DE849436C

DE849436C - Armouring for deep sea cables

Info

Publication number: DE849436C
Application number: DEF5038A
Authority: DE
Inventors: Heinz Horn
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1950-11-16
Filing date: 1950-11-17
Publication date: 1952-09-15

Description

Bewehrung für Tiefseekabel Ka1xA, welche ini Betrieb oder während der Verlegung ciiici- hohen Zugbeanspruchung unterworfen sind, müssen init einer zugfesten Bewehrung versehen sein. Das trifft in besonderem 'Maße für Tiefseekab,el zu, \\clclie ##-2'Llirend der Verlegung und bei Reparaturcii einer ungewöhnlich hohen Zugbelastun- durch das Eigengewicht ausgesetzt sind. el 2n \VIrd ein Kal)c1, welches mit einer Verseillage von I>c#%-clii-uiigsLlräliteii versehen ist, in großen 'riefen verlegt, so dreht sich die Bewührurig infolge der groffun anhängenden Last auf, ein Umstand, der, wie die Erfahrung lehrt, zu Beschädigungen des Kabels führen kann. Es ist bereits bekanntgeworden, aus diesem Grunde das Kal--)el mit zwei Verscillagen von Bewehrungsdrähten zu versehen, welche in entgegengesetzter Schlagrichtung verseilt sind. Die Verhältnisse werden hierbei so gewählt, daß die unter der Zuglast auftretenden Drehmom-ente der beiden Lagen einander aufheben. Derartige Kabel lassen sich zwar auf Häspel aufwickeln und von Häspeln abziehen. Seekabel karin man jedoch wegen ihrer groß-en Länge nicht auf Fläspeln unterbringen, sondern man muß sie in den Tank des Verlegeschiffes einschießen, d. h. in ,großen Windungen einlegen. Versucht man nun, ein mit zwei Lagen von Bewehrungsdrähten versehen-es Kabel einztischießen, so ergeben sich erfahrungsgemäß erhebliche Schwierigkeiten.Reinforcement for deep-sea cables Ka1xA, which are subject to high tensile stress in operation or during installation, must be provided with tensile reinforcement. This is particularly true for deep-sea cables, which are exposed to the laying process and, during repairs, to an unusually high tensile load due to their own weight. el 2n \ VIrd a cal) c1, which is provided with a layer of strings of I> c #% - clii-uiigsLlräliteii, laid in large letters, then the defensive revolves as a result of the heavy load attached, a circumstance which, like the Experience teaches that it can damage the cable. It has already been disclosed, for this reason, the Kal - to provide) el with two Verscillagen of reinforcement wires, which are twisted in the opposite direction of impact. The ratios are chosen so that the torques of the two layers occurring under the tensile load cancel each other out. Cables of this type can be wound onto hooks and pulled off hooks. Submarine however karin because of their large-en length does not fit on Fläspeln but one must inject into the tank of the laying vessel, d. H. insert in large turns. If one tries now to insert a cable provided with two layers of reinforcing wire, experience has shown that considerable difficulties arise.

Es ist nämlich zu berücksichtigen, daß beim Einschießen des Kabels bei jeder niedergelegten Windung das Kabel selbst einmal um seine Achse ge- dreht wird. Diese Drehung uni die, Achse wirkt auf die beiden Lagen der Bewehrung in entgegengesetztem Sinn, Wird beispielsweise angenommen, daß das ]Iiiischießen des Kabels in einem solchen Drehsinn erfolgt, daß hierdurch die untere Bewehrungslage aufgedreht wird, so wird gleichzeitig die obere Bewehrungstage zugedreht. Da beide Lagen von Bewehrungsdrähten dicht aufeinandergewickelt sind und nicht geg#,-:ncinan#der auszuweichen vermögen, leisten somit die Bewe-hrungsdrähte dem Einschießen des Kabels in dieser Richtung Widerstand und machen das Kabel derart steif, daß es sich in diesem Drehsinri praktisch über',haupt nicht einschießen läßt.It must be borne in mind that the cable itself is once overall turn when shooting in the cable at each laid down turn around its axis. This rotation on the axis acts in opposite directions on the two layers of the reinforcement. If, for example, it is assumed that the cable shoots in such a direction that the lower reinforcement layer is turned open, the upper reinforcement days are turned off at the same time. Since both layers of reinforcement wires are tightly wound on each other and are not able to evade any #, -: ncinan #, the reinforcement wires resist the shooting in of the cable in this direction and make the cable so stiff that it is practically overbearing in this twisting sinew ', can't be shot in at all.

