NO133765B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en ny type av kabler e.l. The present invention relates to a new type of cables etc.

For å unngå de ulemper som er forbundet med kjente tvunnede kabler, har man foreslått kabler bestående av en kjerne av stort sett parallelle tråder og av en kledning, idet kabelen holdes sammen av et bindemiddel som binder sammen trådene i kjernen samt forbinder kledningen til denne. Slike kabler som vanligvis har sirkulært tverrsnitt, har et stort anvendelsesområde. For visse anvendelser, særlig for maritim bruk, er imidlertid disse kabler ikke helt tilfredsstillende til tross for deres rimelige vekt og lette håndterlighet. Deres motstand når de beveges i vann, er nemlig stor. Kabler med et ikke sirkulært tverrsnitt f.eks. med elliptisk tverrsnitt, vil ha bedre motstandsegenskaper, men når de under strekk vikles på en trommel, vil de lett bli trykket sammen og igjen anta den sirkulære form. Det var hittil umulig å fremstille kabler av denne art som hadde en god deformasjons-motstand. In order to avoid the disadvantages associated with known twisted cables, cables have been proposed consisting of a core of largely parallel wires and of a sheath, the cable being held together by a binder which binds together the strands in the core and connects the sheath to it. Such cables, which usually have a circular cross-section, have a wide range of applications. However, for certain applications, particularly for maritime use, these cables are not entirely satisfactory despite their reasonable weight and ease of handling. Their resistance when moved in water is great. Cables with a non-circular cross-section, e.g. with an elliptical cross-section, will have better resistance properties, but when they are wound under tension on a drum, they will easily be compressed and again assume the circular shape. Until now, it was impossible to produce cables of this type that had a good resistance to deformation.

Det er dessuten kjent å fremstille metalliske kabler med ikke sirkulært tverrsnitt, f.eks. med trapezoidalt tverrsnitt, hvilke kabler inneholder en kjerne hvis form bestemmer formen av kabelen. Disse kabler har imidlertid de samme ulemper som kabler bestående av tvunnede elementer, såsom en minsking av strekkfast-heten på grunn av tverrspenninger for hvilke trådene er utsatt, og minsking av bruddfastheten på grunn av vektokningen pr. meter som skyldes oppsuging av vann. Dessuten er fremstillingen av kabler med trapezoidalt tverrsnitt komplisert. It is also known to produce metallic cables with a non-circular cross-section, e.g. with trapezoidal cross-section, which cables contain a core whose shape determines the shape of the cable. However, these cables have the same disadvantages as cables consisting of twisted elements, such as a reduction in tensile strength due to transverse stresses to which the strands are exposed, and a reduction in breaking strength due to the increase in weight per meters due to absorption of water. Moreover, the production of cables with a trapezoidal cross-section is complicated.

Foreliggende oppfinnelse eliminerer de ulemper som er forbundet med tidligere kjente kabler og angår en kabel med ikke sirkulært tverrsnitt, f.eks. med elliptisk tverrsnitt, som har de samme fordeler som kabler med parallelle tråder, men som sammenlignet med kabler med sirkulært tverrsnitt byr på mange fordeler såsom en betydelig mindre motstand mot bevegelse i vann samt rotasjonshindrende egenskaper, hvilket er meget viktig for kabler som skal nedsenkes og/eller slepes og som brukes f.eks. ved maritime opera-sjoner. The present invention eliminates the disadvantages associated with previously known cables and concerns a cable with a non-circular cross-section, e.g. with an elliptical cross-section, which has the same advantages as cables with parallel strands, but which compared to cables with a circular cross-section offers many advantages such as a significantly lower resistance to movement in water as well as anti-rotation properties, which is very important for cables that are to be submerged and /or towed and which is used e.g. in maritime operations.

