DE1275652B

DE1275652B - Cable laying machine

Info

Publication number: DE1275652B
Application number: DEW30015A
Authority: DE
Inventors: Ralph Watson Gretter
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1960-05-31
Filing date: 1961-05-18
Publication date: 1968-08-22
Also published as: JPS377780B1

Description

Kabelverlegemaschine Die Erfindung betrifft eine Kabelverlegemaschine zur Verlegung von Mehrschichtkabeln mit einer Vielzahl von Greifelementen, die auf zwei gegeneinander beweglichen Raupenbändem, zwischen welche das Kabel eingeführt wird, angeordnet sind, mit einer Einrichtung zur Ausübung von Druck auf die Greifelemente.Cable laying machine The invention relates to a cable laying machine for laying multi-layer cables with a large number of gripping elements, which on two mutually movable caterpillar belts, between which the cable is inserted is arranged, with a device for exerting pressure on the gripping elements.

Bei dem Verlegen eines Tiefseekabels ist dieses gewöhnlich in einem Stautank im Schiff aufgewickelt, von dem es mit Hilfe einer Kabelverlegemaschine ins Wasser verlegt wird. Diese Kabelverlegemaschine ist gewöhnlich so eingerichtet, daß sie zu Beginn des Auslegevorganges auf das Kabel eine Antriebskraft ausübt, um das Kabel aus seinem Stautank herauszuziehen und ins Wasser zu fördern. Nachdem eine ausreichende Länge des Kabels über Bord gebracht worden ist, so daß es durch sein Eigengewicht bewegt wird, übt die Kabelverlegemaschine eine Bremskraft zur Regelung der Auslegegeschwindigkeit des Kabels aus. Das Gewicht des Teils des Kabels zwischen dem Kabellegeschiff und dem Meeresboden erzeugt einen beträchtlichen Zug, besonders bei Kabelverlegearbeiten in großen Tiefen. Diese dabei auftretende verhältnismäßig hohe Spannung ist ein wichtiger Faktor bei der konstruktiven Gestaltung der Kabelverlegemaschine insbesondere bei einem Kabel, das ein nichtbewehrtes Fernmeldekabel darstellt. Die Bedeutung dieses Spannungsfaktors bei der Verlegung nichtbewehrter Fernmeldekabel läßt sich am besten aus der folgenden Beschreibung des Aufbaues eines nichtbewehrten Femmeldekabels ermessen.When laying a deep-sea cable, it is usually in one Storage tank wound up in the ship, from which it is wound with the help of a cable laying machine is laid in the water. This cable laying machine is usually set up in such a way that that it exerts a driving force on the cable at the beginning of the laying process, to pull the cable out of its storage tank and convey it into the water. After this A sufficient length of the cable has been brought overboard so that it can pass through its own weight is moved, the cable laying machine exerts a braking force Regulation of the laying speed of the cable. The weight of the part of the cable creates a considerable drag between the cable ship and the seabed, especially when laying cables at great depths. This occurring proportionally high voltage is an important factor in the structural design of the cable laying machine especially in the case of a cable which is a non-armored telecommunication cable. the Significance of this voltage factor when laying non-armored telecommunication cables can best be seen in the following description of the structure of a non-reinforced Measure the remote signaling cable.

Bei einem nichtbewehrten Fernmeldekabel besteht die äußere Umhüllung aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, wie Polyäthylen, wobei dem Kabel seine Festigkeit hauptsächlich durch eine mittige Kabelseele verliehen wird, die aus einem geeigneten zugfesten Material, beispielsweise verdrillten Stahldrähten, besteht. Das Kabel weist ferner zwei koaxiale elektrische Leiter auf. Der innere koaxiale Leiter wird durch eine dünne Hülle bzw. durch einen dünnen Mantel aus einem geeigneten Metall von hoher Leitfähigkeit, beispielsweise Kupfer, in Form eines Rohres oder eines spiralig gewickelten Bandes, gebildet. Dieses wird dicht um die Kabelseele so herumgeformt, daß es praktisch mit ihr aus einem Stück besteht. Ein geeignetes dielektrisches Zwischenmaterial, beispielsweise aus Polyäthylen, wird in zylindrischer Gestalt um den inneren Leiter herum preßgeformt, um diesen von dem äußeren Leiter zu trennen. Der äußere koaxiale Leiter ist ebenfalls aus einem geeigneten Material von hoher Leitfähigkeit, beispielsweise aus Kupfer, in Form eines oder mehrerer Bänder hergestellt, die dichtend um das zylindrische dielektrische Zwischenmaterial herumgewickelt sind. Dieser äußere Leiter ist durch einen Außenmantel aus einem Kunststoffisoliermaterial, we Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, geschützt.In the case of a non-armored telecommunication cable, there is the outer sheathing made of a suitable plastic material, such as polyethylene, with the cable being its Strength is mainly given by a central cable core that consists of a suitable tensile material, for example twisted steel wires. The cable also has two coaxial electrical conductors. The inner coaxial Conductor is through a thin sheath or a thin sheath of a suitable one Metal of high conductivity, for example copper, in the form of a tube or a spirally wound ribbon. This becomes tight around the cable core shaped around so that it is practically one piece with her. A suitable one dielectric intermediate material, for example made of polyethylene, is in cylindrical Shape compression molded around the inner conductor, around that of the outer conductor to separate. The outer coaxial conductor is also made of a suitable material of high conductivity, for example made of copper, in the form of one or more Tapes are made that seal around the cylindrical intermediate dielectric material are wrapped around. This outer conductor is made up of an outer sheath Plastic insulation material, such as polyethylene or polyvinyl chloride, protected.

