DE1810016A1 - Schlepp- und/oder Verbindungskabel fuer Unterwassersonden,Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung sowie Entkupplung fuer ein derartiges Kabel - Google Patents
Schlepp- und/oder Verbindungskabel fuer Unterwassersonden,Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung sowie Entkupplung fuer ein derartiges KabelInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
; r! DORWa* D.PL.-PHYS. DR. J. FRlCKE
BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN
üniroyal, Inc., 1230 Avenue of the Americas, New York, N.Y.,
10 020 / USA
"Schlepp- und/oder Verbindungskabel für Unterwassersonden,
Verfahren und Torrichtung zu. seiner Herstellung sowie Endkupplung für ein derartiges Kabel"
Die Erfindung "betrifft ein Schlepp- und/oder Verbindungskabel
für Unterwassersonden mit einem in Gestalt eines ELÜgelprofiles
und symmetrisch zur Flügelsehne ausgebildeten Querschnitt und
einem in Kabellängsrichtung verlaufenden Tragteil, außerdem ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines
derartigen Kabels und schließlich eine Endkupplung zum Anschließen eines derartigen Kabels an andere Kabel oder geeignete
Einrichtungen.
Kabel der vorgenannten Art mit stromlinienförmigem Kabelkörper werden sowohl als Schlepp- als auch als Pilot- oder Verbindungskabel für Unterwassersonden mit eigenem Antrieb und/oder manövrierfähiger
Ausgestaltung verwendet. Solche Sonden dienen der Unterwasserforschung, -Kartographierung, als Unterseeboot-Spürgeräte
sowie zum Auffinden anderer Unterwasserfahrzeuge und -Bauten, zum Studium maritimer Pflanzen sowie tierischen
Lebens usw.
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Die Erforschung der Ozeane, Seen und KLüsse der Welt, insbesondere
der großen Tiefen derartiger Gewässer bat in der Vergangenheit eine lebenswichtige Bedeutung erlangt. Es ist jedoch
in der Tat unmöglich, für alle praktischen und in Präge kommenden Aufgaben eine völlige Überwachung und Erfassung
durch unmittelbare menschliche Beobachtung an Ort und Stelle durchzuführen, und zwar selbst dann nicht, wenn auch nur ein
kleiner Teil des riesigen zu. erforschenden Gebietes erfaßt
wird. Die Polge dieser Beschränkung ist der ausgedehnte Einsatz elektronischer Spür- und Mutungsgeräte, die Verwendung
von Sonareinrichtungen und !Fernsehkameras. Der bei weitem
größte Teil dieser elektronischen Überwachung und Aufnahme
wird durch den Menschen von Pilotschiffen oder Kommandoscbwimiakörpern
aus durchgeführt, die entweder auf der Wasseroberfläche
oder unmittelbar nahe dieser Oberfläche unter Wasser schwimmen und die Sonden verwenden, welche von den
Schiffen bzw. Schwimmkörpern gezogen werden» Zur Vergrößerung des Erfassungsbereiches bzw» Steigerung des Ausmaßes der
Aufnahmedaten wurde gesteigerte Intensität auf die Entwicklung schnellerer und einfacher durchführbarer Erfassungsverfahren
angewendet, und zwar mit dem besonderen Ziel, Gehäuse
oder Sonden,die Spür- und Erfassungsgeräte aufnehmen9 unter
Wasser mit einem Höchstmaß an Stabilität mit vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten und in großen Wassertiefen bewegen ·
zu. können. Eine Annäherung an dieses gesteckte Ziel wurde
duroh die Entwicklung von Unterwassersanden mit Eigenantrieb und manövrierfähiger Ausbildung erreicht, welche nicht mehr
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hinter einem auf der Wasseroberfläche fahrenden Schiff hergezogen werden müssen.
Bei der Verwirklichung dieses Vorschlages haben sich jedoch Schwierigkeiten ergeben, weil die zahlreichen unterschiedlichen
verfügbaren stromlinienförmig gestalteten Kabel vorwiegend als Schleppkabel zum Ziehen von Unterwasserkörpern vorgesehen
sind und nicht für Einrichtungen, die mit vielleicht größeren Geschwindigkeiten und in vom Schiff abweichenden
Richtungen bewegt werden, geeignet sind. Die Erfahrungen mit den bekannten Kabeln, und zwar auch mit Kabeln, die eine
äußere stromlinienförmige Verkleidung besitzen, haben folgende Nachteile dieser Kabel aufgezeigt:
Es treten große Verluste durch Turbulenz der Strömung auf, die selbst bei Schleppsonden nicht nur die Maximalgeschwindigkeit,
die erreichbar ist, begrenzen, sondern häufig auch noch den Empfang und die Übertragung von Signalen beeinträchtigen
oder behindern, weil keine Stabilität erreicht wird, d.h. das Kabel dazu neigt, sich zu verwickeln und sogar zu
verdrehen.
Obwohl offensichtlich auch andere Faktoren maßgebend sein mögen, ist anzunehmen, daß die Hauptursache für diese Nachteile
in der konstruktiven Gestaltung der bekannten Kabel zu sehen ist. Bei den bekannten Kabeln befindet sich in der Nähe
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der Nase des Stromlinienprofiles ein langgestrecktes Tragelement in Form eines Standarddrahtseiles aus verseilten und
verdrillten Drahtsträngen, welches einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und an welchem die zur Schaffung des Stromlinienquerschnittes
erforderlichen Zusatzelemente los% d.h. schwenkbar oder drehbar, befestigt sind. Beispiele für derartige
bekannte Kabelkonstruktionen lassen sich den TJ.S.Patenten 2 597 957, 2 435 956, 3 060 886, 3 176 646 und
3 304 364 entnehmen. Bei diesen bekannten Kabeln zeichnet sich das Drahtseil durch eine relativ hohe Torsionssteifigkeit
aus und es besitzt die mechanischen Eigenschaften eines Trägers mit Kreisquerschnitt, wobei die Längsachse und die
Achse der Symmetrie sowie auch die Torsionsachse durch den Plächenschwerpunkt der Querschnittsfläche des Kabels verläuft.
Dadurch befindet sich die Torsionsachse des Kabels in einem Abstand von der Nase des Schleppkabels entfernt, der zumindest
ebenso groß wie der Radius des Drahtseiles ist. Der Begriff "Torsionsachse w (shear centre) wird an dieser Stelle
in Übereinstimmung mit den Bezeichnungen der Mechanik und Festigkeitslehre als der Schnittpunkt der horizontalen Achse
oder Symmetrieachse des Querschnittes eines Trägers mit der Wirklinie einer lotrecht wirkenden Last verwendet, die so
auf den Träger ausgeübt wird, daß keine Yerdrallung desselben eintritt.
Zugleich führt die Relation zwischen der Geometrie der strom- - linienförmigen Gestaltung und der Anordnung des Tragteiles
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der bekannten Schleppkabel dazu, daß der Druckpunkt des
Stromlinienquerschnittes der Gesamtkombination relativ dicht , bei der Achse des Drahtseiles bzw. [Dragteiles liegt. Hierbei
wird der Begriff "Druckpunkt" in Übereinstimmung mit den Begriffen
aus der Aero- bzw. Hydrodynamik verwendet und bezeichnet jene Stelle eines Tragflügels, an welcher sich die Resultierende
des aerodynamischen Auftriebs und des Strömungswiderstandes mit der Tragflügelsehne schneidet. (Unter der Tragflügelsehne
wird hierbei diejenige gerade Linie verstanden, die sich von der Tragflügelnase zur !Dragflügelhinterkante erstreckt.
Aufgrund dieser geometrischen Verhältnisse ist die Größe der Korrekturkräfte, die auf die bekannten Kabel übertragen
werden können, relativ klein, und zwar begrenzt durch den kleinen Abstand zwischen dem Druckpunkt und der Torsionsachse.
Darüber hinaus sind die bis zum heutigen Tage bekannten Kabel allgemein durch einen relativ hohen Strömungswiderstandskoeffizienten
in der Größenordnung von 0,1 und mehr gekennzeichnet. Dieser hohe Strömungswiderstandskoeffizient resultiert
einerseits aus der Natur der verwendeten Kabelwerkstoffe, andererseits aus den Kabelformen bzw. Profilen. Je höber der
Strömungswiderstand, umso größer ist in gleiohem Maße die Turbulenz, die entsteht, wenn ein derartiges Kabel durch Wasser hindurchbewegt wird. Umso geringer ist daher aber auch die
Tauchtiefe oder Wassertiefe, die mit einem Kabel gegebener Länge erreicht werden kann. Sie ist selbst bei relativ niedrigen
Schleppgeschwindigkeiten relativ gering, während bei höheren Geschwindigkeiten etwa oberhalb einer Geschwindigkeit von
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20 Knoten kaum noch annehmbare Tiefen erreicht werden.
Es erscheint somit offensichtlich, daß die Kombinationswirkung
der genannten Faktoren, d.h. also die nachteiligen physikalischen
Eigenschaften einerseits und die mit diesen zusammenwirkenden geometrischen Verhältnisse, nämlich die Anordnung der
Torsionsachse in relativ großer Nähe des Druckpunktes'des
Strömungsprofiles zu der hydrodynamischen Instabilität der bekannten Schlepp- bzw. Verbindungekabel führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile der bekannten Kabel zu vermeiden.
Zur lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich das einleitend genannte Kabel erfindungsgemäß dadurch, daß der
Tragteil im Bereich des längs des vorderen Drittels der Tragflügelsehne liegenden Bereiches des Kabelquerschnittes angeordnet
und mit geringerer Flexibilität als der restliche Teil des Tragflügelquerschnittes ausgebildet, jedoch gegenüber
Relativbewegungen zwischen beiden Teilen fest mit dem flexibleren Restteil verbunden ist. und bei im wesentlichen
U-förmiger Querschnittsgestalt eine in Richtung zur Tragflügelbinterkante
offene Ausnehmung aufweist, und daß die Torsionsachse des Tragteiles in unmittelbarer Nähe der Tragflügtlnase
des Kabelquerschnittes und in beträchtlich größerer Entfernung vom Druckpunkt des Tragflügelprofiles angeordnet
ist als der Plächenschwerpunkt des Tragteilquerschnittes.
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Mit einem in der vorgenannten Weise ausgebildeten Kabel mit
Strömungsprofil werden die Fehler und Nachteile der bekannten
Kabel vermieden, so daß dieses nicht nur zur Führung von Schleppsonden, sondern außerdem auch zur Verbindung bzw. als
Pilotkabel für Unterwassersonden, die manövrierbar und mit
Eigenantrieb ausgerüstet sind, verwendbar ist. Dabei wird durch die Gestalt des neuen Kabels das Arbeiten mit höchsten Geschwindigkeiten
und das Erreichen größter Tiefen ermöglicht sowie ein Maximum an Stabilität erreicht.
Verallgemeinert betrachtet weist das erfindungsgemäß ausgebildete Kabel einen Außenumfang auf, dessen Konturen einen Querschnitt
umgeben, der die Gestalt eines [Tragflügels aufweist, der wiederum so ausgebildet ist, daß der Druckpunkt in unmittelbarer
Nachbarschaft des Viertels der Tragflügelsehne, von der Nase aus gesehen, liegt. Der vordere Teil des Querschnitts
beeteht entweder vollständig aus einem Tragteil oder weist ein derartiges Tragteil auf, das bei im wesentlichen U-förmiger
Querschnittsgestalt und nach der Hinterkante des Tragflügelprofiles hin offenem zwischen den Schenkeln der U-Form liegendem
Kanal eine wesentlich geringere Flexibilität besitzt als die übrigen Teile des Kabels. Diese Gestalt führt dazu, daß
die Torsionsachse des Tragteiles bzw. Vorderteiles des Kabelquerschnittes erheblich in Richtung zur Tragflügelnase hin vom
Flächenschwerpunkt des Tragteilquerschnittes entfernt und zugleich in unmittelbarer Nähe der Nase des tragflügelprofilartigen
Kabelquerschnittes liegt. Der Restteil oder Hinterteil
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— fides Querschnittes, der an den hinteren Endfläohen des Tragteiles
angebracht ist bzw. mit dem Vorderteil, welches den Tragteil enthält, verbunden ist und infolgedessen aufgrund
der geschilderten Ausgestaltung an den Endflächen der Schenkel der U-Form beiderseits des Kanales angesetzt ist, weist die
form eines Tragflügelhinterteiles oder -Schwanzes auf, das eine etwa dreieokige Gestalt besitzt und wesentlich flexibler
als der Tragteil oder Vorderteil gestaltet ist. Der Tragteil ist bevorzugt aus hochfesten (high modulus) Fäden, beispielsweise
Glasfasern, hergestellt, die in eine Harzform, beispielsweise Epoxy- oder Epoxy-Polyurethanharz, eingegossen
sind. Es ergibt sich ein spezifisches Gewicht in der Größenordnung von etwa 1,25 - 2,25, wobei die vorteilhaftesten Werte
im Bereich von etwa 1,9 liegen. Der Restteil oder Hinterteil des tragflügelprofilartigen Kabelquerschnittes wird bevorzugt
aus isotaktischem Schaum, etwa dem gehärteten Endprodukt
einer flüssigen Polyäther-Polyurethanverbindung mit kleinen
oder Mikroglaskugeln hergestellt, welch letztere unter der Handelsbezeichnung "Microballoons" erhältlich sind. Es ergibt
sich ein spezifisches Gewioht in der Größenordnung von 0,4 - 0,8, wobei die vorteilhaftesten Werte im Bereich zwischen
0,5 und 0,75 liegen. Die besonderen Werte der spezifischen Gewichte der Kabelbestandteile des neuen Kabels führen dazu,
daß das Kabel als Gesamtkörper ein spezifisches Gewicht besitzt, das relativ nahe dem Schwimm- oder Schwebepunkt für
Wasser liegt, d.h. das in der Größenordnung zwischen 1,2 - 1,4, vorteilhafterweise Jedoch nicht oberhalb 1,25 liegt. Dabei
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liegt der Schwerpunkt des Kabels entweder unmittelbar im Druckpunkt des Tragflügelprofiles oder in geringer Entfernung
ver diesem Druckpunkt. Der Tragteil und der Restteil des
strömungsprofilartig gestalteten Kabels sind einstückig bzw. nicht lösbar vereinigt und besitzen daher gemeinsam eine
durch nichts unterbrochene stromlinienförmig glatte Außenkontur,
so daß sich auch ein vorteilhaft niedriger Strömungswiderstandskoeffizient
ergibt.
