RU2785870C1

RU2785870C1 - Synthetic fibre cable with elongation and heating indication

Info

Publication number: RU2785870C1
Application number: RU2021136459A
Authority: RU
Inventors: Хьертур ЭРЛЕНДССОН; Джон Этли МАГНУССОН
Original assignee: Хэмпиджан Хф.
Priority date: 2019-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2022-12-14

Abstract

FIELD: cables.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the design features of cables. Cable is configured for the heating and elongation thereof to be tracked and comprises a segment of a core cable and a hollow braided reinforcing element containing synthetic fibres. Said segment of a core cable comprises fibre-optic conductors, wherein each of the conductors has a spiral shape, and a solid flexible thermoplastic material fully enclosing the fibre-optic conductors inside thereof. Herewith, one of the fibre-optic conductors is used to transmit Raman backscattering wavelengths, and the other of the fibre-optic conductors is used to transmit Brillouin scattering wavelengths. Also claimed is a combination of the cable with a polling apparatus configured to read and interpret Raman backscattering, connected to and communicating with a fibre-optic conductor. Also claimed is a method for determining the elongation of a load-bearing cable.

EFFECT: lower weight of the cable capable of sustaining typical destructive forces and easily tested for heating and elongation.

16 cl, 18 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области кабелей и, в частности, к кабелям, имеющим усиливающий элемент, изготовленный из синтетических волокон, относящихся к классу, известному как суперволокна. Более конкретно, настоящее изобретение относится к кабелям, имеющим усиливающий элемент, сформированный из синтетического суперволокна, которые легче тросов из стальной проволоки и рассчитанные на растягивающие нагрузки, выполненные с возможностью намотки на барабаны и лебедки и прохождения через шкивы и, дополнительно, с возможностью передавать сигналы данных и, при необходимости, электричество.The present invention relates to the field of cables, and in particular to cables having a reinforcing element made from synthetic fibers belonging to the class known as superfibers. More specifically, the present invention relates to cables having a reinforcing element formed from synthetic superfiber, which are lighter than steel wire ropes and designed for tensile loads, configured to be wound on drums and winches and passed through sheaves and, additionally, with the ability to transmit signals data and, if necessary, electricity.

Уровень техникиState of the art

Кабели, имеющие усиливающие элементы, сформированные из суперволокон, имеют преимущество по сравнению с традиционными тросами из стальной проволоки, заключающееся в том, что суперволоконные усиливающие элементы накапливают значительно меньше кинетической энергии по сравнению с тросами из стальной проволоки и, поэтому, значительно менее опасны при внезапном обрыве. Наоборот, тросы из стальной проволоки работают как пружины, накапливающие энергию, и при внезапном обрыве такого троса из стальной проволоки его концы отскакивают с огромной накопленной энергией, и иногда могут убить и искалечить членов экипажа и других лиц, находящихся рядом с тросом, и повредить оборудование.Cables having reinforcing elements formed from superfibres have the advantage over traditional steel wire ropes that superfibre reinforcing elements store significantly less kinetic energy compared to steel wire ropes and are therefore much less dangerous in the event of a sudden cliff. Conversely, steel wire ropes act as energy storage springs and when such a steel wire rope suddenly breaks, its ends bounce with tremendous stored energy and can sometimes kill and injure crew members and others near the rope and damage equipment. .

Поэтому важно заменить тросы из стальной проволоки на кабели, в которых в их усиливающих элементах применяются суперволокна.Therefore, it is important to replace steel wire cables with cables that use superfibers in their reinforcing elements.

Другим преимуществом кабелей, в которых для их усиливающих элементов применяются суперволокна, по сравнению с тросами из стальной проволоки, является то, что кабели с усиливающим элементом из суперволокон не ржавеют и имеют меньший вес и в воздухе, и в воде, по сравнению с тросами из стальной проволоки. Меньший вес обусловливает применение менее громоздкого и менее дорогого оборудования и технических средств, а отсутствие ржавчины может увеличить срок службы и повысить безопасность при эксплуатации.Another advantage of cables that use superfibers for their reinforcing elements, compared to steel wire ropes, is that cables with superfiber reinforcing elements do not rust and have less weight in both air and water compared to cables made of steel wire. Lighter weight means less bulky and less expensive equipment and facilities, and the absence of rust can increase service life and improve operational safety.

Однако, основной проблемой, ограничивающей применение кабелей с усиливающим элементом из суперволокон вместо тросов из стальной проволоки, заключается в том, что кабели с усиливающими элементами из суперволокон склонны к катастрофическому разрушению из-за не обнаруженного постоянного удлинения в конкретной области кабеля, поскольку такие кабели, применяемые для динамических задач, должны быть защищены оболочкой и, поэтому, их труднее проверять. Кроме того, поскольку они не ржавеют, трудно определить их остаточный срок службы. Если нет возможности отслеживать температуру внутри кабеля, а также его удлинение (удлинение также в этой отрасли известно как «деформация») троса или кабеля с усилителем из суперволокна, то невозможно точно спрогнозировать катастрофическое разрушение кабеля с усиливающим элементом из суперволокна. Как было указано выше, такое разрушение может привести к потере человеческой жизни или конечности, а также к повреждению оборудования.However, the main problem limiting the use of cables with superfibre reinforcement instead of steel wire ropes is that cables with superfibre reinforcement are prone to catastrophic failure due to undetected permanent elongation in a particular area of the cable, because such cables, used for dynamic tasks must be protected by the shell and are therefore more difficult to check. In addition, since they do not rust, it is difficult to determine their remaining service life. If it is not possible to monitor the temperature inside the cable, as well as its elongation (elongation is also known in this industry as "deformation") of a superfiber reinforced rope or cable, then it is not possible to accurately predict the catastrophic failure of a superfiber reinforced cable. As stated above, such destruction can result in the loss of human life or limb, as well as damage to equipment.

Вышеописанные проблемы ограничивают принятие отраслью кабелей с усилителем из суперволокон вместо стальных тросов. Это является проблемой, поскольку стальные тросы продолжают убивать и калечить членов экипажа, когда кабели с усиливающим элементом из суперволокон не используются.The problems described above limit the industry's acceptance of superfiber reinforced cables instead of steel cables. This is a problem, as steel cables continue to kill and maim crew members when superfibre reinforced cables are not used.

Таким образом, благодаря преимуществам в области безопасности и экономическим преимуществам кабелей с усиливающим элементом из суперволокон по сравнению со стальными тросами, понятно, что уже давно в отрасли имеется потребность в кабеле, который позволит непрерывно отслеживать его внутреннюю температуру и удлинение и/или ползучесть кабеля.Thus, due to the safety and economic advantages of superfiber reinforced cables over steel cables, it is understood that there has long been a need in the industry for a cable that can continuously monitor its core temperature and cable elongation and/or creep.

В некоторых предлагавшихся решениях этих проблем предлагалось формировать кабели с магнитами, расположенными в сердечнике, расположенном внутри синтетического усиливающего элемента. Эта концепция заключалась в использовании магнитов для отслеживания как нагрева, так и удлинения. Главная проблема этой концепции заключается в том, что проверка может осуществляться только на части кабеля, где расположено сенсорное оборудование, а не на любой длине вдоль всего кабеля. Поскольку нецелесообразно всегда использовать дистанционно управляемые подвижные устройства, которые имеют сенсорное оборудование для постоянного мониторинга длинных участков кабелей, которые могут иметь длину в тысячи метров, и могут находиться под водой, или крановый трос может постоянно двигаться, такие решения не нашли широкого распространения.Some proposed solutions to these problems have suggested forming cables with magnets located in a core located inside a synthetic reinforcing element. This concept was to use magnets to track both heating and elongation. The main problem with this concept is that the test can only be carried out on the part of the cable where the sensor equipment is located, and not on any length along the entire cable. Since it is impractical to always use remotely operated mobile devices that have sensor equipment to continuously monitor long stretches of cables that may be thousands of meters long and may be underwater, or a crane cable may be constantly moving, such solutions have not been widely adopted.

Специалистам в отрасли производства оптических кабелей, с которыми мы работали, известно, что для использования оптических кабелей для мониторинга удлинения или деформации или нагрева объектов, нужны по меньшей мере два оптических кабеля, при этом оптические волокна внедрены в объект и прочно контактирую с ним, и где другой оптический кабель находится в конфигурации «свободная трубка», что означает, что оптический кабель свободно расположен в трубке, а трубка внедрена в объект. Концепция заключается в том, что поскольку оптическое волокно, свободно расположенное в трубке, не подвергается какому-либо удлинению и/или деформации и/или напряжению, то можно его точно использовать для определения удлинения внедренного волокна, используя методы, хорошо известные в отрасли, включая показания рассеяния Бриллюэна (бриллюэновского рассеяния), где такие показания сравниваются между оптическим волокном в «свободной трубке» и оптическим волокном, прикрепленным к объекту, например, бетонной структурой, для определения удлинения прикрепленного оптического волокна и, таким образом, структуры, к которому это волокно прикреплено. Знания и тенденция в отрасли заключаются в том, чтобы при мониторинге удлинения удерживать оптические волокна как можно более прямыми. Предпринимались попытки отслеживать удлинение кабелей с синтетическими усиливающими элементами с помощью оптических волокон, расположенных внутри кабеля, но все такие попытки оказались неудачными. (Конфигурация «свободной трубки» для целей настоящего изобретения содержит любую конструкцию, в которой оптоволоконный проводник может свободно скользить относительно окружающих объектов, таких как другие компоненты структуры, не образующие оптоволоконный проводник, например, не являющиеся буерным слоем, охватывающим оптическое волокно или любой изоляцией, сформированной интегрально с оптоволоконным проводником; кроме того, конфигурация «свободной трубки» содержит любую конструкцию, где оптоволоконный проводник, включая буфер и/или изоляцию, сформированную интегрально с оптоволоконным проводником, может скользить относительно непосредственно окружающих объектов, таких, как, в случая кабеля или троса, волокна или нити сердечника кабеля или троса, или даже другие оптоволоконные проводники внутри кабеля или троса).It is known to those in the optical cable industry that we have worked with that to use optical cables to monitor the elongation or deformation or heating of objects, at least two optical cables are needed, with the optical fibers embedded in the object and in firm contact with it, and where the other optical cable is in a "loose tube" configuration, which means that the optical cable is loose in the tube and the tube is embedded in the object. The concept is that since an optical fiber loose in a tube is not subject to any elongation and/or deformation and/or stress, it can be accurately used to determine the elongation of an embedded fiber using techniques well known in the industry, including Brillouin scattering (Brillouin scattering) readings, where such readings are compared between an optical fiber in a "free tube" and an optical fiber attached to an object, such as a concrete structure, to determine the elongation of the attached optical fiber and thus the structure to which the fiber is attached. The knowledge and trend in the industry is to keep the optical fibers as straight as possible when monitoring elongation. Attempts have been made to track the elongation of cables with synthetic amplifying elements using optical fibers located inside the cable, but all such attempts have been unsuccessful. (The "free tube" configuration for the purposes of the present invention includes any structure in which the fiber optic conductor can slide freely relative to surrounding objects, such as other components of the structure that do not form the fiber optic conductor, for example, are not a buoy layer enclosing the optical fiber or any insulation, formed integrally with the fiber optic conductor; in addition, the "free tube" configuration includes any structure where the fiber optic conductor, including a buffer and/or insulation formed integrally with the fiber optic conductor, can slide relative to immediate surroundings, such as in the case of a cable or rope, fiber or filament of a cable or rope core, or even other fiber optic conductors within a cable or rope).

В предыдущей патентной публикации WO 2009/142766 А2 этого же заявителя, что и по настоящей заявке, предлагается не стальной выдерживающий натяжение кабель передачи сигналов данных и энергии, способный выдерживать очень высокие нагрузки. К сожалению, хотя это изобретение получило некоторое признание, особенно в отношении проводников, сформированных из металлической нити в кабелях сонаров, включенных в название этого изобретения, попытки включить оптическое волокно/оптоволоконные проводники не удались, поскольку оптоволоконные проводники рвались при первой попытке использовать кабель.The previous patent publication WO 2009/142766 A2 of the same applicant as the present application proposes a non-steel strain-resistant data and power signal cable capable of withstanding very high loads. Unfortunately, although this invention has gained some acceptance, especially with regard to the conductors formed from the metallic filament in the sonar cables included in the title of this invention, attempts to incorporate optical fiber/optical conductors have failed because the fiber optic conductors have broken on the first attempt to use the cable.

В попытках далее улучшить выносливость любых оптических волокон, включенных в кабели по вышеуказанной публикации, через несколько лет после этой нашей публикации мы предложили другие решения, описанные в нашей последующей международной публикации WO 2017/149553 А1. Хотя эти решения заметно улучшили разрешение сигнала металлических проводников, используемых в описанных там кабелях сонаров, попытки использовать оптическое волокно/оптоволоконные проводники в таких кабелях сонаров также не удались, поскольку, как было обнаружено, проводники также рвались при первом же использовании кабеля.In an attempt to further improve the endurance of any optical fibers included in the cables of the above publication, several years after this publication of ours, we proposed other solutions, described in our subsequent international publication WO 2017/149553 A1. Although these solutions markedly improved the signal resolution of the metal conductors used in the sonar cables described there, attempts to use optical fiber/fiber optic conductors in such sonar cables also failed, as the conductors were also found to break on the first use of the cable.

Таким образом понятно, что давно появившаяся потребность в кабеле, основным назначением которого является выдерживать высокие растягивающие нагрузки и который позволяет дистанционно и автоматически проверять его удлинение на всей длине кабеля и в любой конкретной зоне и/или на участке длины вдоль всей длины кабеля, продолжает оставаться неудовлетворенной.Thus, it is clear that the long-standing need for a cable whose main purpose is to withstand high tensile loads and which allows its elongation to be remotely and automatically checked over the entire length of the cable and in any particular zone and/or length section along the entire length of the cable continues to be unsatisfied.

Цели изобретенияObjectives of the invention

Целью настоящего изобретения является создание конструкции кабеля с синтетическим усиливающим элементом, имеющего меньший вес по сравнению с тросом из стальной проволоки и способного выдерживать типичные разрушающие силы на барабанах, лебедках, шкивах и т.п., где кабель позволяет осуществлять мониторинг в реальном масштабе времени и температуры внутри кабеля, и удлинения на всей длине кабеля, а также в любой конкретной зоне и/или на участке длины вдоль всей длины кабеля.It is an object of the present invention to provide a synthetic reinforcement cable construction that is lighter than steel wire rope and capable of withstanding typical breaking forces on drums, winches, sheaves, etc., where the cable allows for real-time monitoring and temperature within the cable, and elongation along the entire length of the cable, as well as in any particular zone and/or length section along the entire length of the cable.

Другой целью изобретения является создание конструкции кабеля с синтетическим усиливающим элементом, имеющего меньший вес по сравнению с тросом из стальной проволоки и способного выдерживать типичные разрушающие силы на барабанах, лебедках, шкивах и т.п., где кабель позволяет осуществлять мониторинг в реальном масштабе времени и температуры внутри троса, и удлинения на всей длине кабеля, а также в любой конкретной зоне и/или на участке длины вдоль всей длины кабеля, где кабель содержит оптические волокна, защищенные от разрушающих сил, встречающихся на барабанах, лебедках и шкивах, и синтетические усиливающие элементы, а также, при необходимости, силовые проводники, такие как коаксиальный кабель, расположенный внутри сердечника кабеля.Another object of the invention is to provide a synthetic reinforcement cable structure that is lighter than steel wire rope and capable of withstanding typical breaking forces on drums, winches, pulleys, etc., where the cable allows for real-time monitoring and temperature within the rope, and elongation over the entire length of the cable, as well as in any particular zone and/or length section along the entire length of the cable, where the cable contains optical fibers protected from the destructive forces encountered on drums, winches and pulleys, and synthetic reinforcing elements, as well as, if necessary, power conductors, such as a coaxial cable located inside the cable core.

Другой целью настоящего изобретения является создания способа изготовления кабеля с синтетическим усиливающим элементом, имеющего меньший вес, чем трос из стальной проволоки и способного выдерживать типичные разрушающие силы на барабанах, лебедках, шкивах и т.п., где кабель позволяет в реальном масштабе времени вести мониторинг и температуры внутри кабеля, и удлинения кабеля, а также нагрузки на кабель, при этом кабель содержит оптические волокна и, при необходимости, силовые проводники, такие как коаксиальный кабель, расположенный внутри сердечника кабеля.It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a synthetically reinforced cable having a lighter weight than a steel wire rope and capable of withstanding typical breaking forces on drums, winches, pulleys, etc., where the cable allows real-time monitoring and the temperature inside the cable, and the elongation of the cable, as well as the load on the cable, while the cable contains optical fibers and, if necessary, power conductors, such as a coaxial cable, located inside the cable core.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа определения и температуры внутри кабеля, и любого удлинения и/или деформации, возникающих в тросе с синтетическим усиливающим элементом, а также нагрузки на трос, где трос содержит оптические волокна, защищенные от разрушающих сил, возникающих на барабанах, лебедках и шкивах, и при этом при необходимости трос содержит силовые проводники, такие как коаксиальный кабель, расположенный внутри сердечника кабеля.Another object of the present invention is to provide a method for detecting both the temperature inside the cable and any elongation and/or deformation occurring in a synthetically reinforced cable, as well as the load on the cable, where the cable contains optical fibers protected from the destructive forces that occur on the drums. , winches and pulleys, and, if necessary, the cable contains power conductors, such as a coaxial cable, located inside the cable core.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание кабеля передачи данных с усиливающим элементом из синтетических волокон, выполненного со возможностью наматываться на лебедку под натяжением и при гидравлических ударах, воздействующих на рыболовный траулер, который остается неповрежденным в течение коммерчески оправданного срока по меньшей мере в 24 календарных месяцев с даты первого использования и, более конкретно, который имеет более высокое разрешение сигнала и/или качество сигнала, передаваемого по оптическим волокнам, содержащемся в таком кабеле передачи данных, по сравнению с предыдущими не стальными кабелями передачи данных того же заявителя, описанными в WO 2009/142677 А2 и WO 2017/149553 А1, и, в частности, передающего сигналы с достаточно высоким качеством и разрешением, что позволяет использовать оборудование, способное различать разные породы рыбы, рыбную молодь и маломерную рыбу.Another object of the present invention is to provide a data cable with a reinforcing element of synthetic fibers, designed to be wound on a winch under tension and water hammer acting on a fishing trawler, which remains intact for a commercially reasonable period of at least 24 calendar months. from the date of first use and, more specifically, which has a higher signal resolution and/or signal quality transmitted over the optical fibers contained in such a data cable compared to the previous non-steel data cables of the same applicant described in WO 2009 /142677 A2 and WO 2017/149553 A1, and, in particular, transmitting signals with sufficiently high quality and resolution, which allows the use of equipment capable of distinguishing between different fish species, juvenile fish and undersized fish.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание кабеля передачи данных с усиливающим элементом из синтетических волокон, выполненного с возможностью наматываться на лебедку и оставаться неповрежденным при удлинении и гидравлических ударах, воздействующих, например, на рыболовные траулеры и суда сейсморазведки, в частности, имеющие водоизмещение более 100 тонн и даже более 3000 тонн.Another object of the present invention is to provide a data transmission cable with a reinforcing element of synthetic fibers, made with the ability to wind on a winch and remain intact during elongation and water hammer, affecting, for example, fishing trawlers and seismic survey vessels, in particular, having a displacement of more than 100 tons and even more than 3000 tons.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание кабеля передачи данных с усиливающим элементом из синтетических волокон, выполненного с возможностью наматываться на лебедку при натяжении, превышающем 100 кг, и оставаться неповрежденным в течение коммерчески оправданного срок в 24 календарных месяца с даты первого применения на траулерах или судах сейсморазведки водоизмещением более 20 тонн.Another object of the present invention is to provide a data transmission cable with a reinforcing element of synthetic fibers, made with the ability to wind on a winch at a tension in excess of 100 kg and remain intact for a commercially reasonable period of 24 calendar months from the date of first use on trawlers or ships. seismic exploration with a displacement of more than 20 tons.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание не стального кабеля передачи данных, который не перекручивается при отпускании.Another object of the present invention is to provide a non-steel data cable that does not kink when released.