Für das Verlegen eines Kabels ist von Bedeutung, daß die Grenzflächen zwischen den verschiedenen Elementen dieses Koaxialkabels nicht haftend verbunden sind. Mit anderen Worten, es besteht keine wesentliche Adhäsion zwischen dem inneren und dem äußeren Kupferkoaxialleiter und dem dielektrischen Zwischenmantel aus Kunststoff. Auf Grund dieses Fehlens einer Adhäsion muß die Kabelverlegemaschine so ausgebildet sein, daß keine übermäßigen Scherkräfte auf irgendeinen Teil des Kabels ausgeübt werden, da sonst die dielektrische Kunststoffzwischenlage in bezug auf den inneren oder äußeren koaxialen Leiter sich verschieben könnte, was eine Verformung der koaxialen Leiter und damit eine Beeinträchtigung der Übertragungseigenschaften des Kabels zur Folge hat. Es ist daher wünschenswert, daß eine Kabelverlegemaschine einen verhältnismäßig langen Abschnitt des Kabels erfaßt und hält. Außerdem darf das Kabel nicht radialen Biegungen ausgesetzt werden, die zu Rissen und Brüchen des Kunststoffmaterials oder zur Verformung der koaxialen Leiter führen.For the laying of a cable it is important that the interfaces not adhesively bonded between the various elements of this coaxial cable are. In other words, there is no substantial adhesion between the inside and the outer copper coaxial conductor and the intermediate dielectric sheath made of plastic. Because of this lack of adhesion, the cable laying machine must be so designed be that no excessive shear forces are applied to any part of the cable otherwise the dielectric plastic interlayer with respect to the inner or outer coaxial conductor could shift, causing deformation of the coaxial Conductor and thus an impairment of the transmission properties of the cable has the consequence. It is therefore desirable that a cable laying machine be relatively one captures and holds a long section of the cable. In addition, the cable must not be radial Bends are subjected to cracks and breaks in the plastic material or lead to deformation of the coaxial conductors.

Diesen Erfordernissen wird eine Kabelverlegemaschine mit einer Vielzahl von Greifelementen gerecht, die auf zwei gegeneinander beweglichen Raupenbändern, zwischen welche das Kabel eingeführt wird, angeordnet sind. Dabei ist es bekannt, auf die Greifeleinente Druck auszuüben, um so die Bewegung des Kabels zu regeln. Durch die erwähnte Vielzahl von Greifelementen wird die durch die Kabelverlegemaschine ausgeübte Gesamtgreifkraft über einen größeren Kabelabschnitt verteilt. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß das Kabel zu fest zwischen den zusammenwirkenden Raupenbändern der Kabelverlegemaschine erfaßt wird und zwischen Teilen des Kabels ein relativer Schlupf auftritt. Für das Auftreten eines solchen Schlupfes besteht eine besondere Wahrscheinlichkeit zwischen der dielektrischen Kunststoffzwischenlage und dem inneren koaxialen Leiter.A cable laying machine with a multitude of these requirements will meet these requirements of gripping elements, which on two mutually movable caterpillar belts, between which the cable is inserted are arranged. It is known exert pressure on the gripping element so as to control the movement of the cable. Due to the aforementioned large number of gripping elements, the cable laying machine total gripping force exerted distributed over a larger section of cable. There is however, there is a risk that the cable will be too tight between the cooperating crawler belts the cable laying machine is detected and between parts of the cable a relative Slip occurs. There is a special one for the occurrence of such a slip Probability between the plastic dielectric liner and the inner one coaxial conductor.

Es ist zwar bekannt, Einrichtungen zur überwachung der Zugspannung im Kabel vorzusehen, wie auch bereits eine elektrische überwachungseinrichtung beschrieben worden ist, die in Abhängigkeit von einer bestimmten Zugspannung in einem Metallband ein elektrisches Signal erzeugt, das eine Korrektur der Zugspannung bewirkt. Weiter ist es zum selbsttätigen Regeln der Spannung einer Papierbahn bei Rotationsdruckpressen bekannt, einen Hebel vorzusehen, der auf elektrische Kontakte einwirkt und Signale erzeugt, die Walzenbremsen beeinflussen. Diese bekannten Überwachungs- und Steuereinrichtungen ermöglichen es nicht, die erwähnten Gefahren eines Schlupfes zwischen den verschiedenen Schichten eines Mehrschichtkabels zu verhindern.It is known to have devices for monitoring the tensile stress to be provided in the cable, as has already been described for an electrical monitoring device which is dependent on a certain tensile stress in a metal strip generates an electrical signal that corrects the tension. Further It is used to automatically regulate the tension of a paper web in rotary printing presses known to provide a lever that acts on electrical contacts and signals that affect the roller brakes. These known monitoring and control devices do not allow the mentioned dangers of a slip between the different To prevent layers of a multilayer cable.

