NO20130602A1 - Anordning ved en sveisetape og fremstilling av samme, konstruksjon av motstandstråd for anvendelse i sveisetape, en fremgangsmåte til å forsterke et sveiseområde mellom termoplastiske gjenstander samt anvendelser av sveise-tapen. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en sveisetape for anbringelse i en sveisfuge for sammenføyning av termoplastiske gjenstander, hvor sveisetapen omfatter et termoplastisk materiale med en eller flere tilhørende motstandstråder som varmer opp og smelter plasten når den(de) påtrykkes elektrisk strøm, som angitt i innledningen i krav 1.

Videre angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til fremstilling av sveisetape som omfatter et termoplastisk materiale med en eller flere tilhørende motstandstråder, hvor sveisetapen fremstilles ved ekstrudering av smeltet termoplastmateriale hvori posisjoneres en eller flere motstandstråder for uttrekking gjennom en ekstruderingsdyse, som angitt i innledningen i krav 5.

Videre vedrører oppfinnelsen en konstruksjon av en motstandstråd som angitt i innledningen i krav 9, en fremgangsmåte til forsterkning av et sveiseområde som angitt i krav 12, samt ulike anvendelser av oppfinnelsen som det fremgår av krav 14.

Oppfinnelsen har befatning med den teknologi som benyttes til å sammensveise komponenter fremstilt av termoplastiske materialer.

Den foreliggende oppfinnelsen utgjør en forbedring av den sveisemetoden som går under betegnelsen «Resistive implant tape welding» også forkortet til «WRIT technology». WRIT-teknologien er en videreutvikling av den velkjente sveisemetoden for blant annet PEHD-rør som går under betegnelsen «Resistive implant welding» eller «Electro fusion».

Denne teknologien består i å implantere elektriske motstandstråder i en termoplastisk del som for eksempel en rørmuffe. Dersom en annen del i samme materialet, for eksempel en spissende av et rør, føres inn i og til anlegg mot muffen hvor motstandstrådene er anbrakt, og det settes strøm på ledningene, vil plasten rundt motstandstrådene smelte og delene sveises sammen.

Ref.: http://www.google.no/search?q=electro+fusion&tbm=isch&tbo=u&source=univ&s &ei=gSBtUb67JqXe4QSK8ICoCQ&ved=0CDIQsAQ&biw=1386&bih=711

Dersom motstandstrådene er festet til et separat bånd som kan legges inn i en sveisefuge mellom to deler av termoplastisk materiale så benyttes «Resistive implant tape welding».

I det etterfølgende benyttes betegnelsen «tapesveising» som et begrep for «Resistive implant tape welding», mens «sveisetape» benyttes for faguttrykket

«Resistive implant tape».

Som navnet tilsier benyttes sveisetape der det er behov for relativt tynne og smidige innlegg i en sveisefuge, og det tilstrebes derfor i mange tilfeller å lage sveisetapen så tynn som mulig.

En sveise-tape består som oftest av en eller flere tynne motstandstråder, og det er viktig at disse avgir en jevnt fordelt varme til delene som skal sveises sammen. Et problem med tynne motstandstråder er imidlertid at trådene lett kommer ut av posisjon under sveiseprosessen som følge av temperaturutvidelsen. Dette vil føre til ujevn nedsmelting i sveiseområdet og fare for at det opptrer områder uten sammen-smelting og tilhørende svekkelse av sveisefugen.

Disse problemene er tidligere forsøkt løst på ulike måter, og det vises til de løsninger som er utviklet av de følgende firmaer:

Firmaet Resistance Technology Ltd (http://www.resistance-technology.co.uk/)

har utviklet en rekke ulike typer sveisetape i form av flettede bånd (braided tape) hvor motstandstråder og termoplastiske tråder er flettet sammen. På denne måten oppnås det at motstandstrådene understøtter hverandre slik at de beholder sin posisjon.