Другой целью настоящего изобретения является создание кабеля, способного наматываться на лебедку при натяжении, имеющего усиливающий элемент, сформированный предпочтительно из синтетических волокон и более легкого и менее склонного к отскоку по сравнению с тросом из стальной проволоки, имеющего высокое разрешение сигнала и/ или качество передаваемого сигнала по оптическому волокну, встроенному в трос, способного наматываться на лебедки и барабаны, а также, при необходимости, содержащего силовые проводники, такие как коаксиальный кабель, расположенный внутри сердечник кабеля.Another object of the present invention is to provide a cable capable of being wound on a winch under tension, having a reinforcing element formed preferably from synthetic fibers and being lighter and less prone to rebound than a steel wire cable, having a high signal resolution and/or quality of the transmitted signal. by an optical fiber embedded in a cable, capable of being wound on winches and reels, and also, if necessary, containing power conductors, such as a coaxial cable, located inside the cable core.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Настоящее изобретение основано на удивительном и неожиданном открытии, что путем полного помещения в кожух из твердого гибкого материала двух отдельных оптоволоконных проводников, один из которых выполнен с возможностью передавать по меньшей мере длины волн рассеяния Бриллюэна; а другой - выполнен с возможностью передавать длины волн комбинационного (или романовского) обратного рассеяния; причем каждый из двух отдельных оптоволоконных проводников сам сформирован в спираль, тем самым образуя двойную спираль из оптического волокна, и эта двойная спираль полностью заключена в оболочку из твердого гибкого материала, при этом оптоволоконные проводники не контактируют друг с другом так, чтобы образовать сердечник кабеля, образованный комбинацией (i) двух оптоволоконных проводников, где каждый из этих оптоволоконных проводников определяет спираль (и, предпочтительно, совместно оно определяют двойную спираль), и (ii) твердого гибкого материала внутри которого полностью заключены оптоволоконные проводники, расположенные спирально (и, предпочтительно, совместно определяющие двойную спираль), где тот же твердый гибкий материал, в который полностью заключены оптоволоконные проводники, также служит для поддержки внутреннего диаметра спиральной формы, образованной каждым оптоволоконным проводником (предпочтительно, этот же твердый гибкий материал образует стержень, вокруг которого проходит каждый спиральный оптоволоконный проводник, при этом такой стержень предпочтительно имеет овальное сечение, если смотреть в плоскости, перпендикулярной длинной оси стержня, но также имеющее овальную или эллиптическую форму), и используя сердечник кабеля как поддерживающий сердечник для (предпочтительно, полого оплетенного) усиливающего элемента, сформированного из полимерного материала и, предпочтительно, сформированного из суперволокон, который сформированы в полой оплетке вокруг сердечника кабеля, и, предпочтительно, где сердечник кабеля поддерживает естественную форму внутренней полости усиливающего элемента при удлинении, которое, например, является удлинением, подобным рабочей нагрузке кабеля или совпадающим с ней, что удивительно и вопреки знаниям специалистов в этой отрасли и температуру, и удлинение кабеля можно легко определять и отслеживать, и что удивительно, разрешение информации и/или сигналов данных, передаваемых по одному или обоим оптическим волокнам имеют значительно более высокое качество, чем в известных конструкциях тросов, рассчитанных в первую очередь не высокие растягивающие нагрузки, а также на передачу сигналов данных. Кроме того, используя сравнение отслеживаемых величин температуры, полученных с помощью опрашивающих длин волн, передаваемых по оптоволокну, передающему комбинационное обратное рассеяние, и с помощью опрашивающих длина волн, считываемых опросчиком, и которые являются длинами волн, передаваемых по оптоволокну, передающему рассеяние Бриллюэна, можно определить теплоту и удлинение оптических волокон и/или заранее определенных участков оптических волокон. Когда удлинение оптического волокна определено, то учитывая спиральную структуру оптического волокна, включая шаг спиральной структуры и внутренний диаметр спиральной структуры, можно определить удлинение кабеля, содержащего такую спиральную структуру, что позволяет определить, находится ли удлинение кабеля при конкретной нагрузке в приемлемых пределах, при этом нагрузку определяют с помощью датчиков нагрузки, соединенных с лебедкой, барабаном или другим оборудованием, в котором применяется этот трос, и если удлинение кабеля выходит за допустимые пределы, этот трос снимается с эксплуатации до катастрофического разрыва.The present invention is based on the surprising and unexpected discovery that by completely encasing two separate fiber optic conductors, one of which is capable of transmitting at least Brillouin scattering wavelengths, within a rigid flexible material sheath; and the other is configured to transmit Raman (or Romanov) backscattering wavelengths; wherein each of the two separate fiber optic conductors is itself formed into a helix, thereby forming a double helix of optical fiber, and this double helix is completely enclosed in a sheath of a hard, flexible material, with the fiber optic conductors not in contact with each other so as to form the core of the cable, formed by a combination of (i) two fiber optic conductors, where each of these fiber optic conductors defines a helix (and preferably together they define a double helix), and (ii) a rigid flexible material within which the fiber optic conductors are completely enclosed in a helical arrangement (and preferably co-defining a double helix), where the same rigid, flexible material that completely encloses the fiber optic conductors also serves to support the inside diameter of the helical shape formed by each fiber optic conductor (preferably, the same rigid, flexible material forms a core around which the each helical fiber optic conductor, such a rod preferably having an oval cross-section when viewed in a plane perpendicular to the long axis of the rod, but also having an oval or elliptical shape), and using the cable core as a supporting core for the (preferably hollow braided) reinforcing element formed from a polymeric material and preferably formed from superfibers, which are formed in a hollow braid around the cable core, and preferably, where the cable core maintains the natural shape of the internal cavity of the reinforcing element when elongated, which, for example, is an elongation similar to the working load of the cable surprisingly, and contrary to industry knowledge, both temperature and cable extension can be easily determined and tracked, and surprisingly, the resolution of information and/or data signals transmitted over one or both optical fibers is significant. Much higher quality than known cable designs, designed primarily for low tensile loads, as well as for data signal transmission. In addition, by comparing the temperature traces obtained with the interrogating wavelengths transmitted over the Raman backscattering fiber and using the interrogating wavelengths read by the interrogator, which are the wavelengths transmitted over the Brillouin optical fibers, it is possible to determine the heat and elongation of the optical fibers and/or predetermined sections of the optical fibers. When the elongation of the optical fiber is determined, given the helical structure of the optical fiber, including the pitch of the helical structure and the inner diameter of the helical structure, the elongation of the cable containing such a helical structure can be determined, which makes it possible to determine whether the elongation of the cable under a particular load is within acceptable limits, while the load is determined by means of load cells connected to a winch, drum or other equipment in which this cable is used, and if the cable elongation is beyond the allowable limits, this cable is removed from service before a catastrophic break.

Кроме того, настоящее изобретение основано не удивительном и неожиданном открытии, что путем подвешивания внутри твердого гибкого материала минимум двух отдельных оптоволоконных проводников, где по меньшей мере один из оптоволоконных проводников способен передавать длины волн рассеяния Бриллюэна, а по меньшей мере другой из оптоволоконных проводников способен передавать длины волн комбинационного обратного рассеяния, и где каждый из по меньшей мере двух отдельных оптоволоконных проводников сформирован в спираль, тем самым образуя по меньшей мере двойную спираль оптических волокон,, где спираль, являющаяся по меньшей мере двойной спиралью полностью заключена в твердый гибкий материал так, чтобы сформировать сердечник кабеля, образованный комбинацией (i) минимум двух оптоволоконных проводников, где каждый оптоволоконный проводник образует спираль, и (ii) твердого гибкого материала, в котором подвешены (и полностью заключены) оптоволоконные проводники, каждый из которых свернут в спираль, и используя сердечник кабеля как поддерживающий сердечник для (предпочтительно полого оплетенного) усиливающего элемента, сформированного из полимерного материала и предпочтительно сформированного из суперволокон, которые сформированы в полую конструкцию оплетки вокруг сердечника кабеля и, предпочтительно, где сердечник кабеля поддерживает естественную форму внутренней полости усиливающего элемента при удлинении, которое, например, является удлинением, подобным рабочей нагрузке кабеля или совпадающим с ней, то температуру и удлинение кабеля можно легко определить и отслеживать и, неожиданно, разрешение информационных сигналов и/или сигналов данных, передаваемых по одному или по обоим из оптических волокон, имеет значительно более высокое качество, чем в известных конструкциях тросов, рассчитанных в первую очередь на высокие растягивающие нагрузки, а также на передачу сигналов данных.In addition, the present invention is based on the not surprising and unexpected discovery that by suspending within a solid flexible material at least two separate fiber optic conductors, where at least one of the fiber optic conductors is capable of transmitting Brillouin scattering wavelengths, and at least the other of the fiber optic conductors is capable of transmitting wavelengths of the Raman backscatter, and wherein each of the at least two separate fiber optic conductors is formed into a helix, thereby forming at least a double helix of optical fibers, where the helix, being at least a double helix, is completely enclosed in a rigid flexible material such that to form a cable core formed by a combination of (i) a minimum of two fiber optic conductors, where each fiber optic conductor forms a helix, and (ii) a rigid, flexible material in which are suspended (and completely encased) the fiber optic conductors, each coiled, and using the cable core as a supporting core for a (preferably hollow braided) reinforcing element formed from a polymeric material and preferably formed from superfibers that are formed into a hollow braid structure around the cable core and preferably, where the cable core maintains the natural shape of the internal cavity of the reinforcing element when elongation, which, for example, is an extension similar to or equal to the working load of the cable, then the temperature and extension of the cable can be easily determined and monitored and, unexpectedly, the resolution of information signals and/or data signals transmitted on one or both of the optical fibers , is of significantly higher quality than conventional cable designs primarily designed for high tensile loads as well as data signal transmission.

Настоящее изобретение дополнительно основано на удивительном и неожиданном открытии, что осуществляя процесс производства высокопрочного кабеля передачи данных, который содержит новый этап создания дополнительной фиксации между сердечником, содержащим термопластичный материал, и оптоволоконным проводником (проводниками), закрученным спиралью вокруг сердечника, где такая дополнительная фиксация является дополнительной к любой фиксации, возникающей из того факта, что оптоволоконный проводник (проводники) соединены с сердечником, располагаясь спиралью вокруг сердечника, и путем создания дополнительной фиксации перед помещением термопластичного материала вокруг комбинации оптоволоконного проводника (проводников) и сердечника, вокруг которого проводник закручен спиралью, чтобы внедрить оптоволоконный проводник (проводники) в термопластичный материал, и/или между сердечником и термопластичным материалом; и при последующем формировании по меньшей мере слой оболочки усиливающего элемента из полимерного материала вокруг внедренного оптоволоконного проводника (проводников), проходящего спиралью вокруг сердечника, можно получить высокопрочных кабель передачи данных, имеющий очень высокое качество сигнала, что удовлетворяет давно испытываемую потребность отрасли.The present invention is further based on the surprising and unexpected discovery that by carrying out a manufacturing process for a high strength data cable which comprises a novel step of creating an additional fixation between a core containing a thermoplastic material and fiber optic conductor(s) spiraled around the core where such an additional fixation is additional to any fixation arising from the fact that the fiber optic conductor(s) are connected to the core by being coiled around the core, and by creating additional fixation before placing the thermoplastic material around the combination of the fiber optic conductor(s) and the core around which the conductor is coiled, to embed the fiber optic conductor(s) in the thermoplastic material, and/or between the core and the thermoplastic material; and by subsequently forming at least a reinforcing element sheath layer of polymeric material around the embedded fiber optic conductor(s) spiraling around the core, a high-strength data cable having a very high signal quality can be obtained, which satisfies a long-held need in the industry.

Предпочтительно, сердечник, вокруг которого спирально навиты оптоволоконные проводники, сформирован из термопластичного материала и по меньшей мере его внешний слой сформирован из термопластичного материала, при этом, также предпочтительно, термопластичный материал, расположенный вокруг комбинации сердечника и оптоволоконных проводников, спирально навитых вокруг сердечника, является термопластичным материалом, создающим очень прочную связь с термопластичным материалом сердечника и, по меньшей мере, с термопластичным материалом, образующим внешний слой сердечника, например, образующим слой сердечника, с которым контактируют навитые спиралью оптоволоконные проводники. Идеально и предпочтительно, сформированная связь является неразделимой связью. Например, связь в идеале настолько прочна, что термопластичный материал, расположенный вокруг комбинации сердечника и навитых спиралью на него оптоволоконных проводников в твердой фазе нельзя отделить от термопластичного материала сердечника.Preferably, the core around which the fiber optic conductors are helically wound is formed from a thermoplastic material and at least its outer layer is formed from a thermoplastic material, while also preferably, the thermoplastic material located around the combination of the core and the fiber optic conductors spirally wound around the core is a thermoplastic material forming a very strong bond with the thermoplastic core material and at least with the thermoplastic material forming the outer layer of the core, for example forming the core layer with which the helical fiber optic conductors are in contact. Ideally and preferably, the bond formed is an inseparable bond. For example, the bond is ideally so strong that the thermoplastic material around the combination of the core and the solid phase helical fiber optic conductors wound around it cannot be separated from the thermoplastic core material.

Еще более предпочтительно, термопластичный материал, расположенный вокруг комбинации сердечника и оптоволоконных проводников, спирально навитых вокруг сердечника, является термопластичным материалом, который образует очень прочную связь и, предпочтительно, неразделимую связь, и с (i) термопластичным материалом, образующим сердечник и по меньшей мере и особенно с термопластичным материалом, образующим внешний слой сердечника, и с (ii) оптоволоконными проводниками и/или внешним слоем и/или наружной поверхностью оптоволоконных проводников, например, из буферного материала изоляционного материала или другого материала, образующего внешний слой и/или наружный слой оптоволоконных проводников.Even more preferably, the thermoplastic material located around the combination of the core and the fiber optic conductors helically wound around the core is a thermoplastic material that forms a very strong bond and preferably an inseparable bond, and with (i) a thermoplastic material forming the core and at least and especially with thermoplastic material forming the outer layer of the core, and with (ii) fiber optic conductors and/or outer layer and/or outer surface of fiber optic conductors, for example buffer material of the insulating material or other material forming the outer layer and/or outer layer fiber optic conductors.

Таким образом, согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается высокопрочный кабель передачи данных, имеющий упрочняющий элемент и сердечник. Этот высокопрочный кабель передачи данных содержит отрезок сердечника кабеля, содержащий сердечник и по меньшей мере один оптоволоконный проводник, имеющий спиральную форму и полностью заключенный в твердый гибкий материал. Таким образом, по существу, этот по меньшей мере один оптоволоконный проводник расположен спирально вокруг сердечника.Thus, according to one aspect of the present invention, there is provided a high strength data cable having a reinforcing element and a core. This high strength data cable comprises a length of cable core containing a core and at least one fiber optic conductor having a helical shape and completely enclosed in a rigid flexible material. Thus, in essence, this at least one fiber optic conductor is helically arranged around the core.

В одном варианте высокопрочный кабель передачи данных заключен в оболочку из твердого гибкого материала и зажат и/или вставлен между: (а) слоем твердого гибкого материала, содержащим по меньшей мере поверхность сердечника и, в некоторых вариантах, весь сердечник от его центра до поверхности, и (b) слоем твердого гибкого материала, содержащим слой, который расположен снаружи от поверхности сердечника.In one embodiment, a high strength data cable is sheathed in a hard flexible material and sandwiched and/or inserted between: (a) a layer of hard flexible material containing at least the surface of the core and, in some embodiments, the entire core from its center to the surface, and (b) a layer of hard flexible material containing a layer that is located outside the surface of the core.

Слой твердого гибкого материала, содержащий по меньшей мере поверхность сердечника и слой твердого гибкого материала, содержащий слой, расположенный снаружи от поверхности сердечника, имеют идентичный состав и постоянно связаны друг с другом, что означает, что в некоторых вариантах слой, содержащий по меньшей мере поверхность сердечника и слой, расположенный снаружи от поверхности сердечника изготовлены из по существу или точно одного и того же материала.The layer of hard flexible material containing at least the surface of the core and the layer of hard flexible material containing the layer located outside the surface of the core have an identical composition and are permanently bonded to each other, which means that in some embodiments the layer containing at least the surface the core and the layer located outside the surface of the core are made of essentially or exactly the same material.

В одном варианте высокопрочного кабеля передачи данных: (i) слой твердого гибкого материала, содержащий по меньшей мере поверхность сердечника; (ii) слой твердого гибкого материала, содержащий слой, расположенный снаружи от поверхности сердечника; и (iii) самый внешний слой, содержащий оптоволоконный проводник, постоянно связаны друг с другом. В некоторых вариантах все эти три слоя имеют идентичный состав и постоянно связаны друг с другом, что означает, что в некоторых вариантах они изготовлены из одного и того же материала или из идентичных материалов. В вариантах, содержащих эти три слоя, все они предпочтительно постоянно связаны друг с другом.In one embodiment of a high strength data cable: (i) a layer of hard flexible material containing at least a surface of the core; (ii) a layer of hard flexible material containing a layer located outside the surface of the core; and (iii) the outermost layer containing the fiber optic conductor is permanently connected to each other. In some embodiments, all three of these layers have the same composition and are permanently bonded to each other, which means that in some embodiments they are made from the same material or from identical materials. In variants containing these three layers, all of them are preferably permanently connected to each other.

Твердый гибкий слой, расположенный снаружи от сердечника (т.е. окружающий оптоволоконный кабель) имеет толщину, измеряемую от самой внешней кромки оптоволоконного проводника до внешней поверхности этого слоя, и которая предпочтительно минимум в четверо превышает диаметр оптической трубки (22, 22А) оптоволоконного проводника и предпочтительно находится в диапазоне от четырех до двухсот диаметров оптической трубки оптоволоконного проводника.The rigid flexible layer outside the core (i.e. surrounding the fiber optic cable) has a thickness measured from the outermost edge of the fiber optic conductor to the outer surface of this layer, and which is preferably at least four times the diameter of the optical tube (22, 22A) of the fiber optic conductor and is preferably in the range of four to two hundred optical tube diameters of the fiber optic conductor.

В предпочтительном в настоящее время варианте изобретения высокопрочный кабель передачи данных содержит плавающий экран, где комбинация плавающего экрана и внешней поверхности твердого гибкого слоя 3, окружающего сердечник и оптические волокна, конформны стенке внутренней полости окружающего усиливающего элемента кабеля, и усиливающий элемент предпочтительно является полым оплетенным усиливающим элементом. В некоторых вариантах высокопрочного кабеля передачи данных интерфейс между твердым гибким слоем 3, окружающим сердечник, и поверхностью сердечника имеет форму, которая не конформна стенке внутренней полости усиливающего элемента. В некоторых таких вариантах интерфейс между твердым гибким слоем 3, окружающим сердечник, и поверхностью сердечника имеет форму, в которой отсутствуют углубления с выпуклой частью, если смотреть изнутри сердечника (например, наружу от сердечника).In the presently preferred embodiment of the invention, the high strength data cable comprises a floating shield, where the combination of the floating shield and the outer surface of the hard flexible layer 3 surrounding the core and optical fibers is conformal to the wall of the inner cavity of the surrounding cable reinforcing element, and the reinforcing element is preferably a hollow braided reinforcing element. element. In some embodiments of a high strength data cable, the interface between the rigid flexible layer 3 surrounding the core and the surface of the core has a shape that is not conformal to the wall of the internal cavity of the reinforcing element. In some such embodiments, the interface between the rigid flexible layer 3 surrounding the core and the surface of the core is shaped without the bulge when viewed from inside the core (eg, out of the core).

В некоторых вариантах высокопрочный кабель передачи данных содержит множество оптоволоконных проводников, каждый из которых предпочтительно полностью заделан в твердый гибкий материал, образующий поверхность сердечника (или весь сердечник), и в твердый гибкий материал, образующий слой 3. Предпочтительно, внешняя поверхность оптоволоконных проводников не контактирует непосредственно с поверхностью других оптоволоконных проводников в любой точке на длине сердечника кабеля.In some embodiments, a high strength data cable comprises a plurality of fiber optic conductors, each of which is preferably completely embedded in a hard flexible material forming the surface of the core (or the entire core) and in a hard flexible material forming layer 3. Preferably, the outer surface of the fiber optic conductors does not contact directly with the surface of other fiber optic conductors at any point along the length of the cable core.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ изготовления высокопрочного кабеля передачи данных, содержащий этапы, на которых:According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a high strength data cable, comprising the steps of:

(i) спирально навивают по меньшей мере один оптоволоконный проводник вокруг сердечника, содержащего термопластичный материал, который образует по меньшей мере поверхность сердечника;(i) helically winding at least one fiber optic conductor around a core containing a thermoplastic material that forms at least a surface of the core;

(ii) далее, помещают дополнительный термопластичный материал вокруг комбинации сердечника и по меньшей мере одного оптоволоконного проводника, спирально навитого на сердечник, так, чтобы полностью покрыть оптоволоконный проводник термопластичным материалом;(ii) further, placing additional thermoplastic material around the combination of the core and at least one fiber optic conductor wound helically on the core so as to completely cover the fiber optic conductor with thermoplastic material;

(iii) далее дают термопластичному материалу отвертеть, тем самым формируя сердечник кабель (10);(iii) further allowing the thermoplastic material to unscrew, thereby forming the core of the cable (10);

(lv) далее вокруг сердечника кабеля формируют плавающий экран;(lv) further around the cable core form a floating screen;

(v) далее, формируют оплетенный усиливающий элемент, содержащий синтетический материал, расположенный вокруг сердечника кабеля и оплетенный плавающим экраном; после чего подвергают полученный кабель натяжению и нагреву, достаточным для допущения постоянной деформации термопластичного материла, образующего слой 32, но не допуская нарушения структурной целостности слоя 3, в то же время допуская удлинение и уплотнение полученного кабеля и усиливающего элемента, содержащего этот полученный кабель;(v) further, form a braided reinforcing element containing a synthetic material located around the core of the cable and braided with a floating screen; then subjecting the resultant cable to tension and heating sufficient to allow permanent deformation of the thermoplastic material forming layer 32, but not to compromise the structural integrity of layer 3, while allowing elongation and compaction of the resultant cable and the reinforcing element containing the resultant cable;

(vi) далее, определяют, что требуемая степень удлинения и уплотнения полученного кабеля и упрочняющего элемента полученного кабеля достигнута, после чего охлаждают полученный кабель до температуры, при которой термопластичный материал, образующий слой 3, не может пластично деформироваться без разрушения структурной целостности слоя 3, тем самым получая постоянное удлинение и уплотнение усиливающего элемента, а также полученного кабеля и заставляя слой 3 в комбинации с плавающим экраном быть конформными со стенкой внутренней полости усиливающего элемента. Способ изготовления высокопрочного кабеля передачи данных отличается тем, что содержит следующие этапы, на которых:(vi) further, it is determined that the required degree of elongation and compaction of the obtained cable and the reinforcing element of the obtained cable is achieved, after which the obtained cable is cooled to a temperature at which the thermoplastic material forming layer 3 cannot be plastically deformed without destroying the structural integrity of layer 3, thereby obtaining a permanent elongation and compaction of the reinforcing element as well as the resulting cable and causing the layer 3 in combination with the floating shield to be conformal to the wall of the internal cavity of the reinforcing element. The method for manufacturing a high-strength data transmission cable is characterized in that it contains the following steps, in which:

a. создают сердечник, предпочтительно сердечник из термопластичного материала и предпочтительно имеющий внешний поверхностный слой, сформированный из термопластичного материала и, при необходимости, содержащий любые проводники и/или другие элементы внутри сердечника;a. creating a core, preferably a core of thermoplastic material and preferably having an outer surface layer formed of thermoplastic material and, if necessary, containing any conductors and/or other elements inside the core;

b. помещают по меньшей мере один или несколько оптоволоконный проводник в форме спирали, намотанной на внешнюю поверхность сердечника;b. placing at least one or more fiber optic conductors in the form of a helix wound on the outer surface of the core;

c. при необходимости, но наиболее предпочтительно, дополнительно фиксируют оптоволоконные проводники, которые образуют спираль вокруг сердечника, на сердечнике;c. if necessary, but most preferably, additionally fixing the fiber optic conductors, which form a spiral around the core, on the core;

d. наносят дополнительный термопластичный материал вокруг комбинации сердечника и оптоволоконных проводников, спирально намотанных на сердечник, чтобы заключить оптоволоконные проводники между сердечником и этим термопластичным материалом;d. applying additional thermoplastic material around the combination of the core and the fiber optic conductors helically wound around the core to enclose the fiber optic conductors between the core and the thermoplastic material;

e. формируют плавающий экран вокруг комбинации сердечника, оптоволоконных проводников, спирально навитых на сердечник, и термопластичного материала, расположенного вокруг комбинации сердечник и оптоволоконных проводников, спирально навитых на сердечник;e. forming a floating shield around the combination of the core, fiber optic conductors spirally wound on the core, and thermoplastic material located around the combination of the core and fiber optic conductors spirally wound on the core;

f. формируют предпочтительно оплетенный слой оболочки усиливающего элемента из полимерного материала вокруг плавающего экрана и элементов, содержащихся внутри него;f. forming a preferably braided sheath layer of a reinforcing element of polymeric material around the floating screen and the elements contained within it;

g. вокруг слоя оболочки усиливающего элемента помещают в текучем состоянии отверждаемый упругий клей, такой как многокомпонентную смесь полиуретана; иg. around the shell layer of the reinforcing element is placed in a fluid state of a curable elastic adhesive, such as a multi-component mixture of polyurethane; and

h. формируют защитное покрытие вокруг оболочки усиливающего элемента и вещества упругого клея, таким образом формируя улучшенный высокопрочный легкий стойкий к разрушению волоконный кабель с высоким разрешением данных и с возможностью передавать электроэнергию по настоящему изобретению.h. forming a protective coating around the sheath of the reinforcing element and the elastic adhesive substance, thereby forming an improved high strength, lightweight, fracture-resistant fiber cable with high data resolution and power transmission capability of the present invention.

