NO345393B1 - Roterende ledd/svivelanordning - Google Patents
Roterende ledd/svivelanordning Download PDFInfo
- Publication number
- NO345393B1 NO345393B1 NO20121137A NO20121137A NO345393B1 NO 345393 B1 NO345393 B1 NO 345393B1 NO 20121137 A NO20121137 A NO 20121137A NO 20121137 A NO20121137 A NO 20121137A NO 345393 B1 NO345393 B1 NO 345393B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cable
- swivel device
- coil
- control arm
- rotating joint
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4439—Auxiliary devices
- G02B6/444—Systems or boxes with surplus lengths
- G02B6/4453—Cassettes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/06—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
- H02G1/10—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle in or under water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
- Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
- Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
TITTEL: ROTERENDE LEDD/SVIVELANORDNING
OPPFINNELSENS OMRÅDE
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører generelt en svivelanordning eller et roterende ledd til bruk ved sammenkobling av anordninger på faste deler til anordninger på roterbare deler som bruker en kabel.
Nærmere beskrevet vedrører den foreliggende oppfinnelsen en anordning og fremgangsmåte for å opprettholde uavbrutt kontakt og/eller kommunikasjon mellom to elementer som roterer i forhold til hverandre, for eksempel kommunikasjonen mellom en kabel på en roterbar kabeltrommel og en fast installasjon.
Enda nærmere beskrevet vedrører den foreliggende oppfinnelsen en operativt virkende kommunikasjon som kobler sammen kontrollutstyr eller en instrumenteringsenhet (det første elementet) og en seismikkabel (det andre elementet) som legges ut fra eller tas opp på en kabeltrommel eller -spole, for eksempel den uavbrutt virkende forbindelsen mellom optisk fiberinstrumentering på et fartøy og optiske fibersensorenheter i en seismisk streamer som legges ut fra eller slepes etter fartøyet, eller optiske fibersensorenheter i en seismikkabel på havbunnen, som legges ut fra eller tas opp på en kabeltrommel eller -spole.
OPPFINNELSENS BAKGRUNN
Mange teknologier bruker en type slepering/roterende ledd når det er behov for uavbrutt kontakt og/eller kommunikasjon mellom elementer som er roterbare i forhold til hverandre. Ett eksempel er elektriske sleperinger, som har en utstrakt anvendelse. De kan være laget for høyfrekvenskommunikasjon eller høyeffektsanvendelser. Roterende ledd er også tilgjengelig for væsker som jetdrivstoff når slangen er rullet ut og koblet til vingene på et fly.
Fiberoptiske roterende ledd er også tilgjengelige. Kommersielle produkter er vanligvis basert på kutting av fiberen og innsetting av linser og prismer for å lage en luftspalte som kan gi rom for rotasjon av delene på begge sider av luftspalten. Men antall fibrer i leddene er svært begrenset, og ytelsen er ikke akseptabel for mange anvendelser. Tapet er nokså høyt, og det er vanskelig å opprettholde en stabil overført signalamplitude under rotasjonen. Tilbakrefleksjon er en annen begrensning for et slikt konsept.
Den kjente teknikken over gjenspeiler det faktum at det er ønskelig med en anordning som tillater et forholdsvis høyt antall rotasjoner i den ene enden av et system, uten at dette fører til kabelbrudd eller uønskede signalforstyrrelser. I anvendelser der det bare ønskes én eller noen få omdreininger, kan det være tilstrekkelig å la en kabel ta slike belastninger, men hvis det ønskes mange omdreininger, er dette i dag ikke mulig uten at det går utover signalkvaliteten eller medfører fare for kabelskade.
I forbindelse med seismiske undersøkelser innenfor offshoreindustrien legges det for eksempel regelmessig ut en seismikkabel i havet fra et fartøy. Seismikkabelen legges vanligvis ut fra en roterbar trommel som holder kabelen. Den roterbare trommelen betyr at det er vanskelig å ha kabelen koblet til overvåkingsutstyret under utleggingsoperasjonen fordi rotasjonen nødvendigvis fører til torsjon/vridning av kabelen, noe som kan skade kabelen.
I den kjente teknikken beskriver GB 2424315A en løsning der det brukes elektriske sleperinger i en svivelanordning for å muliggjøre overføring av elektriske signaler mellom en fast del på et fartøy og en kabel som kan rotere. Videre antydes det at man kjenner til optiske sleperinger som kunne oppnå en lignende funksjon for optiske signaloverføringselementer mellom en fast del og en roterbar del. Optiske sleperinger basert på overføring av lys over en lysoverføringsspalte, for eksempel i form av en luftspalte, mellom en fast del og en roterende del, er kjent. Det er en begrensning av anordningen beskrevet i GB 2424315A, at man må kutte kabelens elektriske og optiske overføringselementer ved svivelen, og på den måten komplisere bruken av svivelanordningen sammen med en seismikkabel.
De nuværende oppfinnerne har ikke oppdaget noe tidligere kjent roterende ledd/svivelanordning som kan oppnå dette målet for det nødvendige antallet fibrer og på den måten løse problemet med torsjon ved utrulling av en uavbrutt tilkoblet kabel fra en roterbar trommel uten å måtte kutte de elektriske lederne eller de optiske bølgelederne for å tilveiebringe en løsning med slepering for forbindelseskabelen, som indikert i den kjente teknikken presentert i GB-publikasjonen over.
En alternativ metode for å unngå bruken av sleperinger og roterende koblinger i et system med spolt forsyningsskabel er omtalt i UK patent nr. GB2210355A der det beskrives hvordan en båndkabel spoles fram og tilbake fra en kurv til en spole i et forsyningskabelsystem med spoler. Den ukontrollerbare utrullingen og kveilingen av forsyningskabelen nedi kurven vil begrense lengden på kabelen som skal håndteres, og utgjør en risiko for floker og skade. Selv om forsyningskabelen i noen anvendelser kunne formes som en flat kabel for å gjøre den lettere å håndtere den på en forutsigbar måte, vil en slik form i noen anvendelser være upraktisk eller umulig av andre grunner.
Derfor ville det være fordelaktig med en fiberoptisk svivel som kunne muliggjøre overføring av elektriske og optiske signaler ved hjelp av en uavbrutt leder på en svivelanordning uten å måtte kutte kabelen og uten å bruke løsninger med sleperinger eller lignende selv ved mange rotasjoner.
Særlig ville en optisk svivelanordning som ikke krever kutting av kabelen under håndtering av kabler inneholdende optiske fibrer, forenkle bruken av slike kabler ved tilkobling mellom en fast struktur og en roterbar struktur, og forbedre opererbarheten til slike kabler.