In dem zwischen den Schenkeln der U-Form des Tragteiles befindlichen
Kanal ist ein elektrischer Leiter, und zwar ausgebildet als Haupt- oder Leistungskabel, eingelegt. Er dient
dazu, die elektrische Energie zur Fortbewegung der Unterwassersonde zur Speisung der elektronischen Einrichtungen
und Geräte und dgl. zuzuleiten. Zweckmäßigerweise ist dieser elektrische Leiter als Litze oder versponnener Leiter ausgebildet
und so gestaltet, daß er nicht nur eine angemessene Flexibilität und die erforderliche Dehnbarkeit, sondern
darüber hinaus auch noch die nötigen elektrischen Eigenschaften besitzt, um seine Aufgaben als Energie- und Leistungsübertrager
zu erfüllen. Der Restquerschnitt des Kanals, der von dem elektrischen Leiter nioht eingenommen wird, wird
zweckmäßigerweise von einer nicht mit Füller versehenen Polyurethanverbindung eingenommen, die in den Kanal eingebracht
wurde. Diese Polyurethanverbindung wird so ausgewählt, daß sie eine angemessen hohe Spannungefestigkeit besitzt, um als
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- ίο -
elektrische Isolation für den elektrischen leiter zu dienen. Es wird weiterhin dafür gesorgt, daß das spezifische Gewicht
dieses Isolierharzes in der Größenordnung voa 1,0 - 1,5, vorzugsweise
um 1,1, }.iegt, Normalerweise soll das Isolierharz
den Kanal zumindest "bis zur Höhe der Enden der Schenkel der U-Form füllen, obwohl eine über diese Grenze hinausgehende
Ausdehnung des Isolierharzes ebenfalls möglich ist. Geeignete
elektrische Leiter als Signalkabel, die ebenfalls als Litzen oder gesponnene Leiter ausgebildet sind und dazu, dienen,
Steuerkommandoe oder Meßdaten der elektronischen Ausrüstung
zu übertragen, sind in kleinen Hüten untergebracht, die sich
in den zur Tragfliigelhinterkante des Kafoelquerschnittes weisenden
Endflächen der Schenkel der U-form in Längsrichtung
des Kabels erstrecken. Auch die dort eingebrachten elektrischen Leiter werden dmrch einen angemessenen Teil des Isolierharzes
bedeckt, wenn die IsolatioBsfähigkeit oder Kapazität
des Rest- oder Hinterteiles des tragflügelprofilartigen
Kabele aus irgendwelchen Gründen als unzureichend erscheint.
Die Verwendung des neuen erfindungsgenäß ausgebildeten, im
Querschnitt strömungeprofilartig ausgebildeten Kabels ermöglicht
die Fernsteuerung von Unterwassersonden, wobei auch
duroh die Vermittlung des Kabels unmittelbar gesteuert werden
kann, so daß die Unterwassersonden vor, hinter oder abseits
des jeweils steuernden Schiffes oder Schwimmkörpers
arbeiten können. Wenn es sich um eine Schleppsonde handelt,
dann ergibt sich auch bei höchsten Geschwindigkeiten und
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größten Tauchtiefen ein Maximum an Stabilität; denn es besteht ein größerer Abstand zwischen der Torsionsachse und dem Druckpunkt
des Tragflügelprofiles des Kabelquerschnitts als bisher jemals bei bekannten Kabeln erreicht werden konnte. Dadurch besteht
aber die Möglichkeit der Anwendung hoher Rückführmomente. Trotz der spezifischen,nicht zerlegbaren Ausbildung kann das
erfindungsgemäß ausgebildete Kabel aber auch auf geeignet bemessene
Winden oder Trommel aufgewunden werden, ohne daß die Gefahr einer permanenten Verformung besteht. Das neue Kabel
kann aber auch schrittweise■durch Formvorgänge hergestellt
werden, so daß sich ein einstückiges, in seiner Länge nicht gegliedertes kontinuierliches Kabel nahezu unbegrenzter Länge
etwa bis zu mehreren hundert oder tausend Metern verwirklichen läßt.
Die Erfindung sieht weiterhin ein Verfahren zum Herstellen großer einstückiger Längen eines Schlepp- oder Verbindungskabels für Unterwassersonden vor, dessen Querschnitt die Gestalt
eines Tragflügelprofiles aufweist, das symmetrisch zur Tragflügelsehne ausgebildet ist. Erfindungsgemäß kennzeichnet
sich dieses Verfahren dadurch, daß der Vorderteil des Tragflügelprofiles,
und zwar in Form eines strangförmigen Tragteiles mit U-Querschnitt und zur Tragflügelhinterkante offener,
zwischen den Schenkeln der U-Form liegender Ausnehmung hergestellt und an den Endflächen der freien Enden der Schenkel
der U-Form mit einem den Hinterteil des Tragflügelprofiles bildenden Restteil zu einem einheitlichen Körper mit der ge-
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wünschten iDragflügelguereohnitteform vereinigt wird,bei dem
die Torsionsaobe (shear oentre) des Tragteiles in der Nähe
der TragflügeInase und beträchtlioh weiter in Richtung zur
Tragflügelnase vom Druckpunkt des Tragflügelprofiles entfernt als der Fläohensohwerpunkt des Querschnittes des Tragteiles.
Vorzugsweise werden aufeinanderfolgende benachbarte Teillängenabschnitte
des Kabelkörpers in einer kontinuierlichen Folge intermittierender Arbeitshandlungen erzeugt, wobei jeweils
zunächst der Vorderteil des Kabelkörpers mit dem Tragteil hergestellt wird, alsdann die elektrischen Leiter sowie der
elektrische Isolierkörper in die Längsnut in der Endfläohe der Schenkel der U-IForm sowie in den Kanal zwischen den Schenkeln
eingebracht werden und schließlich der Kabelkörperhinterteil mit dem-Vorderteil vereinigt wird.
Eine Vorrichtung zur Herstellung des neuen Kabels bzw. Durchführung
des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß eine erste Herstellungseinrichtung
vorgesehen ist, um einen Vorderteil des Kabelkörpers einschließlich eines in Kabellängsricbtung verlaufenden
Tragteiles zu. formen und ihm eine U-Querschnittsform zu. verleihen,
bei der sich zwischen den Schenkeln der tKForm ein
zur Kabelkörperhinterkante offener Kanal erstreckt, während eine zweite Herstellungseinrichtung dazu dient, den hinteren
Teil des Kabelkörpers zu formen und mit dem Vorderteil zu. vereinen, wobei diese zweite Einrichtung so gestaltet ist, daß
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der geahmte Kabelkörper die Querschnittsgestalt eines Tragflügelprofiles
erhält, das zur Tragflügelsehne symmetrisch 1st
ν und bei dem die Torsionsachse (shear centre) des Tragteiles in
unmittelbarer Mhe der Nase des Tragflügelprofilquerschnittes
des Kabelkörpers und in einem wesentlich größeren Abstand in
Richtung auf die Tragflügelnase vom Druckpunkt des Tragflügelprofiles
entfernt angeordnet ist als der Plächensohwerpunkt
des Tragteilquerschnittes.
Die Erfindung sieht weiterhin eine Endkupplung für das erfindungsgemäß
ausgebildete Kabel vor, dessen stromlinienförmiger Kabelkörper eine Anzahl harzgetränkter, hochfester Fäden aufweist,
die an wenigstens einem Ende harzfrei gehalten sind. Die Endkupplung für dieses Kabel kennzeichnet sich erfindungsgemäß
daduroh, daß sie ein langgestrecktes Außengehäuse aufweist, das mit einer über einen Teil der länge zylindrisch und
über den Rest der länge konisch gestalteten Innenausnehmung versehen ist und einen Innenteil aufnimmt, der auf der Mitte
seiner Länge zylindrisch,, an seinen beiden Enden hingegen
konisch verjüngt ausgebildet ist, und daß eine Klemmhülse mit zylindrischer Außenform und konischer Innenausnehmung vorgesehen
und zwischen dem Zylinderteil der Außengehäuseausnehroung
und einem der verjüngten Enden des Innenteiles angeordnet ist, wobei die harzfreien fadenenden dee Kabels längs des überwiegenden
Teiles der Außengehäuselänge in den Spalt zwischen dem
Außengehäuse und dem Innenteil eingefädelt sind, in restlichen * Bereioh der Länge des Außengebäuaee jedooh zwischen dem Innen-
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teil und der Klemmhülse verlaufen, so daß die harzfreien Fadenenden
durch eine zwischen dem Kabelkörper und dem Außengehäuse
wirkende Zugspannung dicht und fest im Kabelgehäuse eingespannt gehalten sind.
Ausführungsbeispiele des Kabels, der Torrichtung zu. seiner Herstellung, welche zugleich zur Durchführung des erfindungsgemäß
ausgebildeten Verfahrens dient, sowie ein Ausführungsbeispiel der Endkupplung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Jig. 1 zeigt einen Teilschnitt und Seitenansicht, aus der
der Einsatz des erfindungsgemäß ausgebildeten Kabels, und zwar als Verbindungskabel für eine Unterwassersonde,
die von einem Schiff aus gesteuert wird, zu erkennen ist.
Pig. 2 zeigt das in Pig. 1 dargestellte Kabel in perspektivischer teils geschnittener Ansicht in im Maßstab
vergrößerter Darstellung.
Pig.2A zeigt eine im Maßstab vergrößerte Schnittansicht
des Tragteiles des neuen Kabels.
Pig. 3 und 4 stellen Schnittansichten abgewandelter Ausführungsformen
des Querschnittes des neuen Kabels dar.
Pig. 5 zeigt eine Längsschnittansicht durch eine Endkupplung für das neue Kabel und läßt erkennen, wie das
Kabel mittels einer solchen Kupplung an eine Unterwaaseraonde
angeschlossen wird.
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Fig. 5Α zeigt eine auseinandergebogene perspektivische Ansicht
der Kupplung gemäß Fig.5.
Pig. 5B, 50 und 5D zeigen Schnittansichten der Kupplung gemäß
Pig. 5t und zwar bei jeweils längs der Linien 5B-5B, 50-50 und 5D-5D in Pig. 5 verlaufenden Sohnittebenen,
wobei Pig. 5D gegenüber den anderen Piguren im Maßstab geringfügig vergrößert ist.
Pig. 5E zeigt eine im Maßstab vergrößerte Teilschnittansioht
der Päden des Tragteiles innerhalb der Endkupplung.
Pig. 6 stellt in einer Schemazeichnung eine Herstellungslinie mit mehreren Fertigungsstufen zur Fertigung
kontinuierlicher längen des erfindungsgemäß ausgebildeten, im Querschnitt strömungsprofilartig gestalteten
Kabels dar.
Fig. 7 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Teilschnittansicht
der ersten Fertigungsstufe der Vorrichtung zur Herstellung des neuen Kabels.
Fig. 8 zeigt eine Teilschnittansicht der Einrichtung gemäß Fig. 7 bei längs der linie 8-8 in Fig. 7 verlaufender
Schnittebene.
Fig. 9 zeigt den in der Einrichtung gemäß Fig. 7 und 8 hergestellten
harzimprägnierten Strang eines Fadenbündels im Schnitt, und zwar bei längs der Linie 9-9
in Fig. 7 verlaufender Schnittebene.
Fig. 10 zeigt eine im Maßstab vergrößerte teils geschnittene Teilansicht der zweiten Fertigungsstufe der Fertigungslinie
gemäß Fig. 6, und zwar jenen Teil, in welchem der Tragteil des Kabels geformt und gehärtet wird.
L 909824/0995 " " J
Pig. 11 zeigt eine leilschnittansicht der Einrichtung gemäß
Pig. 10 bei längs der Linie 11-11 in Mg. 10 verlaufender
Schnittebene.
Pig. 12 zeigt die Zwischenstufe der Querschnittsform des harzimprägnierten Padenbündels, welche innerhalb der
zweiten Pertigungseinrichtung erzielt wird, bei längs der Linie 12-12 in Pig. 10 verlaufender Schnittebene.
Pig. 13 und 14 zeigen Schnittansichten der zweiten Fertigungsstufe
der Pertigungslinie bei längs der Linie 13-13 in Pig. 10 verlaufender Schnittebene, jedoch unterschiedlichen
Arbeitsstellungen der in geschnittenem Zustand gezeigten Einrichtungsteile.
Pig. 15 zeigt die Einrichtung gemäß Pig. 10 in einer Schnittansicht
bei längs der Linie 15-15 in Pig. 10 verlaufender Schnittebene; sie läßt außerdem die Querschnittsgestalt
des verdichteten und ausgehärteten Tragteiles erkennen, die dieses beim Verlassen der
Einrichtung gemäß Pig. 13 und 14 aufweist.
Pig. 16 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Teilseitenansicht
der dritten Pertigungseinrichtung der Pertigungslinie gemäß Pig.6.
Pig. 17 zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäß Pig. 16 bei längs der Linie 17-17 in Pig. 16 verlaufender
Schnittebene und läßt die Pormung eines Kanales sowie von Nuten im Tragteil des Kabels erkennen,
die zur Aufnahme elektrischer Leiter vorgesehen sind.