Наиболее предпочтительно, термопластичный материал сердечника и дополнительный термопластичный материал выбирают так, чтобы сформировать связь между (a) твердой фазой дополнительного термопластичного материала, и (b) твердой фазой термопластичного материала, образующего сердечник и/или по меньшей мере образующего внешний слой сердечника, настолько прочную, чтобы эти два термопластичных материала нельзя было разъединить. То есть, их нельзя чисто отломить один от другого, но любая попытка сделать это приведет к неравномерному излому, который не позволит получить структуру, имеющую исключительно дополнительный термопластичный материал и/или исключительно сердечник без какой-то части дополнительного термопластичного материала. Еще более предпочтительно, дополнительный термопластичный материал и термопластичный материал сердечника являются одним и тем же термопластичным материалом.Most preferably, the thermoplastic core material and the additional thermoplastic material are selected to form a bond between (a) the solid phase of the additional thermoplastic material, and (b) the solid phase of the thermoplastic material forming the core and/or at least forming the outer layer of the core, so strong so that the two thermoplastic materials cannot be separated. That is, they cannot be broken cleanly from one another, but any attempt to do so will result in an uneven fracture that will prevent a structure having solely additional thermoplastic material and/or exclusively core without some additional thermoplastic material. Even more preferably, the additional thermoplastic material and the thermoplastic core material are the same thermoplastic material.

Еще более предпочтительно, дополнительный термопластичный материал образует прочное соединение с материалом, образующим внешний слой оптоволоконных проводников. Еще более предпочтительно, и термопластичный материал, образующий сердечник и/или образующий по меньшей мере поверхность сердечника, и дополнительный термопластичный материал образуют прочную связь с материалом, образующим внешний слой оптоволоконных проводников.Even more preferably, the additional thermoplastic material forms a strong bond with the material forming the outer layer of the fiber optic conductors. Even more preferably, both the thermoplastic material forming the core and/or forming at least the surface of the core and the additional thermoplastic material form a strong bond with the material forming the outer layer of the fiber optic conductors.

Далее, в отличие от предшествующего уровня техники, и против тенденции в области производства стойких к разрушению волоконных кабелей, способных передавать данные и электроэнергию, с синтетическими полимерными усиливающими элементами, т.е. от ранее предлагавшихся тем же заявителей кабелей, и перед выполнением этапа «g», на котором вокруг слоя оболочки усиливающего элемента помещают в текучем состоянии отверждаемый упругий клей, такой как многокомпонентную смесь полиуретана; и этапа «h», на котором формируют защитное покрытие вокруг оболочки усиливающего элемента и вещества упругого клея, кабель по настоящему изобретению, полученный вышеописанными этапами «a»-»f» и не имеющий защитного покрытия вокруг слоя защитной оболочки и слоя клея, приклеивающего такую оболочку с усиливающему элементу, можно растягивать в холодном состоянии. Например, его можно растягивать при температуре достаточно низкой, чтобы избежать плавления термопластичного материала. Полезным считается удлинение от 15 до 80 процентов от максимального предела прочности на разрыв слоя оболочки усиливающего элемента. Далее, кабель теперь можно оснастить защитной оболочкой, например, оплеткой, приклеиваемой к защитной оболочке усиливающего элемента упругим клеем. Или, альтернативно и при необходимости, а также перед этапами «g», на котором вокруг слоя оболочки усиливающего элемента помещают в текучем состоянии отверждаемый упругий клей, такой как многокомпонентную смесь полиуретана; и этапа «h», на котором формируют защитное покрытие вокруг оболочки усиливающего элемента и вещества упругого клея, последующие этапы включают горячее глубинное удлинение кабеля, сформированного на этапах «a»-«f», и при отсутствии защитного покрытия вокруг слоя оболочки усиливающего элемента и клеевого слоя, который приклеивает такой покрытие к слою оболочки усиливающего элемента, выполняют следующие операции:Further, in contrast to the prior art, and against the trend in the field of production of fracture-resistant fiber cables capable of transmitting data and electricity, with synthetic polymeric reinforcing elements, i.e. from cables previously proposed by the same Applicant, and prior to performing step "g", in which a curable elastic adhesive, such as a multi-component mixture of polyurethane, is placed in a flowable state around the sheath layer of the reinforcing element; and step "h" in which a protective coating is formed around the sheath of the reinforcing element and the elastic adhesive substance, the cable of the present invention obtained by the above steps "a" to "f" and having no protective coating around the protective sheath layer and the adhesive layer gluing such shell with a reinforcing element, can be stretched in a cold state. For example, it can be stretched at a temperature low enough to avoid melting the thermoplastic material. An elongation of 15 to 80 percent of the maximum tensile strength of the sheath layer of the reinforcing element is considered useful. Further, the cable can now be equipped with a protective sheath, for example, a braid, glued to the protective sheath of the reinforcing element with an elastic adhesive. Or, alternatively, and if necessary, and also before steps "g", in which a curable elastic adhesive, such as a multi-component mixture of polyurethane, is placed in a flowable state around the shell layer of the reinforcing element; and step "h", in which a protective coating is formed around the shell of the reinforcing element and the elastic adhesive substance, the subsequent steps include hot extension of the cable formed in steps "a" - "f", and in the absence of a protective coating around the shell layer of the reinforcing element and adhesive layer, which sticks such a coating to the shell layer of the reinforcing element, perform the following operations:

(i) прилагают первое удлинение к слою оболочки усиливающего элемента и, таким образом ко всем элементам, находящимся внутри слоя оболочки усиливающего элемента (слой оболочки усиливающего элемента и все элементы, находящиеся внутри него, также известны как «кабель, находящийся в производстве»);(i) applying a first extension to the sheath layer of the reinforcing element and thus to all elements within the sheath layer of the reinforcing element (the sheath layer of the reinforcing element and all elements within it are also known as "cable in production");

(ii) нагревают кабель, находящийся в производстве, по настоящему изобретению, при этом теплоту нагрева выбирают так, чтобы заставить термопластичный материал, расположенный внутри кабеля, находящегося в производстве, по настоящему изобретению, перейти в расплавленное, т.е., полужидкое состояние. При необходимости и как было экспериментально определено, в отличие от предшествующего уровня техники и против существующей в отрасли тенденции, температуру нагрева можно выбирать и применять так, чтобы расплавленного состояния достигала только часть сердечника, особенно, чтобы расплавленного состояния достигала та часть сердечника, которая расположена наиболее близки к внешней части находящегося в производстве кабеля, а часть сердечника, расположенная ближе к продольной центральной оси не могла перейти в фазу расплава. Этого можно достичь, регулируя и температуру, и продолжительность нагрева, например, пропуская находящийся в производстве кабель через печь, в которую подается тепловая энергия, регулируя теплоты, средство подачи теплоты, например, тепловое излучение с вдуванием воздуха или нагретого пара или без него, а также скорость движения кабеля через печь и длину печи, пока экспериментально не будет получена технология и/или формула для конкретных диаметра и конструкции находящегося в производстве кабеля, которые позволяют плавить только те части термопластика в кабеле, которые находятся ближе к внешней части кабеля, в то же время не плавя или не допуская перехода в фазу расплава тех частей термопластика, которые расположены ближе к центральной продольной оси кабеля. Таким образом, например, во время обработки кабеля сердечник 1 может оставаться твердым, а дополнительный термопластичный слой 3 может перейти в фазу расплава.(ii) heating a cable in production according to the present invention, wherein the heat of heating is chosen so as to cause the thermoplastic material located inside the cable in production according to the present invention to go into a molten, i.e., semi-liquid state. If necessary, and as it has been experimentally determined, contrary to the prior art and against the trend in the industry, the heating temperature can be chosen and applied so that only a part of the core reaches the molten state, especially that the part of the core that is located most are close to the outer part of the cable in production, and the part of the core located closer to the longitudinal central axis could not go into the melt phase. This can be achieved by adjusting both the temperature and the duration of heating, for example by passing a cable in production through an oven into which thermal energy is supplied, by adjusting the heats, the means of supplying heat, for example, thermal radiation with or without injection of air or heated steam, and also the rate of movement of the cable through the furnace and the length of the furnace, until a technology and/or formula for a specific diameter and design of a cable in production is obtained experimentally, which allows only those parts of the thermoplastic in the cable that are closer to the outer part of the cable to be melted, while at the same time without melting or preventing the transition to the melt phase of those parts of the thermoplastic that are located closer to the central longitudinal axis of the cable. Thus, for example, during cable processing, the core 1 can remain solid and the additional thermoplastic layer 3 can go into the melt phase.

(iii) растягивают слой оболочки усиливающего элемента находящегося в производстве кабеля так, чтобы удлинить полый оплетенный слой оболочки усиливающего элемента и структуры, находящиеся внутри полого оплетенного слоя оболочки усиливающего элемента (такие как спиральные оптические волокна) на заранее определенную величину, то есть не величину, которая не приводит к разрыву оптоволоконных проводников и которое также снимает конструктивное удлинение со слоя оболочки усиливающего элемента, в то же время уменьшая его диаметр и диаметр находящегося в производстве кабеля.(iii) stretching the sheath layer of the reinforcing element of the cable in production so as to lengthen the hollow braided sheath layer of the reinforcing element and structures inside the hollow braided sheath layer of the reinforcing element (such as helical optical fibers) by a predetermined amount, i.e. not by an amount, which does not break the fiber optic conductors and which also removes the structural elongation from the sheath layer of the reinforcing element, at the same time reducing its diameter and the diameter of the cable in production.

(iv) определяют, достигнута ли требуемая величина удлинения, предпочтительно заранее определенная величина удлинения по меньшей мере слоя оболочки усиливающего элемента.(iv) determining whether a desired elongation, preferably a predetermined elongation, of at least the sheath layer of the reinforcing element has been achieved.

{v) охлаждают слой оболочки усиливающего элемента и элементы, содержащиеся в нем, предпочтительно поддерживая удлинение слоя оболочки усиливающего элемента и, тем самым также поддерживая удлинение элементов, содержащихся в нем, т.е., внутри находящегося в производстве кабеля, до тех пор, пока термопластичный материал, содержащийся в слое оболочки усиливающего элемента не перейдет в твердую фазу и комбинация элементов, содержащихся внутри слоя оболочки усиливающего элемента не примет форму, которая соответствует и адаптирована к естественной форме стенок, образованных внутренней полостью. полого оплетенного усиливающего элемента, и предпочтительно, но при необходимости, так, чтобы в результате оптические проводники, находящиеся внутри охлажденного находящегося в производстве кабеля сократились или уменьшили свою длину на приблизительно 0,5% или меньше, но эта величина может быть и большей;{v) cooling the sheath layer of the reinforcing element and the elements contained therein, preferably maintaining the elongation of the sheath layer of the reinforcing element and thereby also maintaining the elongation of the elements contained therein, i.e., inside the cable in production, until until the thermoplastic material contained in the sheath layer of the reinforcing element solidifies and the combination of elements contained within the sheath layer of the reinforcing element assumes a shape that matches and adapts to the natural shape of the walls formed by the internal cavity. a hollow braided reinforcing element, and preferably, but if necessary, such that as a result, the optical conductors located inside the cooled cable in production are reduced or reduced in length by about 0.5% or less, but this amount can be more;

(vi) наносят любые другие изделия или вещества на внешнюю поверхность слоя оболочки усиливающего элемента, такие как полиуретан в текучем состоянии или другие упругие клеящие вещества; после чего(vi) applying any other articles or substances to the outer surface of the sheath layer of the reinforcing element, such as flowable polyurethane or other elastic adhesives; then

(vii) пока упругое клеящее веществе все еще находится в текучем состоянии (если такое вещество было выбрано для использования) формируют защитное покрытие вокруг слоя оболочки усиливающего элемента, и слоя упругого клеящего вещества и/или других изделий, расположенных снаружи слоя оболочки усиливающего элемента, тем самым формируя улучшенный кабель передачи данных с высоким разрешением и усиливающим элементом из синтетических волокон по настоящему изобретению.(vii) while the elastic adhesive is still in a flowable state (if such an agent has been chosen for use) form a protective coating around the shell layer of the reinforcing element, and the elastic adhesive layer and / or other products located outside the shell layer of the reinforcing element, thereby thereby forming an improved high resolution data transmission cable with a synthetic fiber reinforcement of the present invention.

Сформированный таким образом высокопрочный кабель передачи данных по настоящему изобретению обеспечивает значительно более высокое качество и/или разрешение сигнала данных по сравнению с известными высокопрочными кабелями передачи данных, что позволяет использовать находящееся в настоящее время в разработке оборудование, позволяющее определить породу рыб, различать размеры рыб, которое на может использоваться, например, с известными кабелями передачи данных, что позволяет уводить рыболовные снасти от нецелевых рыб и от молодой и маломерной рыбы, что позволяет улучшить здоровье рыбных ресурсов и морских млекопитающих и морских птиц, а также зависящих от них рыболовецких сообществ и достичь целей настоящего изобретения.The thus formed high strength data cable of the present invention provides a significantly higher quality and/or resolution of the data signal compared to known high strength data cables, which allows the use of equipment currently in development that allows you to determine the breed of fish, distinguish between fish sizes, which can not be used, for example, with known data cables, which allows fishing gear to be steered away from non-target fish and from young and small fish, which improves the health of fish resources and marine mammals and seabirds, as well as fishing communities dependent on them, and achieve purposes of the present invention.

Обладая описанными преимуществами, предлагаемый не стальной высокопрочный кабель передачи данных отвечает давно существующей потребности отрасли.With the described advantages, the proposed non-steel high-strength data cable meets the long-standing need of the industry.

Эти и другие признаки, цели и преимущества изобретения будут понятны или очевидны специалистам из нижеследующего подробного писания предпочтительных вариантов, проиллюстрированных на приложенных чертежах.These and other features, objects and advantages of the invention will become apparent or apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiments illustrated in the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - вид в перспективе одного варианта высокопрочного кабеля передачи данных согласно настоящему изобретению;Fig. 1 is a perspective view of one embodiment of a high strength data cable according to the present invention;

Фиг. 1А - вид сбоку высокопрочного кабеля передачи данных с фиг. 1, иллюстрирующий его разные слои;Fig. 1A is a side view of the high strength data cable of FIG. 1 illustrating its different layers;

Фиг. 2, 3 и 4 - производственные этапы формирования сердечника 10 высокопрочного кабеля передачи данных согласно настоящему изобретению;Fig. 2, 3 and 4 show the production steps of forming the core 10 of a high strength data cable according to the present invention;

Фиг. 3А - сечение по линии 3А с фиг. 3;Fig. 3A is a sectional view taken along line 3A of FIG. 3;

Фиг. 4А - сечение по линии 4А с фиг. 4;Fig. 4A is a sectional view taken along line 4A of FIG. 4;

Фиг. 5 - вид сбоку сердечника 10 с фиг. 4 высокопрочного кабеля передачи данных с фиг. 1 и фиг. 1А, причем спиральные оптоволоконные проводники 2 и первый усиливающий элемент 8 полностью заключены в термопластичный материал 1, 3 и, следовательно также полностью заключены в сердечник 10, как показано пунктирными линиями показывающими скрытые объекты;Fig. 5 is a side view of the core 10 of FIG. 4 of the high strength data cable of FIG. 1 and FIG. 1A, wherein the helical fiber optic conductors 2 and the first reinforcing element 8 are completely enclosed in the thermoplastic material 1, 3 and therefore also completely enclosed in the core 10, as shown by dotted lines showing hidden objects;

Фиг. 6 - сечение по линии 6 с фиг. 1;Fig. 6 is a section along line 6 of FIG. one;

Фиг. 7 - вод сбоку, иллюстрирующий профиль сердечника 10 после завершения этапов нагрева и удлинения высокопрочного кабеля передачи данных (эти этапы выполняются перед нанесением внешнего покрытия 7 и клеевого слоя 6); причем слой 5 оболочки усиливающего элемента и уплотняющая оболочка 4 на чертеже не показаны для иллюстрации сердечника 10, и где части оптоволоконных проводников 2, заключенные в сердечник 10, показаны штриховыми линиями;Fig. 7 is a side view illustrating the profile of the core 10 after completion of the heating and elongation steps of the high strength data cable (these steps are performed before applying the overcoat 7 and the adhesive layer 6); moreover, the layer 5 of the sheath of the reinforcing element and the sealing sheath 4 in the drawing are not shown to illustrate the core 10, and where the parts of the fiber optic conductors 2 enclosed in the core 10 are shown in dashed lines;

Фиг. 8 - сечение высокопрочного кабеля передачи данных с фиг. 1 и фиг. 1А, по линии 6 с фиг. 1 и фиг. 1А, иллюстрирующий разные слои высокопрочного кабеля 20 передачи данных, причем собранный высокопрочный кабель передачи данных был нагрет и растянут перед нанесением клеевого слоя 6 и финального внешнего покрытия 7;Fig. 8 is a sectional view of the high strength data cable of FIG. 1 and FIG. 1A along line 6 of FIG. 1 and FIG. 1A illustrating the different layers of the high strength data cable 20, the assembled high strength data cable having been heated and stretched prior to application of the adhesive layer 6 and the final overcoat 7;

Фиг. 9 и 9А - виды в перспективе, соответственно, альтернативного варианта высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, где показаны его различные слои, где в сердечник 1 и кабель-сердечник 10 включен коаксиальный кабель;Fig. 9 and 9A are perspective views, respectively, of an alternative high strength data cable of the present invention, showing its various layers, where a coaxial cable is included in the core 1 and the core cable 10;

Фиг 10 - сечение альтернативного высокопрочного кабеля передачи данных с фиг. 9 и фиг. 9А, по линии 10 с фиг. 9 и 9А, иллюстрирующее различные слои готового собранного высокопрочного кабеля 20 передачи данных, причем собранный готовый высокопрочный кабель передачи данных подвергался нагреву и удлинению перед нанесением клеевого слоя 7 и финального внешнего покрытия 7;FIG. 10 is a sectional view of the alternative high strength data cable of FIG. 9 and FIG. 9A, along line 10 of FIG. 9 and 9A illustrating the various layers of the finished assembled high strength data cable 20, wherein the assembled finished high strength data cable has been subjected to heat and elongation prior to application of the adhesive layer 7 and the final outer coating 7;

Фиг. 11 - вид сбоку высокопрочного кабеля передачи данных согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий разные его слои, причем отрезок каждого оптоволоконного проводника 2 оторван от кабеля-сердечника 10, что приводит к разрыву слоя 3 и слоя 1, при этом материал слоя 1 и слоя 3 приклеен к внешнему буферному/изолирующему слою оптоволоконных проводников с силой приклеивания, достаточной для того, чтобы по меньшей мере часть материала слоя 1 отсоединялась от остального материала слоя 1 и оставалась прикрепленной к буферному/изолирующему слою оптоволоконного проводника 2 во время и после отрывания части оптоволоконного проводника 2 от слоя 3 и, тем самым от кабеля-сердечника 10, образуя тем самым канавки в кабеле-сердечнике 10, который были заняты комбинацией оптоволоконного проводника 2 и частью материала, образующего слой 1 и слой 3);Fig. 11 is a side view of a high-strength data cable according to the present invention, illustrating its different layers, with a length of each fiber optic conductor 2 torn from the core cable 10, resulting in a rupture of layer 3 and layer 1, while the material of layer 1 and layer 3 is glued to the outer buffer/insulating layer of the fiber optic conductors with a bonding force sufficient that at least a portion of the material of layer 1 detaches from the rest of the material of layer 1 and remains attached to the buffer/insulating layer of the fiber optic conductor 2 during and after tearing off a portion of the fiber optic conductor 2 from layer 3 and thus away from the core cable 10, thereby forming grooves in the core cable 10 which was occupied by the combination of fiber optic conductor 2 and part of the material constituting layer 1 and layer 3);

Фиг. 12 - сечение одного типа оптоволоконного проводника 2, применяемого для примера в высокопрочном кабеле передачи данных согласно настоящему изобретению, если смотреть в плоскости, лежащей перпендикулярно длинной оси оптоволоконного проводника 2 и показывающее различные слои и признаки, составляющие оптоволоконный проводник 2: сердечник 41, оболочку 43 и буфер 45 (буфер 45 также известен как «буферный слой» и/или как «покрытие», «оболочка» или «изоляция»). Для целей настоящего изобретения комбинация сердечника 41 и оболочки 434, содержащаяся в любом оптоволоконном проводнике, применяемом при формировании любого варианта высокопрочного кабеля передачи данных согласно настоящему изобретению, образует узел, известный как «оптическая трубка», показанная на фиг. 12 позицией 22. Для целей настоящего изобретения наибольшая ширина любой оптической трубки, применяемой в оптоволоконном проводнике, используемом при формировании высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, здесь определяется как диаметр оптической трубки и определяется измерением расстояния вдоль воображаемой прямой пересекающей сечение оптической трубки на ее наибольшей ширине, как показано на фиг. 12 воображаемой прямой 33; Fig. 12 is a sectional view of one type of fiber optic conductor 2 used for example in a high-strength data cable according to the present invention, when viewed in a plane lying perpendicular to the long axis of the fiber optic conductor 2 and showing the various layers and features that make up the fiber optic conductor 2: core 41, sheath 43 and buffer 45 (buffer 45 is also known as a "buffer layer" and/or as a "coat", "sheath", or "insulation"). For the purposes of the present invention, the combination of core 41 and sheath 434 contained in any fiber optic conductor used to form any embodiment of the high strength data cable of the present invention forms an assembly known as the "optical tube" shown in FIG. 12 at 22. For the purposes of the present invention, the largest width of any optical tube used in the optical fiber conductor used in the formation of the high-strength data cable of the present invention is here defined as the diameter of the optical tube and is determined by measuring the distance along an imaginary straight line intersecting the section of the optical tube at its largest width as shown in Fig. 12 imaginary line 33;

Фиг. 13 - сечение другого типа оптоволоконного проводника, применяемого для примера в высокопрочном кабеле передачи данных по настоящему изобретению, если смотреть в плоскости, лежащей перпендикулярно длинной оси оптоволоконного проводника и показывающее различные слои и признаки оптоволоконного проводника. Оптоволоконный проводник с фиг. 13 содержит такие же слои и признаки, что и оптоволоконный проводник по фиг. 12, включая: сердечник 41А, оболочку 43А и буфер 45 (буфер 45 также известен как «буферный слой» и/или как «покрытие», «оболочка» или «изоляция»), за исключением того, что оптоволоконный проводник по фиг. 13 дополнительно содержит дополнительный слой 47 оболочки, который также известен как «внешняя оболочка» и/или «слой внешней оболочки», следовательно слой 43А также известен как «внутренняя оболочка» и/или «слой внутренней оболочки». Для целей настоящего изобретения «оптическая трубка» оптоволоконного проводника по фиг. 13 и любой оптоволоконный проводник, используемый для формирования высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, также формируется комбинацией сердечника и оболочки (которая в случае оптоволоконного проводника по фиг. 13 включает внешнюю и внутреннюю оболочки 43А и 47), как показано позицией 22А. Для целей настоящего изобретения наибольшая ширина любой оптической трубки, применяемой в оптоволоконном проводнике, используемом при формировании высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, здесь определяется как диаметр оптической трубки и определяется измерением расстояния вдоль воображаемой прямой пересекающей сечение оптической трубки на ее наибольшей ширине, как показано на фиг. 13 воображаемой прямой 33А.Fig. 13 is a sectional view of another type of fiber optic conductor used for example in the high strength data cable of the present invention, when viewed in a plane perpendicular to the long axis of the fiber optic conductor and showing the various layers and features of the fiber optic conductor. The fiber optic conductor of FIG. 13 contains the same layers and features as the fiber optic conductor of FIG. 12, including: core 41A, sheath 43A, and buffer 45 (buffer 45 is also known as "buffer layer" and/or as "coating", "sheathing", or "insulation"), except that the fiber optic conductor of FIG. 13 further comprises an additional sheath layer 47, which is also known as the "outer sheath" and/or "outer sheath layer", hence layer 43A is also known as the "inner sheath" and/or "inner sheath layer". For the purposes of the present invention, the "optical tube" of the fiber optic conductor of FIG. 13 and any fiber optic conductor used to form the high strength data cable of the present invention is also formed by a core and jacket combination (which in the case of the fiber optic conductor of FIG. 13 includes outer and inner jackets 43A and 47) as shown at 22A. For the purposes of the present invention, the largest width of any optical tube used in the fiber optic conductor used to form the high-strength data cable of the present invention is here defined as the diameter of the optical tube and is determined by measuring the distance along an imaginary straight line intersecting the section of the optical tube at its largest width, as shown in fig. 13 of the imaginary line 33A.