OPPFINNELSENS FORMÅL
Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er å sørge for en uavbrutt virkende forbindelse mellom to elementer som roterer i forhold til hverandre, for eksempel mellom en instrumenteringsenhet på en fast installasjon og sensorelementer i en kabel på en roterende kabelspole eller -trommel.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et roterende ledd eller svivel/roterende ledd eller svivellignende anordning som kan sikre en uavbrutt forbindelse, særlig en fiberoptisk eller elektrisk forbindelse, mellom to elementer som roterer i forhold til hverandre, uten å bruke kjente sleperingsløsninger som krever kutting av signallederne, og som er egnet til å bli utsatt for et visst antall vridninger/rotasjoner som i tradisjonelle løsninger ville føre til uakseptabel torsjon i en kabel som vris/roteres.
KORT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Formålene for oppfinnelsen oppnås ved å bruke et uavbrutt element for å koble elementene sammen. Den foreliggende oppfinnelsen eliminerer vridningen/torsjonen som normalt kunne bygge seg opp i en rettlinjet del av kabelen mellom elementene. Ett eksempel er en kabelspole. Vanligvis brukes en type slepering eller roterende ledd. Men i mange anvendelser finnes det ikke noen tilgjengelig slepering/roterende ledd med de nødvendige egenskapene. Ett eksempel er når det kreves et stort antall optiske fibrer i kabelen på spolen, og de må være uavbrutt tilkoblet instrumenteringen om bord på fartøyet når spolen drives.
Formålene ovenfor og flere andre formål er ment å skulle oppnås i et første aspekt av oppfinnelsen ved å tilveiebringe et roterende ledd eller en svivelanordning for å muliggjøre en uavbrutt forbindelse mellom de to elementene som roterer i forhold til hverandre ifølge krav 1. Det roterende leddet eller svivelanordningen omfatter minst to spoler for å spole en forbindelseskabel. En første spole er fast koblet til et første, statisk element, og en andre spole er fast koblet til et andre, roterbart element. Det roterende leddet eller svivelanordningen har en roterbar styrearm, som beveger kabelen mellom den første spolen og den andre spolen.
I eksempelutførelsesformene av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kommer forbindelseskabelen inn til og/eller forlater spolene på den samme siden av spolene. Dette betyr at forbindelseskabelen kan føres fra den første spolen til den andre spolen eller omvendt ved hjelp av en enkel kabelføringsanordning, slik som et styrehjul.
Utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter en mekanisme for å rotere styrearmen i begge retninger.
Andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter et system for å kontrollere strekket i kabelen mellom spolene.
I utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen ligger den første og den andre spolen langs en rett linje eller har en nesten parallell rotasjonsakse.
I andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen ligger rotasjonsaksen for styrearmen på linje med eller er nesten parallell med aksen til spolene.
I noen utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kan styrearmen roteres av én eller flere anordninger av en gruppe som omfatter elektriske midler, hydrauliske midler og mekaniske midler.
I ytterligere andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kontrolleres styrearmen ved hjelp av friksjon eller en torsjonsfjær.
Utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kan omfatte torsjonsovervåkingsmidler på minst én av de i det minste to spolene eller på styrearmen for automatisk regulering av styrearmens posisjon/rotasjon.
Videre omfatter noen utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen posisjoneringsmidler, for eksempel bevegelige styrehjul, som kan plasseres slik at de blir bevegelige for å posisjonere en plassering av forbindelseskabelen på spolene på en kontrollert måte.
Ifølge oppfinnelsen er den første og den andre spolen plassert inni hverandre.
I utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen styres forbindelseskabelen av en eller flere kabelføringselementer som er koblet til styrearmen. Føringselementene kan omfatte ett eller flere hjul med et spor i hjulfelgen for føring av kabelen.
I utførelser av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter styrearmen en mekanisk giranordning. Den mekaniske giranordningen plasseres mellom den første spolen og den andre spolen. Det mekaniske giret, som kan være en integrert del av styrearmen, sørger for en mekanisk kobling mellom den første spolen og den andre spolen. På denne måten oppnås en kontrollerbar rotasjon av styrearmen i forhold til den første spolen og den andre spolen.
I utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kan styrearmen være koblet til spolene eller til et drivverk via en fjæranordning for å opprettholde en stram forbindelseskabel mellom den første og den andre spolen.
I ytterliger andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter forbindelseskabelen en optisk fiber.
Utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen omfatter et kontrollsystem for å kontrollere rotasjonen av styrearmen. På denne måten kan det sikres at styrearmen roteres med en rotasjonshastighet som er tilpasset det å bevege en del av forbindelseskabelen mellom den første og den andre spolen og samtidig holde forbindelseskabelen stram, dvs. kontrollere strekket i forbindelseskabelen, og på den måten minimalisere eller unngå kraftig strekk eller slakk i kabelen, dvs forbindelseskabelen.
I utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen er den første spolen festet til et fartøy, for eksempel på dekket til et fartøy.
I andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen er den andre spolen koblet til en kabeltrommel eller kabelspole som inneholder minst en del av en seismisk streamer.
I ytterligere andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen kan rotasjonen av styrearmen reguleres i forhold til den andre spolens rotasjonshastighet med et fast forhold, f.eks. forholdet 0,5.
Formålet med oppfinnelsen og flere andre formål er også ment å være oppnådd i et andre aspekt av oppfinnelsen ved å tilveiebringe en fremgangsmåte som sikrer en uavbrutt virkende forbindelse mellom de to elementene som roterer i forhold til hverandre, denne fremgangsmåten omfatter da det å plassere et roterende ledd eller en svivelanordning ifølge en hvilken som helst av utførelsesformene av oppfinnelsen mellom de to elementene som roterer i forhold til hverandre.
I noen utførelsesformer omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utlegging eller opptak av en seismikkabel fra eller på et fartøy på havet.
I andre utførelsesformer omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utlegging eller opptak av en seismikkabel til eller fra et område på havbunnen.
I ytterligere andre utførelsesformer omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen å drive et system for seismiske undersøkelser, ved å feste den første spolen på et fartøy og koble den andre spolen til en roterbar trommel for utlegging eller opptak av en seismikkabel.
I ytterligere andre utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter driften av et system for seismiske undersøkelser sleping av en seismikkabel som inneholder et optisk fiber, etter et fartøy på havet.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Anordningen og fremgangsmåten for å muliggjøre en uavbrutt virkende forbindelse mellom to elementer som roterer i forhold til hverandre ifølge oppfinnelsen, vil nå bli beskrevet nærmere ved hjelp av de medfølgende figurene. Figurene viser én måte å implementere den foreliggende oppfinnelsen på, og må ikke tolkes som begrensende i forhold til andre mulige utførelsesformer som faller innenfor omfanget av det vedlagte settet av patentkrav.
FIG. 1 illustrerer et detaljert eksempel på bruk av et roterende ledd/svivelanordning og fremgangsmåten for tilkobling til en roterbar anordning, som angitt av oppfinnelsen.
FIG. 2 illustrerer en detaljert eksempelutførelsesform av et roterende ledd/svivelanordning ifølge oppfinnelsen, der det/den er plassert inni en kabeltrommel eller -spole.