Flettingen fører imidlertid til at båndene blir relativt tykke slik at de ikke kan benyttes der det er behov for særlig tynne og/eller smidige bånd. Likeledes kan det oppstå små innelukkede luft-lommer i sveisefugen som følge av luftbobler som blir hindret i å trenge ut av flettingen når det omliggende termoplastiske materialet smelter. Firmaet Powercore ( http:// www. powercore. com/ general introduction. htm) har utviklet et alternativ til sveisetape hvor motstandstrådene er viklet rundt en bolt av termoplastisk materiale. Løsningen har betegnelsen "Powercore welding rod" og er i prinsippet en sveisesnor som ikke er egnet til sammensveising av fuger der det forlanges en tynn sveisetape.

Felles for alle metodene som er basert på oppvarming med motstandstråder er at motstandstrådene blir omsluttet av plastsmelten og blir liggende igjen i sveisefugen som fremmedelementer. Alle slike fremmedelementer er i prinsippet uønsket da de kan resultere i bruddanvisninger og svekkelse av sveiseforbindelsen.

Formål med oppfinnelsen.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en sveisetape hvor motstands-trådene på en enkel måte holdes i ønsket posisjon når motstandstrådene varmes opp og utvider seg i lengderetningen.

Det er et videre formål med oppfinnelsen å kunne fremstille særlig tynn sveisetape.

Det er også et formål med oppfinnelsen å frembringe en forsterkning av sveisefugen i området rundt motstandstrådene, når to elementer sammenføyes.

Det er også et formål med oppfinnelsen å frembringe en sveisetape hvor man unn-går inneslutning av luftblærer.

Foreliggende oppfinnelse.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at hver motstandstråd er sammenføyd med varmebestandige fibre.

Ifølge en foretrukket utførelse av anordningen er fibrene samlet til et garn eller en tråd som er sammenføyd med motstandstråden ved en av: at garnet eller tråden er viklet om motstandstråden, at motstandstråden er viklet rundt garnet eller tråden, at motstandstråden og garnet eller tråden er viklet sammen, eller at garnet eller tråden er utformet som en strømpe hvori motstandstråden er anbragt. Fortrinnsvis anvendes det fibre som krymper når temperaturen øker slik at fiberbunten strammer seg rundt motstandstråden når denne øker i lengden som følge av temperaturøkningen. Det foretrekkes at fibrene er kevlarfibre.

Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at hver motstandstråd på forhånd er sammen-føyd med varmebestandige fibre før de føres inn i det smeltede termoplastmateriale forut for uttrekking gjennom dysen. Foretrukne utførelser fremgår av kravene 8 og 9. Konstruksjonen av motstandstråden er kjennetegnet ved at den er sammenføyd med varmebestandige fibre. Foretrukne utførelser framgår av krav 10-11.

Fremgangsmåten til å forsterke et sveiseområde mellom termoplastiske gjenstander som sammenføyes, hvor en sveisetråd som påtrykkes strøm, fører til at plasten i sveiseområdet smelter og danner sammenføyningen, er kjennetegnet ved at det anbringes en eller flere motstandstråder som hver er sammenføyd med varmebestandige fibre som frembringer en forsterket armering av sveiseområdet.

Det foretrekkes å anvende motstandstråd med konstruksjon som angitt i et av kravene 9-11, og/eller motstandstråd innleiret i en sveiestape som angitt i et av kravene 1-4, som frembringer en forsterket armering av sveiseområdet.

Ifølge oppfinnelsen anvendes sveisetapen ifølge krav 1-5 for sammenføyning av gjenstander i termoplastiske materialer, til reparasjoner av skader som for eksempel sprekker i nevnte termoplastgjenstander, og/eller som en ekstra forsterket armering av sveiseområdet mellom nevnte termoplastgjenstander, slik at når det settes strøm på ledningene, smelter plasten rundt motstandstrådene og delene sveises sammen under en samtidig fiber-armering.

Ved foreliggende oppfinnelse er varmetråden omspunnet med varmebestandige og strekkfaste fiber i form av garn eller tråd som, når den er ekstrudert inn i et termoplast materiale, skal stabilisere trådenes plassering når strømmen settes på under den senere sveisoperasjon. Tråden blir da varm og plasten smelter.

Fibrene rundt motstandstrådene fører til at sveisefugen blir forsterket, (fiberarmert plast)».

Hva som særlig oppnås i forhold til teknikkens stilling.