Фиг. 14 - сечение альтернативного кабеля-сердечника согласно настоящему изобретению в плоскости, находящейся перпендикулярно длинной оси этого альтернативного кабеля-сердечника.Fig. 14 is a sectional view of an alternative core cable according to the present invention in a plane perpendicular to the long axis of this alternative core cable.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

На фиг. 1 и 1А показан высокопрочный кабель 20 передачи данных согласно настоящему изобретению, содержащий: сердечник 1, содержащий термопластичный материал т соединенный с первым усиливающим элементом 8 (см. также фиг. 2); по меньшей мере один и предпочтительно несколько оптоволоконных проводников 2, спирально навитых на сердечник 1 (см. также фиг. 3), которые могут быть оптоволоконными проводниками любого типа, хотя неожиданно предпочтительным был найден одномодовый оптоволоконный проводник; дополнительный термопластичный слой 3 окружает спирально навитые оптоволоконные проводники, расположенные между слоем 3 и внешней поверхностью сердечника 1 (см. также фиг. 4); плавающий экран 4; слой 5 оболочки усиливающего элемента, упругий клеевой слой 6 и защитное внешнее покрытие 7.In FIG. 1 and 1A show a high strength data cable 20 according to the present invention, comprising: a core 1 containing a thermoplastic material connected to a first reinforcing element 8 (see also FIG. 2); at least one and preferably several fiber optic conductors 2 helically wound around the core 1 (see also FIG. 3), which may be any type of fiber optic conductor, although a single-mode fiber optic conductor has surprisingly been found to be preferable; an additional thermoplastic layer 3 surrounds the helically wound fiber optic conductors located between the layer 3 and the outer surface of the core 1 (see also Fig. 4); floating screen 4; reinforcing element shell layer 5, elastic adhesive layer 6 and protective outer coating 7.

Сердечник 1 предпочтительно сформирован из термопластичного материала. Однако, сердечник 1 может содержать металлические и/или другие проводники (не показанные на фиг. 1) и/или другие элементы (не показанные на фиг. 1), расположенные внутри сердечника, такие как коаксиальный силовой и/или информационный кабель (см. элементы, обозначенные позициями 21, 22 и 23 на фиг. 9, 9А, 10 и 11, на которых показан внутренний сердечник 1 коаксиального кабеля); и/или оплетенный проводник из медных нитей и/или электромагнитный экран, как показано в ранних публикациях того же заявителя, упомянутых выше. Любая часть сердечника 1, не занятая изделиями, необходимыми для производства и/или функционирования высокопрочного кабеля передачи данных, предпочтительно сформирована из термопластичного материала. Независимо от конструкции сердечника 1, внешний поверхностный слой сердечника 1 сформирован из термопластичного материала и имеет толщину в диапазоне от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 4 мм, предпочтительно, от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 4 мм перед любыми этапами удлинения.The core 1 is preferably formed from a thermoplastic material. However, the core 1 may contain metallic and/or other conductors (not shown in Fig. 1) and/or other elements (not shown in Fig. 1) located inside the core, such as a coaxial power and/or data cable (see Fig. elements indicated by positions 21, 22 and 23 in Fig. 9, 9A, 10 and 11, which shows the inner core 1 of the coaxial cable); and/or a braided conductor of copper filaments and/or an electromagnetic shield, as shown in the earlier publications of the same applicant mentioned above. Any part of the core 1 not occupied by products necessary for the production and/or operation of a high strength data cable is preferably formed from a thermoplastic material. Regardless of the design of the core 1, the outer surface layer of the core 1 is formed from a thermoplastic material and has a thickness ranging from about 0.5 mm to about 4 mm, preferably from about 1.5 mm to about 4 mm, before any elongation steps.

Предпочтительно, для все вариантов высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению: сердечник 1 имеет круглое сечение (хотя, менее предпочтительно, он моет иметь овальное, квази-овальное, квази-круглое или эллиптическое сечение); и когда сердечник 1 имеет круглое сечение, его диаметр предпочтительно в 32-264 раза, и предпочтительно, в 40-64 раза больше диаметра оптической трубки оптоволоконного проводника, используемого при формировании высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению. Неожиданно оказалось, что такие варианты обеспечивают более высокое разрешение передаваемых данных, в отличие от известного уровня техники и тенденций в отрасли, как показано в примерах в наших предшествующих опубликованных заявках на патент. Когда сердечник 1 имеет не идеально круглое сечение, диаметр сердечника 1 измеренный как диаметр на сечении наибольшей ширины, предпочтительно имеет величину, входящую в указанные диапазоны. Preferably, for all embodiments of the high strength data cable of the present invention: core 1 has a circular cross section (although, less preferably, it may have an oval, quasi-oval, quasi-circular or elliptical cross section); and when the core 1 has a circular section, its diameter is preferably 32 to 264 times, and preferably 40 to 64 times, the diameter of the optical tube of the optical fiber conductor used in forming the high strength data cable of the present invention. Surprisingly, such options provide a higher resolution of the transmitted data, in contrast to the prior art and industry trends, as shown in the examples in our previous published patent applications. When the core 1 has a non-perfectly circular cross section, the diameter of the core 1, measured as the diameter at the widest section, preferably has a value within the indicated ranges.

В особенно предпочтительном варианте высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, сердечник 1 предпочтительно непосредственно соединен с первым усиливающим элементом 8. Этого можно достичь, формируя сердечник 1 вокруг первого усиливающего элемента 8, например, экструдируя термопластичный стержень, вокруг первого усиливающего элемента 8 (см. фиг. 2) или альтернативно, экструдируя термопластичный стержень для формирования сердечника 1, с последующей оплеткой полой оплеткой, расположенной вокруг термопластичного стержня, полого оплетенного многожильного первого усиливающего элемента 8, как это можно сделать на известной оплеточной машине. В настоящее время предпочтительно, чтобы сердечник 1 был сформирован вокруг первого усиливающего элемента 8, как показано на фиг. 1 и 2, и чтобы первый усиливающий элемент 8 не контактировал с поверхностью сердечника 1. В настоящее время предпочтительно использовать усиливающий элемент, способный сохранять свою целостность при температурах до 120°C, предпочтительно до 200°C, и особенно при температурах до 270°C, например, из арамидных нитей или витых полиэфирных нитей. В настоящее время предпочтительно не формировать усиливающий элемент из термопластичного материала.In a particularly preferred embodiment of the high strength data cable of the present invention, the core 1 is preferably directly connected to the first reinforcing element 8. This can be achieved by forming the core 1 around the first reinforcing element 8, for example by extruding a thermoplastic rod around the first reinforcing element 8 (see Fig. Fig. 2) or alternatively extruding a thermoplastic rod to form the core 1, followed by braiding with a hollow braid located around the thermoplastic rod, a hollow braided multi-strand first reinforcing element 8, as can be done on a known braiding machine. At present, it is preferred that the core 1 be formed around the first reinforcing element 8 as shown in FIG. 1 and 2, and that the first reinforcing element 8 does not come into contact with the surface of the core 1. At present, it is preferable to use a reinforcing element capable of maintaining its integrity at temperatures up to 120°C, preferably up to 200°C, and especially at temperatures up to 270°C , for example, from aramid threads or twisted polyester threads. At present, it is preferable not to form the reinforcing member from a thermoplastic material.

Однако, и альтернативно, со ссылками на фиг. 9-11, где показан альтернативный вариант высокопрочного кабеля передачи данных по фиг. 1 и 1А, где в сердечник 1 включен узел коаксиального кабеля, показанный позициями 21, 22 и 23, когда желательно внедрить в сердечник 1 металлический проводник, то первый усиливающий элемент 8 может находиться внутри оплетенного металлического проводника 21, и комбинация оплетенного металлического проводника 21 и первого усиливающего элемента 8 может непосредственно соединяться с сердечником 1, предпочтительно путем экструзии термопластичного слоя 22 вокруг комбинации оплетенного металлического проводника 21 и первого усиливающего элемента 8 так, чтобы сформировать стержень, определяющий сердечник 1. Далее, электромагнитный экран 23 можно сформировать вокруг внешней поверхности термопластичного слоя 22, например, укладывая слоями медные нити в двух противоположных направлениях, и электромагнитный экран 23 моет служить проводником и/или проводящим контуром, а затем вокруг электромагнитного экрана можно сформировать термопластичный слой, образующий внешнюю поверхность сердечника 1.However, and alternatively, with reference to FIGS. 9-11, which shows an alternative embodiment of the high strength data cable of FIG. 1 and 1A, where the coaxial cable assembly shown at 21, 22 and 23 is included in the core 1, when it is desired to embed a metal conductor in the core 1, the first reinforcing element 8 may be inside the braided metal conductor 21, and the combination of the braided metal conductor 21 and the first reinforcing element 8 may be directly connected to the core 1, preferably by extruding the thermoplastic layer 22 around the combination of the braided metal conductor 21 and the first reinforcing element 8 so as to form a pin defining the core 1. Further, the electromagnetic shield 23 may be formed around the outer surface of the thermoplastic layer 22, for example, by laying copper filaments in two opposite directions in layers, and the electromagnetic shield 23 can serve as a conductor and/or conductive circuit, and then a thermoplastic layer can be formed around the electromagnetic shield, forming the outer surface of the core 1.

Оптоволоконные проводники, используемые для формирования любого высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, предпочтительно имеют буферный слой, расположенный снаружи оболочки, где такой буферный слой имеет достаточную толщину и сформирован из достаточно стойкого к истиранию материала, который может выдерживать истирание, встречающееся в процессе производства, без отхода в любом положении от внешней поверхности оболочки, и который выдерживает температуры до 200°C, более предпочтительно 250°C и еще более предпочтительно 270°C. Кроме того, если такой буферный слой состоит из материала, являющегося смесью материалов, в которой один материал смеси является тем же термопластичным материалом, который используется для формирования слоев 1 и/или 3, при этом предпочтительными являются полиэтилен или нейлон, в настоящее время предпочтительной является комбинация силикона с термопластичным материалом. Пример такого буферного слоя обозначен позицией 45 на фиг. 12 и 13.The optical fiber conductors used to form any high strength data cable of the present invention preferably have a buffer layer located on the outside of the jacket, where such buffer layer is of sufficient thickness and is formed from a sufficiently abrasion resistant material that can withstand the abrasion encountered during the manufacturing process, without moving away in any position from the outer surface of the shell, and which can withstand temperatures up to 200°C, more preferably 250°C and even more preferably 270°C. In addition, if such a buffer layer consists of a material that is a mixture of materials, in which one material of the mixture is the same thermoplastic material used to form layers 1 and/or 3, with polyethylene or nylon being preferred, currently preferred is combination of silicone with thermoplastic material. An example of such a buffer layer is indicated at 45 in FIG. 12 and 13.

На фиг. 5 позицией 19 показан шаг спирали оптоволоконных проводников, навитых вокруг сердечника 1. Оптоволоконные проводники предпочтительно навиты вокруг сердечника 1 с шагом, который в 160-480 раз, предпочтительно в 336-480 раз больше диаметра оптической трубки по меньшей мере для одного и предпочтительно для всех оптоволоконных проводников, сформированных в высокопрочном кабеле передачи данных.In FIG. 5, numeral 19 shows the helix pitch of the fiber optic conductors wound around the core 1. The fiber optic conductors are preferably wound around the core 1 with a pitch that is 160-480 times, preferably 336-480 times the diameter of the optical tube for at least one and preferably for all fiber optic conductors formed in a high-strength data cable.

Далее, как показано на фиг. 5, в любом варианте высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению дополнительный термопластичный слой 13 предпочтительно сформирован так, чтобы полностью покрывать внешние поверхности 15 оптоволоконных проводников 2 и слой 13 термопластичного материала имеет толщину, выбранную так, чтобы после окончательного изготовления высокопрочного кабеля передачи данных оптоволоконные проводники оставались внедренными в термопласт даже после того, как комбинация кабеля-сердечника 10, заключенного в уплотняющую оболочку 4, при необходимости, но предпочтительно, была деформирована удлинением при нагреве, как указано в настоящем описании, чтобы быть конформной и поддерживать внутреннюю полость усиливающего элемента 5 (фиг. 8).Further, as shown in FIG. 5, in any embodiment of the high strength data cable of the present invention, the additional thermoplastic layer 13 is preferably formed to completely cover the outer surfaces 15 of the fiber optic conductors 2 and the thermoplastic material layer 13 has a thickness selected such that, after final fabrication of the high strength data cable, the fiber optic conductors remained embedded in the thermoplastic even after the combination of the cable-core 10 enclosed in the sealing sheath 4, if necessary but preferably, was deformed by heat elongation, as described in the present description, to be conformal and support the internal cavity of the reinforcing element 5 ( Fig. 8).

Далее, как показано на фиг. 5, в любом варианте высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, расположенный вокруг сердечника и оптоволоконных проводников, спирально навитых на сердечник, слой 3 дополнительного термопластичного материала имеет толщину, измеренную от внешней кромки 15 оптоволоконного проводника до поверхности 17 слоя 3 кабеля-сердечника 10, которая минимум в четыре раза, и может быть в диапазоне 4-66 раз больше диаметра оптической трубки этого оптоволоконного проводника. Другими словами, для любого высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, предпочтительно, толщина того участка дополнительного термопластичного слоя 3, который расположен снаружи от внешней кромки 15 буферного слоя 45 оптоволоконного проводника, образующего высокопрочный кабель передачи данных, имеет толщину в диапазоне 4-66 диаметров оптической трубки этого оптоволоконного проводника.Further, as shown in FIG. 5, in any embodiment of the high-strength data cable of the present invention, located around the core and fiber optic conductors spirally wound on the core, the layer 3 of additional thermoplastic material has a thickness measured from the outer edge 15 of the fiber optic conductor to the surface 17 of layer 3 of the core cable 10, which is at least four times, and can be in the range of 4-66 times the diameter of the optical tube of this fiber optic conductor. In other words, for any high-strength data cable of the present invention, preferably, the thickness of that portion of the additional thermoplastic layer 3, which is located outside the outer edge 15 of the buffer layer 45 of the fiber optic conductor forming the high-strength data cable, has a thickness in the range of 4-66 diameters optical tube of this fiber optic conductor.

Уплотняющая оболочка 4 может быть любым слоем, который останавливает и/или в основном останавливает протекание расплавленных (т.е., «полужидких») фаз термопластичного материала сквозь эту оболочку. Хотя существуют различные возможные и способы изготовления такой уплотняющей оболочки, предпочтительно такая уплотняющая оболочка формируется путем плетения оболочки из волокон и/или нитей, имеющих температуру размягчения и/или температуру плавления выше, чем у термопластичного материала, из которого выполнен кабель-сердечник 10, содержащий сердечник 1 и внешний термопластичный слой 1. Предпочтительный в настоящее время уплотняющая оболочка сформирована путем плетения вокруг кабеля-сердечника полой плетеной оболочки из полиэфирных волокон или нитей так, чтобы расплавленные фазы термопластичного материала, находящиеся внутри уплотняющей оболочки, в данном случае, термопластичного материала, из которого изготовлен кабель-сердечник 10, не пропускались или почти не пропускались сквозь уплотняющую оболочку. Специалистам в области производства кабелей и тросов известно, что при формировании защитной плетеной оболочки и/или покрытия, предназначенной служить барьером, то угол оплетки нитей, образующих защитную оболочку, составляет от 65 градусов и больше, и особенно в диапазоне от 65 до 85 градусов, и что чем больше угол оплетки, тем более непроницаемой становится сформированная плетеная оплетка и/или покрытие.The sealing sheath 4 may be any layer that stops and/or substantially stops the flow of molten (ie, "semi-liquid") phases of thermoplastic material through this sheath. Although there are various possible ways of making such a sealing sheath, preferably such a sealing sheath is formed by weaving a sheath from fibers and/or filaments having a softening point and/or melting point higher than that of the thermoplastic material from which the core cable 10 is made, containing a core 1 and an outer thermoplastic layer 1. The presently preferred sealing sheath is formed by weaving around the core cable a hollow braided sheath of polyester fibers or filaments so that the molten phases of the thermoplastic material within the sealing sheath, in this case the thermoplastic material, are made of which the core cable 10 is made, did not pass or almost did not pass through the sealing sheath. It is known to those skilled in the art of cable and rope manufacture that when forming a protective braided sheath and/or coating intended to serve as a barrier, the sheath angle of the yarns forming the protective sheath is 65 degrees or more, and especially in the range of 65 to 85 degrees, and that the greater the angle of the braid, the more impervious the formed braid and/or coating becomes.

Однако, неожиданно было обнаружено, что повышенная долговечность готового кабеля передачи данных по настоящему изобретению обеспечивается путем формирования плетеной уплотняющей оболочки, где угол нитей и/или волокон, образующих уплотняющую оболочку меньше 65 градусов и, более предпочтительно, 60-10 градусов. Однако, не являясь предпочтительным в настоящее время, угол оплетки уплотняющей оболочки может быть больше 60 градусов, но в настоящее время это не является предпочтительным (следует понимать, что «угол оплетки» плетеной оболочки и/или плетеного усиливающего элемента это угол, угол между (i) одной нитью оплетки, сходящей с катушки оплеточной машины, и (ii) продольной осью готовой оплетаемой структуры. Например, как показано на фиг. 9А, угол оплетки полого плетеного усиливающего элемента 5 - это угол между (i) воображаемой прямой 71, которая соосна с длинным размером нитей 73 оплетки, образующей усиливающий элемент 5, и воображаемой прямой 75, соосной с готовым сформированным плетеным усиливающим элементом 5).However, it has surprisingly been found that increased durability of the finished data cable of the present invention is provided by forming a braided seal where the angle of the strands and/or fibers forming the seal is less than 65 degrees and more preferably 60-10 degrees. However, while not currently preferred, the braid angle of the sealing sheath may be greater than 60 degrees, but this is not currently preferred (it should be understood that the "braid angle" of the braided sheath and/or braided reinforcing element is the angle, the angle between ( i) one strand of braid coming off the spool of the braider and (ii) the longitudinal axis of the finished braided structure For example, as shown in Fig. 9A, the braid angle of the hollow braided reinforcing element 5 is the angle between (i) an imaginary straight line 71 which coaxial with the long dimension of the threads 73 of the braid forming the reinforcing element 5, and imaginary straight line 75 coaxial with the finished formed braided reinforcing element 5).

Кроме того, неожиданно было обнаружено, что когда уплотняющую оболочку формируют из волокон или жил, то срок службы кабеля передачи данных по настоящему изобретению увеличивается, когда каждая жила, образующая плетеный уплотняющую оболочку является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон и каждое волокно имеет скрученную конструкцию, и когда степень скручивания такова, что волокно легко сжимается в сплющенное состояние (т.е. его ширина больше чем высота и/или выпуклость), когда жилы оплетки сформированные из по меньшей мере двух волокон, прижаты к слою 3 кабеля-сердечника 10 во время формирования плетеной уплотняющей оболочки вокруг слоя 3. Сплющенный или ленточные или пленочные жилы и/или волокна можно использовать для формирования каждой жилы оплетки, образующей уплотняющую оболочку 4 при условии соблюдения вышеуказанного диапазона углов. Неожиданно и в отличие от предшествующего уровня техники, было обнаружено, что долговечность уплотняющей оболочки и, следовательно, самого кабеля увеличивается, когда угол оплетки плетеной уплотняющей оболочки не совпадает с углом оплетки усилительного элемента 5, и когда угол оплетки уплотняющей оболочки превышает угол оплетки усиливающего элемента 5. Однако, менее предпочтительно, эти два угла оплетки могут быть одинаковы, или угол оплетки уплотняющей оболочки может иметь меньшую величину, но в настоящее время это не является предпочтительным.In addition, it has been surprisingly found that when the sealing sheath is formed from fibers or strands, the service life of the data cable of the present invention is increased when each strand forming the braided sealing sheath is a strand formed from at least two fibers and each fiber has twisted structure, and when the degree of twist is such that the fiber is easily compressed into a flattened state (i.e., its width is greater than its height and/or convexity), when the strands of the braid formed from at least two fibers are pressed against the layer 3 of the core cable 10 during the formation of the braided seal around the layer 3. Flattened or tape or film strands and/or fibers can be used to form each strand of the braid forming the seal sheath 4, provided that the above range of angles is observed. Surprisingly, and in contrast to the prior art, it has been found that the durability of the seal sheath, and hence the cable itself, increases when the braid angle of the braided seal sheath does not match the braid angle of the reinforcing element 5, and when the braid angle of the seal sheath exceeds the braid angle of the reinforcing element 5. However, less preferably, the two braid angles may be the same, or the seal sheath braid angle may be smaller, but this is not currently preferred.

Когда требуется реализовать дополнительный, но не предпочтительный вариант высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, формируя этот высокопрочный кабель передачи данных, опуская этапы нагревания кабеля до достижения термопластическим материалом в сердечнике 1 и/или слое 3 фазы расплава, что противоречит предшествующему уровню техники и тенденциям в отрасли, то уплотняющая оболочка можно не формировать и, таким образом, эта уплотняющая оболочка не обязательна в таких вариантах, что также отличается от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли.When it is desired to realize an additional but not preferred embodiment of the high strength data cable of the present invention, forming this high strength data cable by omitting the steps of heating the cable until the thermoplastic material in the core 1 and/or layer 3 reaches the melt phase, which is contrary to the prior art and trends in the industry, the sealing shell may not be formed, and thus the sealing shell is not necessary in such embodiments, which also differs from the prior art and industry trends.