FIG. 3 illustrerer en detaljert utførelsesform av svivelen/det roterende leddet ifølge oppfinnelsen der spolene er plassert inni hverandre.
FIG. 4 illustrerer hovedprinsippet for et roterende ledd eller en svivelanordning ifølge oppfinnelsen og dets/dens hovedelementer.
FIG. 5 illustrerer én eksempelutførelsesform av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen, inkludert et kontrollsystem.
FIG. 6 illustrerer hovedprinsippet for anvendelse av et roterende ledd eller en svivelanordning ifølge oppfinnelsen.
FIG. 7 illustrerer litt mer i detalj en anvendelse av det roterende leddet/svivelanordningen og fremgangsmåte for tilkobling til en roterbar anordning, som angitt av oppfinnelsen.
DETALJERT BESKRIVELSE AV UTFØRELSESFORMER AV OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelsen bygger på prinsippet om å fastholde signalene inni optiske fibrer og samtidig forbli tilkoblet mellom to elementer som roterer i forhold til hverandre. De optiske fibrene plasseres i en forbindelseskabel 3, som beveger seg fram og tilbake mellom to spoler 1A,B. En eksempelutførelsesform av det roterende leddet eller svivelanordningen vil nå bli beskrevet mer detaljert med henvisninger til FIG. 1 og FIG. 2.
En første spole 1A kan betraktes som en “statisk” spole, som i noen anvendelser kan være fast koblet til og rotasjonsmessig festet til et første element, slik som for eksempel en ramme 40 eller lignende underlag/struktur som ikke beveger seg i forhold til den første spolen. Rammen 40 kan være festet til eller være en del av en større struktur, slik som et dekk på et skip 20, vist på FIG. 7.
Forbindelseskabelen 3 går fra den første spolen 1A og til instrumenteringsenheten eller systemkontrollenheten 10, som ofte vil være plassert et eller annet sted på et skip 20 eller lignende større struktur.
Som man kan se i FIG. 2, er en andre spole 1B fast koblet til et andre element, for eksempel en hovedkabelspole 30 som håndterer et hovedprodukt, slik som for eksempel en seismikkabel SC, det andre elementet 30 er da roterbart i forhold til den første spolen 1A. På den måten vil den andre spolen 1B rotere med kabelspolen 30. En styrearm 4,1C beveger kabelen fram og tilbake mellom spolene 1A,B.
Styrearmen 4 kan omfatte et hjul 4A, som kan rotere rundt sin egen akse B og er bevegelig 9, som vist i FIG. 2. Hjulet 4A er montert vinkelrett på spolene i denne basiskonstruksjonen. Hjulet er montert på en arm som kan rotere rundt en fellesakse A for spolene 1A,B. Pilen på det roterbare hjulet 4A viser at armen og/eller hjulet kan være bevegelig sidelengs eller på tvers i forhold til fellesaksen A, for eksempel parallelt med den felles rotasjonsaksen A for spolene 1A,B, og tilveiebringer dermed et middel for en kontrollert plassering av kabelen på spolene 1A,B. Hjulet 4A kan for eksempel drives av et elektrisk, hydraulisk eller mekanisk drivverk. Ved å tilveiebringe en parallell eller transversal bevegelsesmulighet for styrearmen og/eller hjulet, kan kabelen beveges 9 langs periferien av spolene, for eksempel i den transversale retningen som angis av pilen i FIG. 2. Dette vil sikre en mer kontrollert og jevnere fordeling av kabelen på spolene.
Hjulet 4A er en del av styrearmen 4 som kan rotere rundt fellesaksen A, som definert av midtaksen for kabelviklingene på spolene 1A,B. Hjulet 4A kan rotere fritt rundt sin egen akse B.
Forbindelseskabelen 3 løper sammen på spolene 1A,B fra den samme siden i utførelsesformen ifølge oppfinnelsen, som er eksemplifisert i FIG. 1. Når begge spolene 1A,B står i ro (ingen rotasjon), kan kabelstrekket mellom spolene justeres ved hjelp av rotasjonsstillingen til styrearmen 4. Hvis armen roteres “med” kabelens spoleretning, vil strekket i forbindelseskabelen 3 øke. Hvis den roterer i motsatt retning, vil strekket i forbindelseskabelen bli mindre. Når en av spolene 1A,B begynner å rotere, vil forbindelseskabelen 3 mellom dem bli slakkere eller strammere. Styrearmen 4 roteres derfor rundt aksen til spolene 1A,B for å ta inn og gi ut forbindelseskabelen fra de respektive spolene. Styrearmen 4 kan roteres av en elektrisk eller hydraulisk motor. Rotasjonsretningen og -hastigheten kontrolleres av en sensor som måler kabelstrekket. Sensoren kan plasseres på styrearmen, eller kabelstrekket kan overvåkes ved hjelp av torsjonen på én av spolene.
FIG. 4 viser basiskonseptet for et prinsipp med et roterende ledd eller en svivelanordning ifølge oppfinnelsen. En forbindelseskabel 3 føres via et første 1A, et andre 1B og et tredje 1C element på et roterende ledd eller en svivelanordning 1. Det første og andre elementet 1A-B kan som forklart ovenfor, være i form av spoler, og det tredje elementet 1C kan være i form av en styrearm 4 for kabelen, dvs. en arm med styrefunksjoner for forbindelseskabelen 3. Den første spolen 1A kan betraktes som en fast referanse for de andre elementene på det roterende leddet eller svivelanordningen, og referansen som vist med ω=0; noe som betyr at dette er en fast referanse, for eksempel et fast element i forhold til et fast struktur, for eksempel et fartøy, i det tilfellet da det roterende leddet eller svivelanordningen brukes til å håndtere seismikkabelen SC under en operasjon med seismiske undersøkelser fra et fartøy på havet. Den første spolen 1A bærer en første del C1 av forbindelseskabelen 3, i form av en første oppviklet del C1 av kabelen, den første oppviklede delen er da spolt på den første spolen i form av en sylinder 1A, som vist ved hjelp av den detaljerte eksempelutførelsesformen illustrert i FIG. 1. Forbindelseskabelen 3 kan omfatte elektriske ledere eller optiske fibrer eller en kombinasjon av begge deler, alt etter kravene til kabelen som skal håndteres, dvs. en seismikkabel SC.
Den andre spolen 1B er roterbar i en vinkelhastighet ω2 i forhold til den første spolen 1A, og bærer en andre del C2 av forbindelseskabelen 3, fortrinnsvis i form av en andre oppviklet del C2 av kabelen, den andre spolte delen av kabelen er da viklet opp på et andre element i form av en sylinder 1B, som vist i FIG. 1.