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Pig. 18 zeigt eine Schnittansicht des Tragteiles des neuen
Kabels nach Beendigung der Behandlung bei längs der Linie 18-18 in Pig. 16 verlaufender Schnittebene,
!"ig. 19 stellt eine Schnittansicht einer Einrichtung dar,
mittels welcher elektrische Leiter in den Tragteil des Kabels eingelegt werden, bei Betrachtung einer
Schnittebene, die sich längs der Linie 19-19 in Pig. 16 erstreckt.
Pig. 20 zeigt den mit eingelegten elektrischen Leitern versehenen Tragteil des Kabels bei längs der Linie 20-20 in Pig. 16 verlaufender Schnittebene.
Pig. 20 zeigt den mit eingelegten elektrischen Leitern versehenen Tragteil des Kabels bei längs der Linie 20-20 in Pig. 16 verlaufender Schnittebene.
Pig. 21 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Teilseitenansicht
einer vierten Pertigungseinrichtung der Pertigungslinie gemäß Pig.16.
Pig. 22 und 23 stellen Schnittansichten der Einrichtung gemäß Pig. 21 bei längs den Linien 22-22 bzw. 23-23 verlaufenden Schnittebenen dar und lassen die Ausbildung eines Isolierkörpers erkennen, der die eingelegten Leiter überdeckt.
Pig. 22 und 23 stellen Schnittansichten der Einrichtung gemäß Pig. 21 bei längs den Linien 22-22 bzw. 23-23 verlaufenden Schnittebenen dar und lassen die Ausbildung eines Isolierkörpers erkennen, der die eingelegten Leiter überdeckt.
Pig. 24 und 25 zeigen Schnittansichten der Einrichtung gemäß Pig. 21 bei längs der Linie 24-24 bzw. 25-25 verlaufender
Schnittebene und lassen die Ausbildung des Hest- oder Hinterteiles des Kabels erkennen.
Pig. 26 und 27 stellen im Maßstab vergrößerte Teilseitenbzw. Draufsichten einer fünften Pertigungseinrichtung
der !Fertigungslinie gemäß Pig. 6 dar, welche dazu dient, die Endbehandlung des Kabels vorzunehmen.
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Fig. 28 und 29 zeigen Schnittansichten der Einrichtung gemäß Fig. 26 bei längs den Linien 28-28 bzw. 29-29 verlaufenden
Schnittebenen und lassen die Einzelheiten des neuen Kabels vor sowie unmittelbar nach erfolgter
Nachbehandlung erkennen.
Es wird nun auf die Zeichnungen im einzelnen eingegangen. In Fig. 1 ist das Heck eines Überwasserschiffes 30, beispielsweise
eines ozeanographischen Forschungsschiffes, gezeigt, das auf der Oberfläche eines Gewässers 31 schwimmt» Dieses Schiff
30 ist mit einer Windentrommel 32 versehen, die auf Lagerböcken
33 drehbar gelagert ist. Von dieser Windentrommel 32 ist ein Schlepp- und/oder Verbindungskabel 35 abgezogen uad über eine
Umlenkrolle 34 in das Wasser abgelassen» Die Enden dieses Kabels sind mit Endkupplungen 36 (nur eine ist gezeichnet) versehen.
Diese Endkupplungen 36 dienen dazu, ein Kabelende mit der Winde und das andere mit einer ünterwassersonde 37 zu
verbinden. Da letztere nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird auf diese auch nicht in Einzelheiten eingegangen.
Es sei lediglich für die Zwecke der folgenden Beschreibung vorausgesetzt, daß es sich bei der Unterwassersonde um
ein Gerät handelt, bei dem innerhalb eines Gehäuses geeignete Unterwasser-Spür- und/oder -Meßeinrichtungen, beispielsweise
Sonargeräte oder Fernsehkameras, aufgenommen sind. Hervorzuheben ist jedoch, daß die Unterwassersonde 37 nicht notwendigerweise
mit einem Eigenantrieb versehen sein muB9 sondern
ebenso gut auch als Schleppsonde ausgebildet sein kann.
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Wie sich aus den Fig. 2, 3 und 4 mit großer Klarheit erkennen
läßt, weist das erfindungsgemäß ausgebildete Schlepp- und/oder Yerbindungskabel einen tragflügelprofilartigen Querschnitt auf
und besteht in» wesentlichen aus einem vorderen Tragteil 38 und
einem unlösbar angeformten Rest- oder Hinterteil 39. Der Tragteil 38 weist einen TJ-Querschnitt auf, bei dem zwischen den
Schenkeln der TJ-3?orm ein in Längsrichtung des Kabels bzw. Tragteiles
verlaufender Kanal 38a gebildet ist. Im Kanal 38a, und zwar in dem der Nase des Tragflügelprofiles nahegelegenen Abschnitt,
ist ein elektrischer Leiter 40 eingebettet. Bei diesem handelt es sich bei dem gezeigten Beispiel des Kabels um
ein Haupt- oder Leistungskabel. Der nicht vom elektrischen Leiter 40 eingenommene Querschnittsbereich des Kanals 38a
ist mit einem Isolierkörper 41 gefüllt, der elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist und der sich im Querschnitt des
Kanales 38a bis zu der Ebene erstreckt, an welcher der Tragteil 3ö und der Restteil 39 aneinanderstoßen. Der Tragteil
38 ist an den hinteren Endflächen der Schenkel der U-Porm des
Querschnittes mit einem weiteren Paar Vertiefungen, und zwar mit Nuten 42, versehen, welche sich ebenfalls über die gesamte
Länge des Kabels erstrecken und zur Aufnahme weiterer elektrischer Leiter 43 dienen, bei denen es sich beispielsweise um
Signalübertragungskabel handeln kann. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in der Pig. 2 gezeigt ist, sind die elektrischen
Leiter 43 ausschließlich durch den Rest- oder Hinterteil 39 des Kabels gegeneinander isoliert. Der Isolierkörper kann
jedoch auch eine mit dem Bezugszeichen 41a in Pig. 3 gezeigte
-20-L 909824/0995 J
abgewandelte Form für ein Kabel 35a aufweisen. Auch in Pig.4
ist eine ähnliche abgewandelte Form des Kabels 35b zu erkennen. Das gemeinsame Merkmal dieser Formen des Kabels 35b besteht
darin, daß sich der Isolierkörper 41a bzw. 41b beim Kabel 35a (Fig.3) bzw. 35b (Fig.4) über die Ebene hinaus erstreckt,
an welcher der Tragteil 38 und der Hinterteil 39 aneinanderstoßen. Dadurch wird eine Kabelform erreicht, bei
welcher ein und der gleiche Isolierkörper dazu dient, den im Kanal 38a befindlichen Leiter 40 sowie auch zugleich die weiteren
Leiter 43 isolierend abzudecken. Besonders die in Fig.4
gezeigte Formgebung des Kabels 35b, insbesondere des Isolierkörpers 41b, führt zu dem zusätzlichen Vorteil, daß in dem
Kanal 38a erheblich größere Leiterquerschnitte untergebracht werden können als bei den anderen Ausführungsformen, ohne daß
dadurch eine Beeinträchtigung oder Schwächung der Isolierung in Kauf genommen werden müßte. Andererseits ist es aber auch
möglich, für einen elektrischen Leiter normalen oder kleinen Querschnittes eine besonders starke und hochwertige Isolierung
zu verwenden, falls dies für erforderlich gehalten wird.
Der Tragteil 38 des in den Figuren gezeigten Kabels besteht im wesentlichen aus einer Masse kontinuierlicher, in Kabellängsricbtung
orientierter Fäden 38», die eine hohe Steifigkeit, insbesondere Festigkeit, besitzen, wie beispielsweise
Glasfasern oder Fäden, und die in einen geeigneten Binder oder ein geeignetes Harz, wie beispielsweise Epoxyharz oder Epoxy-—
Polyurethanharz, eingebettet oder zumindest mit einem der-
-21- L' 909824/0995 ' J
artigen Harz imprägniert sind. Als Beispiel wird im folgenden angegeben, wie sich der Binder etwa zusammensetzt, wobei
die Angaben auf Gewichtsteile bezogen sind:
a) Der Binder kann sich zusammensetzen aus einem Gemisch von 20 Teilen eines Epoxyharzes, wie beispielsweise dem
handelsüblich erhältlichen flüssigen, ungehärteten Epoxyharz, das unter dem Efendelsnamen "Epon 826" erhältlich
ist (und ein Eondensationsprοdukt des Epichiorhydrin und
Bisphenol A darstellt, ein Epoxy-Äquivalent-Gewicht von etwa 180 - 188 und bei 25°0 eine Viskosität von etwa
6.500 - 9.500 Oentipoise besitzt) sowie 20 Teilen eines Polyamidharzes, wie beispielsweise des handelsüblichen,
fließfähigen, ungehärteten Polymeres, das unter der Bezeichnung "Versamid 140" erhältlich ist (und ein Kondensationsprodukt
von Leinölsäure und Polyaminen darstellt und einen Aminwert von etwa 370 - 400 aufweist und eine
Brookfield-Viskosität besitzt, die bei 75°C 2,0 - 6,0 Poise beträgt).
b) Der Binder oder das Imprägnierharz kann außerdem wie folgt
gemischt werden;
100 Teile eines Epoxyharzes, beispielsweise des handelsüblich unter der Bezeichnung "ErI 2795" erhältlichen
flüssigen, ungehärteten Epoxyharzes (das aus einem flüssigen Diglycerinäther des Bisphenol A, welohes mit 13#igem
Butylglycerinäther verdünnt ist, hergestellt wird und ein
-22-
L 909824/0995 J
Epoxy-lquivalent-G-ewicht von 179 - 194 und bei 25°C eine
Viskosität von 500 - 700 Gentipoiae aufweist). (Der flüssige Diglycerinäther des Bisphenol A ist unter der Handelsbezeichnung
18ErI 2774" erhältlich und besitzt ein Molekulargewicht
von etwa 380, ein Epoxy-Xquivalent-G-ewicht
von etwa 180 - 195 und bei 25°C eine Yiskosität von etwa 11.000 - 13.500 Centipoise). Dieses Epoxyharz wird mit
29 Teilen eines Härters oder Aushärtekatalysators, beispielsweise dem handelsüblich erhältlichen Produkt
"ZZL 0822" gemischt. (Bei dem Härter handelt es sich um einen Bisaminoalkyläther eines polyalkylenischen Glykoles
mit einem Aminäquivalent von etwa 8,5 - 9,1$ einem spezifischen
Gewicht von etwa 1,005 - 1,015 und einer Viskosität von etwa 10-25 Centistokes bei 250C
o) Das Imprägnierharz oder Bindemittel kann auch wie folgt zusammengesetzt werden:
50 Teile eines Epoxyharzes (dabei kann es sich um das handelsüblich erhältliche flüssige, ungehärtete Produkt
"DER 332™ handeln). (Dieses Produkt ist ein Diglycerinäther
des Bisphenol A mit einem Epoxy-Ä'quivalent-Gewicht
von etwa 172 - 176 und einer Viskosität von 4.000 5.500
Centipoise bei 250C). Dieses Epoxyharz wird mit
50 Teilen eines auf Polyätherbasis beruhenden Urethanpoly^
mares gemischt, das unter der Handelsbezeichnung ••Vibrathane B-600" erhältlich ist (dabei handelt es sich
um ein Polytetramethylenglykol-Polyurethan, welches bei
-23.-L 90982A/0995 J
Raumtemperatur flüssig ist und bei Raumtemperatur etwa 4,0 - 4,3/έ freie ITCO-Gruppen besitzt und ein Aminäquivalent
von 1,015 + 50 aufweist. Dieses Produkt besitzt ein spezifisches Gewicht in der Größenordnung von 1,06
und eine Viskosität von 15 Poise bei 70 G und eine Viskosität von 6 Poise bei 1000C). Hinzugemischt werden
weiterhin 26 Teile eines Härters für Epoxy-Polyurethangemische,
beispielsweise eines unter dem Handelsnamen 11MOCA" erhältlichen Produktes, bei welchem es sich um
ein Methylen-bis-Ortochloranalin handelt.
d) Die Imprägnierharz- oder Bindemittelharzmischung besteht
aus 50 !eilen des bereits unter a) genannten unter dem Handelsnamen "Epon 826" erhältlichen Harzes mit 50 Teilen
des ebenfalls bereits genannten unter dem Handelsnamen "Vibrathane B-60011 erhältlichen Polyäther-Polyurethanharzes
und 25,3 Teilen des ebenfalls bereits erwähnten unter dem Handelsnamen "MOCA" erhältlichen Härters.
e) Die Mischung besteht aus 50 Teilen des bereits mehrfach
erwähnten unter dem Handelsnamen "Epon 826" erhältlichen Epoxyharzes sowie 50 Teilen eines Polyäther-Polyurethan
Prepolymeres, wie beispielsweise des unter dem Handelsnamen "Adiprene L-100" erhältlichen Produktes mit 30
Teilen des unter dem Handelsnamen "MOCA" erhältlichen Härters. Bei dem unter dem Handelsnamen "Adiprene L-100"
erhältlichen Produkt handelt es sich um das Reaktionsprodukt eines Diisocyanates mit einem Polyalkyl-Äthyl-Glycol,
welches bei Rauatemperaturen flüssig ist. _P4.-
L 909824/0995 J
Es ist offensichtlich, daß die Gestaltung des !Dragteiles,
und zwar bezüglich der Mengenanteile der hochsteifen bzw. festen Fäden und des Bindeharzes vornehmlich eine Punktion
der maximal gewünschten oder errechneten Tragfähigkeit des Kabels sowie der Zugfestigkeit der verwendeten Fäden ist,
(im einzelnen ergeben sich die genannten Werte aufgrund dee Verhältnisses der Eigen- oder Konstruktionslast des
Kabels zur Zugfestigkeit der Fäden. Normalerweise werden etwa 60 - 80 Volumen^ Glasfasern und der Rest, also
40 - 20$ Imprägnier- oder Bindeharz verwendet. Bei dieser
Abstufung ergeben sich für die meisten praktischen Anwendungefälle
geeignete Werte des Kabels. Im Beispiel wurden als Glasfasern ein von der Firma Owens-Oorning Fiberglas
Corporation hergestelltes Glasfasergespinst der Typenbezeichnung S-9O1-15OG verwendet.