Слой 5 оболочки усиливающего элемента предпочтительно сформирован из суперволокон, например, из высокомодульного полиэтилена и, когда выбирается вариант теплового удлинения высокопрочного кабеля передачи данных при температуре фазового перехода термопластического материала, он предпочтительно формируется с помощью 24-жильной оплеточной машины так, чтобы изготовить 24-жильной плетеный слой 5 оболочки усиливающего элемента, особенно, например, оплетку конструкции «2˟24», еще более предпочтительно, оплетку конструкции «3˟24». 24-жильная полая конструкция для усиливающего элемента не соответствует предшествующему уровню техники и тенденциям в отрасли, где применяются 12-нитевые оплеточные машины для изготовления 12-нитевого плетеного слоя 5 оболочки усиливающего элемента. Если принимается решение о нагреве и удлинении высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению, этот этап выполняют до нанесения слоя 6 упругого клея и внешнего покрытия 7, и выполняют так, чтобы комбинация внешнего слоя 3 кабеля-10 сердечника и уплотняющей оболочки 4, окружающего кабель-сердечник 10, деформировалась для адаптации к внутренней полости полого плетеного усиливающего элемента (а кабель-сердечник 10 получил волнистый профиль, если смотреть в плане, см. фиг. 7), но наиболее предпочтительно, не деформируя слой термопластичного материала на внешней части сердечника 1 и вокруг которого спирально намотаны оптоволоконные проводники (см. фиг. 8), что можно определить, формируя внешний слой термопластичного материала сердечника 1 из материала другого цвета, чем цвет слой 3 термопластичного материала, и определяя, деформирован или нет их интерфейс в результате нагрева и удлинения. Цель состоит в том, чтобы снять конструктивное удлинение и вызвать уплотнение усиливающего элемента без деформирования сердечника 1, что отличается от предшествующего уровня техники и тенденции в отрасли, примером чему являются наши предыдущие заявки на патент, где оптоволоконные проводники впрессовывались в сердечник 1 в результате этапов удлинения и/или нагрева и удлинения.The sheath layer 5 of the reinforcing element is preferably formed from superfibers, such as high modulus polyethylene, and when thermally elongating the high strength data cable at the phase change temperature of the thermoplastic material is selected, it is preferably formed with a 24-strand braiding machine so as to produce a 24-strand a braided sheath layer 5 of the reinforcing element, especially for example a "2˟24" braid, even more preferably a "3˟24" braid. The 24-strand hollow structure for the reinforcing element is not in line with the prior art and industry trends using 12-strand braiding machines to produce the 12-strand braided layer 5 of the reinforcing element sheath. If a decision is made to heat and lengthen the high-strength data cable of the present invention, this step is carried out before applying the elastic adhesive layer 6 and the outer coating 7, and is carried out so that the combination of the outer layer 3 of the cable-10 core and the sealing sheath 4 surrounding the cable- core 10 is deformed to adapt to the inner cavity of the hollow braided reinforcing element (and the core cable 10 has a wavy profile when viewed in plan, see Fig. 7), but most preferably without deforming the thermoplastic material layer on the outer part of the core 1 and around which the fiber optic conductors are helically wound (see Fig. 8), which can be determined by forming the outer layer of thermoplastic material of the core 1 from a material of a different color than the color of the thermoplastic material layer 3, and determining whether or not their interface is deformed as a result of heating and elongation . The aim is to remove the structural elongation and cause the strengthening element to seal without deforming the core 1, which is different from the prior art and the trend in the industry, as exemplified by our previous patent applications where fiber optic conductors were pressed into the core 1 as a result of elongation steps. and/or heating and elongation.

Упругий клеевой слой 6 является полиуретаном, например, полиуретановой смесью двух или более компонентов, который предпочтительно наносится, когда он находится в текучем состоянии, на внешнюю поверхность слоя оболочки усиливающего элемента непосредственно перед формированием защитного покрытия 7, вокруг слоя оболочки усиливающего элемента. В результате упругий клеевой слой 6 связывает слой оболочки усиливающего элемента с защитным покрытием.The resilient adhesive layer 6 is a polyurethane, for example a polyurethane mixture of two or more components, which is preferably applied, while in a flowable state, to the outer surface of the reinforcing element shell layer just prior to the formation of the protective coating 7, around the reinforcement shell layer. As a result, the elastic adhesive layer 6 connects the shell layer of the reinforcing element with the protective coating.

Производственные процессыManufacturing processes

Способ производства высокопрочного кабеля передачи данных согласно настоящему изобретению содержит этапы, на которых:The method for manufacturing a high strength data cable according to the present invention comprises the steps of:

(a) Этап 1: создают гибкий сердечник 1 из твердого материала (см. фиг. 2) и, предпочтительно, сердечник 1 соединен с первым усиливающим элементом 8, расположенным внутри сердечника 1 и в его центре, как показано на фиг. 1, 1А и 2. Сердечник 1 содержит гибкий твердый термопластичный материал и, когда он не содержит других элементов помимо первого усиливающего элемента 8, и предпочтительно, в дополнение к первому усиливающему элементу 8 содержит только гибкий твердый термопластичный материал (сам первый усиливающий элемент 8 в идеале сформирован из не термопластичного материала, как описано выше). Сердечник 1 предпочтительно имеет форму кабеля и/или стержня круглого сечения или форму удлиненного объекта круглого сечения, если смотреть в плоскости, перпендикулярной продольной оси сердечника 1. Важно, какие бы элементы не были при необходимости включены в сердечник 1, такие как, например, металлический проводник электроэнергии, сердечник 1 имеет внешнюю поверхность, сформированную из гибкого твердого термопластичного материала.(a) Step 1: A flexible core 1 is made of solid material (see FIG. 2) and preferably the core 1 is connected to a first reinforcing element 8 located inside and at the center of the core 1 as shown in FIG. 1, 1A and 2. The core 1 comprises a flexible solid thermoplastic material and, when it contains no elements other than the first reinforcing element 8, and preferably, in addition to the first reinforcing element 8, contains only a flexible solid thermoplastic material (the first reinforcing element 8 itself in ideally formed from a non-thermoplastic material as described above). The core 1 preferably has the shape of a cable and/or a rod of circular cross section or the shape of an elongated object of circular cross section when viewed in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the core 1. It is important which elements are optionally included in the core 1, such as, for example, metal conductor of electricity, the core 1 has an outer surface formed from a flexible solid thermoplastic material.

(b) Этап 2: помещают по меньшей мере один или несколько волоконно-оптических проводников 2 спирально вокруг внешней поверхности сердечника (см. фиг. 3). Этот этап может выполняться с помощью намоточной машины, например, машины, которая вращается вокруг центральной точки с одной или более катушкой или бобиной, где на каждой катушке намотан оптоволоконный проводник. Гибкий сердечник 1, например, сматываемый с подающей катушки и наматываемый на приемную катушку предпочтительно с направляющими, удерживающими сердечник 1 через центральную точку намотки намоточной машины, проходящими вдоль центральной оси намоточной машины. Принимаются меры к тому, чтобы оптоволоконные проводники сматывались с бобин и/или катушек в направлении, перпендикулярном или по меньшей мере почти перпендикулярном продольной оси бобин и/или катушек, так, чтобы на оптоволоконные проводники не передавалось вращение. Оптоволоконные проводники и, таким образом, катушки и/или бобины, разнесены друг от друга на одинаковое расстояние (см. фиг. 3А) и оптоволоконные проводники наматываются и размещаются на термопластичную поверхность сердечника 1 (см. также фиг. 3А). Например, если применяется четыре оптоволоконных проводника, имеется четыре катушки и/или бобины, разнесенные на 90 градусов. Если применяется три оптоволоконных проводника, имеется три катушки и/или бобины, разнесенные на 120 градусов. Если применяется два оптоволоконных проводника, имеется две катушки и/или бобины, разнесенные на 180 градусов. Когда для формирования высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению применяется только один оптоволоконный проводник, то предпочтительно на сердечнике 1 также спирально размещается жила и/или нить и/или волокно, не являющееся оптоволоконным проводником, с использованием в том де месте и с помощью того же оборудования, что использовалось бы для намотки второго оптоволоконного проводника, если бы он использовался, что приводит к намотке спиралью оптоволоконного проводника и нити, не являющейся оптоволоконным проводником, которая также может быть нитью из термопластичного материала или, например, полиэфира. Еще более предпочтительно, если используется только один оптоволоконный проводник, то вокруг сердечника 1 спиралью наматываются две жилы и/или нити и/или волокна, где эти три элемента, например, один оптоволоконный проводник и две жилы и/или нити и/или волокна, которые не являются оптоволоконными проводниками, и разнесенные на 120 градусов, при этом они наматываются на сердечник 1 тем же оборудованием и способами, что используются для намотки на сердечник 1 трех оптоволоконных проводников. В этом случае две жилы и/или нити и/или волокна могут быть выполнены из термопластичного материала, например, из полиэфира.(b) Step 2: at least one or more fiber optic conductors 2 are placed helically around the outer surface of the core (see Fig. 3). This step can be performed using a winding machine, for example, a machine that rotates around a central point with one or more spools or bobbin, where each spool is wound with a fiber optic conductor. The flexible core 1, for example, wound from a supply reel and wound onto a take-up reel, preferably with guides holding the core 1 through a central winding point of the winder, extending along the central axis of the winder. Care is taken to ensure that the fiber optic conductors are unwound from the spools and/or spools in a direction perpendicular or at least nearly perpendicular to the longitudinal axis of the spools and/or spools so that no rotation is transmitted to the fiber optic conductors. The fiber optic conductors, and thus the coils and/or reels, are equally spaced from each other (see FIG. 3A) and the fiber optic conductors are wound and placed on the thermoplastic surface of the core 1 (see also FIG. 3A). For example, if four fiber optic conductors are used, there are four spools and/or spools spaced 90 degrees apart. If three fiber optic conductors are used, there are three spools and/or spools spaced 120 degrees apart. If two fiber optic conductors are used, there are two spools and/or reels spaced 180 degrees apart. When only one fiber optic conductor is used to form the high-strength data cable of the present invention, it is preferable that a core and/or filament and/or non-optical conductor fiber is also helically placed on the core 1, using in the same place and with the same equipment that would be used to wind the second fiber optic conductor, if one were used, resulting in a helical winding of the fiber optic conductor and a non-fiber filament, which could also be a thermoplastic material or polyester filament, for example. Even more preferably, if only one optical fiber conductor is used, then two strands and/or strands and/or fibers are wound around the core 1, where these three elements, for example, one fiber optic conductor and two strands and/or strands and/or fibers, which are not fiber optic conductors, and spaced 120 degrees, while they are wound on the core 1 with the same equipment and methods that are used to wind three fiber optic conductors on the core 1. In this case, the two strands and/or threads and/or fibers can be made of a thermoplastic material, for example polyester.

(c) Этап 3: при необходимости, но наиболее предпочтительно, дополнительно фиксируют спирально навитые оптоволоконные проводники на сердечнике.(c) Step 3: Optionally, but most preferably, helically wound fiber optic conductors are additionally fixed to the core.

(d) Этап 4: наносят дополнительные термопластический материал 3 вокруг комбинации сердечника 1 и оптоволоконных проводников 2, навитых спиралью вокруг сердечника 1, чтобы заключить оптоволоконные проводники между сердечником 1 и термопластичным материалом 3 (см. 4), и дают дополнительному термопластичному материалу 3 отвердеть, тем самым полностью заключая спирально навитые оптоволоконные проводники внутрь твердого гибкого материала, сформированного как стержень и/или кабель, тем самым получая кабель-сердечник 10 (см. также фиг. 5). Для термопластичного сердечника 1 и слоя 3 можно использовать полиэтилен и различные формы полиэтилена. Этот этап может выполняться путем позиционирования после вышеупомянутой центральной точки намотки экструзионной головки, которая экструдирует текучий термопластичный материал вокруг комбинации сердечника 1 и всего, что соединено с сердечником 1, например, любые оптоволоконные проводники, спирально навитые на сердечник 1, и любые жилы и/или волокна и/или нити, спирально навитые на сердечник 1 (например, когда используется только один или, в некоторых случаях, два оптоволоконных проводника), и протягивают и/или иным образом пропускают «кабель», сформированный такой комбинацией, сквозь экструзионную головку, экструдируя (предпочтительно под давлением) термопластичный материал для формирования слоя 3, предпочтительно выбирая температуру расплавленного термопластичного материала, давление экструзии и время, которые приводят к размягчению (но не к переходу в жидкую фазу) поверхности термопластичной внешней части сердечника 1, и прилагая достаточное давление, чтобы частично вдавить оптоволоконные проводники во внешнюю термопластичную поверхность внешней части сердечника 1, чтобы они «сели» в поверхность сердечника 1, после чего дают термопластичному материалу, образующему слой 3, отвердеть (продолжая подачу сердечника 1), тем самым формируя готовый кабель-сердечник 10.(d) Step 4: Apply additional thermoplastic material 3 around the combination of core 1 and fiber optic conductors 2 wound helically around core 1 to enclose the fiber optic conductors between core 1 and thermoplastic material 3 (see 4) and allow additional thermoplastic material 3 to cure , thereby completely enclosing the helically wound fiber optic conductors within a rigid flexible material formed as a rod and/or cable, thereby obtaining a core cable 10 (see also FIG. 5). For thermoplastic core 1 and layer 3, polyethylene and various forms of polyethylene can be used. This step can be performed by positioning after the aforementioned winding center point an extrusion die that extrudes a fluid thermoplastic material around the combination of core 1 and anything connected to core 1, such as any fiber optic conductors helically wound on core 1 and any strands and/or fibers and/or filaments helically wound around the core 1 (for example, when only one or, in some cases, two fiber optic conductors are used), and pull and/or otherwise pass the "cable" formed by such a combination through the extrusion head, extruding (preferably pressurized) thermoplastic material to form the layer 3, preferably by selecting the temperature of the molten thermoplastic material, the extrusion pressure and the time that results in softening (but not liquefaction) of the surface of the thermoplastic outer portion of the core 1, and applying sufficient pressure to partially press the fiber these conductors into the outer thermoplastic surface of the outer part of the core 1 so that they "sit down" in the surface of the core 1, after which they allow the thermoplastic material forming the layer 3 to solidify (continuing the feeding of the core 1), thereby forming the finished cable-core 10.

Дальнейшее описание кабеля-сердечник 10 ведется со ссылками на фиг. 5, где приведен вид сбоку производственной фазы кабеля-сердечника 10 по наиболее предпочтительному варианту высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению (например, кабеля-сердечника, полученного на этапах 1-4, особенно, на обязательных этапах 1, 2 и 4, и предпочтительно, включая этап 3), и перед заключением кабеля-сердечника либо в уплотнительный экран, либо в усиливающий элемент и, определенно перед любыми выбранными этапами удлинения, где термопластичный материал, образующий сердечник 1 и дополнительный термопластичный материал, образующий слой 3 кабеля-сердечника, на чертеже не показаны, за исключением периферийного контура термопластичного материала, образующего слой 3, чтобы была видима спиральные оптоволоконные проводники 2, полностью погруженные в отвердевший твердый термопластичный материал. Хотя на фиг. 5 показаны три оптоволоконных проводника, часто более предпочтительным является один, ходя можно использовать любое необходимое количество. Соответственно, на фиг. 5 показан кабель-сердечник 10, содержащий оптоволоконный проводник 2, проходящий по спирали и полностью заключенный в гибкий твердый материал.The core cable 10 will be further described with reference to FIGS. 5, which is a side view of the production phase of the core cable 10 according to the most preferred embodiment of the high strength data cable of the present invention (for example, the core cable obtained in steps 1-4, especially the mandatory steps 1, 2 and 4, and preferably , including step 3), and before enclosing the core cable in either a sealing screen or a reinforcing element and, specifically before any chosen elongation steps, where the thermoplastic material forming the core 1 and the additional thermoplastic material forming the layer 3 of the core cable are on not shown in the drawing, except for the peripheral contour of the thermoplastic material forming the layer 3 so that the helical fiber optic conductors 2 are visible, completely immersed in the cured solid thermoplastic material. Although in FIG. 5 shows three fiber optic conductors, one is often preferable, walking you can use any number you need. Accordingly, in FIG. 5 shows a core cable 10 containing a fiber optic conductor 2 running in a helix and completely enclosed in a flexible solid material.

После описание кабеля-сердечника 10, полученного на этапах 1-4, следует описание последующих этапов производства.After the description of the core cable 10 obtained in steps 1-4, there follows a description of the subsequent production steps.

(e) Этап 5: при необходимости и если требуется применить горячее удлинение к высокопрочному кабелю передачи данных после добавления усиливающего элемента, следующим этапом является формирование уплотняющей оболочки 4 (см. фиг. 6) вокруг кабеля-сердечника 10 (предпочтительно непосредственно вокруг дополнительного термопластичного материала, образующего слой 3, расположенный вокруг комбинации сердечника 1 и оптоволоконных проводников 2, спирально навитых на сердечник).(e) Step 5: if necessary and if it is desired to apply a hot extension to the high strength data cable after adding a reinforcing element, the next step is to form a sealing sheath 4 (see Fig. 6) around the core cable 10 (preferably directly around the additional thermoplastic material forming a layer 3 located around the combination of the core 1 and fiber optic conductors 2 spirally wound around the core).

(f) Этап 6: формируют предпочтительно плетеный слой 5 оболочки усиливающего элемента из полимерного материала вокруг слоя 3 из термопластичного материала (см. фиг. 1) или, был выполнен дополнительный этап формирования вокруг слоя 3 уплотнительного экрана 4, то слой оболочки усиливающего элемента формируют вокруг уплотнительного экрана и, следовательно, вокруг протяженности всех изделий, содержащихся внутри уплотняющей оболочки; в то же время обеспечивая целостность оптоволоконных проводников, тем самым формируя высокопрочный кабель передачи данных по настоящему изобретению.(f) Step 6: a preferably braided reinforcing element sheath layer 5 of polymeric material is formed around the thermoplastic material layer 3 (see Fig. 1) or, if an additional step of forming around the sealing screen 4 layer 3 has been performed, then the reinforcing element sheath layer is formed around the sealing screen and, therefore, around the extent of all products contained within the sealing shell; while at the same time ensuring the integrity of the fiber optic conductors, thereby forming the high-strength data cable of the present invention.

Предпочтительной конструкцией слоя оболочки усиливающего элемента является полая плетеная конструкция, предпочтительно содержащая равное количество жил S и Z, образующих полую оплетку, где каждая основная жила оплетки предпочтительно имеет сплющенную форму. Каждая такая жила оплетки предпочтительно имеет ширину, по меньшей мере вдвое превышающую ее высоту, особенно, в сформированном слое оболочки полого плетеного усиливающего элемента. Каждая такая жила оплетки предпочтительно также состоит из нескольких волокон. Предпочтительно, каждая такая жила оплетки состоит из двух волокон, где каждое волокно имеет не плетеную или параллельно уложенную конструкцию, но предпочтительно имеет скрученную/уложенную конструкцию, особенно с длинной скруткой и/или свободной скруткой в соответствии с отраслевыми стандартами на свободную скрутку для волокон из высокомодульного полиэтилена или других выбранных волокон. Важно и предпочтительно, каждое такое волокно имеет достаточно свободную конструкцию, т.е. достаточно свободно скручено/уложено, чтобы оплеточное напряжение, создаваемое оплеточным устройством, деформировало каждое такое волокно в сплющенную форму, ширина которой больше ее высоты, в готовом слое оболочки полого плетеного усиливающего элемента. Таким образом, жилы оплетки принимают сплющенную форму, с соотношением ширины и высоты больше, чем два к одному. То есть, поскольку каждая жила оплетки, образующей слой оболочки усиливающего элемента, содержат минимум два волокна, и поскольку каждое такое волокно имеет одинаковые высоту и ширину, что и другие такие волокна, образующие одну жилу оплетки, и поскольку каждое такое волокно имеет большую ширину, чем высота после процесса оплетки, готовая жила оплетки сформирована минимум из двух волокон, такая жила при удлинении должна иметь и/или определять сплющенную форму,, имеющую большую ширину по сравнению с высотой и ее ширина превышает высоту вдвое или больше.The preferred sheath layer construction of the reinforcing element is a hollow braided construction, preferably containing an equal number of S and Z strands forming a hollow braid, where each main strand of the braid preferably has a flattened shape. Each such strand of braid preferably has a width at least twice its height, especially in the formed sheath layer of the hollow braided reinforcing element. Each such braid strand preferably also consists of several fibers. Preferably, each such strand of braiding consists of two fibers, where each fiber has a non-braided or parallel-laid design, but preferably has a twisted/laid design, especially with a long twist and/or loose twist in accordance with industry standards for loose twist for fibers from high modulus polyethylene or other selected fibers. Importantly and preferably, each such fiber has a sufficiently free design, i.e. twisted/laid sufficiently loosely that the sheath stress generated by the braiding device deforms each such fiber into a flattened shape, wider than its height, in the finished sheath layer of the hollow braided reinforcing element. Thus, the strands of the braid take on a flattened shape, with a width to height ratio greater than two to one. That is, since each strand of the braid forming the sheath layer of the reinforcing element contains at least two fibers, and since each such fiber has the same height and width as other such fibers forming one strand of the braid, and since each such fiber has a large width, than the height after the braiding process, the finished braiding strand is formed of at least two fibers, such strand, when elongated, must have and/or define a flattened shape, having a greater width compared to the height and its width exceeding the height twice or more.