En styrearm 4,1C er roterbar i forhold til den første 1A og den andre 1B spolen og bærer en mellomdel 33 av forbindelseskabelen 3, mellomdelen er da koblet til den første oppviklede delen C1 og den andre oppviklede delen C2 på forbindelseskabelen 3. For å drive det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen roteres styrearmen 4,1C regulerbart med en hastighet som egner seg for å bevege en del av forbindelseskabelen 3 mellom den første og den andre spolen, samtidig som kabelen holdes stram, dvs. ved å minimalisere eller unngå kabelslakk.
Arbeidsområdet for det roterende leddet/svivelen i denne oppfinnelsen, dvs. antall mulige omdreininger, begrenses av antall omdreininger/lengder på den delen av forbindelseskabelen 3 som er i viklingene i den første C1 og den andre C2 spolte delen.
Det generelle prinsippet for rotasjonen av de ulike delene på det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen er vist i FIG. 4. Eksempel: Når diameterne for kabelviklingene på den første og den andre spolen 1A,B som holder forbindelseskabelen 3, er like eller nesten like, må styrearmen 4,1C stilles inn til å rotere ved halvparten eller nesten halvparten av rotasjonshastigheten for den andre spolen 1B; det vil si ω3=ω2/2. Rotasjonshastigheten for styrearmen4,1C bør være innenfor ±5 % av rotasjonshastigheten for den andre spolen 1B, dvs. ω3=ω2/2 ± 5 %. For å ta med i beregningen ikke-ideell oppvikling av kabelen på den første og den andre spolen 1A,B, bør det tillates 5 % ekstra usikkerhet; slik at ω3=ω2/2 ± 10 %.
Avhengig av forholdet mellom diameteren på kabelviklingene på den andre spolen og diameteren på kabelviklingene på den første spolen, kan det stilles inn en passende rotasjonshastighet for styrearmen 4,1C slik at all kabel som vikles av den første spolen 1A, rulles opp på den andre spolen 1B, eller omvendt.
Ved drift av det roterende leddet eller svivelanordningen roterer den andre spolen 1B synkronisert eller nesten synkronisert med en ekstern anordning 30, slik som for eksempel seismikkabelen SC på en kabeltrommel eller -spole 30, som forbindelseskabelen 3 kobles til via en tilkoblingsenhet 8, f.eks. en kabelskjøteboks, som vist i FIG. 2, så selv om kabeltrommelen eller -spolen 30 roterer et høyt antall omdreininger ved utlegging eller opptak av en seismikkabel, kan en uavbrutt tilkobling til seismikkabelen SC opprettholdes ved bruk av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen, og på den måten er det mulig å unngå eller minimalisere vridning/torsjon på kabelen SC under denne operasjonen, selv om trommelen/spolen roterer når kabelen SC legges ut eller tas opp.
Styrearmen 4,1C roteres kontrollerbart med en rotasjonshastighet som er tilpasset det å bevege en del av forbindelseskabelen 3 mellom den første og den andre spolen og samtidig holde forbindelseskabelen 3 stram, ved å minimalisere eller unngå slakk eller kraftig strekk. Som et eksempel kan styrearmen 4,1C settes til å rotere med halvparten av vinkelhastigheten til den andre spolen 1B hvis dimensjonene på den første og den andre spolen 1A,B er ganske like. Det vil gå frem av FIG. 2 at styrearmen 4,1C kan vikle opp kabel som er gitt ut fra den første spolen, og samtidig gi ut kabel til den andre spolen 1B, eller omvendt, avhengig av rotasjonsretningen til den eksterne anordningen 30. Først og fremst av praktiske grunner roterer styrearmen 4,1C rundt den samme aksen A som den andre spolen 1B, men det er ikke strengt nødvendig at de tre elementene 1A,B,C plasseres rundt en fellesakse A. Rotasjonsaksen for styrearmen 1C og den andre spolen 1B kan i noen utførelsesformer plasseres i litt forskjellig retning eller avvike i forhold til hverandre og fremdeles være i stand til å utføre den ønskede funksjonen.
Kabelens mellomdel 33 kan styres av en kabelføringsanordning.
Føringsanordningen kan kobles til eller være en integrert del av styrearmen 4,1C. Føringsanordningen kan omfatte ett eller flere hjul 4A med et spor eller en rille 4B langs hjulfelgen for styring av kabelen C.
FIG. 5 illustrerer hvordan svivelanordningen kan omfatte et kontrollsystem CU,D for å kontrollere rotasjonen av styrearmen 4,1C for å sikre at styrearmen 4,1C roterer med ønsket rotasjonshastighet i forhold til spolene 1A,B. Kontrollsystemet kan omfatte en kontrollenhet CU som er koblet til en drivmekanisme D.
Drivmekanismen D er koblet til styrearmen 4,1C på svivelanordningen for å kontrollere vinkelrotasjonen for styrearmen 4,1C. Drivmekanismen D kan omfatte elektriske, hydrauliske eller mekaniske drivmidler, f.eks. elektriske motorer. Kontrollenheten CU kan for eksempel være en programmerbar enhet som kan stilles inn på å regulere vinkelhastigheten for styrearmen 4,1C, for eksempel til halvparten av vinkelhastigheten til den andre spolen 1B når diameteren for spolene er den samme.
Bruk av en kontrollenhet CU til å regulere vinkelrotasjonen for styrearmen 4,1C er ikke den eneste måten man kan oppnå riktig vinkelrotasjonshastighet for styrearmen 1C. Alternativt kan det brukes en mekanisk giranordning 5 som drivmiddel D for styrearmen 4,1C. En slik mekanisk giranordning 5 tilveiebringer en kobling mellom spolene 1B,C og styrearmen 4,1C på det roterende leddet eller svivelanordningen 1, som vist i FIG. 1. En slikt mekanisk giranordning 5 kan være en integrert del av styrearmen 4,1C og er vist skjematisk i FIG. 1. Internt fungerer en slik mekanisk giranordning 5 på lignende måte som differensialkoblinger, som ofte brukes til å koble sammen hjulene på biler.
Det kan utvikles kabelslakk og/eller strekk i forbindelseskabelen 3 på grunn av ikke-ideell rotasjonshastighet for styrearmen 4,1C. For å redusere eller unngå slik kabelslakk og/eller kraftig strekk i kabelen kan det brukes en fjæranordning 6 for å kompensere for slike ikke-ideelle virkninger. Styrearmen 4,1C på svivelen kan kobles til kabelføringsanordningen 4,1C via fjæranordningen 6, for eksempel i form av en torsjonsfjær, for eksempel som fjæren i et urverk, som er i stand til å opprettholde fjærkraften gjennom flere rotasjoner av styrearmen 4,1C.