Den foreliggende oppfinnelsen består av en eller flere langsgående tynne motstandstråder som hver enkelt er viklet sammen med hver sitt garn eller tråd av varmebestandig materiale og innbakt i et bånd av et termoplastisk materiale. Fibrene har stor styrke og høy stivhet og kan for eksempel være i Aramid (Kevlar) eller tilsvarende kvaliteter.

Det varmebestandige garnet eller tråden, som er viklet sammen med hver enkelt motstandstråd støtter motstandstråden på en særlig enkel måte når denne utvider seg under oppvarming. På denne måten vil hver enkelt motstandstråd kunne bukte seg kontrollert og jevnt i lengderetningen uten å måtte flettes sammen med andre motstandstråder for å oppnå den samme stabiliteten. I følge den foreliggende oppfinnelse er de omviklede motstandstrådene innstøpt i et termoplastisk materiale slik at den således frembrakte sveisetapen er fri for hulrom hvor det kan innesluttes luftblærer ved den senere anvendelse i en sveisefuge. Den flettede sveisetapen (braded tape) i følge teknikkens stilling er ikke innstøpt i en termoplastisk masse, og det er derfor flettet inn termoplastiske tråder sammen med motstandstrådene for å oppnå at det danner seg tilstrekkelig smelte i sveisefugen. En slik flettet sveisetape lar seg ikke fremstille som særlig tynne bånd på grunn av flettingen og er således uegnet til en rekke sveiseoppgaver. Det samme gjelder den tidligere omtalte sveisebolten.

I følge den foreliggende oppfinnelsen kan den innstøpte motstandstråden med det omviklede garnet fremstilles som en særlig tynn og smidige sveisetape som er fri for hulrom og hvor garnet fører til en armering (fiberforsterkning) av sveiseområdet.

En slik smidig og tynn sveisetape kan for eksempel oppnås ved å benytte Aramid garn av type Tawron Black med (2226 - 1210) dtex for omvikling av en NiCu motstandstråd med diameter diameter 0 = 0,4 mm. Som motstandstråd kan det også benyttes en kombinasjon av kobber og tinn eller andre egnede metaller, eller metallegeringer. Et foretrukket alternativ i mange anledninger er for eksempel en kobberlegering fra firma Kanthal, som er en 0,4 mm tykk tråd med motstand 3,98 Ohm/meter.

De sammenviklede garn- og motstands-trådene innbakes i en smelte av et termoplastisk materiale som for eks. termoplastisk Polyutethan (TPU) ved hjelp av en ekstruderingsprosess (som blir forklart nærmere senere) slik at det kan fremstilles sveisetape i ulike utførelser til ulike formål.

En sveiseforbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelse oppnås ved at et sveisebånd i termoplastisk materiale med innbakte fiber og motstandstråder legges inn i en sveisefuge mellom to deler av samme (eller kompatible) termoplastiske materiale som båndet, og at sveisefugen er presset sammen med et ønsket trykk i det en strømkilde kobles til motstandstrådene.

Når det kobles strøm til motstandstrådene varmes det termoplastiske materialet rundt motstandstrådene opp, og deretter ledes varmen ved konveksjon videre til de tilstøtende flatene i sveisefugen. Etter en ønsket tid er sveiseområdet varmet opp til smeltefase og trykket fra den ekspanderende plastsmelten, i tillegg til et eksternt påført trykk, fører til at plasten sveises sammen til en homogen forbindelse. (Når et termoplastisk materiale smelter øker volumet, og dette føre også til en trykkøkning i sveisefugen). Garnet og motstandstrådene er impregnert med et termoplastiske materialet ved hjelp av en ekstruderingsprosess slik det blir forklart senere, og det er ingen områder i sveisetapen hvor luft kan sperres inne. I særlig kritiske applikasjoner benyttes varmebestandige fiber som er belagt med en primer for å gi særlig god heft til det termoplastiske materialet. Varmebestandig betyr at fibrene ikke mykner i særlig grad ved denne oppvarmingsprosessen. I foreliggende oppfinnelse hvor man sammenføyer plastgjenstander, anvender man ofte en plastsmelte-temperatur et eller annet sted i temperaturområdet (100-250) grader avhengig av hvilket termoplastisk materiale som skal sveises sammen. Det foretrukkete fibermaterialet aramid (Kevlar) smelter ikke, men begynner å dekomponere ved ca. 500 grader Celsius.