Wie schon einleitend erwähnt wurde, sind der Tragteil 38 und der Rest- oder Hinterteil 39 beim fertigen Kabel zu
einer Einheit unlösbar zusammengefaßt, und sie besitzen die Querschnittsform eines Tragflügelprofiles, das symmetrisch
zur Tragflügelsehne ausgebildet ist. Diesen unlösbaren einheitlichen Aufbau erhält das Kabel durch die noch
im folgenden zu beschreibenden Formbehandlungen. Sie besondere Gestalt des Tragfltigelprofiles, und zwar diejenige, die
sich am vorteilhaÄesten erwiesen bat, stellt das als . "NACA-Profil 0018" bekannte und in dem Buch "Theorie der
Tragflügelquerschnitte" von Abbott und Doenhoff, Dover Paper-
-25- L· 909824/0995 · J
back No. S-558, auf Seite 325 beschriebene Profil dar. Bei diesem Tragflügelprofil ist die Hügelsehne etwa 6 mal so
lang wie die größte Höhe des Profiles, so daß sich eine erhebliche Verkleinerung des hydrodynamischen Widerstandskoeffizienten im vergleich zu bekannten Kabeln ergibt. Dieser
außerordentlich niedrige hydrodynamische Widerstandskoeffi- ■
zient des Profiles wird ater zugleich auch durch die IPormbehandlung
des Kabels selbst, insbesondere des Tragteiles, und die Verwendung entsprechender angemessener Werkstoffe erreicht.
Durch diese ist es nämlich möglich, die Außenoberfläche des Kabels so glatt wie irgend möglich auszubilden.
Es wird nun auf die Fig. 2Δ Bezug genommen. In dieser
Pigur ist eine Ausgestaltung des neuen Kabels zu. erkennen, bei welcher die Torsionsachse die weitestmögliche Entfernung
in Richtung zur Nase des Tragflügelprofiles rom Druckpunkt des Tragflügelprofiles einnimmt. Unter der Torsionsachse
oder dem Torsionsmittelpunkt des Tragteiles des neuen Kabels wird der Punkt verstanden, um den sich der Kabelquersohnitt
bei Torsion oder Verdrehung dreht. Diese Lage der Torsionsachse wird durch die besondere Querschnittsgestalt des Tragteiles
erreicht, und zwar indem der Tragteil als Hohlträger B mit einem Rücken W und zwei Sohenkeln E, welche einen Kanal
C begrenzen, betrachtet wird. Aus den Betrachtungen der Grundlagen der Berechnung der !Festigkeit von Werkstoffen,
insbesondere von Trägern, ist es bekannt, daß bei einem dünnen, hohlkörperartig ausgebildeten Träger die Torsionsachse
nicht mit dem Flächenschwerpunkt des Trägerquer-
909824/0995 J
Schnittes zusammenfällt, sondern oft außerhalb des Trägerquerschnittes
und häufig sogar auf der den Schenkeln angewandten Seite außerhalb des Rückens liegt. Die Anwendung
dieser lehren und Erkenntnisse auf den Tragteilquerschnitt des Kabels, der in Fig. 2A gezeigt ist, und bei Betrachtung
desselben als Träger B führt zu dem Ergebnis, daß sich die Torsionsachse auf der rechten Seite des Rückens W befindet.
Wenn die Querschnittsstärke T des Rückens ¥ jedoch hinreichend groß ausgebildet wird und so gewählt wird, daß sie
einen beträchtlichen Teil der Querschnittslänge L des Trägers ausmacht, dann wird es möglich, die Torsionsachse aus ihrer
theoretischen lage außerhalb des Trägers nach links, d.h. also bei Betrachtung der 'Fig. 2 innerhalb der geometrischen
Abmessungen des Trägers zu verlagern. Der jeweils genaue Punkt der Lage der Torsionsachse hängt schließlich von den
Festigkeitswerten des Rückens und der Schenkel des Hohlprofiles
ab.
Für die Anwendungszwecke des erfindungsgemäß ausgebildeten
Kabels wurde herausgefunden, daß die besten Ergeb risse dann
erreicht werden, wenn die Querschnitts- oder Fitigelsehneη-länge
des aus Fasern und Binderhars gebildeten Tragteiles (d.h. also die länge der Strecke L des Trägers B) zweckmäßigerweise
in der Größe zwischen etwa 30 - 40$, vorzugsweise ein
Drittel, der öesamtflügelsehnenlänge des Tragflügelprofilquerschnittes
des Kabels beträgt. Unter der Flügelsehnenlänge wird die Strecke gesehen, die sich vom rechten sum linken
-27-L 909 824/099 5 J
η - 27 -
Ende des Profiles gemäß Pig. 2, 3 und 4 erstreckt. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Sehnenlänge des Tragteiles
von der Nase des Tragflügelprofilquerschnittes des Kabels zum Boden des Kanales 3Ba (das ist die Größe der Strecke T
des Trägers B) in der Größenordnung von etwa 30 - 40$, vorzugsweise
in der Größenordnung von einem Drittel der Gesamtflügeisehnenlänge
des Tragteiles, liegt. Im allgemeinen sollte die Strecke L dreimal so groß wie die Strecke T sein. Da das
Verhältnis der maximalen Profilhöhe des Kabels zur ilügelsehnenlänge
sich vorzugsweise in der Größenordnung von 1:6 bewegen soll, ergibt sich die maximale Quersehnittsbreite des
Tragteiles (Strecke D des Trägers B), welche zugleich normalerweise auoh die Breite am offenen Ende des Kanales ist, in der
Größenordnung von etwa 45 -55, vorzugsweise etwa 50$, der
Gesamtflügelsehnenlänge des Tragteiles; d.h. im wesentlichen, daß die Strecke Ii etwa doppelt so groß wie die Strecke D sein
soll.
Wenn das Kabel in der vorgenannten Weise aufgebaut ist, ergibt sich beim kompletten Kabel beispielsweise eine Flügelsehnenlänge
des Querschnittes von etwa 7,5 cm. Es wurde festgestellt, daß sich dann der Druckpunkt des Tragflügelprofiles und der
Schwerpunkt auf einem Viertel der Tragflügelsehne, von der Tragflügelnase aus gemessen, befindet, während die Torsionsachse
in unmittelbarer Nähe der Nase des Tragflügelprofilquerschnittes des Kabels verläuft oder sich sogar geringfügig vor
dieser Kante erstreckt, jedoch niemals weiter als ein Drittel
-28-
L 909824/0995 J
der TragflUgelBehnenlänge des Tragteiles von der Nase in Richtung zur Flügelhinterkante entfernt ist. Das sich auf diese
Weise ergebende Kabel besitzt eine außerordentlich niedrige Torsionssteifigkeit und weist einen sehr niedrigen hydrodynamischen
Widerstandskoeffizienten auf und zeichnet sich darüber hinaus durch ein nahezu, neutrales Verhalten gegenüber Absinken
oder Auftrieb im Wasser aus. Es ergibt sich eine hohe Stabilität des Kabels, die auch dann erhalten bleibt, wenn es mit relativ
hohen Geschwindigkeiten durch das Wasser bewegt wird. Dartiber hinaus besitzt das Kabel, obwohl es infolge der Hohlkörperform
eine hohe Biegesteifigkeit besitzt und obwohl es aus relativ hochbelastbaren Pasern in gehärtetem Harzbinder
besteht, eine hinreichend große Flexibilität , um ein Aufwickeln des Kabels auf eine Windentrommel zu ermöglichen, ohne daß dabei
ein permanentes Setzen des Kabels befürchtet werden müßte, welches die Stabilität beeinträchtigen würde. Das Kabel
kann auf eine Windentrommel bei geringen Belastungen aufgewickelt werden, wenn diese, wie für die Verwendung von Glasfaserkabeln,
üblich, einen Mindesttrommeldurchmesser von 2,4 m aufweist. Dabei wird das Kabel mit der Nase des Tragflügelprofiles
auf der Trommelmantelfläche aufliegend aufgewickelt. Die Faden- und Faseranteile des Tragteiles nehmen die gesamte
Belastung des Kabels auf.
Der Rest- oder Hinterteil 39 des Kabels muß, wie offensichtlich verständlich ist, eine im Vergleich zum Tragteil viel
— größere Flexibilität besitzen, und er muß aus einem Werkstoff
-29- L ' . 909824/0995 ' J
bestehen, der nicht nur die geforderte Flexibilität besitzt,
sondern darüber hinaus auch leicht zu formen ist und schließlich nooh einen angemessenen G-rad von Bindungsfähigkeit mit
dem Harzform- oder Harzbinderkörper des Tragteiles offenbart. Es wird bevorzugt ein Harz verwendet, das aus Epoxy- oder
Epoxy-Polyurethan-Verbindungen zusammengesetzt ist. Die Anwendung
gleichartiger oder ähnlicher Werkstoffe für den Restteil ergibt sich bei Beachtung der folgenden Vorschriften:
Aus den eingangs bereits genannten Gründen muß die Zusammensetzung
des zur Bildung des Rest- oder Hinterteiles des Kabels vorgesehenen Werkstoffes ein spezifisches Gewicht besitzen,
das wesentlich unter 1,0, bevorzugt im Bereich von etwa 0,5 liegt. Palis also das verwendete Harz ein spezifisches Gewicht
in der Größenordnung von 1,0 oder ein größeres spezifisches Gewicht besitzt, dann muß es durch Hinzufügen eines Püllers
mit niedrigerem spezifischem Gewicht, etwa in der Größenordnung von 0,3 - 0,4» auf ein niedrigeres spezifisches Gesamtgewicht
gebracht werden. Der verwendete Puller muß naturgemäß mit dem verwendeten Harzformkörper verträglich sein und in
diesem auch leicht gelöst werden können. Er darf keinerlei beeinträchtigende oder schädliche Wirkungen auf die Formbarkeit
der Harzverbindung ausüben. Die Harzverbindung muß weich und schmiegsam bleiben, um das Ausfüllen der Pormhohlräume
zu erleichtern. Darüber hinaus muÄ der verwendete Füller sowohl
gegenüber Wasser als auch gegenüber öl und zumindest gegenüber dem Harz beständig sein und auch eine sehr hohe
Druckfestigkeit besitzen. Wie aus dem Vorstehenden bereite
-30-
L 909824/0995 J
hervorgebt, erfüllt eine Verbindung, die hauptsächlich aus
einer flüssigen Polyäther-Polyurethan-Verbindung "besteht, wie
beispielsweise dae Gemisch γοη 100 Teilen des im Vorstehenden
"bereits genannten unter dem Handelsnamen "Adipren L-100" erhältlichen
Prepolymers mit 11 Teilen des ebenfalls bereits mehrfach genannten unter den Handelsnamen 11MOCA" erhältlichen
Härters nach Hinzufügen von 28 Teilen von Mikrokugeln 39'
(s.Pig. 2, 3 und 4) aus Glas, beispielsweise den unter dem Handelsnamen "IG-101 Microballoon" erhältlichen Kugeln
(Natrium-Borosilikat-G-laskugeln mit einer Durchschnittsteilchengröße
von 65 Mikron CGrößenbereich etwa 44 - 25OJ und
einer Druckfestigkeit bis zu 351 kg/cm £ wob ^i 50$ der
Glaskugeln mindestens eine oberhalb 105 kg/cm" liegende Druckfestigkeit
besitzen] spezifisches Gewicht 0^35 die geforderten
Bedingungen» Die Verbindung kann aber auch aus anderen Harzen der Gruppe gebildet werden9 die beispielsweise als
Bindeharze oder Imprägnierharze für den Tragt®il verwendet
werden* wie z.B. aus Epoxy- und Polyamidhara-Verbindungen
und/oder mit anderen spezifisch leichten-lullern, wie etwa
Phenol-Epoxy- oder Metallmikrokugeln, Giasmikroröhrohen usw.
Die elektrischen Leiter 40 und 43 müssen wenigstens die elektrischen
und mechanischen Mindestforderungen erfüllen, die bei deren Einsatz die angemessene Fraktion unter den gegebenen
Bedingungen ermöglichen. So wird bezüglich der eltktriscnen
Eigenschaften ein mögliebet günstiges Spannung«-
StroBi-Wideretandeverhältnis bezüglich der mechanischen E±g>an-
-31-
L 9 0982A/0995 J
_31 .