В отличие от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, высокопрочный кабель передачи данных по настоящему изобретению можно использовать в состоянии, в котором он находится на этапе 6, описанном выше, предпочтительно, после нанесения защитной оболочки, которая приклеивается к упрочняющему элементу слоем упругого клея. Однако это не является предпочтительным. Наиболее предпочтительно и в отличие от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, высокопрочный кабель передачи данных, сформированный способом, содержащим этапы 1-6 (и при отсутствии клеевого слоя 6 и внешнего покрытия 7) подвергается дальнейшей обработке на этапах, на которых подвергают высокопрочный кабель передачи данных нагреву, достаточному для, предпочтительно, деформации термопластичного слоя 3, и не приводящему к фазовому переходу термопластичного материала сердечника 1, и еще более предпочтительно, и также в отличие от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, также не приводящему к фазовому переходу термопластичного материала, образующего слой 3 и/или высокопрочного кабеля передачи данных (например, такому, чтобы не допустить фазовый переход этого термопластичного материала, из твердой фазы в фазу расплава и/или в жидкую фазу), в сочетании с этапами, на которых растягивают кабель на заранее определенную величину, чтобы постоянно удлинить и постоянно ужать слой оболочки упрочняющего элемента и кабель-сердечник 10, особенно так. чтобы уменьшить и его диаметр и диаметр и/или среднюю толщину всего высокопрочного кабеля передачи данных (без клеевого слоя 6 и внешнего покрытия 7), после чего охлаждают высокопрочный кабель передачи данных (без клеевого слоя 6 и внешнего покрытия 7), предпочтительно сохраняя достаточное удлинение кабеля, чтобы сохранить его удлинение и уплотнение, чтобы комбинация внешней части термопластичного слоя 3 и уплотняющей оболочки 4 приняла форму, соответствующую естественной поверхности стенки внутренней полости полого плетеного усиливающего элемента, сохраняя заранее определенную величину удлинения и уплотнения, чтобы постоянно удлинить и постоянно уменьшить диаметр кабеля. В отличие от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, примерами которых являются предыдущие заявки на патент того же заявителя, величину нагрева, удлинения и времени в одном предпочтительном варианте предпочтительно выбирают так, чтобы вызвать деформацию комбинации термопластичного слоя 3 и уплотняющей оболочки 4, чтобы они приняли естественную форму стенки полости полого плетеного усиливающего элемента 5, в то же время (i) не смещая оптоволоконные проводники 2, (ii) не позволяя оптоволоконным проводникам 2 смещать материал сердечника 1 из его положения перед этапами нагрева и удлинения по сравнения с положением после нагрева и удлинения, и (iii) не позволяя оптоволоконным проводникам сплетаться с сердечником 1 по сравнению с их положением относительно сердечника 1 перед этапами нагрева и удлинения.Contrary to the prior art and industry trends, the high-strength data cable of the present invention can be used in the state in which it is in step 6 above, preferably after applying a protective sheath, which is adhered to the reinforcing member with a layer of elastic adhesive. However, this is not preferred. Most preferably, and contrary to the prior art and industry trends, the high strength data cable formed by the method comprising steps 1-6 (and in the absence of the adhesive layer 6 and outer coating 7) is further processed in the steps in which the high strength cable is subjected to data transfer to heat sufficient to preferably deform the thermoplastic layer 3 and not lead to a phase change of the thermoplastic material of the core 1, and even more preferably, and also contrary to the prior art and industry trends, also not lead to a phase change of the thermoplastic material forming layer 3 and/or high strength data cable (for example, such as to prevent the phase transition of this thermoplastic material, from a solid phase to a melt phase and/or to a liquid phase), in combination with the steps in which the cable is stretched by a predetermined amount to constantly lengthen and constantly y press the sheath layer of the reinforcing member and the core cable 10, especially so. to reduce both its diameter and the diameter and/or the average thickness of the entire high-strength data cable (without adhesive layer 6 and outer coating 7), after which the high-strength data cable (without adhesive layer 6 and outer coating 7) is cooled, preferably maintaining sufficient elongation cable to maintain its elongation and sealing, so that the combination of the outer part of the thermoplastic layer 3 and the sealing sheath 4 takes the form corresponding to the natural wall surface of the inner cavity of the hollow braided reinforcing element, maintaining a predetermined amount of elongation and sealing, in order to constantly lengthen and constantly reduce the diameter of the cable . Contrary to prior art and industry trends exemplified by the same applicant's previous patent applications, the amount of heating, elongation and time in one preferred embodiment is preferably chosen to cause the combination of thermoplastic layer 3 and sealing sheath 4 to deform so that they assumed the natural shape of the cavity wall of the hollow braided reinforcing element 5 while (i) not displacing the fiber optic conductors 2, (ii) preventing the fiber optic conductors 2 from displacing the material of the core 1 from its position before the heating and elongation steps compared to the position after heating and elongation, and (iii) not allowing the fiber optic conductors to intertwine with the core 1 compared to their position relative to the core 1 before the heating and elongation steps.

Следующим этапом производства высокопрочного кабеля передачи данных по настоящему изобретению затем может быть этап нанесения на слой оболочки усиливающего элемента защитного покрытия 7, которое предпочтительно приклеивается к слою оболочки усиливающего элемента слоем 6 упругого клея.The next step in the production of a high-strength data cable according to the present invention may then be the step of applying a protective coating 7 to the sheath layer of the reinforcing element, which is preferably glued to the sheath layer of the reinforcing element with a layer 6 of elastic adhesive.

Сформированный таким образом высокопрочный кабель передачи данных по настоящему изобретению обеспечивает значительно более высокое качество и/или разрешение сигнала данных по сравнению с известными высокопрочными кабелями передачи данных, тем самым позволяя использовать оборудование, в настоящее время находящееся в разработке, но не способное идентифицировать породы и размеры рыб, тем самым позволяя не допускать нацеливание рыболовных снастей на нецелевые породы рыб, рыбную молодь и маломерную рыбу, тем самым улучшая здоровье рыбных ресурсов и морских млекопитающих, птиц и рыболовецких сообществ, которые зависят от них, и достигая целей настоящего изобретения.The thus formed high strength data cable of the present invention provides a significantly higher quality and/or resolution of the data signal compared to known high strength data cables, thereby allowing the use of equipment currently in development that is not capable of identifying breeds and sizes. fish, thereby avoiding the targeting of non-target fish species, juvenile fish and small fish, thereby improving the health of fish resources and marine mammals, birds and fishing communities that depend on them, and achieving the objectives of the present invention.

Удивительно и неожиданно, что комбинируя этапы, во-первых, создания дополнительной фиксации между сердечником и оптическими волокнами, спирально навитыми на сердечник, т.е., фиксации, превышающей полученную путем спиральной навивки оптических волокон на сердечник 1, с последующими этапами, во-вторых, нанесения дополнительного термопластичного материала 3, чтобы полностью покрыть спиральные оптические волокна 2 термопластичным материалом, где термопластичный материал сердечника 1 также образует поверхность сердечника 1, является совместимым и образует плотную и предпочтительно неразделимую связь с термопластичным материалом, используемым для формирования слоя 3 дополнительного термопластичного материала и, предпочтительно, является тем же материалом, что и термопластический материал слоя 3, после чего дают термопластичному материалу слоя 3 отвердеть и/или остыть, тем самым формируя кабель-сердечник 10, после чего формируют полимерный слой оболочки усиливающего элемента, предпочтительно из волокон высокомодульного полиэтилена, вокруг соя 3 (и, при необходимости, уплотняющей оболочки), то даже без термического удлинения при температурах, достаточных для достижения сердечником 1 и/или слоем 3 фазы расплава, формируется высокопрочный кабель передачи данных с прекрасным разрешением сигнала.Surprisingly and unexpectedly, by combining the steps of, firstly, creating an additional fixation between the core and optical fibers spirally wound on the core, i.e., fixation exceeding that obtained by spiral winding of optical fibers on the core 1, with subsequent steps, secondly, applying an additional thermoplastic material 3 to completely cover the helical optical fibers 2 with a thermoplastic material, where the thermoplastic material of the core 1 also forms the surface of the core 1, is compatible and forms a tight and preferably inseparable bond with the thermoplastic material used to form the layer 3 of the additional thermoplastic material and preferably is the same material as the thermoplastic material of layer 3, after which the thermoplastic material of layer 3 is allowed to harden and/or cool, thereby forming the core cable 10, after which the polymer layer of the reinforcing element sheath is formed, preferably high modulus polyethylene fibers around the soybean 3 (and, if necessary, the sealing sheath), then even without thermal elongation at temperatures sufficient to reach the core 1 and / or layer 3 of the melt phase, a high-strength data cable with excellent signal resolution is formed.

Ключевой этап создания дополнительной фиксации между сердечником 1 и оптоволоконными проводниками 2, спирально навитыми на сердечник 1, можно выполнять любым подходящим способом, который позволяет оптоволоконным проводникам сопротивляться скольжению вдоль сердечника 1 и, особенно, любым подходящим способом, который останавливает скольжение оптоволоконного проводника вдоль сердечника 1 и/или удерживает оригинально сформированную спиральную навивку оптоволоконных проводников так, чтобы эти спирально навитые оптоволоконные проводники не меняли свое положение на дальнейших этапах обработки, но не ограничивается этапом нанесения дополнительного термопластичного материала 3 вокруг оптоволоконных проводников, чтобы полностью покрыть оптоволоконные проводники термопластичным материалом.The key step of creating an additional fixation between the core 1 and the 2 fiber optic conductors helically wound on the core 1 can be performed in any suitable way that allows the fiber optic conductors to resist sliding along the core 1 and, especially, in any suitable way that stops the fiber optic conductor from sliding along the core 1 and/or holds the originally formed helical winding of the fiber optic conductors so that these helical wound fiber optic conductors do not change their position during further processing steps, but is not limited to the step of applying additional thermoplastic material 3 around the fiber optic conductors in order to completely cover the fiber optic conductors with thermoplastic material.

Другими словами, фиксация между оптоволоконными проводниками и сердечником, вокруг которого они навиты, усиливается для создания сопротивления скольжению вдоль сердечника и/или изменению формы спирали оптоволоконных проводников, которое становится больше, чем обеспечивается простым расположением оптоволоконных проводников спиралью вокруг сердечника.In other words, the fixation between the fiber optic conductors and the core around which they are wound is strengthened to provide resistance to slip along the core and/or to change the shape of the helix of the fiber optic conductors, which is greater than that provided by simply arranging the fiber optic conductors in a helix around the core.

К примерам относятся:Examples include:

1. нанесение липкого вещества, такого как клеящее вещество, на внешнюю поверхность сердечника перед навиванием оптоволоконных проводников на сердечник по спирали. Липкое вещество можно наносить, пропуская сердечник через ванну с таким липким веществом, которое высыхает не слишком быстро, или распылением или нанесением кистью такого вещества на сердечник. Это вещество должно быть совместимо с фазами расплава термопластического материала, выбранного для термопластического сердечник и для дополнительного термопластического материала, образующего слой 3.1. Applying a sticky substance, such as an adhesive, to the outer surface of the core before winding the fiber optic conductors onto the core in a spiral. The sticky substance can be applied by passing the core through a bath of such a sticky substance that does not dry too quickly, or by spraying or brushing such a substance onto the core. This substance must be compatible with the melt phases of the thermoplastic material selected for the thermoplastic core and for the additional thermoplastic material forming layer 3.

2. прикрепление оптоволоконных проводников на место на сердечнике, на который они навиты, с помощью двусторонней клейкой ленты.2. Attaching the fiber optic conductors in place on the core they are wound on with double-sided adhesive tape.

3. нагревание оптоволоконных проводников перед навивкой их на сердечник так, чтобы комбинация их температуру и натяжения оптоволоконных проводников при навивке на сердечник заставляла оптоволоконные проводники вытеснять часть материала на поверхности сердечника и создавать углубленную дорожку, например, канавку, на поверхности сердечника, в которой лежит по меньшей мере часть ширины каждого оптоволоконного проводника.3. heating the fiber optic conductors before winding them onto the core so that the combination of their temperature and the tension of the fiber optic conductors when wound onto the core causes the fiber optic conductors to extrude some of the material on the surface of the core and create a recessed track, such as a groove, on the surface of the core, in which lies the at least a portion of the width of each fiber optic conductor.

4. нагревание сердечника или по меньшей мере поверхности сердечника перед навивкой оптоволоконных проводников на сердечник, чтобы комбинация их температуру и натяжения оптоволоконных проводников при навивке на сердечник заставляла оптоволоконные проводники вытеснять часть материала на поверхности сердечника и создавать углубленную дорожку, например, канавку, на поверхности сердечника, в которой лежит по меньшей мере часть ширины каждого оптоволоконного проводника.4. heating the core, or at least the surface of the core, before the fiber optic conductors are wound onto the core, so that the combination of their temperature and the tension of the fiber optic conductors when wound onto the core causes the fiber optic conductors to extrude some of the material on the surface of the core and create a recessed track, such as a groove, on the surface of the core , in which lies at least part of the width of each fiber optic conductor.

5. распыление или нанесение другим способом клеящего вещества на оптоволоконные проводники перед их навивкой на сердечник так, чтобы оптоволоконные проводники приклеились к сердечнику и сопротивлялись смещению вдоль длины сердечника.5. Spraying or otherwise applying an adhesive to the fiber optic conductors before winding them onto the core so that the fiber optic conductors adhere to the core and resist displacement along the length of the core.

6. распыление или нанесение другим способом клеящего вещества на комбинацию оптоволоконных проводников и сердечника после навивки оптоволоконных проводников на сердечник так, чтобы оптоволоконные проводники приклеились к сердечнику и сопротивлялись смещению вдоль длины сердечника.6. Spraying or otherwise applying adhesive to the combination of fiber optic conductors and core after winding the fiber optic conductors onto the core so that the fiber optic conductors adhere to the core and resist displacement along the length of the core.

7. предпочтительным в настоящее время является способ дополнительной фиксации сердечника и оптоволоконных проводников, спирально навитых на сердечник, заключающийся в пропускании сердечника с уже навитыми на нем спирально оптоволоконными проводниками через нагревательный элемент, в котором применяют теплоту, например, тепловое излучение, при температуре и со временем облучения, достаточными для возбуждения (предпочтительно термопластичной) поверхности сердечника, после чего дают комбинации сердечника и оптоволоконных проводников остыть до более низкой температуры, чем в нагревательном элементе, особенно до температуры, при которой термопластичный материал переходит в твердую фазу, после чего наносят дополнительный термопластичный материал вокруг комбинации сердечника и оптоволоконных проводников, спирально навитых на сердечник.7. At present, the method of additional fixation of the core and fiber optic conductors spirally wound on the core is currently preferred, which consists in passing the core with fiber optic conductors already wound helically on it through a heating element in which heat is applied, for example, thermal radiation, at a temperature and with irradiation time sufficient to excite the (preferably thermoplastic) surface of the core, after which the combination of core and fiber optic conductors is allowed to cool to a temperature lower than in the heating element, especially to a temperature at which the thermoplastic material solidifies, after which additional thermoplastic is applied material around the combination of the core and fiber optic conductors helically wound around the core.

После этапа создания дополнительной фиксации между оптоволоконными проводниками, спирально навитыми на сердечник, и сердечником, предпочтительно выполняют этап нанесения дополнительного термопластичного материала, образующего слой 3, вокруг комбинации сердечника 1 и оптоволоконных проводников, спирально навитых на сердечник. Для выполнения этого этапа, неожиданно было обнаружено, что предпочтительно использовать экструзию, относящуюся к типу, известному как экструзия под давлением. После того, как дополнительный термопластичный материал, образующий слой 3, будет нанесен так, чтобы полностью заключить оптоволоконные проводники в термопластичном слое 3, с термопластом по меньшей мере поверхности сердечника 1, следующим этапом будет формирование уплотняющей оболочки вокруг термопластичного слоя 3, после чего на последующих этапах производства, описанных выше, формируют слой оболочки усиливающего элемента, упругий клеевой слой и защитную оболочку.After the step of creating an additional fixation between the fiber optic conductors spirally wound on the core and the core, the step of applying additional thermoplastic material forming layer 3 around the combination of core 1 and fiber optic conductors spirally wound on the core is preferably carried out. To carry out this step, it has surprisingly been found that it is preferable to use an extrusion of the type known as pressure extrusion. After the additional thermoplastic material forming layer 3 has been applied so as to completely enclose the fiber optic conductors in the thermoplastic layer 3, with the thermoplastic at least the surface of the core 1, the next step is to form a sealing sheath around the thermoplastic layer 3, after which the subsequent the manufacturing steps described above form the reinforcing element shell layer, the elastic adhesive layer and the protective shell.

Альтернативные варианты сердечникаAlternative core options

На фиг. 14 показано сечение альтернативного кабеля-сердечника 110 по настоящему изобретению в плоскости, перпендикулярной длинной оси этого альтернативного кабеля-сердечника 110. Как показано на чертеже, альтернативный кабель-сердечник 110 содержит вариант кабеля-сердечника 10, который содержит коаксиальный кабель 111, находящийся внутри кабеля-сердечника 10, и дополнительно содержит несколько дополнительных проводников 112, заключенных в твердый гибкий материал 114, предпочтительно, в твердый гибкий термопластичный материал, который предпочтительно является тем же материалом, из которого сформирован слой 3 кабеля-сердечника 10. Как показано на чертеже, снаружи от кабеля-сердечник 10 проходят несколько дополнительных проводников 112. Наиболее предпочтительно, вокруг кабеля-сердечника 10 сформирована уплотняющая оболочка 4 и наиболее предпочтительно эти несколько дополнительных проводников 112 расположены снаружи от кабеля-сердечника 10 и снаружи от уплотняющей оболочки 4, которая покрывает кабель-сердечник 10. Эти несколько дополнительный проводников 112 предпочтительно уложены параллельно вокруг кабеля-сердечника 10, но они могут быть и скручены.In FIG. 14 shows a cross-sectional view of an alternative core cable 110 of the present invention in a plane perpendicular to the long axis of this alternative core cable 110. As shown in the figure, the alternative core cable 110 includes a variation of the core cable 10 that includes a coaxial cable 111 located within the cable. -core 10, and further comprises several additional conductors 112, enclosed in a hard flexible material 114, preferably a hard flexible thermoplastic material, which is preferably the same material from which the layer 3 of the core cable 10 is formed. As shown in the drawing, on the outside a plurality of additional conductors 112 extend from the core cable 10. Most preferably, a sealing sheath 4 is formed around the core cable 10 and most preferably these several additional conductors 112 are located outside the core cable 10 and outside the sealing sheath 4 which covers the cable. spruce core 10. These several additional conductors 112 are preferably laid in parallel around the core cable 10, but they can also be twisted.

Предпочтительный в настоящее время способ формирования альтернативного кабеля-сердечника 110 содержит следующие этапы:The presently preferred method for forming an alternative core cable 110 comprises the following steps:

A) создают готовый кабель-сердечник 10 способом описанным выше и покрытый уплотняющей оболочкой 4.A) create a finished core cable 10 in the manner described above and covered with a sealing sheath 4.

B) создают несколько стержней 116, где каждый стержень содержит проводник 112, заключенный в твердый гибкий материал 114, который предпочтительно является тем же термопластичным материалом, который образует слой 3, и каждый стержень 116 покрыт уплотняющей оболочкой 117, где уплотняющая оболочка 117 предпочтительно сформирована из плотно сплетенных полимерных волокон и/или нитей, который предпочтительно сплетены в полую оплетку, но она может быть любым слоем, который останавливает и/или в основном останавливает протекание расплавленного (или «полужидкого») термопластичного материала сквозь такую уплотняющую оболочку.B) multiple rods 116 are created, where each rod contains a conductor 112 enclosed in a hard flexible material 114, which is preferably the same thermoplastic material that forms layer 3, and each rod 116 is covered by a sealing sheath 117, where the sealing sheath 117 is preferably formed from densely woven polymeric fibers and/or filaments, which are preferably woven into a hollow braid, but this can be any layer that stops and/or substantially stops the flow of molten (or "semi-liquid") thermoplastic material through such a sealing sheath.

C) размещают нужное количество стержней 116, предпочтительно параллельно вокруг кабеля-сердечника 10, тем самым формируя альтернативный кабель-сердечник 110, иC) placing the desired number of rods 116, preferably in parallel around the core cable 10, thereby forming an alternative core cable 110, and

D) размещают уплотняющую оболочку 4A вокруг кабеля-сердечника 110, где уплотняющая оболочка 4A предпочтительно сформирована из плотно сплетенных полиэфирных волокон и/или нитей, которые предпочтительно сплетены в полую оплетку, но она может быть любым слоем, который останавливает и/или в основном останавливает протекание расплавленного (или «полужидкого») термопластичного материала сквозь такую уплотняющую оболочку.D) placing a sealing sheath 4A around the core cable 110, where the sealing sheath 4A is preferably formed from tightly woven polyester fibers and/or filaments, which are preferably hollow braided, but can be any layer that stops and/or basically stops the flow of molten (or "semi-liquid") thermoplastic material through such a sealing shell.

Хотя стержни 116 могут иметь сечение любой формы, в настоящее время предпочтительно, чтобы сами стержни 116 были сформированы с сужающейся формой 118 сечения (если смотреть в плоскости, перпендикулярной длинной оси стержня 116), например, с формой усеченного клина, чтобы облегчить их параллельную укладку вокруг кабеля-сердечника 10.Although the rods 116 can be of any shape, it is currently preferred that the rods 116 themselves be formed with a tapered section shape 118 (when viewed in a plane perpendicular to the long axis of the rod 116), such as a truncated wedge shape, to facilitate their parallel stacking. around the core cable 10.

Предпочтительно, каждый проводник 112 прикрепляют к усиливающему элементу (не показан) перед заключением в оболочку и/или другой слой термопластичного материла, например, прикрепляют к нити и/или волокну из высокомодульного полиэтилена или арамида, например, сформованных в полую плетеную оболочку из медных и/или других металлических нитей вокруг усиливающего элемента, где такой усиливающий элемент предпочтительно имеет более высокую точку размягчения и/или температуру дегенерации по сравнению с твердым гибким материалом 114.Preferably, each conductor 112 is attached to a reinforcing element (not shown) prior to being sheathed and/or another layer of thermoplastic material, such as attached to a high modulus polyethylene or aramid yarn and/or fiber, such as formed into a hollow braided sheath of copper and /or other metal threads around the reinforcing element, where such a reinforcing element preferably has a higher softening point and/or degeneration temperature compared to the solid flexible material 114.

После формования уплотняющей оболочки 4A вкруг внешней поверхности альтернативного кабеля-сердечника 110, выполняется остальная часть производственного процесса, описанного выше и выполняемая после формования уплотняющей оболочки 4 вокруг кабеля-сердечника 10 так, чтобы получить альтернативный вариант кабеля по настоящему изобретению, который можно использовать, например, как трос, соединяющий плавучие суда с привязным аэростатом, использующимся в качестве паруса для такого судна.After the seal jacket 4A is molded around the outer surface of the alternative core cable 110, the rest of the manufacturing process described above is carried out after the seal jacket 4 is molded around the core cable 10 so as to obtain an alternative cable of the present invention that can be used, for example , as a cable connecting floating vessels with a tethered balloon used as a sail for such a vessel.