Fjæranordningen 6 bør kobles mellom drivmekanismen D og styrearmen 4 eller – hvis det brukes en mekanisk giranordning – mellom den mekaniske giranordningen 5 og de andre delene på styrearmen 4,1C. Dette vil sikre atrotasjonshastigheten for styrearmen kan avvike litt fra den ideelle hastigheten uten at dette fører til uheldig kabelslakk eller kabelstrekk, og fjæren vil redusere dette avviket ved å trekke styrearmen tilbake til sin standardposisjon hvis strekket eller slakket i kabelen tillater det. På denne måten er det mulig, innenfor de praktiske grensene til den faktiske fjæranordningen 6, å tilpasse en lengdeforskjell på forbindelseskabelen, mellom oppviklet kabel på den andre spolen og utgitt kabel fra den første spolen, eller omvendt. Slike forskjeller kan oppstå på grunn av ujevne viklinger på den første og den andre spolen, og hvis ikke slike forskjeller tas hensyn til, kan det utvikles slakk i kabelen, noe som setter driften av svivelanordningen i fare.
I noen utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen reguleres rotasjonshastigheten på styrearmen 4,1C passivt til en fast hastighet, som for eksempel i den mekaniske koblingen i FIG. 1. I andre utførelsesformer av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kan styrearmens rotasjonshastighet reguleres aktivt, ved å sørge for tilbakemelding til kontrollenheten CU fra en sensor som detekterer mulig slakk på forbindelseskabelen C, som går mellom den første og den andre spolen 1A,B.
Kabelslakk/-strekk kan for eksempel detekteres av en kabelbelastningsdetektor 6.
Kabelbelastningsdetektoren 6 kan tilkobles via egnet sensorgrensesnitt SI til kontrollenheten CU slik at den kan justere rotasjonshastigheten for styrearmen 4,1C for å ta opp mulig kabelslakk eller redusere strekk i forbindelseskabelen 3.
Hovedprinsippet for anvendelse av det roterende leddet eller svivelanordningen 1 er vist i FIG. 6, som illustrerer hvordan det roterende leddet eller svivelanordningen 1 blir koblet til en første, fast struktur 20. I en eksempelanvendelse av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kan det/den monteres inni en kabelspole eller -trommel 30, som er plassert på dekket av et skip 20, som vist i FIG. 7. I et slikt eksempel er den første spolen 1A festet til dekket på et fartøy, for eksempel via en ramme 40, vist i FIG. 2. Tilsvarende ender forbindelseskabelen 3 i en systemkontrollenhet eller instrumenteringsenhet 10, som med løsningen som er beskrevet i denne redegjørelsen kan være i uavbrutt kommunikasjon med sensorer og andre enheter i seismikkabelen mens kabelen legges ut eller tas opp. Dette muliggjør uavbrutt driftsovervåking av komponentene i systemet. Den andre spolen 1B kan ved bruk av forbindelseskabelen 3 kobles til det andre roterbare elementet, i dette tilfelle kabelspolen eller -trommelen 30. Den andre spolen 1B er koblet til en kabeltrommel 30 inneholdende minst en del av en seismisk streamerkabel SC som skal legges ut, tas opp eller slepes av et fartøy.
Over er det beskrevet at den første og den andre spolen 1A-B er plassert ved siden av hverandre, med nesten den samme diameteren. Hvis spolene har nesten samme diameter, må styrearmens rotasjonshastighet være omtrent halvparten av den andre spolens rotasjonshastighet. Styrearmen 4,1C kan også roteres med bruk av tannhjul på grunn av den forutsigbare driften. Små avvik som skyldes kabelstrekk eller temperaturvirkninger, kan takles gjennom implementering av friksjonskobling eller torsjonsfjærer.
I én eksempelutførelsesform av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen er det/den plassert midt i en kabelspole, som vist i FIG 2. Den optimale rotasjonshastigheten for styrearmen vil avhenge av forskjellen i spolediameter, muligens også av hvor mye kabel det er på hver spole. En automatisk rotasjon av styrearmen kontrollert av strekkovervåking vil automatisk kompensere for spolenes rotasjonshastighet og de forskjellige diameterne. Dette kan ofte være nødvendig fordi de effektive spolediameterne også vil endres etter antall kabellag.
Det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge oppfinnelsen kan være nyttig i mange anvendelser. Kabelen kan inkludere fiberoptiske elementer eller elektriske ledninger eller en kombinasjon av begge deler. Den kan også omfatte en slange eller en forsyningsskabel, inkludert en visst antall separate kanaler. Én fordel med den foreliggende oppfinnelsen er at det ikke vil være noen kritiske punkter der mediet som brukes, enten det er et optisk fiber eller en elektrisk ledning, må forlate kabelen. Det kan brukes standard statiske tilkoblinger for å koble kabelen på spolene til utsiden av det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Kabelen på spolene kan optimeres for denne anvendelsen og er ikke nødvendigvis identiske med kablene som er koblet til på begge sider. Selv om det i FIG. 2 ikke vises noen tilkoblingsenhet 8, f.eks. en kabelskjøteboks, for tilkobling av forbindelseskabelen 3 til for eksempel en seismikkabel SC, dvs. en kabel av en annen type, vil det være opplagt for fagpersoner som leser denne redegjørelsen at forbindelseskabelen 3 og kabelen SC som skal legges ut, kan være av liknende eller til og med samme type. I slike tilfeller er det kanskje ikke nødvendig med kabelskjøteboksen 8 for visse anvendelser.
Prinsippet for det roterende leddet eller svivelanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset til en side-ved-side konfigurasjon av spolene. Spolene kan også plasseres inni hverandre for å gjøre enheten mer kompakt, som illustrert i FIG. 3, der tre styrehjul 4A brukes til å føre forbindelseskabelen 3 mellom en første spole 1A plassert inni en andre spole 1B.
Både i FIG. 3 og i FIG. 2 er det implisitt at spolene 1A,B og styrearmen 4,1C er koblet sammen slik at det er rom for rotasjonsbevegelse av den andre spolen 1B og styrearmen 4,1C i forhold til hverandre og i forhold til den første, faste spolen 1A, ved for eksempel å bruke kulelagre eller elementer med lignende funksjon. Alternativt kan spolene 1A,B og styrearmen 4,1C monteres på en felles bolt eller sylindrisk element (ikke avbildet), som ligger på den felles rotasjonsaksen A.
En vanlig anvendelse av det roterende leddet eller svivelanordningen er sammen med fiberoptiske streamerkabler. En fiberoptisk streamkabel omfatter vanligvis en rekke fibrer som kobler alle sensorene i en lang streamkabel til en kombinasjon av en signalkilde, signaldetektor og signalbehandlingsenhet. Det er ingen kjente roterende ledd eller svivelanordninger basert på bulkoptikk som er i stand til å tilveiebringe et roterende ledd på en effektiv måte for en slik samling av optiske fibrer. Streamerkablene har vanligvis en utvendig diameter på 30-50 mm og er mange kilometer lange. De fraktes og legges ut/tas opp igjen fra store spoler for effektiv installasjon og fjerning. Sensorene langs de optiske fibrene bør være uavbrutt tilkoblet spørreenheten for uavbrutt kontroll av riktig drift av streamerkabelen under installasjon, drift og opptak. Dette kan oppnås ved å bruke det foreliggende beskrevne roterende leddet sammen med seismikkabelspolen 30 som en separat enhet. En enda bedre løsning ville være å plassere det roterende leddet ifølge den foreliggende oppfinnelsen inni kjernen på kabelspolen, som vist i FIG. 2. Dette har den fordelen at det reduserer enhetens totale størrelse slik at den kan få plass inni et mindre volum.