1810018 ι.
schäften, ein geeignet günstiges Verhältnis der Streckbarkeit,
Flexibilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber Z us arain
endrücken erwartet. Als Beispiel, kann etwa davon ausgegangen
werden, daß der elektrische Leiter 40 wenigstens die elektrischen
Eigenschaften besitzt, die ein Kupferband von einer Quersohnittsgröße von 1,1 χ 1,9 cm besitzt, das für eine
Spannung von 5.500 ToIt und eine Stromstärke von 285 Amp.
ausgelegt ist und einen Widerstand von 0,866 milli-Ohm pro
Meter aufweist, während seine mechanische Minimaldehnbarkeit 2,7$ beträgt und es zugleich sowohl beim Aufwinden auf die
Trommel als auch im Wasser eine hohe Flexibilität besitzt und einen hohen Widerstand gegen Zusammendrücken, d.h. also
eine hohe Druckfestigkeit besitzen muß. Die Druckfestigkeit muß gegenüber hydrostatischen und mechanischen Kraftwirkungen
bestehe n. Diese Forderung erfüllt in optimaler Weise der in den Figuren 2-4 gezeigte Leiter, welcher als zweischichtige
Bandlitze ausgebildet ist und wobei wiederum in jeder Schicht 6 Einzellitzen von 0,05 x 0,46 cm Querschnitt untergebracht
sind. Eine solche Bandlitze ist unter dem Handelsnamen "Alpha-PIachband 1251" erhältlich. Die beiden
Schichten des Flachbandlitzenleiters werden duroh ein elektrisch isolierendes Material, wie beispielsweise ein Tetrafluoräthyl
enf umband zu einem einzigen Körper zusammengefaßt, Pur die Zwecke der Erfindung ist ein einzelner Leiter
als Haupt- oder Leistungskabel ausreichend; denn es ist vorausgesetzt, daß das Kabel als Schlepp- oder Verbindungskabel
für Unterwassersonden verwendet wird, so daß das die Sonde und das Schiff umgebende Seewasser als zweiter elektrischer
-32-
L 909824/0995 -"
Γ 1810015 π
Leiter dienen kann. Es kann natürlich auch ein zweiadriger Leiter verwendet werden, der eine geeignete Isolierung der
beiden Leiter besitzen muß, um von der Leitfähigkeit des umgebenden
Wassers unabhängig zu sein.
Die gleichen Betrachtungen sind auch für die Signalleiter 43 anzustellen. Es sei beispielsweise angenommen, daß diese Leiter
in ihren elektrischen Eigenschaften wenigstens einem 20er oder
50er Kupferdraht entsprechen und zugleich eine minimale Dehnbarkeit
Ton wenigstens 2,7$ in Längsrichtung besitzen, die ohne
bleibende mechanische Verformung möglich Bein muß. Es wurde
auch hier festgestellt, daß geflochtene und verlitzte Leiter, wie beispielsweise das unter dem Handelsnamen "Alpha-Piachband
1221w erhältliche Flachband-Litzenkabel diese Forderungen am
besten erfüllt.
Der Isolierkörper 41 (oder 41a oder 41b), der für das erfindungsgemäß
ausgebildete Kabel vorgesehen ist, muß zumindest eine hohe Durcbschlagsspannungsfestigkeit besitzen. Sein spezifisches
Gewicht soll so nahe wie möglich dem Wert 1,2 angenähert sein und nicht außerhalb der Werte 1,0 - 1,2 liegen.
Verlangt wird weiterhin eine ausreichend große Zugfestigkeit, um einen möglichst großen Widerstand gegen Reißen zu erzielen,
wobei Streckungen von 5$> ohne Schäden überstanden werden müssen.
Eine füllerfreie, gehärtete Polyäther-Polyuretban-Verbindung,
deren Durchschlagsspannungsfestigkeit nicht kleiner als 250 V/mm ist, deren Elastizitätsmodul in der Größenord-
" nung von 0,5624 χ 10^ kg/cm liegt und die ein spezifisches
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Gewicht in der Größenordnung von etwa 1,106 besitzt, erfüllt die geforderten Bedingungen auf optimale Weise. Eine solche
Kunststoffverbindung ist beispielsweise aus 100 !Heilen des bereits mehrfach erwähnten unter dem Handelsnamen "Adiprene
1-100" erhältlichen Prepolynjeres und 100 Teilen des unter dem
Handelsnamen "MOOA" erhätlichen Härters zusammengesetzt.
Um kontinuierliche unbegrenzte Mengen dieses im Querschnitt stromlinienförmig ausgebildeten Kabels mit den vorgenannten
Eigenschaften herzustellen, wird auf eine Weise vorgegangen, die im folgenden unter Bezugnahmen auf die Fig. 6-29 erläutert
wird.
In der Pig. 6 ist eine Schemaansicht einer Vorrichtung in Form
einer Fertigungslinie 44 gezeigt, welche fünf Pertigungsstationen
I - T aufweist. In der Station I sind Einrichtungen vorgesehen, die die Harzimprägnierung des Fadenbündels bewirken,
welches letztlich das tragende Element des Tragteiles darstellt. In der Eertigungsstufe II befinden sich Einrichtungen,
welche.das überschüssige Harz von imprägnierten Fadenbündel
entfernen und zugleich die Aushärtung und Formgebung bewirken, so daß das Fadenbündel die bereits mehrfach geschilderte
Querschnittsgestalt des Tragteiles annimmt. In der Fertigungsstufe III sind Einrichtungen zur Nachbehandlung des Tragteiles
vorgesehen, wobei beispielsweise die benötigten Nute und Kanäle geschaffen werden, in welche später die einzelnen Leiter
eingelegt werden können. In der Fertigungsstufe 17 befinden
sich diejenigen Einrichtungen, die auf die in die Nute bzw.
-34-
L 909824/0985 -J
Kanäle eingelegten Leiter einen elektrisch isolierenden Werkstoff auftragen und zugleich auch die Bildung des Rest- oder
Hinterteiles des Kabelquersclmittes sowie dessen Verbindung mit dem l'ragteil bewirken, so daß in die. na abgeschaltete ..
Fertigungsstufe ¥ das..volle tändige Kabel eintritt,-das lediglich noch einer -Endbehandlung unterzogen wird,. bevor es auf
Lager genommen und mit entsprechenden Endkupplungen zur späteren Verwendung versehen wird.
Die Einzelheiten und zahlreichen Zubenöreinrichtungen dex .
Eertigungslinie 44-. ergeben sich in der am beaten verständlichen
Weise aus der folgenden Beschreibung eines Herstellungsvorganges. Zum Zwecke dieser Beschreibung sei angenommen9 daßsieh
die Herstellung des neuen Kabels gerade vollziehe, und daß das in Pig. 3 gezeigte Kabel 35a gefertigt wird. Ein
vollständig fertiggestellter Kabelteil 35a ist in den Hg. 6, 26, 27 und 29 als sich über das Auatrittsende der Fertigungsstufe V hinaus erstreckend gezeigt. Die anderen Teile des
Kabels befinden sich in früheren Pertiguagsstadien und durchlaufen
die einzelnen !Fertigungsstufen der Fertigungslinie- 44 ·
Es ist hervorzuheben, daß {jede Fertigungsstufe, d.h. also jede i'ertigu.ngseinrichtu.ng der eine HerBtellungsvorrichtung
bildenden Fertigungslinie 44 jeweils immer nur einen Kabelteil
während eines bestimmten Zeitabschnittes bearbeitet, und daß
jeder Kabelteil schrittweise durch die Vorrichtung hindurchbewegt wird» so daß sich durch stufen- und schrittweises
Aufbauen das Endprodukt ergibt.
:" ■ -35-
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Es sind nun im folgenden die einzelnen fertigungsschritte
EU. erläutern:
Im Anschluß oder in der Einrichtung 7 wird das fertiggestellte
Kabel auf noch später zu beschreibende Weise bewegt und auf eine nicht gezeigte Aufnahmetrommel aufgewunden. In der
Einrichtung I hingegen wird eine geeignete Anzahl kontinuierlicher, hochfester fäden, beispielsweise GIa θ fäden oder Giasfasergespinste,
von einem nicht gezeigten Träger zur Zuführung mehrerer Fäden oder fasern abgezogen und durch eine Reihe von
Kämmen und Sammelrollen (nicht gezeigt) geführt, bis sich ein einheitliches mehrfädiges Bündel oder ein Strang 45 ergibt,
(fig.6 und 7). Das zusammengestellte faden- oder faserbünde,
in dem alle Einzelfäden oder -fasern im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, verläuft danach durch den oberen Bereich
eines im wesentlichen kreisförmig im Umfang gestalteten Kanales 46 (fig.8), der voneiner entsprechend im Querschnitt
gestalteten Umfangsnut einer Rolle 47 begrenzt wird. Innerhalb dieses Kanales 46 wird das faden- oder faserbündel in vorbestimmter
Weise verdichtet und innerhalb des Querschnittes zusammengedränj;, der von dem Kanal einerseits, und zwar dessen
unterem Bereich, und dem Außenumfang einer Oberrolle 48, die leicht gleitend zwischen die flansche der Rolle 47 eingreift,
begrenzt wird.
Wenn das faden- oder faserbündel 45 diesen Kanal erreicht, ist es in der erforderlichen Weise mit einem Harzbinder 49 imprägniert,
der von einem geeigneten Vorratsbehälter 50 aus am Eintrittsende der Rollen 47 und 48 auf das Bündel aufgegeben wird.
L 909824/0995 "56~ J
„56_ 1810018
Die Menge des aufgegebenen Binders wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich die Einstellung und Aufrechterhaltung eines
gewissen Vorrats 51 ergibt, welcher erforderlich ist, um die einwandfreie Imprägnierung des Paden- oder Faserbündels zu
gewährleisten. Überschüssiges Harz kann über eine geeignete Ableiteinrichtung 53, welche beispielsweise bis in die Nut 46
der Rolle 47 hineinragt, aufgenommen und abgeführt werden. Diese Einrichtung ist unterhalb des Faden- oder Ifaserbündels 45
anzuordnen. Während des Verdichtens des !faden- oder Faserbündels
zwischen den Rollen 47 und 48 innerhalb des Kanales 46 wird das Faserbündel in eine Querschnittsform überführt, die
in Fig. 8 gezeigt und mit dem Bezugszeichen 45a bezeichnet ist. Uach dem Verlassen des Eanales 46 bzw. Spaltes zwischen den
Rollen 47 und 48 neigt das Faden- oder Faserbündel 45a jedoch wieder zu einem Aufquellen, und es nimmt die in Fig. 9 gezeigte
und mit dem Bezugszeichen 45b versehene Querschnittsforro an.
In der Fig. 7 ist zugleich eine Zuführeinrichtung 49 für das Imprägnierharz gezeigt, welche beispielsweise auf einfache
Weise durch einen neigbaren Behälter gebildet werden kann, der von Hand betätigt oder auf mechanische Weise gekippt wird. Es
ist jedoch ebenso gut möglich, daß andere Einrichtungen dem gleichen Zweck dienen können, wie beispielsweise ein Mischkopf,
der mit einer Anzahl von Austrittsöffnungen oder -mündungen
versehen ist. Es ist jedoch bei derartigen Betrachtungen zu. berücksichtigen, daß fast alle für die Imprägnierung des Fadenoder
Faserbündels in Frage kommenden Harzbindemittel nur sehr kurze Verbrauchszeiten besitzen und daher normalerweise aus
-37-
909824/Gd95
Zweckmäßigke !begründen nur in jeweils geringen Mengen angesetzt
oder vorbereitet werden. Eine kontinuierliche Zuführung ist daher weniger zu. empfehlen, insbesondere auch im Hinblick
auf die Tatsache, daß der Herstellvorgang des Kabels sich in aufeinanderfolgenden Schritten vollzieht, welche es erforderlich
machen, das Kabel als Einheit periodisch unterbrochen zu bewegen.
Bevor jedoch das zuvor imprägnierte Paden- oder Faserbündel
45b in die Einrichtung II der Herstellvorrichtung 44 eintritt, wird es zunächst durch ein Paar im Abstand angeordneter Hollen
54 (Pig. 6, 10 und 11) hindurchgeführt und dabei von der in
Pig. 9 gezeigten Querschnittsgestalt in eine mehr langgestreckte Quersohnittsgestalt 45c (s.Pig.11) überführt. Auch nach dem
Passieren der Rollen 54 neigt das imprägnierte Paden- oder Paserbündel wieder dazu, im Querschnitt geringfügig aufzuquellen,
so daß sich wiederum eine mit dem Bezugszeichen 45d in Pig. 12 gezeigte ovale Querschnittsform ergibt.
Das imprägnierte Paden- oder Paserbündel 45d tritt nun in
einen langgestrecken, nach oben offenen Kanal 55 (Pig. 10 und 13) ein, welcher die untere Hälfte 56 einer Porm- und Härtepresse
57 bildet. Der Kanal 55 erstreckt sich über die gesarote Länge der Presse, etwa beispielsweise über eine Länge von 3,60m,
und besitzt einen abgerundeten Boden, dessen Querschnittskontur der Kontur entspricht, die der vordere Teil des Kabelkörpers
im Endzustand besitzen soll. Der obere Teil des Kanales 55 wird von in Lotrichtung verlaufenden und geradlinigen Wan-
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düngen begrenzt, zwischen welche ein höhenbeweglicher oberer
Formteil 58 dicht gleitend hineinpaßt. Dieser obere Formteil
58 ist an einem Querhau.pt 59 befestigt, das sich ebenfalls über die gesamte Länge der Presse 57 erstreckt. Die Anordnung
der beiden Formpressenhälften ist so gewählt, daß bei geschlossener Presse oder Form (Pig.14) der Spalt, der zwischen
der Unterkante des Formoberteiles 58 und dem unteren Bereich
des Kanales 55 liegt, genau der Querschnittsform entspricht, und zwar sowohl in Form als auch Abmessungen, welche der Tragteil
des Kabels im Endzustand aufweisen soll. Es ist höchstens dabei eine Abweichung von den Endmaßen des Tragteiles in der
Art möglich, daß der durch die Kanalform bestimmte Wert der Flügelsehnenlänge des Tragteiles größer als für die Endabmessungen
des Tragteiles erforderlich ist.