Garnet har således to funksjoner idet det sikrer kontrollert posisjonering av motstandstrådene når temperaturen stiger og motstandstrådene utvider seg, samtidig som det fører til en forsterkning av sveisefugen ved at denne blir armert med sterke fibre.

Motstandstrådene eller andre former for implantater i deler som er sveist med «Electro fusion» er å betrakte som svekkelser i sveisesonen, men i tilfellet av den foreliggende oppfinnelsen fører implantatene (motstandstrådene) med omsluttende fiber til en forsterkning av sveiseområdet.

Aramidfiberen vil ikke utvide seg i lengderetningen, men krympe noe når temperaturen øker og således stramme seg rundt motstandstråden når denne øker i lengden som følge av temperaturøkningen.

Oppfinnelsen skal ytterligere belyses ved hjelp av utførelses-eksempler med henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Figur 1 A viser en innledende sammenstilling av et garn 1 (samling tynne fibre) og en motstandstråd 3 som er viklet sammen. I prinsippet spiller det ingen rolle om det er garnet som er viklet rundt motstandstråden eller omvendt, eller om garnet og motstandstråden begge er viklet likt om hverandre, men en foretrukket utførelse er når garnet 1er viklet rundt motstandstråden 3. Figur 1 B viser en utførelse hvor garnets enkelte fibre er adskilt og danner et flatt bånd 2. Figur 1C viser en foretrukket utførelse hvor motstandstråden 3 og fibergarnet 1 er viklet sammen. Figur 1D viser en foretrukket utførelse hvor motstandstråden er viklet rundt fibrene. Figur 2 viser fremstilling av en sveisetape 4 ved hjelp av en ekstruderingsprosess hvor sveisetapen kommer ut av munnstykket 50 i en ekstruderingsdyse 5 i form av en smelte med innbakte motstandstråder som er omviklet med et garn. Figur 3 A viser et perspektiv av en særlig tynn utførelse av en fremstilt sveisetape 4 , mens figur 3B viser et forstørret utsnitt av sveisetapen i figur 3 A. Figur 4 viser i perspektiv delvis i snitt en sveisetape 4 med et tilnærmet rektangulært tverrsnitt. Figur 5 viser et tverrsnitt av en sveisetape 4 der trådene 3 er plassert i ytterkant av tverrsnittet. Figur 6 viser en sveisetape med innbyrdes parallelle motstandstråder i lengderetningen. Figur 7 viser hvordan motstandstrådene i figur 6 kan bukte seg når de blir varme og ikke er omviklet med fibergarnet ifølge oppfinnelsen.

Figurer som viser foretrukne anvendelser av oppfinnelsen.

Figur 8 viser en fairing som beskrevet i norsk patentsøknad NO-325427, hvori det skal legges inn en kabel 6. Figur 9 viser et perspektiv av kabelen som skal monteres inne i fairingens frontparti ved hjelp av en sveiseprosess hvor det benyttes en sveisetap ifølge oppfinnelsen. Figur 10 viser hvordan tapen 10 ifølge oppfinnelsen plasseres i kontaktområdet mellom undersiden 8 av fliken 7 og en sektoroverflate til et langsgående rørlegeme som på forhånd er innleiret og fast forbundet i fairingen. Figur 11 viser et forstørret tverrsnitt fra figur 10 der det fremgår at tapen 10 er for tykk slik at det dannes en fiskekant 11. Figur 12 viser en fairing hvor fliken 7 er sveist fast uten at det dannes en fiskekant over sveisepunktet da det her er benyttet en særlig tynn og smidig sveisetape ifølge oppfinnelsen. Figur 13 viser en kabel med en kappe hvor det finnes en skade i form av en revne 22. Figur 14 viser kabelen ifølge figur 13 hvor revnen er omviklet med sveisetape 23 i følge oppfinnelsen. Figur 15 viser kabelen med omviklet sveisetape 23 som ytterligere er dekket av et ekstra termoplastisk bånd 26 uten motstandstråder. Fig. 16. viser kabelen fra fig. 15 hvor det er påvikletet et ytterligere bånd 27 som strammes slik at sveiseområdet blir presset sammen.

