NO851177L - Kabelspenneanordning. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører kabelspenneranord-ninger og særlig, men ikke utelukkende, anordninger for automatisk regulering av spenningen i kabler.

Det er, f.eks. ved luft, ofte nødvendig å overvåke og

justere strekkspenningen i kablene for å kompensere ytre krefter, såsom vind, som kan endre spenningen i kabelen i et relativt kort tidsrom. De fleste, eksisterende systemer er avhengig av et ytre, hydraulisk kraftaggregat, og disse er lite egnet for anvendelse på avsidesliggende steder hvor elektrisk kraft er begrenset eller ikke tilgjengelig. Selvdrevne spenneranordninger har vært fore-slått, men disse har hittil vært uhåndterlige og ikke egnet for innmontering i selve stagene. De er derfor vanskeligere å anvende og mer utsatt for hærverk.

Oppfinnelsens formål er å frembringe en forbedret kabelspenneranordning og fortrinnsvis en automatisk strekkspennings-regulator for innmontering i et stag.

Det er ifølge et særtrekk ved oppfinnelsen frembrakt en kabelspenneranordning med en drivinnretning for overføring av strekkkspenning til en kabel, og en energiopptakerinnretning for lagring av energi når strekkspenningen i kabelen øker, og for aktivisering av drivinnretningen slik at kabelen strammes når strekkspenningen i kabelen avtar.

Ved en foretrukket utførelsesform vil drivinnretningen slakke kabelen bare når strekkspenningen i kabelen overstiger et forutvalgt nivå. Drivinnretningen kan være utstrekkbar og eksempelvis bestå av et stempel/sylinderaggregat, og energiopptakerinnretningen kan normalt opprettholde en sammentrukket stilling.

Dersom det anvendes et stempel/sylinderaggregat, kan dette innbefatte et væskereservoar, og energiopptakerinnretningen kan innbefatte et gassreservoar som ved en bevegelig vegg eller liknende er atskilt fra væskereservoaret, hvorved bevegelse av stempelet i en retning for komprimering av væsken i væskereservoaret, forårsaker bevegelse av veggen i en retning for komprimering av gassen i gassreservoaret. Væskereservoaret kan omfatte første og andre kamre som er forbundet med hverandre gjennom en strømningsbane. Utstrekking av drivinnretningen vil således bevirke en minskning i volumet av det andre kammer med derav følgende innstrømning av væske i de to kamre. Strømningsbanen kan innbefatte en ventil eller en forsnevring, eksempelvis en trykk-a<y>lastningsventil, som kan være slik anordnet at det bare kan strømme væske fra det andre kammer til det første kammer når trykkforskjellen mellom kamrene overstiger et forutvalgt nivå.

Det er fortrinnsvis opprettet en separat strømningsbane fra det første til det andre kammer, og banen kan innbefatte en enveisventil eller trykkavlastningsventil.

Disse anordnete strømningsbanertjener for demping ved utstrekking og/eller sammentrekking av drivinnretningen, men en slik demping kan oppnås ved anvendelse av hvilken som helst, egnet anordning.

Ifølge et annet særtrekk ved oppfinnelsen er det frembrakt en spenneranordning som omfatter en forlengbar drivinnretning med et stempel/sylinderaggregat med første og andre væskekamre, hvor det andre væskekammer har en vegg som dannes av stempelet, slik at utstrekking av drivinnretningen medfører bevegelse av stempelet i slik retning at volumet av nevnte kammer reduseres, en strømningsbane mellom det første og det andre kammer, og en energiopptakerinnretning som står i forbindelse med det første kammer, for lagring og frigjøring av energi til væsken i det første kammer under påvirkning av trykkvariasjoner i kammeret, idet energi lagres ved utstrekking av drivinnretningen og frigjøres for å bevirke sammentrekking av drivinnretningen.

I sistnevnte tilfelle kan anordningen også omfatte en ventil for innsnevring i strømningsbanen hvorved væske strømmer fra det andre til det første kammer, slik at utstrekkings-bevegelse av drivinnretningen bare kan forekomme når trykkforskjellen mellom det første og det andre kammer overstiger et forutbestemt nivå.