Wie aus den Fig. 6 und 10 zu erkennen ist, ist eine Quetschrolle 60 vorgesehen, die in hin- und hergehender Bahn durch
den oberen Bereich des Kanales 55 geführt wird. Ihre Startoder Ausgangsstellung ist in gebrochenen Linien in Pig. 10
dargestellt, und zwar liegt sie außerhalb der Presse am Austrittsende des Tragteiles des Kabelkörpers (bei Betrachtung
der Fig ^. 10 rechter Hand der !Formpresse). Die Quetschrolle
bewegt sich von dieser Ausgangs- oder Startstellung aus bei Betrachtung der Figur nach links und danach wieder in die Ausgangsstellung
zurück. Der Zweck dieser Bewegung der Rolle besteht darin, überschüssiges Harz aus dem Paden- oder Faserbündel
zu entfernen und innerhalb des Kanales bereits eine
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Yorverdichtung des Bündels herbeizuführen, welche das Schliessen der !Formpresse erleichtert. Das ausgequetschte überschüssige
Harz läuft über einen Ableittrichter 61 aus der Formpresse oder über eine andere Leitung in einen Behälter 62 ab und
kann dort entnommen werden. Die Formhälften 56 und 58 der Presse sind mit Heizeinrichtungen 63 und 64, beispielsweise
mit elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen, versehen, die sich nicht über die gesamte Länge der Presse erstrecken. Es
können anstelle elektrischer Widerstandsheizeinrichtungen auch strömende Wärmeträger, die durch entsprechende Rohrleitungen
geführt werden, verwendet werden. Bei einer 356O m langen
Presse werden von jedem Pressenende aus etwa 0,30 m nicht geheist .
Sobald die Quetschrolle ihren Arbeitshub beendet und wieder an die Ausgangsstelle zurückgekehrt ist, wird das Querhaupt
59 abgesenkt,, um den Pressenhohlraum zu schließen und das
harzimprägnierte Faden- oder Faserbündel so lange zu verdichten, bis es die Bndquerschnittsgestalt 45e in Fig. 14 einnimmt.
Zugleich wird das Harzbindemittel ausgehärtet. Zugleich ruht jedoch der im vorangegangenen Arbeitstakt ausgehärtete
Teil des Faden- oder Faserbündelabschnittes, welcher im folgenden als Tragteilrohling 45f bezeichnet wird und in
Fig. 15 gezeigt ist, außerhalb der Presse in einem Führungstrog 65, welcher die Aufgabe hat, irgendwelche Zerstörungen
oder unerwünschte Verformungen des noch warmen Rohlinges
zu vermeiden. Dieser Trog kann gegebenenfalls mit entspre-Gi]enden
Rohrleitungen für einen Wärmeträger oder ein Kühl-
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mittel versehen sein, damit eine Kühlung des Tragteilrohlings des Kabels durchgeführt werden kann. Es ist zu beachten, daß
ein kleiner Abschnitt des zuvor ausgehärteten Tragteilrohrlings innerhalb des unbeheizten Abschnittes der Formpresse
verbleiben muß, welcher zugleich dazu dient, das betreffende Ende des lOrmhohlraumes während des Aushärtevorganges zu verschließen.
Sobald der Aushärtevorgang beendet ist, wird der Pressenhohlraum zur Vorbereitung des nächsten Bewegungsschrittes
des Kabels geöffnet.
Zugleich mit dem bereits beschriebenen Arbeitsschritt wird
in der Einrichtung III der Vorrichtung 44 der zuvor ausgehärtete Tragteilrohling 45f behandelt, um Hute für das Einlegen
von elektrischen leitern und einen Kanal zum Einbringen eines weiteren Leiters, der beispielsweise ein Hauptkabel
bildet, zu schaffen. Zu. diesem Zweck ist ein Rahmengestell 76, vorzugsweise in Form einer Trageinrichtung (S1Ig. 16 und 17)
auf beiderseits des Troges 65 angeordneten Schienen 67 fahrbar
angeordnet. Dieses Traggestell nimmt einen Antriebsmotor 68 auf, der über geeignete G-etriebeverb indungen, beispielsweise
einen Treibriemen 69, mit Riemenscheiben 70, 71 und 72 verbunden ist, die wiederum auf Wellen 73,74 und 75 angeordnet sind,
welche im Rahmen des Traggestelles 66 drehbar gelagert sind und sich quer zur Länge des Troges 65 erstrecken. An der
Welle 75 ist ein Paar Schleifscheiben 76 angeordnet, welche dazu dienen, in dem Tragteil die auf der Endfläche vorgesehenen
beiden Längsnute auszuschleifen, während die Welle 74 eine Schleiischeibe 77 trägt, die den zwischen den Schenkeln
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3 0 9 8 2 k / 0 * y r
der U-iOrm des Tragteilquerschnittes liegenden mittigen Kanal
ausschleift. Die Welle 75 trägt eine relativ breite Schleifund Polierscheibe 7β, die etwas "breiter als die Breite des
Tragteilrohlinges 45f ausgebildet ist.
Wenn das Traggestell 66 längs des Troges 65 bei Betrachtung
der iig. 16 von rechts nach links bewegt wird, dann werden zwei äußere Längsnuten und ein mittlerer Längskanal geschaffen
bzw. in der nach oben weisenden Oberfläche des Tragteilrohlings 45f ausgearbeitet. Zugleich wird der Tragteilquerschnitt auch
auf Maß geschliffen, und zwar in der Weise, daß alles überschüssige Material entfernt wird, bis die Höhe des Tragteilquerschnittes
bei Betrachtung der Pig. 16 der gewünschten Endflügelsehnenlänge des Tragteiles entspricht. Der auf diese
Weise fertig bearbeitete Tragteilrohling 45g ist in der 3Pig. 18 dargestellt und bildet den fertigen Tragteil. Es ist an dieser
Stelle hervorzuheben, daß eine Traversierbewegung der Schleifeinrichtung nicht erforderlich ist, sondern daß stattdessen
auch ein stationär angeordneter Satz von Schleifscheiben verwendet werden kann, um die erforderlichen Nute und den Kanal
zu. erzeugen sowie das überschüssige Material vom Tragteilrohling zu entfernen. Diese stationären Sohleifeinrichtungen arbeiten
dann in der Weise, daß während der Bewegungsschritte des Kabels die notwendigen Relativbewegungen zwischen Schleifscheiben
und Tragteilrohling ausgeführt werden. Es ist jedoch zu erwähnen, daß die bewegliche Anordnung der Schleifeinrichtung
den Vorteil erbringt, daß das Traggestell der Schleifeinrichtung mehrere Arbeitshübe ausführen kann, während die-
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ser Arbeitshübe nur geringere Materialmengen abträgt., so daß
eine genauere und präzisere Bearbeitung und Steuerung des Arbeitsvorganges möglich ist.
Im Zuge der schrittweisen Weiterbewegung des Kabels, das sieh
in Herstellung befindet, wird der Tragteil 45g unter einer Einlegeeinrichtung 79 entlanggeführt, die in den Pig. 16 und
19 zu erkennen ist. Sie weist ein Gestell 79a auf, auf dem große Yorratsrollen oder andere Zuführrichtungen 80 für einen
elektrischen Leiter 40 (Haupt- oder Leistungskabel) und ein Paar kleinere Vorratsrollen 81 für die elektrischen Leiter
(Signalkabel) gehalten sind. Schließlich sind Pührungs- und
Preßrollen oder -räder 82 und 83 vorgesehen. Der duxch die Einlegeeinrichtung 79 hindurchgeführte Tragteil weist nach
Passieren dieser Einrichtung die in Fig. 20 gezeigte durch das Bezugszeichen 45h gekennzeichnete Gestalt auf.
Bevor der auf diese Weise erzeugte mit elektrischen Leitern versehene Tragteil 45h des Kabels in die nächste Pertigungseinrichtung
IV der Vorrichtung 44 überführt wird, wird er zunächst unter einem Satz von Düsen 84 (Pig. 6, 21 und 22)
entlanggeführt, aus denen elektrisch isolierendes Harz zur
elektrischen Isolierung der Leiter auf den Tragteil 45h aufgetragen wird. Bei der hier im Beispiel beschriebenen Arbeitsweise
wird der in Pig. 3 gezeigte Isolierkörper 41a erzeugt« Es muß zu diesem Zwecke eine hinreichend große Menge des
Harzes aufgetragen werden, um sowohl eine !Füllung der freien Querschnittsteile des Kanales und der lute des Tragteilroh-
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lings zu gewährleisten als auch einen gewissen Auftrag auf die oben liegende Oberfläche, und zwar bis seitlich außerhalb
der Begrenzungskanten der Hute, die die Leiter 43 aufnehmen,
zu erreichen. Es ergibt sich ein Tragteilrohling 45i, der in Pig. 22 gezeigt ist. Stattdessen könnte aber auch,
wie leicht einzusehen ist, ein Isolierkörper 41b gemäß Pig.4 erzeugt werden. Die Verwendung der beiden äußeren Düsen 84
ist nicht erforderlich, wenn ein Isolierkörper 41 gemäß Pig.2
gebildet wird.
Unmittelbar nach dem Passieren der Düsen 84 wird der mit Isolierharz überzogene Tragteilrohling 45i in einen langgestreckten
Kanal 85 einer unteren Formbälfte 86 einer Härte- und Formpresse 87 überführt. Der Hohlraum dieser Härte- und
Formpresse wird durch Absenken eines oberen Normteiles 88 (Pig.23) geschlossen. Er ist mit geeigneten Heizeinrichtungen
89 wahlweise mit Rohrleitungen für ein strömungsfähiges Heizmedium oder mit elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen
versehen, um das Isolierharz des Isolierkörpers 41a auszuhärten. Der auf diese Weise erzeugte Tragteilzustand trägt das
Bezugszeichen 45j und ist in Pig. 23 dargestellt.
Der während des vorangehenden Arbeitstaktes erzeugte Tragteil 455 gemäß Pig. 23 wird bei dem folgenden Bewegungsschritt des
Kabels in eine Presse 90 (Pig. 6, 21, 24 und 25) überführt, die einen Teil der Fertigungseinrichtung IV der Vorrichtung
44 bildet. Die Presse 90 weist eine untere Formhälfte 91 mit e -i· ."anal 32 auf, der zur Aufnahme und Abstützung des in
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Γ 181Q016 π
!ig. 24 dargestellten und mit dem Bezugszeichen 45k Yersehenen
Tragteiles dient. Eine obere zweiteilige Formhälfte, die aus
den Abschnitten 93 und 94 besteht, ist in bezug auf die untere formhälfte 91 beweglich angeordnet, und zwar in der Meise, daß
die beiden Farmhälften seitlich,quer zum Kabel voneinander
weg und aufeinander zu. bewegt werden können. Die Bewegung der Formhälftenabschnitte 93 und 94, die sich nach Art von Klemmbacken
Tollzieht, wird durch geeignete Antriebseinrichtungen, beispielsweise hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder
95 und 96, erzeugt. Die oberen Formhälftenabschnitte 93 und 94 stehen an einem Ende in dichter leitender Berührung mit
dem benachbarten Ende der oberen Formbälfte 88 der Presse 87
(Fig. 6 und 21), während sie am anderen Ende mit einem Paar Kabelklemmelementen 97 und 98 (Fig. 6, 21 und 25) in Berührung
stehen, welche durch geeignete Antriebseinrichtungen, beispielaweise hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder 99
und 100, betätigt werden. Die Innenoberflächen der Formhohlraumquerschnitte sowie aber auch der Kabelklemmelemente sind
so geformt, daß sie in vollständig geschlossener Lage Hohlräume ergeben, deren Querschnitte genau mit den Formen und Abmessungen
des gewünschten Tragflügelprofilquerscbnittes des Kabels übereinstimmen. Eine oder mehrere Zuführdüsen oder Erichter
sind oberhalb der Trennlinie der beiden Abschnitte 93 und 94
der oberen Formhälfte angeordnet (Fig. ό, 21 und 24).
Wenn dieser Zustand erreicht ist, d.h. also wenn der zuvor
vorbereitete fragteil 453 in der unteren Formhälfte 91 der
Presse 90 aufgenommen ist und wenn die Presse 87 durch Absenken
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der oberen Ponuhälfte 88 geschlossen ist, während zugleich die
beiden Abschnitte 93 und 94 der oberen JFormhälxte der Presse
90 geringfügig voneinander entfernt sind (beispielsweise etwa 1,2? cm und die in Pig. 24 in strichpunktierten Linien gezeichnete
Lage einnehmen), dann wird das mit Puller angereicherte
Harz 102, d.h. also die Polyurethan-Verbindung mit den beigemischten Mikroglaskugeln, die in Einzelheiten im Vorstehenden
beschrieben wurde, zur Bildung des Rest- oder Hinterteiles in den Pormhohlraum eingebracht bzw. auf die oben liegende Begrenzungsfläche
des Tragteiles 45a aufgetragen, bis der Pormhohlraum im wesentlichen ausgefüllt ist. Die Arbeitszylinder 95 und
96 werden danach betätigt, um die Abschnitte 93 und 94 des oberen Normteiles gegeneinander zu. bewegen, bis sie die in der
Jig. 24 in festen Linien gezeigte Lage einnehmen. Dadurch wird die Harzmasse 102 in die gewünschte Perm überführt und zugleich
auch ausgehärtet, wobei sie ebenfalls im Zuge dieses Vorganges zu einem einheitlichen Körper mit dem Tragteil 45k verbunden
wird. Geeignete elektrische oder mit einem Strömungsmedium arbeitende
Heizeinrichtungen 103 sind in den Abschnitten 93 und 94 der oberen Formhälfte vorgesehen, um diesen Aushärte- und
Pormvorgang zu unterstützen. Während dieses Vorganges wird
der Pormhohlraum an einer .Seite durch den Pormoberteil 88 der
Presse 87 geschlossen. Am anderen Ende dienen dazu, die Klemmelemente
97 und 98, die während dieses Arbeitsvorganges dicht geschlossen sein müssen und das Ende des zuvor gefertigten und
gehärteten Rest- oder Kabelquerschnitthinterteiles 102 in Pig. 25 umschließen und sich dabei auch noch über einen gewissen
Teil des Tragteilquerschnittes 45m in Pig. 25 erstrecken.