En aktuell metode til å fremstille den oppfinneriske motstandstråd og sveisetapen er vist i figurene 1 A til 5. Figur 1 A viser hvorledes garnet 1som består av en samling langsgående individuelle fibere, vikles rundt en motstandstråd 3. Garnet vikles på overflaten av motstandstråden 3 med en ønsket stigning som kan variere alt etter krav til understøttelse av motstandstråden og / eller krav til armering av sveiseområdet. Figur 1 B viser et annet eksempel hvor garnets enkelte fibre er adskilt og danner et flatt bånd 2 som vikles rundt motstandstråden 3 med ønsket stigning.

Det er flere varianter hvormed motstandstråden og fibrene kan sammenføyes, eksempelvis som vist i figur 1C hvor motstandstråden 3 og fibergarnet 1 er viklet sammen, mens figur 1D viser den varianten hvor motstandstråden er viklet rundt et fibergarn.

Figur 2 viser hvorledes en sveisetape 4 kan fremstilles ved at en smelte av termoplastisk materiale strekkes ned etter at det har forlatt munnstykket 50 i en ekstruderdyse 5, og hvorledes smeiten strekkes ned til ønsket tykkelse. Det framgår at munningen 50 har en flat form for å danne en flat sveisetape.

Motstandstrådene innbakes i plastsmelten innvendig i dysen på en i og for seg kjent måte, og ved ekstruderingen formes plastmassen med de omviklede motstands-trådene av dyseåpningen. Plastsmelten omslutter nå fullstendig motstandstrådene og garnet som følge av massetrykket i dysen og spesielle prosessparametere i trådenes innløpssone.

Plastsmelten trekkes ned til ønsket tykkelse før den kjøles ned til formstabil tilstand. Dersom man ønsker en bredere tape anvendes en bredere dyse. Figur 3 A viser en sveisetape 4 hvor plastsmelten som kommer ut av dysemunning-en er strukket særlig meget etter utløpet fra dysen før den kjøles ned til formstabil tilstand, slik at motstandstrådene opptrer som ribber 3 i tapens overflate. Et forstørret utsnitt av tverrsnittet som er vist på figur 3B viser dette tydeligere. En slik tynn ut-førelse er ønskelig der vi ønsker at sveisetapen skal bygge minst mulig i sveiseområdet. Dette er for eksempel viktig ved sveising av flippen som er vist i figur 8 for å unngå fiskekanten som ellers ville oppstå slik som vist i figur 11. Dette forholdet vil bli nærmere forklart senere i søknaden. Figur 4 viser tverrsnittet av en sveisetape hvor tverrsnittet danner et tilnærmet rek-tangel, og hvor motstandstrådene 3 ligger innleiret sentrert tilnærmet i midten av tverrsnittet i tapens langsgående retning. Dette er en utførelse som foretrekkes som en generell vedlikeholds-tape til reparasjon av slanger eller kabler som har blitt skadet. Fig. 5 viser et tverrsnitt av en sveisetape hvor motstandstrådene (3) er plassert i ytterkant av tverrsnittet. Dette er en foretrukket utførelse når det for eksempel skal bygges opp ekstra tykke forsterkninger på overflaten av en kabel eller slange. I dette tilfellet vikles sveisetapen på forsterknings- eller reparasjons-stedet i ett eller flere lag utenpå hverandre.

Sveisetapene som er vist i figurene 4 og 5 er eksempelvis godt egnet til reparasjon av overflatefeil (såkalt "patching") på seismiske streamere. Seismiske streamere og tilhørende kabler vinsjes ut og inn til fartøyet slik at skader ofte ikke er til å unngå. Slike skader representerer et betydelig problem ombord i seismikkfartøyene. Likeledes opptrer det skader under tauing og haiangrep etc.