Væske kan fortrinnsvis bare strømme fra det første til det andre kammer når trykkforskjellen mellom kamrene synker under et forutbestemt nivå.

Ifølge et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen er det frembrakt en automatisk kabelspenneranordning som omfatter en drivinnretning for endring av strekkspenningen i en kabel i avhengighet av ytre krefter som påvirker kabelen, og midler for utsjalting av drivinnretningen når strekkspenningen i kabelen ligger mellom forutbestemte nivåer.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk delsnitt av en kabelspenneranordning. Fig. 2a-2d viser skjematiske delsnitt av anordningen ifølge fig. 1, under ulike trinn i dens funksjonssyklus. Fig. 3 viser et utsnitt som mer detaljert illustrerer konstruksjonen av en anordning av typen ifølge fig. 1. Fig. 4 viser et lengdesnitt av en annen utførelsesform, hvor sylinderen og ankrene er utelatt.

En kabelspenneranordning er i fig. 1 generelt betegnet med 10. Anordningen omfatter en sylinder 11 som opptar et glidbart opplagret stempel 12 med en stang 13 som strekker seg ut fra den ene sylinderende. Både sylinderen 11 og stangen 13 er i sine ytterender utstyrt med kabelankre 14.

Stempelet 12 innbefatter to atskilte stempelelementer 15 og 16 som avgrenser to ringformete oljekamre 17 og 18. Det første kammer 17 er beliggende mellom elementene 15 og 16 og står i forbindelse med den hule stempelstang 13 gjennom kanaler 19 og 19a. Det hule innerparti 20 av stempelstangen 13 er ved hjelp av en glidbar vegg 21 delt i et gassreservoar 22 på høyre side og et oljekammer 23 som er beliggende til venstre og danner en for-lengelse av det første kammer.

Det er opprettet to strømningsbaner 24 og 25 i det andre stempelelement 16. Den øvre strømningsbane 24 opptar en trykkavlastningsventil 26 innbefattende en enveisventil for avsperring av en væskestrøm langs strømningsbanen 24 fra det første kammer 17 til det andre kammer 18. Den nedre strømningsbane 25 opptar en enveisventil 27 som bevirker at væskestrømmen bare begrenses til retning fra det første kammer til det andre kammer.

Forut for innmonteringen i en kabel fylles oljekamrene 17 og 18 samt kammeret 23 med olje, og gassreservoaret 22 fylles med gass, idet det innbyrdes trykk velges slik at stempelet tvinges mot den lukkete ende 28 av sylinderen 11. Denne posisjon er vist i fig. 1 og 2a. Når anordningen 10 er innkoplet i en kabel, vil oljetrykket mot stempelet bevirke at kabelen holdes strukket, slik det fremgår av fig. 2b.

Når anordningen 10 befinner seg i spent tilstand, vil stempelelementet 16 virke mot oljen i det andre kammer 18 i en retning for komprimering, men da oljen i realiteten er ukompri-merbar, vil det ikke forekomme bevegelse av stempelet 12. Dersom strekkraften mot anordningen 10 øker, eksempelvis på grunn av et vindkast eller grunnet sammentrekning av kabelen som følge av temperaturforandring, vil oljetrykket i det andre kammer 18 øke, til trykkfallet over trykkavlastningsventilen 26 når et forutbestemt nivå, hvoretter ventilen 26 åpnes og olje innstrømmer i det første kammer fra det andre kammer og videre inn i oljereser-voaret 23 og tvinger den bevegelige vegg 21 tilbake ved komprimering av gassen i gassreservoaret 22. Når væsken utstrømmer fra det andre kammer 18, kan stempelet 12 beveges, slik at anordningen 10 forlenges og strekkspenningen i kabelen reduseres. Denne prosess er vist i fig. 2c.

Når oljen strømmer fra det andre kammer 18 til det første kammer 17, vil trykkfallet mellom kamrene reduseres, hvorved trykkavlastningsventilen 26 vil stenges temmelig raskt og fastlåse stempelet 12 i dets nye posisjon.