Foreliggende oppfinnelse angår en ny type av kabler bestående av en kjerne med vesentlig parallelle tråder dekket med en tekstil-kledning som fortrinnsvis er flettet, hvis kohesjon bevirkes av et bindemiddel som binder trådene sammen samt binder kledningen til kjernen. Det karakteristiske er at kabelen har et ikke-sirkulært tverrsnitt med minst en symmetriakse og at den efter hele sin lengde er forsynt med minst ett fortrinnsvis båndformet forsterkningselement som ligger perpendikulært på symmetriaksen eller på en av symmetriaksene og som har samme bredde som kj ernen. The present invention relates to a new type of cable consisting of a core with substantially parallel threads covered with a textile covering which is preferably braided, the cohesion of which is effected by a binder which binds the threads together and binds the covering to the core. The characteristic is that the cable has a non-circular cross-section with at least one axis of symmetry and that along its entire length it is provided with at least one preferably band-shaped reinforcement element which lies perpendicular to the axis of symmetry or to one of the axes of symmetry and which has the same width as the core.

I en utforelsesform er kjernetverrsnittet av kabelen elliptisk og forsterkningselementene er perpendikulære på den store akse og symmetriske i forhold til den lille akse av kabeltverrsnittet, idet ett av forsterkningselementene kan falle sammen med den lille akse. In one embodiment, the core cross-section of the cable is elliptical and the reinforcement elements are perpendicular to the major axis and symmetrical in relation to the minor axis of the cable cross-section, one of the reinforcement elements may coincide with the minor axis.

De kjernetråder som brukes til fremstilling av disse kabler, kan være av naturlig, kunstig eller fortrinnsvis syntetisk materiale. Man bruker fortrinnsvis tråder med meget hoy styrke og liten forlengelse fremstilt på basis f.eks. av polyamider, polyestere, polyolefiner, vinylal. The core wires used for the production of these cables can be of natural, artificial or preferably synthetic material. Threads with very high strength and low elongation are preferably used based on e.g. of polyamides, polyesters, polyolefins, vinyl al.

Som bindemiddel brukes hvilket som helst bindemateriale som er forenelig med de kabeldannende tekstilelementer. Hvis de kabeldannende tråder er på basis av polyetylentereftalat og forsterkningselementene består av et tekstilmateriale på basis av tråder av polyheksametylen-adipamid og tråder av polyetylentereftalat, kan man f.eks. bruke som bindemiddel en gummilateks inneholdende de vanlige katalysatorer og vulkaniserings-hjelpestoffer. Any binding material compatible with the cable-forming textile elements is used as binding agent. If the cable-forming threads are based on polyethylene terephthalate and the reinforcing elements consist of a textile material based on threads of polyhexamethylene adipamide and threads of polyethylene terephthalate, one can e.g. use as binder a rubber latex containing the usual catalysts and vulcanization aids.

Bindemidlet blir avsatt på trådene og på forsterkningselementene i en mengde av 3 til 25% av bindemiddel beregnet på vekten av kabelen. The binder is deposited on the wires and on the reinforcement elements in an amount of 3 to 25% of binder calculated on the weight of the cable.

Forovrig er forsterkningselementene fortrinnsvis på tekstilbasis, hvilket tillater å holde kabelen boyelig, idet tekstilmaterialet består av kjemiske eller naturlige tråder hvis mekaniske egenskaper svarer til den onskede anvendelse. Av praktiske grunner anbringes forsterkningsmaterialet i kabelen fortrinnsvis således at dets veft er parallelt på kabelens lengdeakse. Dessuten er det fordelaktig å bruke en tekstilforsterkning, hvis forlengelse i veftretningen er så stor som mulig og hvis forlengelse i islettretningen er forholdsvis liten. Et tekstilmateriale hvis forlengelse i veftretningen ligger mellom 10 og 30% og hvis forlengelse i islettretningen er lavere enn 10% er utmerket egnet. Hvis tverrsnittet av kabelen har en stor og en liten symmetriakse, er forsterkningselementet eller -elementene vanligvis perpendikulære på den store akse, skjont man kan fremstille kabler ifolge oppfinnelsen i hvilke forsterkningselementet eller -elementene er perpendikulære på den lille akse av kabeltverrsnittet. Forovrig skal kledningstrådene som vanligvis dekker kjernen bestående av parallelle filamenter, ha en stor forlengelse og en hoy titer for å ha en god boyelighet og en god slitasjemotstand. Otherwise, the reinforcement elements are preferably on a textile basis, which allows the cable to be kept flexible, as the textile material consists of chemical or natural threads whose mechanical properties correspond to the desired application. For practical reasons, the reinforcement material is preferably placed in the cable so that its weave is parallel to the cable's longitudinal axis. It is also advantageous to use a textile reinforcement whose elongation in the weft direction is as great as possible and whose elongation in the warp direction is relatively small. A textile material whose elongation in the weft direction is between 10 and 30% and whose elongation in the warp direction is lower than 10% is excellently suitable. If the cross-section of the cable has a major and a minor axis of symmetry, the reinforcement element or elements are usually perpendicular to the major axis, although it is possible to produce cables according to the invention in which the reinforcement element or elements are perpendicular to the minor axis of the cable cross-section. Otherwise, the cladding threads which usually cover the core consisting of parallel filaments must have a large extension and a high titer in order to have good flexability and a good resistance to wear.