Kabelen på spolene må inkludere alle nødvendige fibrer. Men diameteren på ett fiber er bare 250 mikrometer (µm), og det kan integreres et stort antall fibrer i en liten kabel. Kabelen vil vanligvis gå fra én spole til den andre et forholdsvis begrenset antall ganger (flere hundre), og strammingen kontrolleres av den automatiske strekkovervåkingen. Av disse grunnene trenger ikke kabelen ekstra sterk armering for å takle strekket og svært få ekstra elementer som tilleggsbeskyttelse, og dette forenkler den nødvendige strukturen til forbindelseskabelen 3 i det roterende leddet eller svivelanordningen. En fordel med å plassere det roterende leddet inni en kabelspole er at det roterende leddet vil ligge beskyttet inni spolens kjerne. Som et alternativ kan det roterende leddet eller svivelanordningen plasseres i et eget hus. Den begrensede størrelsen på forbindelseskabelen 3 og de små bøyeradiene gjør det mulig å redusere størrelsen på spolene for å tilveiebringe et svært kompakt roterende ledd eller svivelanordning.
Dreiemomentet som trengs for å kontrollere styrearmen, vil også være nokså lavt av de samme grunnene. En viktig parameter i konstruksjonen av et slikt system er maksimum antall rotasjoner. Dette antallet defineres av dimensjonene på hovedkabelspolen og den maksimale lengden på streamerkabelen. Ved å bruke en kabel med liten utvendig diameter og liten bøyeradius kan spolene lages nokså små, selv for et høyt antall rotasjoner.
Svivelen ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan generelt brukes til å redusere eller eliminere torsjon som normalt vil oppstå når man prøver å opprettholde forbindelsen til en kabel som vikles av eller på en kabeltrommel, -spole eller lignende anordning ved bruk av konvensjonelle fremgangsmåter; det betyr at ved anvendelser der et roterende ledd eller en svivelanordning ifølge de foreliggende beskrevne fremgangsmåtene ikke brukes, kan det forventes at det vil oppstå en uønsket mengde torsjon på kabelen på grunn av den roterende trommelen. Slike anvendelser kan være ved tilkobling av sensorer eller instrumentering til roterende eller svingende strukturer, slik som i produksjonsutstyr, byggmaskiner, laboratorieutstyr, transportutstyr, utstyr på skip, tog, bil eller fly.
Svivelanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen er begrenset til et antall rotasjoner som samsvarer med antall viklinger av forbindelseskabelen 3 som er spolt på anordningens spoler. Det roterende leddet eller svivelanordningen egner seg derfor best til anvendelser der det kan forventes et begrenset antall rotasjoner. Men hvis det er tillatt å sette inn en kabelforbindelse, kunne svivelen kobles fra kabelen på slutten av funksjonstiden slik at det gikk an å ”oppdatere” kabelviklingene på svivelen eller skifte ut svivelen med en “ny” med full kapasitet.
Ved å minimalisere diameteren på forbindelseskabelen 3 kan spolediameteren også reduseres, men fremdeles romme et ganske høyt antall viklinger av forbindelseskabelen 3 på spolene 1A,B.
For å kunne redusere spolediameteren og størrelsen vil det også være ønskelig å bruke en forbindelseskabel som kan ha så liten bøyeradius som mulig. En liten bøyeradius på forbindelseskabelen C gjør det også mulig å ha små diametre for styrehjulene 4A på styrearmen 4,1C.
Som vist i FIG. 6 kan svivelen brukes i fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen der en forbindelseskabel 3 plasseres mellom en første struktur 20 og en andre struktur 30 som kan roteres i forhold til hverandre. Når kabelen styres via et roterende ledd eller en svivelanordning som beskrevet i denne redegjørelsen, gjør bruken av svivelanordningen det mulig å forbli tilkoblet til et roterbart element uten at det forårsaker høy og uakseptabel torsjon i forbindelseskabelen 3, for eksempel når den blir brukt til å forbli tilkoblet til en kabel SC som legges ut eller tas opp. Som vist i FIG. 7 kan fremgangsmåten omfatte utlegging og opptak av en seismikkabel SC fra eller på et fartøy 20 på havet. I dette tilfelle kan fremgangsmåten omfatte driften av et system for seismiske undersøkelser der den første strukturen 20 er et fartøy og den andre strukturen 30 er en roterbar trommel for utlegging og opptak av en seismikkabel SC. Seismikkabelen SC kan inneholde et optisk fiber, og kabelen slepes vanligvis etter fartøyet på havet, eller senkes til/heves fra et område på havbunnen.
Selv om FIG. 7 viser at det kan være avstand mellom svivelanordningen 1 og kabeltrommelen 30, vil den andre spolen 1B på svivelen vanligvis være koblet direkte til kabeltrommelen 30, ettersom det er beregnet at den andre spolen 1B skal rotere synkront med kabeltrommelen 30.
Selv om FIG. 7 viser at det roterende leddet/svivelanordningen er koblet mellom skipet og kabelutleggingstrommelen 30, kunne svivelanordningen 1 også kobles mellom kabelutleggingstrommelen 30 og den utlagte streamerkabelen for å redusere torsjonsmoment i streamerkabelen. En fagperson vil også forstå at en svivelanordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan monteres mellom to tilfeldige komponenter i et kabelutleggingssystem som roterer i forhold til hverandre. Hovedfordelen ved bruk av svivelanordningen er at den gir mulighet for at overvåkingsutstyr kan forbli tilkoblet til kabelen og være i drift under utlegging og opptak av kabelen. Dette betyr at enhver skade eller uønsket atferd av kabelen eller dens integrerte eller monterte sensorer kan detekteres før kabelens fulle lengde er lagt ut, og at det kan gjennomføres tiltak for å løse problemet før det er skjedd en permanent eller uopprettelig skade.
En fordel med den foreliggende oppfinnelsen er at det går an å koble en forbindelseskabel 3 til en roterbar del uten at det nødvendigvis bygges opp uakseptabel strekk i kabelen, og uten at det er nødvendig å kutte kabelen, slik som med anordninger av sleperingtypen. Dette er særlig gunstig når en kabel inneholder optiske fibrer, ettersom kutting av optiske fibrer er teknisk komplekst og normalt krever spesialutstyr. Muligheten for en svivel som kan drives med en uavbrutt kabel uten kutting, er attraktiv.