Dersom strekkspenningen i kabelen deretter synker vil trykket i det andre kammer avta, og det vil temmelig hurtig vise seg at trykket i det første kammer er høyere enn trykket i det andre kammer grunnet den kraft som utøves mot den bevegelige vegg 21 av gassen i reservoaret 22. Dette gassovertrykk vil deretter tvinge oljen ut av det første kammer 17 og inn i det andre kammer 18 gjennom enveisventilen 27, helt til anordningen er tilbakeført til en stabil, sammentrukket stilling.

Det er åpenbart at den strekkspenning ved hvilken anordningen vil begynne å forlenges, kan forutinnstilles ved riktig valg av utgangstrykkene for olje og gass og på grunnlag av den valgte type av trykkavlastningsventil. De to første av disse parametre er også bestemmende for den strekkspenningsreduksjon som kreves for at anordningen skal kunne tilbakeføres til sin sammentrukne stilling. Ved en hensiktsmessig tilrettelagt frera-stillingsprosess vil det således kunne frembringes en kabelspenneranordning som vil opprettholde en forutvalgt grad av strekkspenning i kabelen ved automatisk å kompensere for de variasjoner i kabelspenningen som skyldes ytre miljøforhold.

Det bør bemerkes at den hovedkonstruksjon som er beskrevet i det ovenstående, vil kunne modifiseres på flere måter. Tilbake-strømningsbanen 25 kan f.eks. innbefatte en trykkavlastningsventil, eller det kan anvendes enveisventiler i begge strømnings-baner, dersom et funksjonsmessig dødbånd er uønsket. Videre vil det andre stempelelement 16 kunne utelates og ventilene 26 og 27 plasseres i kanalene henholdsvis 19 og 19a, eller i kanaler i en tverrvegg i kammeret 23. Selv om en opptakerinnretning for gass-energi er særlig hensiktsmessig, kan andre, egnete innretninger komme til anvendelse uten nødvendigvis å være innmontert i stempelstangen 13.

Fig. 3 viser et mer detaljert riss av anordningens kon-struksjon, hvorav det fremgår at stempelet kan være sammensatt av flere elementer. Særlig de to stempelelementer 15 og 16 kan bestå av ringdeler som holdes atskilt av en avstandsholder 29 og er fastlåst mellom en mutter 30 og et anslag 31 på stempelstangen 13. Den bevegelige vegg 21 kan være utstyrt med ben 32 hvorved den forhindres i å blokkere kanalene 19 og 19a og låse anordningen. Det kan i sylindrene 11 og stempelstangen 13 være innmontert innløpsventiler 32 for innføring av olje og gass.

I hver av figurene er det vist en enkelt fluidumsbane 24 og en enkelt returbane 25. Det vil i praksis ofte være ønskelig at den ene eller begge banene 24 og 25 er anordnet i flere eksemplarer, for å øke strømningsmengden mellom kamrene og derved forbedre anordningens reaksjonsevne. Ved en utførelsesform av anordningen er det eksempelvis opprettet førti fluidumsbaner 24, hver med en hensiktsmessig ventil, hvorved det oppnås en for-lengelse av 1 m/sek.

Fig. 4 viser en alternativ utførelsesform hvor glideven-tilen 26 og enveisventilen 27 er innmontert i en tverrvegg i kammeret 23, som tidligere omtalt. Sylinderen 11 er utelatt i denne figur, men er fastgjort rundt den venstre ende av stempelet 12 ved hjelp av et ringformet skrulokk 40. Stempelhodet 41 beveges i sylinderen, og utøver trykk mot oljen i kammeret 18, når kabelen er strukket. Den trykkpåvirketeolje strømmer gjennom tverrkanaler 42 inn i et kammer 43 som er atskilt fra kammeret 23 ved hjelp av en vegg 44. En trykkavlastningsventil 26 som opptas i en åpning i veggen 44, tillater olje å strømme fra kammeret 43 til kammeret 23, når stempelhodet 41 ved sin bevegelse har øket trykket i kammeret 43 til et forutbestemt nivå over trykket i

kammeret 23.

Ved innstrømningen av trykkolje i kammeret 23 beveges glideveggen 21 mot høyre og komprimerer derved gassen i kammeret 22, som tidligere beskrevet. Enveisventilen 27 er dannet av en gruppe returkanaler 4 5 som er anordnet i et ringmønster i veggen 44, og en tetningsbrikke 46 som holdes i stilling for stenging av kanalene 45 under innvirkning av trykket i kammeret 43.