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Dieser ruht während des Kienrarvorganges der Klemmelemente 97
und 98 in einem Stütztrog oder einer Stützrinne 104. Es ergibt sich, daß der lOrmhohlraum somit allseitig abgeschlossen
ist, wobei am Austrittsende der zuvor bereits gefertigte ausgehärtete Teil 1O2a-45m als Abschluß dient. Ein Austreten des
Harzes 102 aus der form wird daher mit Sicherheit und wirksam unterbunden.
Die bereits mehrfach erwähnte Bewegung des in den einzelnen
i'ertigungsstadien befindlichen sowie fertiggestellten Kabels
35a in Richtung auf eine Vorrats- oder Aufnahmetrommel erfolgt
in Schritten intermittierend, und zwar entsprechend dem Arbeitstakte der einzelnen Fertigungseinrichtungen I - IY. Diese
Schrittbewegung wird durch einen Reibantrieb 105 bewirkt (Pig. 6, 26 und 27) >
welcher einen Teil der Pertigungseinrichtung
Y der Vorrichtung 44 bildet. In bevorzugter Ausbildung weist der Reibantrieb 105 ein Paar endloser Antriebsriemen
und 107 auf, die mit hohem Reibschluß auf die einander gegenüberliegenden Oberflächen des fertigen Kabels 35a einwirken.
Zur Erzielung des hohen Reibschlusses können die Endlosriemen 106 und 107 als Gummiriemen mit gezahnten oder auf andere Weise
aufgerauhten Oberflächen ausgebildet sein. Die Reibriemen sind über geeignete Rollen 108 und 109, die in einem Rahmen 110
drehbar gelagert sind, geführt. Sie werden gemeinsam durch
geeignete Getriebeverbindungen von einem Motor 111 aus angetrieben,
der am Rahmen angeordnet ist.
Das fertige Kabel 1O2a-45m, das aus der Presse 90 ausgezogen
wird, ist jedoch noch nicht endgültig fertiggestellt j
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denn seine Oberfläche besitzt noch Formgrate an denjenigen Stellen, wo sich beispielsweise die beiden Abschnitte 93 und
94 der oberen Formhälfte treffen und wo diese mit der unteren Formhälfte 91 zusammentreffen. In den Fig. 26 und 28 sind die
Formgrate 112 und 1(3 zu erkennen. Um diese von dem fertigen
Kabel zu. entfernen, sind in der Fertigungseinrichtung Y unmittelbar
vor dem Reibantrieb 105 (betrachtet in Richtung der Bewegung des Kabels) eine obere Schleifscheibe 114 und ein Paar seitlicher
Schleifscheiben 115 vorgesehen, welche zweckmäßigerweise ebenfalls vom Motor 111 angetrieben werden. Auf diese Weise
wird sichergestellt, daß die Schleifscheiben 114 und 1i5 nur
dann arbeiten, wenn auch das Kabel selbst bewegt wird.
Sobald im Zuge der einzelnen geschilderten und zugleich ablaufenden
Arbeitsgänge die Pressen 57, 87 und 90 und die Klemmelemente 97 und 98 öffnen, wird der Antriebsmotor 111 eingeschaltet
und das Kabel jeweils einen bestimmten Schritt weiterbewegt, um einen weiteren Arbeitstakt ausführen zu können. Bei
diesem sind dann die in den einzelnen Stufen befindlichen Kabelabschnitte in den Fertigungseinrichtungen I - V um einen
Fertigungsschritt weiterbewegt worden. Dieser Vorgang wird so lange wiedernolt, bis sich ein Kabel der gewünschten einstückigen
Länge ergibt.
Da für Kabel der in Rede stehenden Art Endkupplungen 36 erforderlich
sind,um das Kabel sowohl mit der Windentrommel oder aber auch der Unterwassersonde verbinden zu können, sind Ab-■■■
n.'Te vorbestitDTDter Länge der Fasern oder Fäden des Bündels
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BAO
45 zunächst bei Beginn des Kabelherstellungsvorganges so zu. behandeln,
daß sie während des Herstellvorganges nicht mit Harz
imprägniert werden. Dabei ist mit besonderer Sorgfalt -vorzugehen,
um jegliche Beschädigung dieser uniraprägnierten lasern
oder Päden so lange zu vermeiden, bis die Endkupplungen angesetzt sind. Der gleiche Torgang ist am Ende des gewünschten
Kabels erforderlich. Es ist zu erwähnen,, daß bei Beginn des
Kabelherstellungsvorganges auch ein hinreichend großer längenabschnitt der elektrischen Leiter 40 und 43 über die Enden des
Kabelkörpers 35 oder 35a oder 35b frei hinausragen muß, damit
dieae Leiter durch die Kupplungen hinduxchgefübrt und mit ent~ sprechenden elektrischen Einrichtungen am forschungsschiff
oder in der ünterwassersonde verbunden werden können.
Es wird nun auf die Eig„ 5 und 5A Bezug genommen, in welchen
eine Entkupplung 36 gezeigt ist, die für das erfindungsgemäß
ausgebildet Kabel geeignet ist. Sie besteht aus einem Außengehäuse
116, das hohl ausgebildet ist und aus rostfreiem Stahl besteht. Es ist zur Aufnahme eines geformten Piberglasinnenkörpers
117 sowie einer Klemmhülse 118 aus rostfreiem Stahl
geeignet. Das Außengehäuse ist über den größten Teil seiner Länge im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. An einem Ende
ist es mit einem Außengewinde 119 versehen, welches eine Terbindung
mit der Unterwassersonde oder einem entsprechenden
Anschlußelement der Windentrommel gestattet. Im Inneren des
Außengehäuses befindet sich eine im wesentlichen zylindrische "Ausnehmung 120, die sich jedoch am Ende 12Oa in einem konisch
■ gestalteten Endteil fortsetzt. Der Innenteil 117 ist hingegen
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- 49 auf seinem mittleren Teil der Länge zylindrisch gestaltet und
. weist sich konisch verjüngende Enden 117a und 117b auf. Die
axiale Länge des Innenteiles ist etwas größer gewählt als die
I*. des Außengehäuses 116^.Die Klemmhülse 118 besitzt eine zylindrische
Außenoberflache und eine konisch verjüngte Innenausnehmung
121. Im Axialschnitt gesehen ergibt sich dadurch ein keilförmiger Querschnitt der Klemmhtilse. Wie sich besonders
deutlich aus der Pig. 5A ergibt, ist der Innenteil 117 mit
einer relativ breiten, im Querschnitt rechteckförmigen und in Achsrichtung verlaufenden Ausnehmung 122 und zwei weiteren im
Querschnitt ebenfalls rechteckigen, jedoch kleineren, ebenfalls in Achsrichtung verlaufenden Bohrungen oder Ausnehmungen 123
versehen, die parallel zur Ausnehmung 122 verlaufen.
Um das im Querschnitt stromlinienförmig gestaltete Kabel mi S
der Endkupplung 36 zu verbinden, wird der nichtimprägnierte • Endbereich des Fadenbündels 45 durch das Außengehäuse 116 hindurchgeführt
und zugleich um den noch nicht eingeführten Innenteil 117 gelegt. Dabei werden die Pasern oder Päden abschnittsweise
in eine Vielzahl umfänglicher Lagen und Schichten, bezogen auf die radiale Richtung, aufgeteilt, indem vorimprägnierte
umfängliche Lagen eines Q-lasgewebes 124 (s.Pig.5E) zwischengelegt
werden, damit möglichst hohe Zwischenschicht-Pestigkeitswerte
zwischen den Pasern in der Kupplung erreicht werden. Zugleich werden aber auch der Leiter 40 sowie die beiden Leiter
43 durch die Ausnehmungen 122 bzw. 123 des Innenteiles hindurohgeführt.
Danach wird die Klemmhülse 118 über die Päden und die G-lasgewebeschiohten bis gegen den Innenteil bzw. das benach-
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barte Ende 117b geschoben. Dabei wird ein Epoxyharz-Bindemittel
als Imprägnierung auf zwischen dem Kabelkörper und der Kupplung befindlichen Mden sowie das Glasgewebe aufgebracht.
Die gesamte Anordnung wird dann in das Außengehäuse 116 eingezogen,
bis die in Hg. 5 gezeigte Lage erreicht ist. Der Teil des Bündels der Pasern oder Eäden, der zwischen dem Kabelkörper
und der Kupplung liegt, kann mit einer oder mehreren Lagen harzimprägnierter G-lasgewebe 125 (Jig. 5 und Fig. 5D) umwickelt
werden. Das Kabel und die Kupplung werden danach einer in Längsrichtung wirkenden Zugspannung ausgesetzt, um einen lestsitz
der Anordnung zu erreichen, während die Aushärtung des Harzimprägniermittels vorgenommen wird. Als abschließender Schritt
wird ein Stromlinienverkleidungskörper aus flexiblem Harz, der
bevorzugt im wesentlichen in seinen Konturen mit den Konturen des Kabelkörpers selbst übereinstimmt, auf den Abschnitt der
Päden oder Easern geformt, der zwischen dem fertigen Kabelkörper
und der Endkupplung liegt. Diese Anformung des Stromlinienprofiles
ist jedoch nur an dem Kabelende erforderlich, das beim Gebrauch mit der Unterwassersonde verbunden werden
soll.
Es ist offensichtlich, daß die im Vorstehenden als Beispiel beschriebene Ausgestaltung des Kabels sowie auch seine Herstellung
zahlreichen Variationen und Abwandlungen unterzogen werden kann. Dies gilt sowohl für die Verteilung der lasttragenden
3?äden oder Fasern, sondern beispielsweise auch für die Verfahren und Vorrichtungen, die angewendet werden. Voraussetzung
ist lediglich, daß bei der Anordnung der
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Fäden oder Fasern, sondern beispielsweise auch für die Verfahren und Vorrichtungen, die angewendet werden. Voraussetzung ist
lediglich, daß bei der Anordnung de.r Fasern oder Fäden bzw. BiI-•
dung des Tragteiles eine Querschnittsform erzeugt wird, die einen Trägerquerschnitt ergibt, bei welchem die Torsionsachse oder
der Torsionsmittelpunkt des Querschnittes des fertigen Kabels in erheblich größerem Abstand vom Druckzentrum des Tragflügelprofilquerschnittes
des Kabels, und zwar in Richtung zu dessen Nase, liegt als der Flächenschwerpunkt des Trägers bzw. des Tragteilquerachnitts.
Es ergeben sich so beispielsweise mögliche Formen, bei denen der tatsächliche Querschnitt des Tragteiles die Form
eines dünnwandigen Kanals annimmt,. Es ist lediglich auszuschliessen,
daß eine Relativbewegung zwischen dem vorderen Kabelteil und dem übrigen Harzkörper eintritt, welcher von Fäden freigehalten
ist. Es ist erfindungsgemäß beispielsweise auch möglich, vorgeformte Tragteile zu verwenden und diese entweder in einen
ebenfalls vorgeformten oder im Zuge der Zuführung geformten Restkörper einzubringen. (In diesem Falle ist eine gewisse Abwandlung
der Arbeitsweise beim Einlegen der Leiter erforderlich). Es können anstelle der Glasfasern oder -fäden aber auch andere
hochfeste Fasern, d.h. Fasern mit großem Elastizitätsmodul oder
großem sogenannten Young-Iviodul, oder Fäden mit niedriger Eennbarkeit,
beispielsweise Stahldrähte, verwendet werden. Wenn metallische Fäden oder Fasern verwendet werden, ist es erforderlich,
dafür zu sorgen, daß eine angemessene elektrische Isolierung zwischen den elektrischen Leitern und den metallischen tragenden
Fäden oder Fasern gewährleistet ist.
