformene 11, 12,

13 sørget for dens orientering på den beskrevne måte. På denne måte blir orienteringen av kjernens atskillelsespunkt fra den tilhørende vikling forutbestemt i forhold til de ytre omgivelser.

For å fortsette med slagningen av de tre kjerner 30, 31, 32, trekkes disse samtidig oppover i retning av slagningsplaten 14 og starter fra det forutbestemte atskillelsespunkt, idet hjelpeplattformene 11, 12, 13 bringes til å rotere med en omvendt viklingsretning i forhold til den som forårsaket viklingen, og hovedplattformen 10 roteres i den motsatte retning av hjelpeplattformene 11, 12,13 med en hastighet som tar hensyn til fremmatningshastigheten av den slåtte kabel og av slagningsstigningen, og bidrar til avviklingen av kabe-len .

Under sin passasje i retning mot slagningsplaten 14 passerer hver av kjernene 30, 31,32 inn i følsomhetsfeltet for den gaffel 23, 24, 25 som svarer til den respektive hjelpeplattform 11, 12, 13 fra hvilken kjernen tas opp.

For enkelhets skyld undersøkes oppførselen under opptakingen av en eneste kjerne 30 som.kommer fra viklingen 33 som er anordnet på plattformen 11. De samme betraktninger kan gjentas for opptakingen av kjernene 31 og 32 som kommer fra de gjenværende viklinger 34 og 35 på plattformene 12 og 13.

Kjernen 30 som tas oppover, idet den starter fra

et forutbestemt atskillelsespunkt som er orientert mot nord slik som foran angitt, og som svarer til atskillelsespunktet for den fremre toppdel av den øvre vinding, passerer i sin bane mot slagningsplaten 14 gjennom følsomhetsfeltet for gaffelen 23, eller liknende, idet den sistnevnte omslutter en sone for kjernens 3 0 overgang under opptakingsoperasjonen.

Når hastigheten av hjelpeplattformen er konstant, vil alle avsnitt av kjernen 30 som tilhører den samme vinding, ha sine egne atskillelsespunkter orientert mot nord.

Med den foreliggende oppfinnelse unngås denne ulempe på grunn av at kjernen 30, når den har sitt atskillelsespunkt med én forskjellig orientering i forhold til det opprinnelige, eller på annen måte forskjellig fra nord, i det forenklede tilfelle hviler på en arm av gaffelen 23 og frem-bringer en forskyvning av denne over en viss vinkel i forhold til nordretningen.

Potensiometeret 20 evaluerer eller beregner derfor avvikelsen av kjernen 30 og forårsaker et elektrisk signal som tilføres til inngangsmatingen 21 og som har en sådan størrelse at det styrer motoren 22, slik at den på denne måte setter opp farten av eller bremser plattformen 11. Kjernen tas således i retning mot nord. Da det på forhånd etablerte atskillelsespunkt er i stand til å bli ført tilbake ved hver avvikelse, forblir det i hovedsaken konstant under hele varigheten av opptagningen.

Det vil imidlertid være klart at fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen ikke bare er effektive for tilpasning til hjelpeplattformens rotasjonshastigheter, for å holde rede på passasjen fra én vinding til den neste, men de er også virkningsfulle hver gang hjelpeplattformens hastighet, enten på grunn av menneskelig feil eller på grunn av uforutsette omstendigheter, ikke skulle svare til den passende eller aktuelle hastighet for den vikling som er implisert i opptagningen.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved slagning av et antall kjerner, særlig, men ikke utelukkende, kjernene for flerpolede, elektriske undervannskabler, ved hvilken det av hver kjerne (30,

31, 32), som på forhånd er fremstilt i ønsket lengde, uten vridning tilveiebringes en vikling (33, 34, 35) på en tilsvarende hjelpeplattform (11, 12, 13) som roterer om sin egen vertikalakse, idet et antall hjelpeplattformer (11, 12, 13) er understøttet av en hovedplattform (10) som roterer i motsatt retning av hjelpeplattformene, hver kjerne tas opp fra den respektive vikling, med start i et atskillelsespunkt, og ledes mot en slagningsfase sammen med de andre kjerner av antallet, og kjernene til slutt slås, KARAKTERISERT VED at orienteringen av det nevnte atskillelsespunkt er forutbestemt i forhold til de ytre omgivelser, idet orienteringen opprettholdes konstant under hele varigheten av opptagningen ved hjelp av umiddelbar styring av hjelpeplattformenes (11,

12, 13) rotasjonshastighet ved hver avvikelse av atskillelsespunktet fra den forutbestemte orientering.

2. Anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende i det minste én hovedplattform (10) som er roterbar om sin egen vertikalakse og understøtter et antall hjelpeplattformer (11, 12, 13) som hver er roterbar om sin egen vertikalakse i en retning som er motsatt av hovedplattformens (10) rotasjonsretning, idet hver av hovedplattformen og hjelpeplattformene er forsynt med uavhengige motorgrupper (22), og en slagningsplate (14) som er beliggende med sin egen akse sammenfallende med hovedplattformens (10) akse og over hovedplattformen, KARAKTERISERT VED at det er forsynt med en føler (20) for hver hjelpeplattform (11, 12, 13), hvilken føler er innrettet til å indikere eventuelle avvikelser av atskillelsespunktet fra den forutbestemte orientering, og til samtidig å frembringe et signal som tilføres til den tilhørende motorgruppes (22) inngangsmating for å styre rotasjonshastigheten av den tilsvarende hjelpeplattform.

3. Anlegg ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at føleren (20) er en anordning som er innrettet til å omforme en mekanisk størrelse til et elektrisk signal.

4. Anlegg ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at anord-ningen er et potensiometer (20) som er koplet til inngangsrna-tingen (21) til den tilsvarende plattforms (11) motorgruppe (22) og har sitt bevegelige element (23) orientert slik som atskillelsespunktet og montert på utkragende måte over hjelpeplattformen • (11) på en aksel som er koaksial med denne, idet akselen passerer gjennom en i selve hjelpeplattformen (11) anordnet, sentral åpning (15) til mekanisk inngrep med hovedplattformen (10) via kinematikk som er egnet til å tillate akselen å rotere 360° om seg selv under hver omdreining av hovedplattformen (10), men i den motsatte retning.

5. Anlegg ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at det bevegelige element (23) er en gaffel som er anbrakt skrevs over en forutbestemt overgangssone for kjernen under dennes passasje fra atskillelsespunktet i retning mot slagningsplaten (14), og som er dreibart lagret på sin egen aksel og svinger i horisontalplanet over en vinkel som ligger mellom 20 og 60°.

6. Anlegg ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at stør-relsen av svingevinkelen er ca. 44° (- 22).