Es bleibt also nur übrig, das Kabel in u-rngekehrtem Dre#hsinn einzusdhießen, derart, daß die untere Bewührungslage zugedreht wird. Die obere Be-Nvehrungslage wird dabei aufgedreht. Die beiden Bewehrungslagen haben somit das Bestreben, sich voneinander zu entfernen, so daß sie in diesem Fall dem Einschießen keinen so großen Widerstand entgegenstellen wie in dem erstgenannten Fall. Durch die beim Einschießen bewirkte Verdrehung des Kabels um seine eigene Achse ist jedoch die Bewehrung derart? mit inneren Spannungen behaftet, daß das Kabel nach dem Einschießen nicht ruhig liegt. Diese Spannungen wirken sich bei Tiefseekabeln besonders stark aus, weil bei diesen beirn Auslegen und Aufnehmen infolge der großen anhängenden Kabellängen besonders große Zugkräfte auftreten und, aus diesem Grunde Stahldrähte besonders großer Zugfestigkeit (13o kg/mm2 und mehr) verwendet werden. Derartige Drähte weis-en jedoch eine große Sperrigkeit auf, so daß die Kabel Lageänderungen, die mit einer Biege- oder Drehbeanspruchung der Bewehrungsdrähte verbunden sind, nur widerstrebend folgen.All that remains is to weld the cable in the opposite direction of rotation, such that the lower contact layer is turned off. The upper reinforcement layer is turned up. The two reinforcement layers thus strive to away from each other, so that in this case they are not so big Oppose resistance as in the former case. By shooting in caused twisting of the cable around its own axis but is the reinforcement like this? fraught with internal tensions that the cable is not calm after being zeroed in lies. These tensions have a particularly strong effect on deep-sea cables because in these when laying out and picking up due to the large attached cable lengths particularly large tensile forces occur and, for this reason, steel wires in particular high tensile strength (130 kg / mm2 and more) can be used. Such wires show However, a great bulkiness, so that the cable changes in position, which with a Bending or torsional stresses on the reinforcement wires are only reluctantly follow.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man die beim Einschießen auftretenden Spannungen der Bewehrungsdräfite dadurch wesentlich herabsetzen kann, daß man den Bewehrungsdrähten eine geeignete Rückdrehung gibt. Erfindungsgemäß sind daher bei einer Bewehrung für Tiefseekabel, welche aus zwei mit entgegengesetzter Schlagrichtung ver-Kilten Verseillagen aus Rundstahldraht sehr großer Zugfestigkeit besteht, die so bemessen und um die Kabelseele verseilt sind, daß die beim Verlegen oder Aufnehmen des Kabels infolge seines Eigengüwichts an den beiden Verseillagen auftretenden Drehmomente sieh im wesentlichen aufheben, die Drähte der unteren Verseillage mit einer größeren Rückdrchung und die der oberen Verseill,age mit einer kleineren Rückdrehung als die ideale Rückdrehung verseilt.The invention is based on the knowledge that you can shoot the can significantly reduce the stresses of the reinforcement drifts, that the reinforcement wires are given a suitable reverse twist. Are according to the invention therefore in the case of a reinforcement for deep-sea cables, which consists of two with opposite Direction of lay twisted layers of round steel wire with very high tensile strength exists, which are dimensioned and stranded around the cable core that the laying or taking up the cable due to its intrinsic weight at the two layers of rope The torques that occur are essentially canceled out by the wires of the lower strand layer with a larger backdraft and that of the upper verseill, age with a smaller one Reverse twist stranded as the ideal reverse twist.

Die Bewehrungsdrähte werden im allgemeinen mit einer Rückdrebung von 36o' auf die Kabelseele aufgebracht, d. h. die Drähte werden in der Weise verseilt, daß die Adhsen der ablaufenden Häsp-el ihre Lage im Raum beibehalten und die Häspel in dieser Lage um das Kabel gedreht werden. Es ist bekannt, daß diese Art, die Hewehrung aufzubringen, bereits zu einer Überrückdrehung der Drähte führt. Die ideale Rückdrehung, die erforderlich ist, damit die Drähte nach ein-er Verseilung um 36o' ohne innere Verdrehung wieder in ihrer Ausgangsstellung liegen, ist in Wirklichkeit kleiner als 36o' und ist im wesentlichen vom Kosinus des Schlagwinkels abhängig. Wie neuere Uniersuchungen gezeigt haben, gelangt man zu genaueren Rückdrehwinkeln pro Schlaglänge, wenn das Verhältnis des mittleren Durchmessers der Verscillage zum Durchmesser des Versellelementes soNvie das Verhältnis der Schlaglänge zum mittleren Durchmesser der Verseillage berücksichtigt und in die Rechnung eingeführt werden.The reinforcement wires are generally applied with a Rückdrebung of 36o 'on the cable core, d. H. the wires are stranded in such a way that the threads of the running hooks retain their position in space and the hooks are rotated around the cable in this position. It is known that this way of applying the reinforcement already leads to an over-rotation of the wires. The ideal reverse rotation, which is required so that the wires are in their original position again after stranding by 36o 'without internal twisting, is actually less than 36o' and is essentially dependent on the cosine of the lay angle. As recent studies have shown, more precise reverse rotation angles per lay length can be obtained if the ratio of the mean diameter of the verse layer to the diameter of the versel element as well as the ratio of the lay length to the mean diameter of the strand layer are taken into account and included in the calculation.