Fortrinnsvis efter dannelsen av kjernen og for og efter at kledningen er påfort, ledes kabelen gjennom et bad av bindemiddel som skal lette sammenklebingen av kledningen og kjernen. Dette bindemiddel er f.eks. på basis av en opplosning, i et passende opplosningsmiddel (toluen), av en blanding bestående vesentlig av syntetisk gummi av den art som selges under handelsmerket "neopren", hvilken blanding inneholder som klebeprodukt et blokk-isocyanat. Preferably after the formation of the core and before and after the cladding is applied, the cable is led through a bath of binder which will facilitate the bonding of the cladding and the core. This binder is e.g. on the basis of a solution, in a suitable solvent (toluene), of a mixture consisting essentially of synthetic rubber of the kind sold under the trademark "neoprene", which mixture contains as an adhesive product a block isocyanate.

Vedfoyede figurer vil gi nærmere forklaring av oppfinnelsen. Fig. 1 viser skjematisk en innretning for å utfore fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i delvis snitt en kabel if.olge oppfinnelsen, om-fattende tre forsterkningselementer. Fig. 3 er et snitt av kabelen, i hvilken er innfort elektriske ledere, idet kjernen ikke er vist. The attached figures will provide a more detailed explanation of the invention. Fig. 1 schematically shows a device for carrying out the method according to the invention. Fig. 2 shows in partial section a cable according to the invention, comprising three reinforcement elements. Fig. 3 is a section of the cable, in which electrical conductors are inserted, the core not being shown.

Den fremstillingsmåte av en kabel ifolge oppfinnelsen som vises på fig. 1, omfatter folgende trekk: Tråder 1, hvorav bare to for klarhetens skyld er vist, som skal danne kjernen av kabelen og som på forhånd er impregnert med bindemiddel, passerer gjennom med hull 3 forsynte skiver 2 som anbringer trådene i forhold til hverandre i den stilling de skal ha i den ferdige kabel. Dessuten har skivene 2 passasjer 4 for forsterkningselementer 5 som likeledes er blitt impregnert med bindemiddel. Efterat trådene og for-sterknings elementene er bragt på plass ved hjelp av skivene 2, blir de ledet gjennom et kalibreringsorgan 6, hvis åpning har en form og dimensjoner som i det vensentlige svarer til tverrsnittet av kabelkjernen som man onsker å fremstille. Den således dannede kjerne blir eventuelt på ny impregnert med bindemiddel, og blir derefter fort langs aksen av et fletteapparat forsynt fortrinnsvis med en flettedor 7 på hvilken trådene B for flettingen legges. Enden av denne flettedor har en form og dimensjoner som svarer The manufacturing method of a cable according to the invention shown in fig. 1, comprises the following features: Wires 1, of which only two are shown for the sake of clarity, which are to form the core of the cable and which are previously impregnated with binder, pass through discs 2 provided with holes 3 which place the wires in relation to each other in the position they should have in the finished cable. In addition, the discs 2 have passages 4 for reinforcement elements 5 which have likewise been impregnated with binder. After the wires and reinforcement elements have been brought into place by means of the washers 2, they are guided through a calibration device 6, the opening of which has a shape and dimensions that roughly correspond to the cross-section of the cable core that one wishes to produce. The core formed in this way is possibly re-impregnated with binder, and is then quickly provided along the axis of a braiding apparatus, preferably with a braiding mandrel 7 on which the threads B for braiding are laid. The end of this braid has a shape and dimensions that correspond