Eksemplene viser en sveisetape med 4 innlagte motstandstråder, men sveisetapen kan selvsagt fremstilles med en mengde varianter med hensyn til antall motstandstråder, bredder og lengder samt plassering og tykkelse av motstandstrådene, stigning og form på garnet som er viklet rundt motstandstrådene etc. Valg av termoplastisk materiale er også legio, men når det gjelder seismiske streamere er det pr. i dag stort sett termoplastisk polyuretan (TPU) som benyttes. Figur 6 viser en utførelse hvor motstandstrådene 3 ligger parallelt og ordnet i lengderetningen av sveisetapen 4 etter at den er ferdig fremstilt. Fig. 7 viser hva som vil skje med parallelt orienterte motststandstråder 3 når de varmes opp og de ikke er omviklet med garn. Under oppvarming vil motstandstrådene 3 utvide seg i lengderetningen, og siden de ikke er understøttet vil de bukte seg ukontrollert når det omliggende termoplastiske materialet har kommet i smeltefase. En slik sveisetape vi ikke kunne gi en jevn oppvarming og en tilhørende homogen sveis.

Ytterligere forklaring av oppfinnelsen belyst ved anvendelses- eksempler av sveisetapen. Figur 8 viser en fairing 5 som er beskrevet i norsk patent 325427, som gjelder en konstruksjon av en fairing samt fremgangsmåten til fremstilling. Figur 9 viser en såkalt "lead in"- kabel 6 som benyttes av seimikkfartøy for å holde "paravanene" langt ute til hver side av fartøyet. Kabelen, som i figur 12 er vist innlagt i et langsgående tilpasset hulrom i fairingen, skal monteres fast innelukket i fairingen ved hjelp av en sveisetape i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Monteringen foregår, jfr. også figur 10, ved at kabelen legges inn i et tilpasset langsgående rom under den myke langsgående flippen 7 som deretter bøyes ned og rundt kabelen slik at flikflaten legger seg nøyaktig nedpå kabelens viste sektoroverflate på et rørlegeme som er langsgående og fast innleiret i fairingen. Figur 10 viser et tverrsnitt av fairingen, hvor en sveisetap 10 ifølge oppfinnelsen er plassert på overflaten 9 av det innlagte rørlegemet 90 slik at flippens 7 underside 8 kan sveises fast i rørdelen 90 og lukke kabelen 6 inne i fairingen 5. Figur 11 viser et forstørret tverrsnitt fra figur 10 hvor det er benyttet en for tykk tape 10 slik at det dannes en fiskekant 11. Det er derfor viktig at tapen er så tynn at flippen 7 ikke danner slike fiskekanter 11. Slike fiskekanter må unngås siden de fører til at flippen lett rives av som følge av at den kan henge seg opp under vinsjing ut og inn på fartøyet. Sveisetapen 10 ifølge figurene 10 og 11 er således for tykk og ikke egnet til fastsveising av flippen 7. I slike tilfeller må det benyttes en særlig tynn og smidig sveisetape, og en sveisetape som for eksempel vist i figur 3 A vil gi en glatt overflate over sveisestedet da den lett føyer seg etter den krumme overflaten 9 samtidig som den er tilstrekkelig tynn mellom motstandstrådene.

Eksempelet omtalt i forbindelse med figurene 9, 10 og 11 er et av mange hvor de utførelser av sveisetape som er kjent pr. i dag ikke er egnet.

Fig 12 viser en ferdig fremstilt fairing uten fiskekant over sveisepunktet da det her er benyttet en særlig tynn og smidig sveisetape ifølge oppfinnelsen.

I det omtalte eksempel på bruk av sveisetape i følge oppfinnelsen er det termoplastiske materialet, så vel i fairingen som i sveisetapen, termoplastisk polyuretan (TPU), samt at tykkelsen av tapen mellom motstandstrådene er i samme størrelsesorden som motstandstrådenes diameter eller mindre.

De mange parametere med hensyn til valg av fiber, vikling eller veving om motstandstråden eller valg av tapetykkelse kan varieres innen vide grenser uten å avvike fra beskyttelsesomfanget til den foreliggende oppfinnelsen.

Et annet eksempel på bruk av den foreliggende oppfinnelsen er reparasjon av skader på utvendige kapper av termoplastisk materiale som beskytter kabler. Særlig er dette et stort problem "off-shore" hvor det benyttes kabler som utsettes for store påkjenninger og tilhørende slitasje.

Såkalte "umbilicals" (d.v.s. en bunt av rør, kabler, fiber etc. som ligger inne i en be-skyttende kappe av slitesterkt materiale.) er en slik type kabel som er særlig utsatt for skader. "Umbilicals" benyttes for eksempel til signaloverføring mellom under-vanns-installasjoner eller mellom undervannsfartøyer (ROVér) og baser o.L Likeledes er for eksempel seismiske streamere en slik type kabel som utsettes for stor slitasje. Felles for mange av disse kablene er at en skade eller et havari kan medføre meget store kostnader som følge av driftsstans.