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Claims (1)
- - 52 Patentansprüche1. Schlepp- und/oder Yerbindungskabel für Unterwassersonden mit einem in Gestalt eines Tragflügelprofiles und symmetrisch zur !Tragflügelsebne ausgebildeten Querschnitt und einem in Kabellängsrichtung verlaufenden Tragteil, da durch gekennzeichnet, daß der Tragteil (58) im Bereich des längs des vorderen Drittels der Tragflügelsehne liegenden Bereichs des Kabelquerschnittes angeordnet und mit geringerer Flexibilität als der restliche Teil (39) des Tragflügelquerschnittes ausgebildet, jedoch gegenüber Relativbewegungen zwischen beiden Teilen fest mit dem flexibleren Restteil verbunden ist, und bei im wesentlichen U-förmiger Querschnittsgestalt eine in Richtung zur Tragflügel-Hinterkante offene Ausnehmung (38a) aufweist, und daß die Torsionsachse (shear centre) des Tragteiles in unmittelbarer Nähe der Nase des Tragflügelprofiles und in wesentlich größerer Entfernung vom Druckpunkt des Tragflügelprofiles angeordnet ist als der J?lächenschwerpunkt des Tragteilquerschnittes«2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil (38) eine Tielzahl von im wesentlichen parallel zueinander in Kabellängsrichtung verlaufenden und in Harzbindemittel (49) eingebettete hochfeste (high-modulus) Fäden (38·) aufweist, während der hinter dem Tragteil liegende Teil (39) des Kabels als Formkörper aus Harz (102) ausgebildet ist, in den Füllwerkstoff (391) mit geringerem spezifischem Gewicht als das Formkörperharz90982A/0995eingebettet ist *3. Kabel nach Anspruch 2, d a d u r c· h g & k e η η zeichnet, daß als Fäden (38') CkLasl'aserii in den Tragteil (38) eingebettet sind.4. Kabel nach Anspruch 2, dad u r ο h g ο iz e η η zeichnet, daß die .Fäden (381) in; Tragteil (58) aus Metall bestehen.5. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte vordere Bereich des Kabelkörpers (35) als Tragteil (3Sj ausgebildet ist, und daß die Fäden (3of) über den gesaroten Quersüüiiüj I; dieses Bereicnes verteilt sind.b. Kabel nach Anspruch 5, dadurch g e 1: e η η ^e i c η η e t, daß daa VoI um on des l'ra geiles (3^) zu etwa 6(J-OkJ/- aus GlaaXaaexTi (3^'1J und i.'.u etwa 4O-2O-/U aus i i,to i (4JJ DecbsLiru.i'.'Jiif.:: I:'.sch (ji üt :·! OW: Γ ΐ!ΪΟίιΐ;.,-Γ';Γί d'-Γ iilirprÜCnC; £ Ois υ. α α r ü t; u <: k ·· ri η ;; t ic 1. η >· i,, -l"ii,- -mr.909824/09^Γ ■ ■ 1810018 π8. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 75 dadurch gekennzeichnet, daß der Restteil (39) des Kabels (35) als Tragflügelhinterteil ausgebildet und unmittelbar an die freien, nach hinten weisenden Enden des U-Querschnittes des Tragteiles (38) angeformt ist»9. Kabel nach Anspruch 8, dadurch geken η zeichnet, daß der Restteil (39) als Polyurethan-Harzformkörper mit eingebetteten Mikrokugeln (39s) aus Glas ausgebildet ist.10. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 99 dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen Teil des durch die Ausnehmung des Ü-Querschnittes gebildeten Kanales (38a) im Tragteil (38) wenigstens ein elektrischer leiter (40) aufgenommen ist, während der übrige Bereich des Kanales mit einem elektrisch isolierenden Harzι (41;41a,41b) gefüllt ist.11. Kabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer elektrischer Leiter (43) an den nach hinten weisenden Endflächen der U-J?orm des Trag teiles (3ö) zwischen dem Tragteil und dem Reetteil (3y) angeordnet ist.909824/099512. Kabel nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich das elektrisch isolierende Harz (41,41a,41b) über das hintere offene Ende der Ausnehmung (38a) zwischen den Schenkeln der U-IOnD hinaus sowie zusätzlich zwischen !ragteil (38) und Rest teil (39) "bis seitlich über den oder die zusätzlichen elektrischen Leiter (43) hinaus erstreckt.13· Verfahren zum Herstellen großer einstückiger Längen eines Schlepp- oder Verbindungskabels für Unterwassersonden, dessen Querschnitt die Gestalt eines Tragflügelprofiles aufweist, das symmetrisch zur Tragflügelsehne ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Torderteil des Tragflügelprofiles, und zwar in Form eines strangförmigen Tragteiles (38) mit U-Quersehnitt und zur Tragflügelhinterkante offener, zwischen den Schenkeln der U-iOrm liegender Ausnehmung (38a) hergestellt und an den Endflächen der freien Enden der Schenkel der U-Form mit einem den Hinterteil des Tragflügelprofiles bildenden Restteil (39) zu einem einheitlichen Körper (35) mit der gewünschten Tragflügelquerschnittsform vereinigt wird, bei dem die Torsionsachse (shear centre) des Tragteiles in der Nähe der Tragflügelnase und beträchtlich weiter in Richtung zur Tragflügelnase vom Druckpunkt des Tragfiügelprofiles entfernt liegt als der l«\i.ae;i>.»schwerpunkt des Querschnittes des Tragteiles.-56-909824/099514. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Tragteiles (38) ein Bündel (45) langgestreckter, im wesentlichen parallel angeordneter kontinuierlicher laden (38') mit hoher Festigkeit (high modulus) mit Harz (49) getränkt wird, und daß das Harz ,danach ausgehärtet wird.15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das getränkte Bündel (45b) der Fäden zur Formgebung der Außenkonturen des Vorderteiles des Tragflügelprofiles in einer Form (56,57) ausgeformt und gehärtet wirdi16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Schenkeln der U-Form des Q}ragteiles (38) verlaufende Kanal (38a) herausgeschnitten oder herausgeschliffen wird.17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Leiter (40) in den zuvor erzeugten Kanal (38a) eingelegt und der Kanal alsdann mit einem elektrisch/isolierenden Harz (41) gefüllt wird.18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endflächen der beiden freien Enden der Schenkel-57-L 909 8 2 4/0995.- 57 -der U-Porm je eine Längsnut geformt und nach Einlegen eines elektrischen Leiters (43) mit elektrisch isolierendem Harz (41a j 41b) gefüllt wird.19. Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Schenkeln der U-Form verlaufende Kanal (38a) und die in den Endstirnflächen der Schenkel der U-IOrm verlaufenden Längsnute (42) mit einem einstückigen, sich zugleich über die zur Tragflügelhinterkante weisende Oberfläche des Tragteiles (38) erstreckenden elektrisch isolierenden Harzkörper (41a;41b) gefüllt werden.20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet,' daß der Vorderteil (38) des Tragflügelprofiles getrennt vom Hinterteil (39) geformt wird.21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterteil (39) des Tragflügelprofiles des Kabels (35) nach dem Einlegen der elektrischen Leiter (40,43) und nach dem Einbringen des elektrisch isolierenden Harzes (41,41a,41b) mit dem den Vorderteil des Tragflügels bildenden Kabelteil (38) vereinigt wird.22. Verfahren nach Anspruch 13, dadurchgekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende benach-L 909824/0 995 Jbarte Teillängenabschnitte des Kabelkörpers (35) in einer kontinuierlichen Folge intermittierender Arbeitshandlungen erzeugt werden, wobei jeweils zunächst der Vorderteil des Kabelkörpers (35) mit dem Tragteil (38) hergestellt wird, alsdann die elektrischen Leiter (40,43) sowie der elektrische Isolierkörper (41,41a,41b) in die Längsnuten (42) in der Endfläche der Schenkel der U-Form sowie in den Kanal (38a) zwischen den Schenkeln eingebracht werden und schließlich der Kabelkörperhinterteil (39) mit dem Vorderteil vereinigt wird.23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelkörperhinterteil (39) unmittelbar an Ort und Stelle an den vorbereiteten Vorderteil (38) angeformt wird, um die gewünschte Außenkontur des Kabelkörpers (35) bzw. Ergänzung des Vorderteiles zum gewünschten Tragflügelprofil zu. gewährleisten.24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Ende des Kabelkörpers (35,35a;35b) ein Längenabschnitt des Fadenbündels (45) von Harz freigehalten wird.25. Verfahren nach Anspruch 24» dadurch gekennzeichnet, daß die freigelassenen Längenabschnitte der Fäden (38·) des Bündels (45) in den Spalt zwischen kon-■ zentrischen Klemmelementen (116,118,117) einer Kabelend- -59-. L 909824/0995 Jkupplung (36) eingeführt werden, und daß alsdann eine Spannung auf den Kabelkörper und die Endkupplung ausgeübt wird, um die 3?äden zwischen den Klemmelementen beim Gegeneinanderbewegen derselben einzuspannen.26. Torrichtung zum Herstellen eines kontinuierlichen in seiner Länge ungeteilten Schlepp- und/oder Verbindungskabels für ünterwassersonden, das eine sehr große Länge und einen stromlinienförmigen Querschnitt aufweist, da durch gekennzeichnet, daß eine erste Herstellungseinrichtung (I,II,III) vorgesehen ist, um einen Vorderteil des Kabelicörpers (35) einschließlich eines in Kabellängsrichtung verlaufenden Tragteiles (33) zu formen und ihm eine U-Querschnittsform zu verleihen, bei der sich zwischen den Schenkeln der U-Form ein zur Kabelkörperhinterkante offener Kanal (3Ba) erstreckt, während eine weitere Herstellungseinrichtung dazu dient, den hinteren Teil des Kabelkörpers (35) zu formen und mit dem Vorderteil zu vereinen, wobei diese zweite Einrichtung so gestaltet ist, daß der gesamte Kabelicörper (35) die Querschnittsgestalt eines Tragflügelprofiles erhält, das zur Elügelsehne symmetrisch ist und bei dem dxe Torsionsachse (shear centre) des Tragteiles (38) in unmittelbarer Imhe der Nase des Tragflügelprofilquerscnnittes des Kabelkörpers und in einem wesentlich größeren .abstand in Richtung auf die Iragi'lügelnase vom Druckpunkt des Eragxxügelprofiles entfernt angeordnet ist als der ivlaei3ensc;]\vei'puiiitt des Tragteilquerschnittes.-60-90 9.8 24/0995 J27· Vorrichtung nach Anspruch.26, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Herstellungseinrichtung I,II,III eine Form (56,57) aufweist, die in geschlossenem Zustande einen Hohlraum (55) umschließt, dessen Querschnittsform der Querschnittsgestalt des vorderen Bereiches des Tragflügelprofiles entspricht, während die zweite Herstellungseinrichtung IV eine Form (90) aufweist, deren Hohlraum "bei geschlossener !Form die Querschnittsgestalt des gesamten Tragflügelprofiles besitzt, und daß weiterhin eine dritte Einrichtung V (105) vorgesehen ist, welche einen bereits gefertigten Längenabschnitt (102a-45m) des Kabelkörpers (35a) zu. erfassen vermag, um den in der ersten Form (57) gefertigten Längenabschnitt (45f) eines Kabelkörperteiles zur Vervollständigung zum gesamten Kabelkörper in die zweite Form (90) hinein und den zuvor in dieser gefertigten Längenabschnitt des Kabelkörpers aus der zweiten Form herauszubewegen.28. Vorrichtung nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (47»48,50) zum Imprägnieren und Tränken eines Bündels (45) langgestreckter, im wesentlichen paralleler kontinuierlicher Fäden ('38') mit hoher Festigkeit (high modulus) mit einem Harz (49) sowie zum Überführen dieses getränkten Bündels in die erste Form (57) und Verteilen der Fäden des Bündels über den gesamten vorderen Teil des Kabelkörpers vorgesehen sind, und daß die dritte Einrichtung (105) zugleich dazu dient, einen neuen-61-L 909824/0995Längenabschnitt (45d) des imprägnierten fadenbündels (45a) in die erste ϊοπη (57) einzuziehen, wenn der zuvor geformte Längenabschnitt (45f) des Vorderteiles des Kabelkörpers (35) aus der ersten Porm herausbewegt wurde,29. Vorrichtung nach Anspruch 27 und/oder 28, d a d u r ch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten 3?orm (37,90) eine Einrichtung angeordnet ist, welche den zwischen den Schenkeln der TJ-i'orm des Kabelkörpervorderteiles verlaufenden Kanal (38a) bildet, wenn der in der ersten form (57) gebildete Längenabschnitt (45f) des Kabelkörpervorderteiles zur Überführung in die zweite Form (90) die erste I'orra verläßt.30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine. Schleifeinrichtung (68-77) vorgesehen ist, um je eine vergleichsweise flache "Hut (42) in der hinteren Endfläche eines jeden Schenkels der TJ-SOrm des Kabelkörpervorderteiles (45f) zu erzeugen.31· Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schleifeinrichtung und der zweiten Porm (90) eine Einlegeeinrichtung (79) angeordnet ist, welche in jede Nut (42) und in den Kanal (38a) zwischen den Schenkeln der U-Porm des Kabelkörpervorderteiles jeweils wenigstens einen elektrischen Leiter (40,43) einlegt, wenn der betreffende Längenabschnitt (45g) des Kabelkörpervorderteiles aus der ersten in diezweite Form (90) bewegt wird. -62-909824/0995 J32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurchg e k e η η ζ e i c h η e t, daß zwischen der Einlegeeinrichtung (79) und der zweiten lorm (90) eine Isoliereinrichtung (84) angeordnet ist, welche wenigstens über den oder die in dem Kanal (38a) befindlichen elektrischen Leiter (40) ein elektrisch isolierendes Harz (41,41a,41b) aufträgt.33. Endkupplung. für ein Kabel nach Anspruch 1, dessen stromlinienförmiger Kabelkörper eine Anzahl harzgetränkter, hochfester (high-modulus) laden aufweist, die an wenigstens einem Kabelende harzfrei gehalten sind, da durch gekennzeichnet, daß die Kupplung (36) ein langgestrecktes Außengehäuse (116) aufweist, das mit einer über einen Teil der Länge zylindrisch und über den Rest der Länge konisch gestalteten Innenausnehmung (120,120a) versehen ist und einen Innenteil (117,117a,117b) aufnimmt, der auf der Mitte seiner Länge zylindrisch, an seinen beiden Enden hingegen konisch verjüngt ausgebildet ist, und daß eine Klemmhülse (118) mit zylindrischer Außenform und konischer Innenausnehmung vorgesehen und zwischen dem Zylinderteil der Außengehäuseausnehmung und einem verjüngten Ende des Innenteiles angeordnet ist, wobei die harzfreien ladenenden des Kabels (35a) längs des überwiegenden Teiles der Außengehäuselänge in den Spalt zwischen dem Außengehäuse und dem Innenteil eingefädelt sind, im restlichen Bereich der Länge des Außengehäuses jedoch zwischen dem Innenteil und der Klemmhülse verlaufen, so daß die harzfreien laden--63-L 909824/0995Γ Πenden durch eine zwischen dem Kabelkörper und dem Außengehäuse wirkende Zugspannung dicht und fest im Gehäuse eingespannt gehalten sind.34.· Kupplung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (117,117a,117b) mit wenigstens einem iängskanal (122,123) zum Durchführen eines oder mehrerer aus dem Kabelkörper (35a) austretender elektrischer Leiter (40,43) versehen ist.35. Kupplung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (116) an dem mit dem zylindrischen Teil der Innenausnehmung (120) versehenen Ende mit Anschlußeinrichtungen (119) zum Verbinden mit anderen Vorrichtungen versehen ist.909824/0995 J
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