Bei der Bew-ehrung gemäß der Erfindung wird der Rückdrehwinkel bei der unteren Verseillage größer und bei der oberen Verseillage etwas kleiner als der ideale Rückdrehwinkel gewählt. Die untere Verseillage erhält dadurch ein zudrehendes, die obere Verseillage ein aufdrethendes Drehrnoment, die sich, da die 'Verseillagen gegensinnig verseilt sind, auf die Kabelseele in gleichem Drehsinn auswirken. Durch die Bemessung der Rückdreli-,%-inlel geTnäß der Erfindung wird das Widerstreben des Ka,bels, sich einschießen zu lassen, in gewünschter Weise vermindert bzw. ganz beseitigt.In the case of the reinforcement according to the invention, the reverse rotation angle is the lower layer is larger and the upper layer is slightly smaller than the ideal reverse rotation angle selected. This gives the lower strand a twisting, the upper layer of stranded twisting moment, which, because the 'layers of stranded are stranded in opposite directions, affect the cable core in the same direction of rotation. By the measurement of the return reli -,% - inlel according to the invention becomes the reluctance of the cable to be shot in, reduced or completely in the desired manner eliminated.

Die Größe des Überschusses an Rückdrehung gegenüber der idealen Rück-drehung in der unteren Verseillage und das Mindermaß an Rückdrehung gegenüber der idealen Rückdrehung in der oberen Verseillage wird vorteilhafterweise so bemessen, daß die einzelnen Verseillagen der Bewehrung nach dem Einlegen in den Tank des.Verlegeschiffes kein Drehmoment aufweisen.The size of the excess of reverse rotation compared to the ideal reverse rotation in the lower strand layer and the insufficient amount of reverse rotation compared to the ideal Reverse rotation in the upper stranding layer is advantageously dimensioned so that the individual stranding layers of the reinforcement after being placed in the tank of the laying ship have no torque.

Es hat sich gezeigt, daß die Anforderungen an die richtige Einstellung des erforderlichen Rückdr.e)hw,inkels um so mehr steigen, je kleiner der kleinste Durchmesser der Einlegeschleife ist. Aus diesem Grunde wird der Bemessung des Rückdrebwinkels zweckmäßig auch der kleinste, beim Einlegen in den Tank des Verlegeschiffes auftretendc Schleifendurchmüss,er zu Grunde gelegt. Da zur Einhalltung der erforderlichen Genauigkeit die an den Verseilmaschinen zur Einstellung des Rückdrehwinkels üblidherweise verwendeten Zahnradwechselgetriebe mit auswechselbaren Zalhnradül)ersetzungeti vielfach nicht mehr genüg en, verwendet man hierbei vorteilhafterweise Getriebe mit stelig veränderbarer Übersetzurig.It has been shown that the requirements for the correct setting of the required Rückdr.e) hw, angle increase the more the smaller the smallest diameter of the insertion loop is. For this reason, the measurement of the reverse angle is also expediently based on the smallest loop diameter that occurs when it is placed in the tank of the laying vessel. Since the gear change gears with interchangeable gearwheels usually used on the stranding machines to set the reverse rotation angle are no longer sufficient to achieve the required accuracy, gearboxes with variable gear ratios are advantageously used here.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Reinforcement for deep sea cables, consisting of two layers of round steel wire stranded in opposite directions, with a very high tensile strength, which are dimensioned and stranded around the cable core so that when the cable is laid or picked up, the torques that occur on the two layers of strand due to its own weight are twisted essentially cancel, characterized in that the wires of the lower stranding layer mi, ti are stranded with a greater reverse twist and those of the upper stranding layer are stranded with a reverse twist that is smaller than the ideal reverse twist.

2. Reinforcement according to claim i, characterized in that the excess of the reverse rotation compared to the ideal reverse rotation in the lower stranding layer and the shortage compared to the ideal Rückdrühung in the upper stranding layer must be such that the individual stranding layers of the reinforcement after being placed in the tank of the laying vessel do not show any drchin (-) ment. 3. A reinforcement according to claim 2, characterized indicates overall that the design according to claim 2 of the smallest home insertion in the tank of the laying vessel auftrelende loop diameter is used.