Utstyr for reparasjon av slike skader ute i felten er svært mangelfull og fremdeles benyttes enkle midler som for eksempel kraftig PVC-tape som surres rundt skade-stedet eller varmluftsveising der varmluft benyttes til å sveise fast lapper over mindre skader.

Påsveising av lapper ved hjelp av varmluft viser seg stort sett å gi dårlig kvalitet i felten da det er vanskelig å overholde kravene til riktig kombinasjon av temperatur, tid og trykkbelastning på sveisestedet.

Den foreliggende oppfinnelsen har nå gjort det mulig å foreta slike reparasjoner med god kvalitet ute i felten. Alle parametere som er viktig for en god sveiseforbindelse kan lett overholdes slik det vil fremgå av den følgende beskrivelsen. Figur 13 viser en kabel 20 med en kappe av termoplastisk materiale 21 hvor det i overflaten er en skade i form av en rift eller en revne 22. Figur 14 viser den samme kabelen hvor det skadete partiet er omviklet med en sveisetape 23. I begge ender er motstandstrådene avmantlet og motstandstrådene er tvunnet sammen til tykkere trådbunter som danner endene 24 og 25. For å få tilkoblet strøm kan det forøvrig også benyttes andre metoder, og en foretrukket metode er for eksempel bruk av et spesialverktøy som skjærer seg gjennom plastmaterialet i sveisetapen slik at det dannes kontakt med motstandstrådene uten å måtte avmantle. Figur 15 viser kabelen hvor det er viklet på et termoplastisk bånd 26 over sveisetapen. Så vel kabelkappen 21 som sveisetapen 23 og båndet 26 er laget av det samme termoplastiske materialet eller av termoplastiske materialer som lar seg sveise sammen.

Figur 16 viser den samme kabelen hvor det nå er strammet en ekstra tape 27 over de tidligere viklingene.

Denne tapen er en såkalt "bleeder" som lar overskudds-smelten trenge ut gjennom tapen eller mellom viklingene etter at strømmen er koblet på. Bleederen kan for eksempel være en vanlig kevlararmert tape eller en krympetape som ytterligere fører til en klemkraft når den bli varm. Det kan for eksempel også benyttes en sterk vev i likhet med vanlig "sportsplaster".

Når "bleederen" er festet med god forspenning over sveisestedet settes det strøm på de to avmantlede endene 24 og 25. Det benyttes lave spenninger av vekselstrøm eller likestrøm slik at alle krav til sikkerhet oppfylles. Alt etter valg av motstand i motstandstrådene velges nå en spenning som gir den ønskede strømgjennomgang og tilhørende oppvarming av trådene. Alt avhengig av det termoplastiske materialets beskaffenhet, samt eventuelt andre aktuelle forhold, kan oppvarmingen forløpe på ulike måter ved at spenningen varieres i løpet av oppvarmingsperioden. Vanligst er det imidlertid å benytte en konstant spenning over hele oppvarmingstiden samt tilstrebe kortest mulig sveisetid.

Reparasjoner av den omtalte typen kan foregå med ulike tykkelser og bredder av så vel smeltetape som termoplastiske bånd eller lapper, og i noen tilfeller benyttes kun selve sveisetapen uten ekstra oppbygging av bånd eller lapper utenpå denne. Det er imidlertid alltid nødvendig med et trykk mot plastsmelten for å oppnå en god sveis og dette oppnås for eksempel ved å surre på en varmebestandig "bleeder"-tape.

Den omtalte sveisetapen kan benyttes til en rekke sveiseoppgaver ut over de omtalte eksempler, og den kan tilpasses med ulike typer motstandstråder, antall tråder, bredder og tykkelser etc. samt at det kan benyttes ulike typer omviklingsfiber på motstandstrådene uten å avvike fra oppfinnelsens karakter. Bredde og tykkelse av det ferdige båndet kan også fremstilles i et utall varianter uten å fravike oppfinnelsens omfang.