til kabeltverrsnittet. Den på doren 7 dannede fletting blir anbragt. på kjernen med minimal spenning, impregnert med bindemiddel og bundet sammen med kjernen. Det hele blir eventuelt på ny innfort i et bindemiddelbad, og derefter blir kabeloverflaten gjort glatt ved å fore den gjennom en ikke vist elastisk muffe, hvis utlop har en form og dimensjoner som svarer til kabelens ende-lige tverrsnitt. to the cable cross-section. The braid formed on the mandrel 7 is placed. on the core with minimal tension, impregnated with binder and bonded together with the core. The whole is possibly re-entered in a binder bath, and then the cable surface is made smooth by passing it through an elastic sleeve (not shown), whose outlet has a shape and dimensions that correspond to the final cross-section of the cable.

Den dannede kabel blir derefter innfort i en tunnelovn (ikke The formed cable is then inserted into a tunnel furnace (not

vist) som bevirker torking av bindemidlet og vulkanisering av dette. Fig. 2 viser tverrsnittet av en kabel ifolge oppfinnelsen, hvilket tverrsnitt har ellipseform. På figuren viser 11 tråder som danner kjernen i kabelen, 12 bindematerialet, 13, 14 og 15 forsterkningselementer, og 16 den utvendige kledning. Fig. 3 viser tverrsnittet av en kabel hvis kjerne omfatter to elektriske ledere 17 og 18, idet kjernen ikke er vist. shown) which causes drying of the binder and vulcanization thereof. Fig. 2 shows the cross-section of a cable according to the invention, which cross-section has an elliptical shape. In the figure, 11 shows the threads that form the core of the cable, 12 the binding material, 13, 14 and 15 reinforcement elements, and 16 the outer covering. Fig. 3 shows the cross section of a cable whose core comprises two electrical conductors 17 and 18, the core not being shown.

Kabler ifolge oppfinnelsen har rotasjonshindrende egenskaper og oppviser en mindre bevegelsesmotstand i vann enn sirkulære kabler med samme diameter. Disse kabler blir fortrinnsvis brukt for maritime formål. De kan også brukes på flyplasser og ved fremstillingen av sperringer for motorveier. Cables according to the invention have anti-rotation properties and exhibit less movement resistance in water than circular cables of the same diameter. These cables are preferably used for maritime purposes. They can also be used at airports and in the manufacture of barriers for motorways.

Folgende ikke begrensende eksempler skal illustrere oppfinnelsen. The following non-limiting examples shall illustrate the invention.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

I henhold til den beskrevne fremgangsmåte fremstiller man den på fig. 2 viste kabel som har et tverrsnitt med elliptisk form, According to the described method, it is produced in fig. 2 showed cable having an elliptical cross-section,

hvis store akse er 80 mm lang og hvis lille akse er 40 mm lang. Kjernen av denne kabel består av 108 tråder 11, idet hver whose major axis is 80 mm long and whose minor axis is 40 mm long. The core of this cable consists of 108 threads 11, each

har en titer på 100000.dtex og er dannet av filamenter av poly-etylenteref talat med en enhetlig titer av 5,6 dtex. Disse tråder er symmetrisk fordelt på begge sider av kabelaksene. has a titer of 100000.dtex and is formed from filaments of polyethylene terephthalate with a uniform titer of 5.6 dtex. These threads are symmetrically distributed on both sides of the cable axes.

Dessuten blir tre forsterkningsbånd som strekker seg langs hele kabellengden, innfort i kjernen, idet et bånd 14 med 40 mm bredde blir anbragt i planet for den lille akse av kabeltverrsnittet, In addition, three reinforcing bands extending along the entire length of the cable are inserted into the core, a band 14 with a width of 40 mm being placed in the plane of the minor axis of the cable cross-section,

og de to andre bånd 13 og 15 med 35 mm bredde blir anbragt på begge sider av forsterkningen 14 parallelt med den og i det vesentlige på samme avstand fra denne forsterkning 14 og fra spissene av ellipsen som danner kabeltverrsnittet. and the other two bands 13 and 15 with a width of 35 mm are placed on both sides of the reinforcement 14 parallel to it and essentially at the same distance from this reinforcement 14 and from the tips of the ellipse which forms the cable cross-section.