Способы примененияApplication methods

Как показано на фиг. 11, для применения кабеля передачи данных с индикацией удлинения и температуры, его следует подсоединить к опрашивающему или другому устройству, такому как сонар, для чего необходимо обнажить оптоволоконные проводники. Это предпочтительно можно сделать, во-первых, удалив части покрытия 7, клеевого слоя 6, усиливающего элемента 5 и уплотняющей оболочки 4 так, чтобы кабель-сердечник 10 выступал и/или выходил за поверхность 44, образованную срезанными кромками покрытия, клеевого слоя, усиливающего элемента и уплотняющей оболочки; во-вторых, нагрев внешнюю поверхность слоя 3 выступающего участка кабеля-сердечника 10 (предпочтительно, нагревая его дистальный конец 51), например, направляя пар или горячий воздух от пневматического пистолета на определенный оптоволоконный проводник, видимый сквозь предварительно прозрачный термопластичный слой 3, образующий внешнюю поверхность кабеля-сердечника 10 в течение достаточного периода времени, чтобы размягчить термопластичный материал, непосредственно контактирующий с выбранным оптоволоконным проводником; после чего достают оптоволоконный проводник из слоя 3, например, острогубцами или щипцами, затем захватывают оптоволоконный проводник за его дистальный конец 61, после чего осторожно отрывают выбранный оптоволоконный проводник наружу от размягченного термопластичного слоя 3 кабеля-сердечника 10, затем делают паузу и нагревают следующую область термопластичного слоя 10 кабеля-сердечника 10, которая находится снаружи от остающихся внедренными частей выбранного оптоволоконного проводника; после чего продолжают вытягивать из кабеля-сердечника 10 выбранный оптоволоконный проводник, пока не обнажится достаточная длина этого оптоволоконного проводника, и отводят его от кабеля-сердечника 10, чтобы его можно было срастить с другим оптоволоконным проводником, который соединяет оптоволоконный проводник, входящий в высокопрочный кабель передачи данных с другими оптоволоконными проводниками, соединенными с аппаратурой. Когда кабель передачи данных также содержит коаксиальный кабель или силовой проводник, они также выступают из кабеля-сердечника, как показано на фиг. 11, чтобы быть доступными для подключения к другому оборудованию.As shown in FIG. 11, in order to use a data cable with an indication of extension and temperature, it must be connected to an interrogator or other device such as a sonar, for which the fiber optic conductors must be exposed. This can preferably be done by first removing parts of the cover 7, the adhesive layer 6, the reinforcing element 5 and the sealing sheath 4 so that the core cable 10 protrudes and/or extends beyond the surface 44 formed by the cut edges of the cover, the adhesive layer reinforcing element and sealing shell; secondly, by heating the outer surface of the layer 3 of the protruding portion of the cable-core 10 (preferably by heating its distal end 51), for example, by directing steam or hot air from an air gun to a certain fiber optic conductor, visible through a previously transparent thermoplastic layer 3, forming the outer the surface of the core cable 10 for a sufficient period of time to soften the thermoplastic material in direct contact with the selected fiber optic conductor; after which the fiber optic conductor is removed from layer 3, for example, with needle nose pliers or tongs, then the fiber optic conductor is grasped at its distal end 61, after which the selected fiber optic conductor is carefully torn outward from the softened thermoplastic layer 3 of the core cable 10, then a pause is made and the next area is heated a thermoplastic layer 10 of the core cable 10 which is outside the remaining embedded portions of the selected fiber optic conductor; then continue to pull out the selected fiber optic conductor from the core cable 10 until a sufficient length of this fiber optic conductor is exposed, and take it away from the core cable 10 so that it can be spliced with another fiber optic conductor that connects the fiber optic conductor included in the high-strength cable data transmission with other fiber optic conductors connected to the equipment. When the data cable also contains a coaxial cable or a power conductor, these also protrude from the core cable, as shown in FIG. 11 to be available for connection to other equipment.

Способы примененияApplication methods

Способ использования варианта настоящего изобретения, который включает использование рассеяния Бриллюэна и обратного комбинационного (романовского) рассеяния для определения нагрева и удлинения некоторых заранее определенных зон и/или участков длины сердечника кабеля и, тем самым, кабеля, содержит этапы, на которых применяют соответствующее опрашивающее устройство и/или опрашивающие устройства для считывания рассеяния Бриллюэна и/или обратного комбинационного рассеяния и, затем, для определения, когда используется рассеяние Бриллюэна, положение на оптическом волокне, в котором возникает возмущение и/или аномалия, с помощью известных средств; и для определения температуры в этой зоне (зонах) и/или на участках длины, с использованием комбинационного обратного рассеяния, также используя известные средства; далее, используют величину температуры, полученную в результате интерпретации комбинационного обратного рассеяния, чтобы подтвердить удлинение оптического волокна, передающего рассеяние Бриллюэна в этой заранее определенной зоне и/или на участке длины вдоль длины кабеля; далее используют найденное удлинение оптического волокна для определения удлинения в этой заранее определенной зоне и/или на участке длины спиральной структуры, образованной оптическим волокном так, как это можно определить математически, учитывая диаметр оптического волокна, образующего спиральную структуру, а также шаг спиральных структур и ее внутренний диаметр, тем самым определяя удлинение самого кабеля в этой заранее определенной зоне и/или на участке длины вдоль длины кабеля поскольку удлинение спиральной структуры равно удлинению готового кабеля любой конкретной зоне и/или на участке длины кабеля, тем самым позволяя осуществлять мониторинг кабеля без необходимости в дистанционных датчиках и/или дистанционно управляемых подвижных устройствах на всей длине кабеля и позволяя определить, продолжить или прекратить использование кабеля.A method for using a variant of the present invention which includes the use of Brillouin scattering and inverse Raman (Roman) scattering to determine the heating and elongation of certain predetermined zones and/or length sections of the cable core and thus the cable comprises the steps of applying an appropriate interrogator and/or interrogators for reading Brillouin scattering and/or back Raman scattering and then, for determining, when Brillouin scattering is used, the position on the optical fiber at which the perturbation and/or anomaly occurs, by known means; and to determine the temperature in this zone(s) and/or sections of length, using Raman backscattering, also using known means; further, using the temperature value obtained by interpreting the Raman backscatter to confirm the elongation of the optical fiber transmitting Brillouin scattering in this predetermined zone and/or length section along the length of the cable; then, the found elongation of the optical fiber is used to determine the elongation in this predetermined zone and / or in the length section of the helical structure formed by the optical fiber as it can be determined mathematically, taking into account the diameter of the optical fiber forming the helical structure, as well as the pitch of the helical structures and its inner diameter, thereby determining the elongation of the cable itself in that predetermined zone and/or section of length along the length of the cable since the elongation of the helical structure is equal to the elongation of the finished cable in any particular zone and/or section of the cable length, thereby allowing cable monitoring to be unnecessarily in remote sensors and/or remotely controlled mobile devices along the entire length of the cable and allowing you to determine whether to continue or stop using the cable.

Для определения удлинения кабеля в промышленном применении без предварительной калибровки самого готового кабеля, при эксплуатации кабеля отслеживают световую энергию комбинационного обратного рассеяния и рассеяния Бриллюэна; полученные данные рассеяния Бриллюэна коррелируют с базой данных, которые указывают каково удлинение оптического волокна, передающего рассеяние Бриллюэна при конкретных температурах и/или в диапазонах температур для таких считанных длин волн, тем самым определяя удлинение оптического волокна с рассеянием Бриллюэна для конкретной температуру, определенной путем мониторинга и считывания комбинационного обратного рассеяния; далее, используют найденное удлинение оптического волокна с рассеянием Бриллюэна для определения удлинения спиральной структуры, образованной оптическим волокном с рассеянием Бриллюэна, которое можно определить математически, учитывая диаметр оптического волокна 2, удлинение оптического волокна 2, образующего спиральную структуру, шаг спиральной структуры и ее внутренний диаметр, тем самым определяя удлинение самой спиральной структуры, которое определяет удлинение готового кабеля, что позволяет отслеживать и определять удлинение готового кабеля без необходимости в мониторинге температуры воды и/или воздуха и позволяет определить, продолжать или прекратить использование кабеля до катастрофического обрыва.To determine the elongation of a cable in industrial applications without first calibrating the finished cable itself, the Raman backscatter and Brillouin scatter light energy is monitored during cable operation; the resulting Brillouin scattering data is correlated with a database that indicates what is the elongation of an optical fiber transmitting Brillouin scattering at specific temperatures and/or temperature ranges for such read wavelengths, thereby determining the elongation of an optical fiber with Brillouin scattering for a specific temperature determined by monitoring and reading the Raman backscatter; further, the found elongation of the Brillouin optical fiber is used to determine the elongation of the helical structure formed by the Brillouin optical fiber, which can be determined mathematically, considering the diameter of the optical fiber 2, the elongation of the optical fiber 2 forming the helical structure, the pitch of the helical structure, and its inner diameter , thereby determining the elongation of the helical structure itself, which determines the elongation of the finished cable, which allows the elongation of the finished cable to be tracked and determined without the need for monitoring water and/or air temperature, and allows you to determine whether to continue or stop using the cable before a catastrophic break.

Способы определения нагрева и удлинения кабеля Methods for determining heating and cable elongation

В некоторых случаях может потребоваться проверить точность калибровки, выполняемой производителями и/или поставщиками оптических волокон, используемых для считывания комбинационного обратного рассеяния и рассеяния Бриллюэна или определить, как такие калибровочные данные изменились в процессе производства кабелей по настоящему изобретению, если они изменились. В таком случае, часть готового кабеля, имеющего оптическое волокно для считывания рассеяния Бриллюэна и комбинационного обратного рассеяния, могут быть экспериментально откалиброваны, подвергая готовый кабель воздействию заранее определенного диапазона температур и удлиняя кабель с разными величинами удлинения при каждой температуре, и определяя величины рассеяния Бриллюэна и комбинационного обратного рассеяния, когда кабель находится при каждой конкретной заранее определенной температуре и при каждой конкретной величина удлинения, тем самым либо калибруя, либо проверяя точность калибровки, выполненной производителем и/или поставщиком для определения температуры по комбинационному обратному рассеянию и для определения удлинения по рассеянию Бриллюэна.In some cases, it may be necessary to verify the accuracy of calibration performed by manufacturers and/or suppliers of optical fibers used to read Raman and Brillouin backscatter, or to determine how such calibration data has changed during the production of the cables of the present invention, if they have changed. In such a case, a portion of a finished cable having an optical fiber for reading Brillouin and Raman backscatter can be experimentally calibrated by exposing the finished cable to a predetermined temperature range and extending the cable with different elongations at each temperature, and determining the Brillouin and Raman backscatter where the cable is at each specific predetermined temperature and at each specific amount of elongation, thereby either calibrating or verifying the accuracy of the calibration performed by the manufacturer and/or supplier for Raman backscatter temperature and Brillouin elongation .

Более подробно: когда требуется и желательно экспериментально определить корреляцию между удлинением и температурой кабеля и показателями рассеяния Бриллюэна и комбинационного обратного рассеяния, способ для волоконного кабеля с индикацией удлинения и температуру по настоящему изобретению содержит этапы, на которых (i) подвергают заранее определенную длину готового кабеля воздействию диапазон заранее определенных температур в заранее определенном диапазоне величин удлинения кабеля, (ii) считывают длины волн, возвращающихся и передаваемых по волоконной оптике для рассеяния Бриллюэна, и считывают комбинационное обратное рассеяние по меньшей мере в одном из оптических волокон для каждой конкретной комбинации величины конкретной температуры и величины конкретного удлинения; (iii) регистрируют показания, тем самым формируя базу данных, которая коррелирует показания длины волн рассеяния Бриллюэна и показания комбинационного обратного рассеяния для конкретного кабеля, сформированного по настоящему изобретению, когда этот кабель имеет конкретную температуру и конкретное удлинение. Хотя отрезок кабеля может одновременно подвергаться нагреву и удлинению, из-за того, что важно обеспечить достижение конкретной температуры всеми участками отрезка кабеля, в настоящее время предпочтительно подвергать кабель воздействию каждой конкретной температуры, без сильного удлинения, пока кабель определенно не достигнет конкретной температуры на всех участках отрезка кабеля, а затем подвергают кабель достаточному удлинению, чтобы получить требуемое удлинение. Например, сначала кабель можно подвергнуть воздействию конкретной температуры в течение достаточного периода времени, чтобы отрезок кабеля с уверенностью достиг конкретной температуры на всей длине этого отрезка, что можно определить, зондируя кабель температурными зондами, когда кабель не подвергается сильному удлинению; затем кабель подвергают удлинению, пока он не получит конкретное удлинение; затем, передают световую энергию с определенной длиной волны по оптическим волокнам для рассеивание Бриллюэна и считывают световые сигналы, которые проходят по всей длине оптического волокна и те, что возвращаются в начальному концу оптического волокна (например, те, которые возвращаются в результате рассеивания Бриллюэна), а также передают световую энергию по оптическому волокну, которое допускает считывание комбинационного обратного рассеивания; регистрируют величины световой энергии и/или длин волн, тем самым создавая базу данных, которая содержит корреляцию показаний комбинационного обратного рассеяния с определенными температурами, а также корреляцию конкретной световой энергии и/или величин дин волн для конкретного оптического волокна с рассеянием Бриллюэна в кабеле конкретной конструкции, находящимся под определенном удлинении и при определенной температуре. Наконец, используют кабель для промышленной эксплуатации, отслеживая температуру по показаниям комбинационного обратного рассеяния и показаниям рассеяния Бриллюэна, и коррелируя величины температуры, подтвержденные показаниями комбинационного обратного рассеяния с величинами длин волн, подтвержденными показаниями оптического волокна с рассеяниям Бриллюэна, для определения удлинения кабеля для конкретных длин волн, соответствующих конкретным зонам кабеля (известно как использовать рассеяние Бриллюэна для определения, откуда на длине оптического волокна исходит полученная длина волны Бриллюэна, т.е., как далеко от опросчика находится положение, откуда исходит полученная длина волны, что является основной ценностью использования рассеяния Бриллюэна). Таким образом волоконный кабель, способный передавать данные и с индикацией удлинения и нагрева по настоящему изобретению, пригоден для мониторинга и температуры кабеля, удлинения и/или деформации в конкретных зонах и/или участках длины на всей длине кабеля. Сравнивая величины удлинения и/или деформации с допустимыми пределами при определенных нагрузках, для определенных нагрузок, определенных датчиками нагрузки, модно определить относительную целостность упрочняющего элемента, сформированного из суперволокон, и принять решение о продолжении или прекращении эксплуатации кабеля до того, как произойдет его катастрофическое разрушение.More specifically, when it is desired and desirable to experimentally determine the correlation between cable elongation and temperature and Brillouin and Raman backscattering indices, the elongation and temperature indicating fiber cable method of the present invention comprises the steps of (i) subjecting a predetermined length of the finished cable to exposed to a range of predetermined temperatures over a predetermined range of cable elongation values, (ii) reading the wavelengths returning and transmitted through the fiber optics for Brillouin scattering, and reading the Raman backscatter in at least one of the optical fibers for each specific combination of the specific temperature value and the magnitude of the particular elongation; (iii) recording readings, thereby generating a database that correlates Brillouin wavelength readings and Raman backscattering readings for a particular cable formed according to the present invention when that cable has a particular temperature and a particular elongation. Although a length of cable may be subjected to heat and elongation at the same time, because it is important to ensure that all sections of a cable length reach a specific temperature, it is currently preferred to expose the cable to each specific temperature, without much elongation, until the cable has definitely reached a specific temperature at all sections of the cable section, and then subject the cable to sufficient elongation to obtain the required elongation. For example, the cable may first be exposed to a specific temperature for a sufficient period of time so that a length of cable reaches the specific temperature with confidence over the entire length of that length, which can be determined by probing the cable with temperature probes when the cable is not subjected to severe elongation; then the cable is subjected to extension until it receives a specific extension; then, transmit light energy at a certain wavelength through the optical fibers for Brillouin scattering, and read the light signals that travel along the entire length of the optical fiber and those that return at the initial end of the optical fiber (for example, those that return as a result of Brillouin scattering), and also transmitting light energy through an optical fiber that is capable of reading Raman backscatter; recording light energy and/or wavelength values, thereby creating a database that contains the correlation of Raman backscatter readings with certain temperatures, as well as the correlation of specific light energy and/or wavelength values for a specific Brillouin optical fiber in a specific cable design under a certain elongation and at a certain temperature. Finally, a commercial cable is used by monitoring temperature from Raman backscatter and Brillouin backscatter readings, and correlating temperature values confirmed by Raman backscatter readings with wavelength values confirmed by Brillouin optical fiber readings to determine cable elongation for specific lengths. waves corresponding to specific areas of the cable (it is known to use Brillouin scattering to determine where on the length of the optical fiber the received Brillouin wavelength comes from, i.e. how far from the interrogator is the position where the received wavelength comes from, which is the main value of using scattering Brillouin). Thus, a fiber cable capable of transmitting data and with an elongation and heating indication of the present invention is suitable for monitoring and cable temperature, elongation and/or deformation in specific zones and/or sections of the length along the entire length of the cable. By comparing the values of elongation and/or deformation with the allowable limits at certain loads, for certain loads determined by load cells, it is possible to determine the relative integrity of the reinforcement formed from superfibers, and decide whether to continue or stop the operation of the cable before its catastrophic failure occurs. .

Для точного измерения удлинения участка длины кабеля путем размещения оптоволоконного проводника, способного передавать длины волн комбинационного обратного рассеяния, в форме спирали и прочно зафиксированного внутри проверяемого кабеля, вместо конфигурации «свободной трубки» (конфигурация «свободной трубка» включает любую конструкцию, где оптоволоконный проводник, включая его буфер и изоляцию, сформированные интегрально с оптоволоконным проводником, может скользить относительно непосредственно примыкающих к нему объектов, таких, как, в случае кабеля или троса, волокна или жилы сердечника кабеля или троса, или даже другие оптоволоконные проводники в кабеле или тросе) в комбинации с отдельным другим оптоволоконным проводником, который можно использовать для считывания рассеяния Бриллюэна и где этот отдельный другой оптоволоконный проводник также имеет форму спирали и прочно зафиксирован внутри проверяемого кабеля, вместо конфигурации «свободной трубки», и, затем, используют показания тепловых величин из оптоволокна с комбинационным обратным рассеянием в расчетах с показаниями из оптического волокна, способного передавать рассеяние Бриллюэна для получения величин удлинения оптического волокна с рассеянием Бриллюэна, что отличается от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, и, неожиданно, позволяет осуществлять мониторинг нагрева и/или удлинения.To accurately measure the elongation of a section of cable length by placing a fiber optic conductor capable of transmitting Raman backscatter wavelengths in a spiral shape and firmly fixed within the cable under test, instead of a "loose tube" configuration (a "loose tube" configuration includes any design where the fiber optic conductor, including its buffer and insulation formed integrally with the fiber optic conductor, can slide relative to objects immediately adjacent to it, such as, in the case of a cable or rope, the fibers or strands of the core of the cable or rope, or even other fiber optic conductors in the cable or rope) in combination with a separate other fiber optic conductor that can be used for Brillouin scatter readings and where this separate other fiber optic conductor is also helical and firmly fixed inside the cable under test, instead of a "loose tube" configuration, and then use the readings of those of Raman backscattering optical fiber measurements in calculations with Brillouin-capable optical fiber readings to obtain Brillouin optical fiber elongation values, which is different from the prior art and industry trends, and unexpectedly allows monitoring of heating and /or extensions.

Кроме того, размещение оптического волокна, способного передавать комбинационное обратное рассеяние в спиральной форме и прочно прикрепленным к сердечнику внутри контролируемого кабеля, а не в конфигурации «свободной трубки», и/или в иной конфигурации, допускающей скольжение относительно других компонентов кабеля, в комбинации с отдельным оптическим волокном, пригодным для считывания рассеяния Бриллюэна, и где это отдельное оптическое волокно также расположено в форме спирали и прочно прикреплено к сердечнику внутри контролируемого кабеля, и подвешивание и/или полное заключение обоих оптических волокон в форме спирали и прочное крепление к сердечнику и внутри сердечника, сформированного из твердого гибкого материала внутри несущего нагрузку кабеля, и использование величин нагрева, полученных интерпретацией показаний комбинационного обратного рассеяния в комбинации с данными, полученными от рассеяния Бриллюэна, чтобы иметь возможность рассчитать удлинение оптического волокна, по которому передаются длины волн рассеяния Бриллюэна, а затем математически рассчитать, учитывая спиральную форму оптического волокна, по которому передаются длины волн рассеяния Бриллюэна, удлинение спиральной структуры, образованной таким волокном в контролируемой области кабеля и, тем самым, подтвердить удлинение кабеля, отличается от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли и, неожиданно позволяет мониторить нагрев и/или удлинение кабеля.In addition, placing an optical fiber capable of transmitting Raman backscatter in a helical form and firmly attached to the core within the cable to be monitored, rather than in a "loose tube" configuration and/or otherwise slidable relative to other cable components, in combination with with a separate optical fiber suitable for reading Brillouin scattering, and where this separate optical fiber is also arranged in a helix and firmly attached to the core inside the monitored cable, and suspension and/or complete encapsulation of both optical fibers in the form of a helix and firmly attached to the core and inside a core formed from a hard flexible material inside a load-bearing cable, and using the heating values obtained by interpreting the Raman backscatter readings in combination with the Brillouin scatter data to be able to calculate the optical fiber elongation from which y transmit Brillouin scattering wavelengths, and then mathematically calculate, considering the helical shape of the optical fiber through which Brillouin scattering wavelengths are transmitted, the elongation of the helical structure formed by such a fiber in the controlled area of the cable, and thereby confirm the elongation of the cable is different from the previous level technology and industry trends and, unexpectedly, allows monitoring of heating and/or cable elongation.

Определив удлинение кабеля и/или заранее определенной зоны и/или участка длины вдоль длины кабеля вышеописанными способами, можно рассчитать растягивающую нагрузку на кабель /или заранее определенную зону и/или участок длины вдоль длины кабеля. Это можно сделать, коррелируя величины удлинения с базой данных, которая коррелирует процентные величины удлинения для конкретной конструкции кабеля с различными растягивающими нагрузками на кабель. Таким образом, зная либо удлинение кабеля, либо нагрузку на него можно определить другую величину. Поэтому рассчитав удлинение кабеля, либо для кабеля в целом, либо для конкретной зоны и/или конкретного участка длины вдоль длины кабеля, можно определить нагрузку на кабель.By determining the elongation of a cable and/or a predetermined zone and/or length section along the length of the cable by the methods described above, it is possible to calculate the tensile load on the cable/or predetermined zone and/or length section along the cable length. This can be done by correlating elongation values against a database that correlates percentage elongation values for a particular cable design with different cable tensile loads. Thus, knowing either the cable extension or the load on it, you can determine another value. Therefore, by calculating the elongation of the cable, either for the cable as a whole or for a specific area and/or a specific section of length along the length of the cable, the load on the cable can be determined.

Промышленная применимостьIndustrial Applicability

Кабель передачи данных согласно настоящему изобретению может применяться как крановый трос/кабель, как трос/кабель для глубоководных работ, как кабель носового сонара, а также может использоваться для соединения и сообщения с сонаром, а если он содержит металлический силовой проводник 21, то для подачи питания на сонары, расположенные в других областях трала, в дополнение к носовому сонару, и может, например, использоваться как кабель для сонаров, установленных в средней части трала, или на кутке или мотне тралового мешка. Кабель передачи данных также может применяться с барабаном ваера трала и выполнять две задачи: служить ваером траулера и кабелем носового сонара, и, таким образом, поддерживать связь с носовым сонаром или другим устройством в рыболовных снастях через ваер трала, вместо отдельного кабеля носового сонара.The data cable according to the present invention can be used as a crane cable/cable, as a deep sea cable/cable, as a bow sonar cable, and can also be used to connect and communicate with the sonar, and if it contains a metal power conductor 21, to feed power to sonars located in other areas of the trawl, in addition to the bow sonar, and can, for example, be used as a cable for sonar installed in the middle of the trawl, or on the codend or coil of the trawl bag. The data cable can also be used with a trawl warp reel and serve two purposes: serve as a trawler warp and bow sonar cable, and thus communicate with the bow sonar or other device in the fishing gear through the trawl warp instead of a separate bow sonar cable.