Selv om den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med de spesifikke utførelsesformene som er knyttet til seismiske undersøkelser, skal dette ikke på noen måte tolkes begrensende for de mulige anvendelsene av svivelanordningen, for eksempel innenfor fjernstyring av undervannsbåter, der en kabel ofte kan koble et fjernstyrt fartøy til et kontroll- og kommandosenter. Det kan også tenkes at den foreliggende svivelanordningen kan brukes ved håndtering av hydrauliske kabler i anvendelser der det er av interesse å redusere eller minimalisere vridning/torsjon. Det samme argumentet gjelder også elektriske kabler.
Den foreliggende oppfinnelsen kan også brukes på flytende produksjons, lagringsog lossefartøy (FPSO) når utstyr om bord på fartøy kobles til undervannsenheter. På denne måten kan man la en kabel som senkes i havet fra FPSO-en, utsettes for litt rotasjon i forhold til lengdeaksen uten at dette fører til for stor torsjon i opphengingspunktet på FPSO-en. Det kan også tenkes at svivelanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan brukes til å koble en kabel til en stigerørstruktur ved stigerørets hang-off, der svivelen brukes til å kunne tillate tilstrekkelig rotasjon av kabelen.
I forbindelse med offshoreboring fra flytende fartøy, for eksempel et borefartøy, en borelekter, halvt nedsenkbar borerigg eller lignende er det blitt vanlig å bruke kuleledd eller lignende for å tilpasse fartøyets bevegelse til brønnhodet og annet utstyr på havbunnen. Det kan tenkes at svivelanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan bli anbrakt for å tilveiebringe en svivelfunksjon for en kabelstruktur som er koblet til et roterende bord på fartøyet, eller til og med koblet til selve stigerøret, muligens en kabelstruktur som er en del av selve stigerøret.
Rekkevidden av den foreliggende oppfinnelsen er angitt av det medfølgende settet med patentkrav. I konteksten av kravene utelukker ikke termene “omfattende” eller “omfatter” andre mulige elementer eller trinn. I tillegg skal bruken av referanser som “en” eller “et” osv ikke tolkes som at det utelukker flertall. Bruk av referansetegn i patentkravene i forhold til elementer som vises på figurene, skal heller ikke tolkes som en begrensning av oppfinnelsens omfang. Videre kan individuelle trekk som er nevnt i ulike patentkrav, kan med fordel muligens kombineres, og omtalen av disse trekkene i forskjellige patentkrav utelukker ikke at en kombinasjon av trekkene kan være mulig og fordelaktig.
Claims (25)
1. Roterende ledd eller svivelanordning (1) for å muliggjøre en uavbrutt virkende forbindelse mellom to elementer som roterer i forhold til hverandre, der anordningen er
k a r a k t e r i s e r t v e d
- minst to spoler 1A,B som vikler opp en forbindelseskabel (3), en første spole 1A som er fast koblet til et første statisk element (40), og en andre spole (1B) som er fast koblet til et andre, roterbart element (30), der den første og andre spolen er plassert inni hverandre,
og
- en roterbar styrearm (1C) som beveger kabelen mellom den første spolen (1A) og den andre spolen (1B).
2. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge krav 1 der forbindelseskabelen 3 kommer inn til/forlater spolene (1A,B) på den samme siden av spolene.
3. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1-2, omfattende en mekanisme for å rotere styrearmen (4) i begge retninger.
4. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, omfattende et system for å kontrollere strekket i kabelen mellom spolene.
5. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der den første og andre spolen ligger på en rett linje eller har en nesten parallell rotasjonsakse (A).
6. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der rotasjonsaksen (A) for styrearmen er på linje med eller er nesten parallell med aksen av spolene.
7. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der styrearmen (4) roteres av én eller flere anordninger av en gruppe, omfattende elektriske midler, hydrauliske midler og mekaniske midler.
8. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der styrearmen (4) kontrolleres ved hjelp av friksjon eller en torsjonsfjær.
9. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, omfattende torsjonsovervåkingsmiddel på minst én av de minimum to spolene (1A,B) eller på styrearmen (4).
10. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, omfattende kabelinnstillingsmiddel (9) anbrakt for å plassere kabelen på en kontrollert måte på spolene (1A,B).
11. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der forbindelseskabelen (3) styres av én eller flere kabelføringselementer (4A,9), koblet til styrearmen (4).
12. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge krav 11, der ett eller flere kabelføringselementer omfatter ett eller flere hjul med et spor langs felgen for styring av kabelen.
13. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der styrearmen (4) omfatter en mekanisk giranordning som sørger for riktig rotasjon av styrearmen (4).
14. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge krav 13, der den mekaniske giranordningen for styrearmen (4) sørger for en kobling mellom den første spolen (1A) og den andre spolen (1B), og på den måten gir kontrollerbar rotasjon av styrearmen (1C) i forhold til den første spolen (1A) og den andre spolen (1B).
15. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 3-5, der styrearmen er koblet til det tredje elementet via en fjæranordning for å holde forbindelseskabelen (3) mellom den første og den andre spolen (1A,B) stram.
16. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der forbindelseskabelen (3) omfatter et optisk fiber.
17. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, omfattende et kontrollsystem for å regulere styrearmens rotasjon, for å sikre at styrearmen roteres med en rotasjonshastighet tilpasset det å bevege en del av forbindelseskabelen (3) mellom den første og den andre spolen (1A,B), og samtidig holde forbindelseskabelen stram, dvs. kontrollere strekket i forbindelseskabelen (3).
18. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der den første spolen (1A) er festet til et fartøy, for eksempel på dekket til et fartøy.
19. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der den andre spolen (1B) er koblet til en kabeltrommel eller kabelspole (30) som inneholder minst en del av en seismisk streamer (SC).
20. Roterende ledd eller svivelanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, der den roterbare styrearmen (1C) roteres kontrollert i forhold til rotasjonshastigheten til den andre spolen 1B med et fast forhold, f.eks. forholdet 0,5.
21. Fremgangsmåte for å muliggjøre en uavbrutt virkende forbindelse mellom to elementer (30, 40), som roterer i forhold til hverandre, fremgangsmåten omfattende
- plassering av et roterende ledd eller en svivelanordning (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, mellom de to elementene (30, 40).
22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, omfattende utlegging eller opptak av en seismikkabel (SC) fra eller på et fartøy (20) på havet.
23. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-22, omfattende utlegging eller opptak av en seismikkabel (SC) på eller fra et område på havbunnen.
24. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-23, omfattende drift av et system for seismiske undersøkelser, ved å feste den første spolen (1A) på et fartøy (20) og koble den andre spolen (1B) til en roterbar trommel (30) for utlegging eller opptak av en seismikkabel (SC).