Disse forsterkningselementer 13, 14 og 15 er på basis av et tekstilmateriale med folgende struktur: - islett: polyetylentereftalat-tråder med en titer: 1100 dtex/140 strenger - 11 tråder pr. cm. - veft: tråder av polyheksametylen-adipamid, titer: 940 dtex/140 strenger - 6 tråder pr. cm. These reinforcement elements 13, 14 and 15 are based on a textile material with the following structure: - islett: polyethylene terephthalate threads with a titer: 1100 dtex/140 threads - 11 threads per cm. - weft: threads of polyhexamethylene adipamide, titer: 940 dtex/140 strands - 6 threads per cm.

Dette tekstilstoff har en bruddfasthet, på en prove med 5 cm lengde, av 350 kg i islettretning og 180 kg i veftretning, idet bruddforlengelsen av stoffet er 25% i veftretning og 8% i islettretning. This textile fabric has a breaking strength, on a sample with a length of 5 cm, of 350 kg in the weft direction and 180 kg in the weft direction, the breaking elongation of the fabric being 25% in the weft direction and 8% in the weft direction.

De kjernedannende tråder og de tekstile forsterkningselementer blir impregnert med et klebestoff 12 avsatt i en mengde av 12% tort materiale i forhold til kabelvekten, på basis av gummilateks inneholdende katalysatorer og vanlige vulkaniseringshjelpestoffer. The core-forming threads and the textile reinforcement elements are impregnated with an adhesive substance 12 deposited in an amount of 12% dry material in relation to the cable weight, on the basis of rubber latex containing catalysts and common vulcanization aids.

Den således dannede kjerne blir dekket med en kledning 16 fremstilt ved hjelp av en flettemaskin som omfatter 36 spindler, hvorav 18 er matet med en tråd av polyheksametylen-adipamid med 44000 dtex, 60 filamenter med en torsjon på 45 t/m ved S, og de 18 andre med en tråd av samme art, men vridd ved 45 t/m ved Z. The core thus formed is covered with a covering 16 produced by means of a braiding machine comprising 36 spindles, 18 of which are fed with a thread of polyhexamethylene adipamide of 44,000 dtex, 60 filaments with a torsion of 45 t/m at S, and the other 18 with a thread of the same kind, but twisted at 45 t/m at Z.

Efter at den er gjort glatt, har kabelen et tverrsnitt på ca. After it has been made smooth, the cable has a cross-section of approx.

25 cm 2, veier 2650 g pr. meter, har en bruddfasthet av 71 tonn og en forlengelse av ca. 6% ved 50% av bruddspenningen, idet fasthets- og forlengelsesundersokelsene ble gjort på prover forsynt med en sokkel ved hver ende. 25 cm 2, weighs 2650 g per meters, has a breaking strength of 71 tonnes and an extension of approx. 6% at 50% of the breaking stress, as the strength and elongation tests were carried out on samples provided with a base at each end.

En slik kabel deformeres ikke under bruk og beholder sin ellip-tiske form. Den kan med fordel brukes som kabel for maritime formål. Such a cable does not deform during use and retains its elliptical shape. It can be advantageously used as a cable for maritime purposes.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Man danner på samme måte som i eksempel 1, og ved å bruke de samme bindemidler, en kabel med elliptisk tverrsnitt hvis store akse har 42 mm og lille akse 18 mm. One forms in the same way as in example 1, and by using the same binders, a cable with an elliptical cross-section whose major axis is 42 mm and minor axis 18 mm.