Ved avlastning av strekkspenningen i kabelen vil den kom-primerte gass i kammeret 22 bevirke at trykket i kammeret 23 øker og til sist overstiger trykket i kammeret 44 i tilstrekkelig grad til at brikken 4 6 skyves mot høyre, hvorved olje kan strømme fra kammeret 23 til kammeret 43 og derved muliggjøre sammentrekking av spenneranordningen 10.

Den nødvendige trykkforskjell for bevegelse av brikken 46 avhenger i stor grad av størrelsesforholdet mellom de flatepar-tier av brikken som påvirkes av trykket i henholdsvis kammeret 43 og kammeret 23.

Claims (13)

1. Kabelspenneranordning, karakterisert ved at den omfatter en drivinnretning for justering av spenningen i en kabel, og en energiopptakerinnretning for lagring av energi når strekkspenningen i kabelen øker, og for aktivisering av drivinnretningen, for stramming av kabelen, når strekkspenningen i kabelen avtar.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at drivinnretningen er anordnet for å slakke kabelen bare når strekkspenningen i kabelen overstiger et forutbestemt nivå.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at drivinnretningen som er utstrekkbar, van-ligvis holdes i sammentrukket stilling ved hjelp av energiopptakerinnretningen.

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at den omfatter et væskereservoar og at energiopptakerinnretningen innbefatter et gassreservoar som er atskilt fra væskereservoaret ved en bevegelig vegg eller liknende, og at bevegelse av drivinnretningen på en måte for komprimering av væsken i væskereservoaret bevirker bevegelse av veggen på en måte som medfører komprimering av gassen i gassreservoaret.

5. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at væskereservoaret innbefatter et første og et andre kammer som er forbundet med hverandre gjennom en strømningsbane.

6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at utstrekking av drivinnretningen medfører redusert volum i det andre kammer med derav følgende innstrømning av væske i det første kammer.

7. Anordning i samsvar med krav 5 eller 6, karakterisert ved at strømningsbanen innbefatter en ventil, fortrinnsvis en trykkavlastningsventil, eller en forsnevring.

8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at væske bare kan strømme fra det andre kammer til det første kammer når trykkdifferansen mellom kamrene overstiger et forutbestemt nivå.

9. Anordning i samsvar med et av kravene 4-8, karakterisert ved en separat strømningsbane som forløper fra det første til det andre kammer og innbefatter en enveisventil eller trykkavlastningsventil.

10. Spenneranordning, karakterisert ved at den omfatter en utstrekkbar drivinnretning innbefattende et stempel-/sylinderaggregat med et første og et andre væskekammer, hvor det andre kammer er utstyrt med en vegg som dannes av stempelet, hvorved utstrekking av drivinnretningen medfører bevegelse av stempelet i en retning for redusering av volumet i dette kammer, en strømningsbane mellom det første og det andre kammer, og en energiopptakerinnretning som står i forbindelse med det første kammer, for lagring og frigjøring av energi til væsken i det første kammer under påvirkning av trykkvariasjoner i kammeret, hvorved energi lagres ved utstrekking av drivinnretningen og frigjøres for å bevirke sammentrekking av drivinnretningen .

11. Anordning i samsvar med krav 10, karakterisert ved en ventil eller forsnevring i strømningsbanen, hvorved væske vil strømme fra det andre kammer til det første kammer, slik at drivinnretningen bare kan utstrekkes når trykkdifferansen mellom det første og det andre kammer overstiger et forutbestemt nivå.

12. Anordning i samsvar med krav 10 eller 11, karakterisert ved at væske bare vil kunne strømme fra det første kammer til det andre kammer når trykkdifferansen mellom kamrene synker under et forutbestemt nivå.

13. Automatisk kabelspenneranordning, karakterisert ved at den omfatter en drivinnretning for variering av strekkspenningen i en kabel i avhengighet av ytre krefter som påvirker kabelen, og midler for utsjalting av drivinnretningen når strekkspenningen i kabelen ligger mellom forutbestemte nivåer.