Claims (14)

1. Anordning ved sveisetape for anbringelse i en sveisfuge for sammenføyning av termoplastiske gjenstander, hvor sveisetapen omfatter et termoplastisk materiale med en eller flere tilhørende motstandstråder som varmer opp og smelter plasten når den(de) påtrykkes elektrisk strøm,karakterisert vedat hver motstandstråd er sammenføyd med varmebestandige fibre.

2. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat fibrene er samlet til et garn eller en tråd som er sammenføyd med motstandstråden ved en av: at garnet eller tråden er viklet om motstandstråden, at motstandstråden er viklet rundt garnet eller tråden, at motstandstråden og garnet eller tråden er viklet sammen, eller at garnet eller tråden er utformet som en strømpe hvori motstandstråden er anbrakt.

3. Anordning i samsvar med krav 1 -2,karakterisert vedat det anvendes fibre som krymper når temperaturen øker slik at fiberbunten strammer seg rundt motstandstråden når denne øker i lengden som følge av temperaturøkningen.

4. Anordning i samsvar med krav 1-3,karakterisert vedat fibrene er aramid-fibre.

5. Fremgangsmåte til fremstilling av sveisetape som omfatter et termoplastisk materiale med en eller flere tilhørende motstandstråder, hvor sveisetapen fremstilles ved ekstrudering av smeltet termoplastmateriale hvori posisjoneres en eller flere motstandstråder for uttrekking gjennom en ekstruderingsdyse,karakterisert vedat hver motstandstråd på forhånd er sammenføyd med varmebestandige fibre før de føres inn i det smeltede termoplastmateriale forut for uttrekking gjennom dysen.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5,karakterisert vedat fibrene er samlet til et garn eller en tråd og sammenføyes med motstandstråden ved en av: at garnet eller tråden vikles om motstandstråden, at motstandstråden vikles rundt garnet eller tråden, at motstandstråden og garnet eller tråden vikles sammen, eller at garnet eller tråden utformes som en strømpe hvori motstandstråden er anbrakt.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5-6,karakterisert vedat det anvendes fibre som krymper når temperaturen øker slik at fiberbunten strammer seg rundt motstandstråden når denne øker i lengden som følge av temperaturøkningen.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5-7,karakterisert vedat fibrene er aramid-fibre.

9. Konstruksjon av motstandstråd for anvendelse i forbindelse med sveiseoperasjoner av termomplastmaterialer, hvor tråden påtrykkes strøm for å varme opp plasten i sveiseområdet til smelting,karakterisert vedat motstandstråden er sam-menføyd med varmebestandige fibre.

10. Konstruksjon i samsvar med krav 9,karakterisert vedat fibrene er samlet til et garn eller en tråd som er sammenføyd med motstandstråden ved en av: at garnet eller tråden er viklet om motstandstråden, at motstandstråden er viklet rundt garnet eller tråden, at motstandstråden og garnet eller tråden er viklet sammen, eller at garnet eller tråden er utformet som en strømpe hvori motstandstråden er anbrakt.

11. Konstruksjon i samsvar med krav 9-10,karakterisert vedat motstandstråden er utformet med de trekk som fremgår av et eller flere av kravene 1 -4.

12. Fremgangsmåte til å forsterke et sveiseområde mellom termoplastiske gjenstander som sammenføyes, hvor en sveisetråd som påtrykkes strøm, fører til at plasten i sveiseområdet smelter og danner sammenføyningen,karakterisert vedat det anbringes en eller flere motstandstråder som hver er sammenføyd med varmebestandige fibre som frembringer en forsterket armering av sveiseområdet.

13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12,karakterisert vedat det anvendes en motstandstråd med konstruksjon som angitt i et av kravene 9-11, og/eller en motstandstråd innleiret i en sveisetape som angitt i et av kravene 1-4, som frembringer en forsterket armering av sveiseområdet.

14. Anvendelse av sveisetape ifølge krav 1-5 for sammenføyning av termoplastgjenstander, til reparasjoner av skader som sprekker i nevnte termoplastgjenstander, og/eller som en ekstra forsterket armering av sveiseområdet mellom nevnte termoplastgjenstander, slik at når det settes strøm på ledningene, smelter plasten rundt motstandstrådene og delene sveises sammen under en samtidig fiber-armering.