Кабель передачи данных по настоящему изобретению также может служить высокопрочным кабелем передачи данных для ваеров траулера и, таким образом, для связи с носовым сонаром или другим устройством в рыболовных снастях, через ваер траулера, а не через отдельный улучшенный волоконный кабель высокого разрешения с защитой от смятия, а также он может использоваться как буксирный трос, трос глубоководной лебедки, крановый трос, сейсморазведочный кабель, глубоководный швартовый канат, скважинный кабель, кабель для телеуправляемых подводных аппаратов, кабель для сейсморазведки, или как несущий нагрузку кабель передачи данных и/или энергии. При использовании в качестве скважинного кабеля считается полезным изготавливать окончательное внешнее покрытие из витой стальной проволоки, чтобы бронировать кабель. Однако в большинстве других вариантов применения наиболее полезной будет описанное выше плетеное покрытие. При использовании в качестве кабеля для сейсморазведки или в качестве кранового троса, или в любом варианте применения, требующем стойкости к воздействию тепла, включая скважинный кабель считается полезным, чтобы усиливающий элемент был сформирован как полая плетеная конструкция из 24 жил, что отличается от предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, при этом наиболее полезной считается 2˟24-жильная конструкция или, даже более предпочтительно, 3˟24-жильная конструкция, где каждая из 24 жил сформирована из арамидной нити, покрытой оболочкой или высокомодульного полиэтилена или фторопласта или полиэфира, после чего эти жилы сплетают в полый плетеный из 24 жил усиливающий элемент, имеющий по меньшей мере 2˟24-жильную 3˟24-жильную конструкцию. Когда кабель применяется там, где требуется стойкость к нагреву, обнаружение нагрева, обнаружение удлинения или обнаружение обрыва, или обнаружение области кабеля, ответственного за отказ любой из функций кабеля оп передаче данных и/или энергии, считается полезным, чтобы улучшенный высокопрочный легкий стойкий к смятию волоконный кабель по настоящему изобретению с высоким разрешением данных и способностью передавать электроэнергию содержал оптические волокна, которые можно использовать при опросах, в которых считываются и интерпретируются длины волн рассеяния Бриллюэна и/или комбинационного обратного рассеяния, и, особенно, оптические волокна, способные точно передавать интерпретируемые длины волн рассеяния Бриллюэна и/или комбинационного обратного рассеяния, чтобы обеспечить возможность мониторинга удлинения и/или нагрева оптических волокон в любой области на длине оптического волокна. Таким образом, передавая свет по оптическим волокнам таким способом, который позволяет считывать рассеяние Бриллюэна и/или комбинационное обратное рассеяние и интерпретируя длины волн рассеяния Бриллюэна и/или комбинационного обратного рассеяния с помощью подходящего опрашивающего устройства, можно определить удлинение и/или нагрев конкретных участков контролируемого оптического волокна и, поэтому, можно определить удлинение усиливающего элемента кабеля, а также температуру в конкретных положениях на длине кабеля. Таким образом можно определить целостность усиливающего элемента кабеля определить, пригоден ли кабель для продолжения эксплуатации или его лучше вывести из эксплуатации и заменить. Важно, что предыдущие попытки использовать длины волн рассеяния Бриллюэна и/или комбинационного обратного рассеяния для контроля удлинения и/или нагрева оптических волокон в любой области на длине оптических волокон и/или кабеля, содержащего оптические волокна, не удались и в предшествующем уровне техники не описаны конструкция кабеля передачи данных по настоящему изобретению и способ его изготовления. Важно, что в отрасли давно считалось что следует минимизировать изгиб оптоволоконных проводников, содержащихся в кабелях любого типа, включая помимо прочего, кабели для яхтинга, когда такие оптоволоконные проводники используются для мониторинга нагрева и/или удлинения оптоволоконных проводников и кабеля, в котором они находятся. В отличие о предшествующего уровня техники и тенденций в отрасли, а также общепринятого в отрасли мнения, оптоволоконный проводник, сформированный в спираль и используемый для образования сердечника кабеля как описано выше, способен передавать сигналы данных высокого разрешения. Тот факт, что кабель по настоящему изобретению функционирует таким образом, противоречит общепринятому мнению в отрасли.The data cable of the present invention can also serve as a high-strength data cable for trawler warps, and thus to communicate with a bow sonar or other device in fishing gear, through the trawler's warp, rather than through a separate, improved anti-collapse, high-resolution fiber cable. , and it can also be used as a towline, deep-sea winch line, crane line, seismic cable, deep-sea mooring line, borehole cable, ROV cable, seismic cable, or as a load-bearing data and/or power cable. When used as downhole cable, it is considered useful to make a final outer covering of stranded steel wire to armor the cable. However, in most other applications, the braided cover described above will be most useful. When used as a seismic cable or as a crane line, or in any application that requires resistance to heat, including downhole cable, it is considered useful that the reinforcing element be formed as a hollow braided structure of 24 strands, which is different from the prior art and industry trends, with a 2˟24-strand construction being considered most useful, or even more preferably a 3˟24-strand construction where each of the 24 strands is formed from sheathed aramid yarn or high modulus polyethylene or PTFE or polyester, after whereby these strands are woven into a hollow braided 24 strand reinforcing element having at least a 2˟24-strand 3˟24-strand construction. When a cable is used where heat resistance is required, heat detection, elongation detection or breakage detection, or detection of the region of the cable responsible for the failure of any of the cable's data and/or power transmission functions, is considered useful to improve high strength, lightweight, crush resistance. the fiber cable of the present invention with high data resolution and the ability to transmit electrical power contained optical fibers that can be used in interrogations in which Brillouin and/or Raman backscattering wavelengths are read and interpreted, and especially optical fibers capable of accurately transmitting the interpreted Brillouin scattering and/or Raman backscattering wavelengths to enable monitoring of elongation and/or heating of the optical fibers in any region along the length of the optical fiber. Thus, by transmitting light through optical fibers in a manner that reads Brillouin and/or Raman backscatter, and interpreting the Brillouin and/or Raman backscatter wavelengths with a suitable interrogator, it is possible to determine the elongation and/or heating of specific areas of the controlled optical fiber and therefore the elongation of the cable reinforcing element as well as the temperature at specific positions along the cable length can be determined. In this way, the integrity of the cable reinforcing element can be determined, whether the cable is fit for continued service or if it is better to take it out of service and replace it. It is important that previous attempts to use Brillouin and/or Raman backscattering wavelengths to control elongation and/or heating of optical fibers in any region along the length of optical fibers and/or a cable containing optical fibers have failed and are not described in the prior art. the design of the data cable according to the present invention and the method of its manufacture. It is important that the industry has long felt that bending of fiber optic conductors contained in cables of any type, including but not limited to yachting cables, should be minimized when such fiber optic conductors are used to monitor heating and/or elongation of the fiber optic conductors and the cable in which they are located. Contrary to the prior art and industry trends, as well as conventional wisdom in the industry, an optical fiber conductor formed into a helix and used to form a cable core as described above is capable of transmitting high resolution data signals. The fact that the cable of the present invention functions in this way is contrary to conventional wisdom in the industry.

Другие промышленные применения настоящего изобретения заключаются в формировании высокопрочных тросов и кабелей с синтетическими усиливающими элементами, имеющих формованные поддерживающие сердечники, где такие тросы и кабели подвергаются удлинению при нагревании для устранения конструкционного удлинения, для уплотнения усиливающего элемента и самого кабеля, и когда позволяют материалы, применяемые для формирования усиливающего элемента, для деформации волокон в усиливающем элементе так, чтобы все волокна усиливающего элемента несли нагрузку.Other industrial applications of the present invention lie in the formation of high strength ropes and cables with synthetic reinforcements having molded support cores, where such ropes and cables are subjected to thermal elongation to eliminate structural elongation, to seal the reinforcing element and the cable itself, and when the materials used allow for forming the reinforcing element, for deforming the fibers in the reinforcing element so that all the fibers of the reinforcing element bear the load.

Предпочтительный в настоящее время способ формирования высокопрочного троса с синтетическим усиливающим элементом по настоящему изобретению содержит следующие этапы: создают сердечник 1, содержащий термопласт, например, стрежень 1 из термопластичного материала (стержень может содержать или не содержать проводники или другие элементы); затем формируют уплотняющую оболочку 4 вокруг этого сердечника, используя новые признаки настоящего изобретения для формирования такой уплотняющей оболочки; после чего формируют полый плетеный усиливающий элемент вокруг комбинации сердечника и уплотняющей оболочки (где полый плетеный усиливающий элемент может быть сформирован из главных жил оплетки, выполненный из высокомодульного полиэтилена арамида, или где каждая жила оплетки содержит центральную жилу или нить или другой корд из арамида, покрытую оболочкой из высокомодульного полиэтилена или другого материала), тем самым форсируя кабель; после чего выполняют этапы, на которых нагревают кабель до температуры, при которой термопластичный материал сердечника не размягчится и/или расплавится, т.е. станет «полужидким» но не жидким, и растягивают кабель (предпочтительно при контролируемом удлинении или удлинениях) до достижения заранее определенной и/или требуемой величины удлинения усиливающего элемента и, следовательно, всего кабеля и до достижения требуемого уплотнения (уменьшения общей ширины) кабеля и усиливающего элемента, пока термопластичный материал сердечник размягчен и/или расплавлен; после чего охлаждают кабель пока термопластичный материал сердечника не отвердеет, в то же время поддерживая достаточное удлинение для сохранения заранее определенной и/или требуемой величины удлинения кабеля; при этом способ отличается наличием выбора этапов формования уплотняющей оболочки, в число которых индивидуально или в комбинации входят следующие этапы, на которых:The presently preferred method for forming a high strength synthetic reinforcing cable according to the present invention comprises the following steps: creating a core 1 containing a thermoplastic, for example, a thermoplastic rod 1 (the rod may or may not contain conductors or other elements); then form a sealing shell 4 around this core, using the new features of the present invention to form such a sealing shell; after which a hollow braided reinforcing element is formed around the combination of the core and the sealing sheath (where the hollow braided reinforcing element can be formed from the main strands of the braid, made of high modulus polyethylene aramid, or where each strand of the braid contains a central strand or thread or other cord of aramid coated with a sheath made of high-modulus polyethylene or other material), thereby forcing the cable; after which steps are performed in which the cable is heated to a temperature at which the thermoplastic core material does not soften and/or melt, i.e. become "semi-liquid" but not liquid, and stretch the cable (preferably with controlled elongation or elongations) until a predetermined and/or required amount of elongation of the reinforcing element and, therefore, the entire cable is reached and until the required sealing (reduction in the overall width) of the cable and reinforcing element while the thermoplastic core material is softened and/or melted; then cooling the cable until the thermoplastic core material hardens while maintaining sufficient elongation to maintain a predetermined and/or desired amount of cable elongation; wherein the method is characterized by the presence of a choice of steps for molding the sealing shell, which individually or in combination include the following steps, in which:

a) формируют плетеную уплотняющую оболочку, где угол оплетки жил и/или волокон, образующих уплотняющую оболочку, меньше 65° и, более конкретно, в диапазоне от 60° до 10°.a) forming a braided sealing sheath, where the braiding angle of the strands and/or fibers forming the sealing sheath is less than 65° and, more specifically, in the range from 60° to 10°.

b) формируют плетеную уплотняющую оболочку, где каждая жила оболочки является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон.b) forming a braided sealing sheath, where each strand of the sheath is a strand formed from at least two fibers.

c) формируют плетеную уплотняющую оболочку, где каждая жила, образующая плетеную уплотняющую оболочку является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон и каждое из волокон имеет скрученную конструкцию.c) forming a braided sealing sheath, where each strand forming the braided sealing sheath is a strand formed from at least two fibers and each of the fibers has a twisted design.

d) формируют плетеную уплотняющую оболочку, где каждая жила, образующая плетеную уплотняющую оболочку является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон и где каждое волокно имеет скрученную конструкцию, и где направление укладки одинаково для всех волокон, образующих жилу.d) forming a braided sealing sheath, where each strand forming the braided sealing sheath is a strand formed from at least two fibers and where each fiber has a twisted design, and where the laying direction is the same for all fibers forming the strand.

e) формируют плетеную уплотняющую оболочку, где каждая жила оплетки, образующей уплотняющую оболочку, сформирована по меньшей мере из двух волокон, и где каждое из волокон имеет скрученную конструкцию и где отношение скручивания таково, что волокно легко сплющивается (т.е., имеет ширину, большую чем высота и/иди рельеф), когда сплетенные жилы, образованные по меньшей мере из двух волокон прижаты к сердечнику во время формирования плетеной уплотняющей оболочки сердечника.e) forming a braided sealing sheath, where each strand of the braid forming the sealing sheath is formed from at least two fibers, and where each of the fibers has a twisted design and where the twist ratio is such that the fiber is easily flattened (i.e., has a width greater than the height and/or relief) when the braided strands formed from at least two fibers are pressed against the core during the formation of the braided sealing sheath of the core.

Таким образом, согласно настоящему изобретению: высокопрочный синтетический трос и/или кабель имеет поддерживающий сердечник 1, имеющий форму, адаптируемую к внутренней полости полого плетеного усиливающего элемента 5, пот этом сердечник 1 покрыт уплотняющей оболочкой 4; плетеный уплотняющий элемент 5 сформирован вокруг комбинации сердечника и уплотняющей оболочки, которая покрывает сердечник; уплотняющая оболочка сформирована из сплетенных жил и имеет конструкцию полой оплетки; усиливающий элемент сформирован из плетеных жил и имеет конструкцию полой оплетки; при это высокопрочный синтетический трос и/или кабель отличается тем, что жилы, образующие уплотняющую оболочку расположены под углом оплетки, который (i) отличается от угла оплетки, образованного жилами, составляющими усиливающий элемент и (ii) где угол оплетки жил, образующих уплотняющую оболочку, имеет большую величину по сравнению с углом оплетки жил, образующих усиливающий элемент.Thus, according to the present invention: a high-strength synthetic rope and/or cable has a supporting core 1 shaped to adapt to the inner cavity of the hollow braided reinforcing element 5, whereupon the core 1 is covered with a sealing sheath 4; the braided sealing element 5 is formed around the combination of the core and the sealing sheath that covers the core; the sealing sheath is formed from woven strands and has a hollow braid design; the reinforcing element is formed from braided strands and has a hollow braid design; wherein the high-strength synthetic rope and/or cable is characterized in that the strands forming the sealing sheath are located at a sheath angle which (i) differs from the sheath angle formed by the strands constituting the reinforcing element and (ii) where the sheath angle of the strands forming the sealing sheath , has a large value in comparison with the angle of the braid of the cores that form the reinforcing element.

Дополнительно:Additionally:

a) жилы и/или волокна, образующие плетеную уплотняющую оболочку расположены под углом меньше 65° и более предпочтительно, в диапазоне от 60° до 10°.a) the strands and/or fibers forming the braided sealing sheath are at an angle of less than 65° and more preferably in the range of 60° to 10°.

b) каждая жила оболочки является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон.b) each sheath strand is a strand formed from at least two fibers.

c) каждая жила, образующая плетеную уплотняющую оболочку является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон и каждое из волокон имеет скрученную конструкцию.c) each strand forming the braided sealing sheath is a strand formed from at least two fibers and each of the fibers has a twisted construction.

d) каждая жила, образующая плетеную уплотняющую оболочку является жилой, сформированной по меньшей мере из двух волокон и где каждое волокно имеет скрученную конструкцию, и где направление укладки одинаково для всех волокон, образующих жилу.d) each strand forming the braided sealing sheath is a strand formed from at least two fibers and where each fiber has a twisted construction and where the laying direction is the same for all fibers forming the strand.

e) каждая жила оплетки, образующей уплотняющую оболочку, сформирована по меньшей мере из двух волокон, и где каждое из волокон легко сплющивается (т.е., имеет ширину, большую чем высота и/иди рельеф) вокруг сердечника. e) each strand of braid forming the sealing sheath is formed from at least two fibers, and where each of the fibers is easily flattened (ie, has a width greater than the height and/or relief) around the core.

Дополнительно, согласно настоящему изобретению: высокопрочный синтетический трос и/или кабель имеет поддерживающий сердечник 1, имеющий форму, адаптированную к внутренней полости полого плетеного усиливающего элемента 5, сердечник 1 покрыт уплотняющей оболочкой 4, плетеный усиливающий элемент 5 сформирован вокруг комбинации сердечника и уплотняющей оболочки, покрывающей сердечник; уплотняющая оболочка сформирована из плетеных жил и имеет полую плетеную конструкцию; и усиливающий элемент сформирован из плетеных жил и имеет полую плетеную конструкцию; высокопрочный синтетический трос и/или кабель отличается тем, что жилы, образующие плетеную уплотняющую оболочку сформированы по меньшей мере из двух волокон, и каждое из волокон имеет скрученную конструкцию, и где волокно имеет сплющенную форму (т.е., имеет большую ширину, чем его высота и/или рельеф) вокруг сердечника. (Любой из вышеуказанных новых признаков конструкции уплотняющей оболочки также относится к этому тросу и/или кабелю).Additionally, according to the present invention: a high-strength synthetic rope and/or cable has a supporting core 1 having a shape adapted to the inner cavity of the hollow braided reinforcing element 5, the core 1 is covered with a sealing sheath 4, the braided reinforcing element 5 is formed around the combination of the core and the sealing sheath, covering the core; the sealing sheath is formed from braided strands and has a hollow braided structure; and the reinforcing member is formed from braided strands and has a hollow braided structure; high-strength synthetic rope and/or cable is characterized in that the strands forming the braided sealing sheath are formed from at least two fibers, and each of the fibers has a twisted design, and where the fiber has a flattened shape (i.e., has a greater width than its height and/or relief) around the core. (Any of the above new sealing design features also apply to this rope and/or cable).

Хотя настоящее изобретение было описано на примере предпочтительного в настоящее время варианта, следует понимать, что это описание является чисто иллюстративным и не должно толковаться в ограничительном смысле. Следовательно, не выходя за пределы изобретательской идеи и объема изобретения, специалистам очевидны различные изменения и замены и/или альтернативные варианты применения изобретения. Соответственно, приложенную формулу следует толковать как охватывающую все изменения, замены или альтернативные варианты применения, входящие в изобретательскую идею и объем изобретения.Although the present invention has been described in terms of the currently preferred embodiment, it should be understood that this description is purely illustrative and should not be construed in a limiting sense. Therefore, without departing from the inventive concept and scope of the invention, various modifications and substitutions and/or alternative uses of the invention will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the appended claims are to be construed as covering all modifications, substitutions, or alternative uses falling within the inventive concept and scope of the invention.

Claims

1. Cable made with the possibility of monitoring its heating and elongation and containing a segment of the cable-core (10) and a hollow braided reinforcing element containing synthetic fibers, while the segment of the cable-core (10) contains at least two fiber optic conductors (2) , each of which has a spiral shape, and a solid flexible thermoplastic material, within which the fiber optic conductors are completely enclosed; wherein one of the fiber optic conductors is used to transmit at least Raman backscatter wavelengths and the other of the fiber optic conductors is used to transmit Brillouin wavelengths.

2. A cable according to claim 1, wherein the helical fiber optic conductors are enclosed in a hard, flexible thermoplastic material by encapsulating and/or interposing between (a) a layer of hard, flexible material forming the surface of the core (1) and (b) a layer hard flexible material forming a layer (3) located outside the surface of the core (1).

3. The cable according to claim 1, wherein the layer of hard flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1) and the layer of hard flexible thermoplastic material forming the layer (3) located outside the surface of the core (1) are permanently bonded to each other. .

4. Cable according to claim 1, in which the layer of hard flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1) and the layer of hard flexible thermoplastic material forming the layer (3) located outside the surface of the core (1) are made of an identical substance and constantly connected to each other.

5. Cable under item 1, in which: (i) a layer of solid flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1); (ii) a layer of hard flexible thermoplastic material forming a layer (3) located outside the core (1); and (iii) the outermost layer (45) containing each of the fiber optic conductors is permanently connected to each other.

6. Cable under item 1, in which: (i) a layer of solid flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1); (ii) a layer of hard flexible thermoplastic material forming a layer (3) located outside the core (1); and (iii) the outermost layer (45) containing at least one fiber optic conductor is permanently connected to each other.

7. Cable according to any one of the preceding claims, wherein each fiber optic conductor is completely enclosed in a hard flexible material forming the surface of the core (1) and in a hard flexible material forming a layer (3) and the outer surface of the fiber optic conductor is not in direct contact with the outer the surface of any other fiber optic conductor at any point on the said segment of the core cable (10).

8. The combination of a cable according to claim 1 and an interrogator capable of reading and interpreting the Raman backscatter connected and in communication with the fiber optic conductor used to transmit at least the Raman backscatter; and another interrogator capable of reading and interpreting the Brillouin scatter, connected to and in communication with the fiber optic conductor used to transmit the Brillouin scatter.

9. The combination according to claim 8, wherein the helical fiber optic conductors are enclosed in a hard, flexible thermoplastic material by being enclosed and/or placed between (a) a layer of hard, flexible material forming the surface of the core (1) and (b) a layer hard flexible material forming a layer (3) located outside the surface of the core (1).

10. Combination according to claim 8, wherein the layer of hard flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1) and the layer of hard flexible thermoplastic material forming the layer (3) located outside the surface of the core (1) are permanently bonded to each other .

11. Combination according to claim 8, in which the layer of hard flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1) and the layer of hard flexible thermoplastic material forming the layer (3) located outside the surface of the core (1) are made of an identical substance and constantly connected to each other.

12. The combination according to claim 8, in which: (i) a layer of solid flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1); (ii) a layer of hard flexible thermoplastic material forming a layer (3) located outside the core (1); and (iii) the outermost layer (45) containing each of the fiber optic conductors is permanently connected to each other.

13. The combination according to claim 8, in which: (i) a layer of hard flexible thermoplastic material forming the surface of the core (1); (ii) a layer of hard flexible thermoplastic material forming a layer (3) located outside the core (1); and (iii) the outermost layer (45) containing at least one fiber optic conductor is permanently connected to each other.

14. The combination according to any one of paragraphs. 8-13, in which each fiber optic conductor is completely enclosed in a hard flexible material forming the surface of the core (1) and in a hard flexible material forming a layer (3), and the outer surface of the fiber optic conductor does not directly contact the outer surface of any other fiber optic conductor. at any point on said section of the core cable (10).

15. A method for determining the elongation of a load-bearing cable, comprising the steps of:

a) placing a fiber optic conductor used for transmitting Raman backscatter wavelengths in a helical shape and firmly attached to a core located inside the cable, in combination with another separate fiber optic conductor used for transmitting Brillouin wavelengths, also having a helical shape and firmly attached to a core within the cable, both of the fiber optic conductors being completely enclosed in a hard, flexible thermoplastic material, and each being helically shaped and firmly attached to and within the core, the core comprising a hard, flexible thermoplastic material;

b) using heating values obtained by interpreting Raman backscatter readings obtained from Raman backscatter wavelengths over the fiber optic conductor used to transmit Raman backscatter wavelengths in combination with data obtained from Brillouin scatter readings transmitted over the fiber optic conductor used for transmitting Brillouin scattering wavelengths, to be able to calculate the elongation of an optical fiber transmitting Brillouin scattering wavelengths; and

c) then by mathematical calculation, taking into account the helical shape of the fiber optic conductor transmitting Brillouin scattering wavelengths, calculate the elongation in the controlled region of the helical structure formed by the fiber optic conductor transmitting Brillouin scattering wavelengths, and thereby the elongation of the cable in the controlled region of the cable.

16. The method of claim 15, further comprising determining the load on the cable by correlating the obtained elongation value with a database that correlates percentage elongation values for a particular cable design with different tensile loads on a particular cable design.