25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, der trinnet med drift av et system for seismiske undersøkelser omfatter sleping av en seismikkabel (SC) inneholdende et optisk fiber etter et fartøy (20) på havet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP10156298 | 2010-03-12 | ||
PCT/EP2011/053703 WO2011110667A2 (en) | 2010-03-12 | 2011-03-11 | Rotary joint/swivel device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20121137A1 NO20121137A1 (no) | 2012-10-08 |
NO345393B1 true NO345393B1 (no) | 2021-01-18 |
Family
ID=42633144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20121137A NO345393B1 (no) | 2010-03-12 | 2011-03-11 | Roterende ledd/svivelanordning |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9099851B2 (no) |
BR (1) | BR112012022795B8 (no) |
GB (1) | GB2491542B (no) |
NO (1) | NO345393B1 (no) |
WO (1) | WO2011110667A2 (no) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8720811B2 (en) * | 2011-03-07 | 2014-05-13 | Stoneage, Inc. | Apparatus and method for storing and dispensing a pressure hose |
WO2013165903A1 (en) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | Adc Telecommunications , Inc. | Cable storage spool with center feed |
JP6112714B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2017-04-12 | 日特エンジニアリング株式会社 | コイル製造装置 |
US9988248B2 (en) * | 2014-04-04 | 2018-06-05 | David R. Hall | Accurate position tracking for motorized lifting device |
WO2016118015A1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | National Oilwell Varco Norway As | Winch drum with internal wire storage |
NO340968B1 (no) * | 2015-08-13 | 2017-07-31 | Hellenes Subsea As | System for betjening av en eller flere undersjøiske, hydrauliske aktuatorer via en navlestreng |
KR102538687B1 (ko) * | 2016-02-05 | 2023-05-30 | 엘에스전선 주식회사 | 해저케이블용 이중턴테이블 |
EP3548911B1 (en) | 2016-11-30 | 2023-09-20 | TracInnovations ApS | Medical scanner accessory system and medical scanner |
FR3062967B1 (fr) * | 2017-02-16 | 2019-04-19 | Conductix Wampfler France | Systeme de transfert d'un lien magnetique |
US10804109B2 (en) * | 2017-10-03 | 2020-10-13 | Mattson Technology, Inc. | Surface treatment of silicon and carbon containing films by remote plasma with organic precursors |
CN108285064A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-07-17 | 湖南天剑海洋工程设备有限公司 | 一种卧装一体式无滑环光信号在线传输机构及传输方法 |
EP3626662B1 (de) * | 2018-09-19 | 2021-09-08 | iPEK International GmbH | Kabeltrommel |
CN109502432A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-22 | 上海艾临科智能科技有限公司 | 电缆卷筒 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO129676B (no) * | 1968-05-17 | 1974-05-13 | Fathom Oceanology Ltd | |
GB1416486A (en) * | 1972-06-05 | 1975-12-03 | Fathom Oceanology Ltd | Cable transfer apparatus |
US5284323A (en) * | 1992-02-06 | 1994-02-08 | Pawkett James P | Apparatus for marine seismic cable retrieval and deployment |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2210355A (en) | 1987-09-21 | 1989-06-07 | Ametek Offshore | Spooled umbilical system |
US4795107A (en) * | 1988-03-10 | 1989-01-03 | Wardell Williams | Fishing line transfer apparatus |
FR2643624B1 (fr) | 1989-02-24 | 1991-11-22 | Enrouleur Electr Moderne | Dispositif a enrouleur-derouleur pour annuler la torsion dans un lien au niveau d'une liaison tournante |
FR2645360B1 (fr) * | 1989-03-31 | 1994-03-25 | Ifremer | Procede et dispositif pour lier in situ un cable de transmission a un cable porteur |
US20060209633A1 (en) | 2005-03-17 | 2006-09-21 | George Nicholas C | Ocean bottom seismic sensor cable system including torque-relieving swivel |
US7510349B2 (en) | 2006-04-20 | 2009-03-31 | Optoplan As | Ocean bottom seismic station installation |
-
2011
- 2011-03-11 BR BR112012022795A patent/BR112012022795B8/pt active IP Right Grant
- 2011-03-11 NO NO20121137A patent/NO345393B1/no unknown
- 2011-03-11 WO PCT/EP2011/053703 patent/WO2011110667A2/en active Application Filing
- 2011-03-11 GB GB1218270.5A patent/GB2491542B/en active Active
- 2011-03-11 US US13/634,419 patent/US9099851B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO129676B (no) * | 1968-05-17 | 1974-05-13 | Fathom Oceanology Ltd | |
GB1416486A (en) * | 1972-06-05 | 1975-12-03 | Fathom Oceanology Ltd | Cable transfer apparatus |
US5284323A (en) * | 1992-02-06 | 1994-02-08 | Pawkett James P | Apparatus for marine seismic cable retrieval and deployment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130003496A1 (en) | 2013-01-03 |
GB2491542A (en) | 2012-12-05 |
US9099851B2 (en) | 2015-08-04 |
NO20121137A1 (no) | 2012-10-08 |
GB2491542B (en) | 2015-08-19 |
BR112012022795A2 (pt) | 2018-05-22 |
WO2011110667A2 (en) | 2011-09-15 |
BR112012022795B1 (pt) | 2021-05-25 |
BR112012022795B8 (pt) | 2022-05-03 |
GB201218270D0 (en) | 2012-11-28 |
WO2011110667A3 (en) | 2012-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO345393B1 (no) | Roterende ledd/svivelanordning | |
US10508000B2 (en) | Internal winch for self payout and re-wind of a small diameter tether for underwater remotely operated vehicle | |
JP6271420B2 (ja) | 遠隔操作水中作業機のためのデュアルモード光ファイバケーブルシステム | |
US7621229B2 (en) | Systems and methods for tethering underwater vehicles | |
NO318635B1 (no) | Undervannsforrigling og kraftforsyning. | |
AU2007303966B2 (en) | Apparatus and method for use in handling an elongate member | |
NO314521B1 (no) | Apparat for installering av en sensor på et målested som kan nås av en kanalordning og i hvilket minst ±n fysisk parameter skal måles | |
NO317224B1 (no) | Undervannsrel± for kraft og data | |
NO20110347A1 (no) | Managementsystem for navlestreng og fremgangsmate for bronnintervensjon | |
US5921497A (en) | Cable rotary joint | |
MX2011012076A (es) | Metodo de transferencia de fluidos entre un primer buque y un segundo buque, y sistema de transferencia para la implementacion de dicho metodo. | |
NO338084B1 (no) | Telemetrisystem for toveis kommunikasjon av data mellom et brønnpunkt og en terminalenhet plassert på overflaten | |
EP2324188B1 (en) | Tube/pipe spooling device | |
US8960646B2 (en) | Apparatus and method for use in handling a load | |
EP2921445B1 (en) | Connecting an underwater vehicle to a tether | |
CN116199051A (zh) | 一种用于水下光纤微缆的恒张力收放装置 | |
NO862894L (no) | Boeyelig forbindelse mellom to legemer. | |
JPS63206711A (ja) | 無接点ケ−ブル接続装置 |