Kjernen av denne kabel består av 91 tråder av polyetylentereftalat, med en titer på 33OO0 dtex, dannet av filamenter med en titer på 5,6 dtex, idet trådene er symmetrisk fordelt i forhold til aksene. De er forsterket ved hjelp av bånd av et teksti1-stoff identisk med stoffet i eksempel 1, idet ett bånd har en bredde på 18 mm og ligger på den lille akse, og de to andre bånd har en bredde på 14 mm og ligger i det vesentlige på samme avstand fra spissen av ellipsen og fra den lille akse. The core of this cable consists of 91 threads of polyethylene terephthalate, with a titer of 33OO0 dtex, formed by filaments with a titer of 5.6 dtex, the threads being symmetrically distributed in relation to the axes. They are reinforced using bands of a texti1 fabric identical to the fabric in example 1, in that one band has a width of 18 mm and lies on the minor axis, and the other two bands have a width of 14 mm and lies in the significant at the same distance from the tip of the ellipse and from the minor axis.

Kabelen omfatter også to elektriske ledere 17 og 18 anbragt på begge sider av det sentrale forsterkningselement og anordnet nær kabelens lengdeakse. The cable also comprises two electrical conductors 17 and 18 placed on both sides of the central reinforcement element and arranged close to the longitudinal axis of the cable.

Kjernen er dekket med en flettet kledning ved hjelp av polyheksametylen-adipamid- tråder med en titer av 33000 dtex. The core is covered with a braided covering using polyhexamethylene adipamide threads with a titer of 33,000 dtex.

Denne kabel veier 660 g/m, har en bruddfasthet av 21 tonn, en forlengelse på 5,8% ved 50% av bruddspenningen, og den blir ikke varig deformert under strekkingen. Den kan med fordel brukes for marine formål f.eks. for sleping av måleapparater og overfore deres informasjoner. This cable weighs 660 g/m, has a breaking strength of 21 tonnes, an elongation of 5.8% at 50% of the breaking stress, and it is not permanently deformed during stretching. It can be advantageously used for marine purposes, e.g. for towing measuring devices and transferring their information.

Claims (5)

1. Kabel eller lignende bestående av en kjerne med stort sett par-allelle tråder fortrinnsvis dekket med en tekstil-kledning som f.eks. er flettet og hvis kohesjon er forårsaket av et bindemiddel som binder trådene sammen, samt binder kledningen til kjernen, karakterisert ved at kabelen har' et ikke-sirkulært tverrsnitt med minst én symmetriakse og at den efter hele sin lengde er forsynt med minst ett fortrinnsvis båndformet forsterkningselement som ligger perpendikulært på symmetriaksen eller på en av symmetriaksene, og som har samme bredde som kjernen.1. Cable or similar consisting of a core with mostly even strands, preferably covered with a textile covering such as e.g. is braided and whose cohesion is caused by a binder that binds the strands together, as well as binds the cladding to the core, characterized in that the cable has a non-circular cross-section with at least one axis of symmetry and that along its entire length it is provided with at least one preferably band-shaped reinforcement element which lies perpendicular to the axis of symmetry or to one of the axes of symmetry, and which has the same width as the core. 2. Kabel som angitt i krav 1, karakterisert ved at forsterkningselementene består av et tekstilmateriale.2. Cable as specified in claim 1, characterized in that the reinforcement elements consist of a textile material. 3. Kabel som angitt i kravene 1 og 2, karakterisert ved at forsterkningsstoffet er anbragt i kabelen på en slik måte at veften er parallell med kabelens lengdeakse, idet bruddforlengelsen av kabelen ligger mellom 10 og 30% i veftretningen og er mindre enn 10% i islettretningen.3. Cable as specified in claims 1 and 2, characterized in that the reinforcing material is placed in the cable in such a way that the weave is parallel to the longitudinal axis of the cable, the elongation at break of the cable being between 10 and 30% in the weft direction and is less than 10% in islet direction. 4. Kabel som angitt i kravene 1-3, karakterisert ved at den har elliptisk tverrsnittsform.4. Cable as specified in claims 1-3, characterized in that it has an elliptical cross-sectional shape. 5. Kabel som angitt i krav 4, karakterisert ved at ett av forsterkningselementene er anordnet i den lille symmetriakse, mens de andre elementer er anordnet på begge sider av denne akse.5. Cable as stated in claim 4, characterized in that one of the reinforcement elements is arranged in the minor axis of symmetry, while the other elements are arranged on both sides of this axis.