Demgemäß Iiegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kabelverlegemaschine verfügbar zu machen, bei der das Auftreten eines Schlupfes zwischen den verschiedenen Schichten eines modernen, nicht armierten Mehrschichtkabels vermieden ist.Accordingly, the invention is based on the object of a cable laying machine to make available when the occurrence of a slip between the different Layers of a modern, non-armored multi-layer cable is avoided.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Kabelverlegemaschine der eingangs genannten Art eine an sich bekannte Meßeinrichtung zur Überwachung und Messung der Zugspannung des ablaufenden Kabels vorgesehen ist, vermittels welcher der auf die Greifelemente ausgeübte Druck in Abhängigkeit von der Größe der Zugspannung entweder gleichmäßig oder über die einzelnen Elemente beliebig wählbar, steuerbar ist.The invention consists in that in a cable laying machine type mentioned a per se known measuring device for monitoring and Measurement of the tensile stress of the outgoing cable is provided, by means of which the pressure exerted on the gripping elements as a function of the magnitude of the tensile stress Either evenly or freely selectable via the individual elements, controllable is.

Durch eine derartig funktionierende Steuereinrichtung werden bei der Kabelverlegemaschine so gewählte Bremskräfte angelegt, daß dadurch ein Schlupf zwischen den Kabelschichten vermieden wird. Damit ist es möglich, moderne, nicht armierte Mehrschichtkabel mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit auszulegen, ohne daß irgendwelche Fehler bei der Verlegung des Kabels auftreten. Dadurch werden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kabelverlegemaschine die Kosten bei der Verlegung moderner, nicht arinierter Kabel wesentlich herabgesetzt.By such a functioning control device are in the Cable laying machine applied braking forces selected so that there is a slip between the cable layers is avoided. This makes it possible to use modern, non-armored Laying out multilayer cables at a relatively high speed without any errors occur in the laying of the cable. This will help with the cable laying machine according to the invention the costs of laying modern, not arinated cables significantly reduced.

Die Erfindung soll an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden; in diesen zeigt F i g. 1 eine Kabelverleggemaschine mit einer Vielzahl von auf Raupenbändem angeordneten Greifelementen, F i g. 2 eine Schnittdarstellung einer Meßeinrichtung für die Zugspannung im Kabel, F i g. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer Kabelverlegemaschine mit der Meßeinrichtung für die Zugspannung, F i g. 4 eine andere Ausführungsform einer Meßeinrichtung für die Zugspannung im Kabel, F i g. 5 eine Schaltung für die Regelung der Druckkraft in der Kabelverlegemaschine und F i g. 6 eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Zugspannung im Kabel und dem durch die Kabelverlegemaschine ausgeübten Greifdruck zeigt.The invention is to be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings; in these, FIG. 1 a cable laying machine with a large number of gripping elements arranged on caterpillars, FIG . 2 shows a sectional view of a measuring device for the tensile stress in the cable, FIG . 3 shows a side view, partly in section, of a cable laying machine with the measuring device for the tensile stress, FIG . 4 shows another embodiment of a measuring device for the tensile stress in the cable, FIG . 5 shows a circuit for regulating the compressive force in the cable laying machine, and FIG. Fig. 6 is a graph showing the relationship between the tension in the cable and the gripping pressure exerted by the cable laying machine.

In F i g. 1 ist ein nichtbewehrtes Tiefsee-Fernmeldekabel 1 der vorangehend beschriebenen Art dargestellt, dessen Auslegebewegung durch eine Raupenband-Kabelverlegemaschine 2 geregelt wird. Die Maschine 2 ist mit einer ersten Gruppe von Kabelgreifeinheiten 3 ausgerüstet, die in einem unteren endlosen Raupenband angeordnet sind, und mit einer zweiten Gruppe ähnlicher Kabelgreifeinheiten 4, die in einem oberen zusammenhängenden Raupenband angeordnet sind.In Fig. 1 shows a non-armored deep-sea telecommunication cable 1 of the type described above, the deployment movement of which is controlled by a caterpillar cable laying machine 2. The machine 2 is equipped with a first group of cable gripping units 3 , which are arranged in a lower endless caterpillar belt, and with a second group of similar cable gripping units 4, which are arranged in an upper contiguous caterpillar belt.

Diese in Form eines oberen und eines unteren Raupenbandes angeordneten Greifeinheiten 3 und 4, welche die Form von Greifblöcken oder -schuhen haben können, sind einander gegenüberliegend in der Weise angeordnet, daß sie einen langgestreckten Anpreß- oder Klemmabschnitt bilden, der an den entgegengesetzten Seiten des Kabels 1 angreift oder dieses hält, wie sich am besten aus F i g. 3 ergibt, um die Zugbelastung vom Kabel 1 auf die Raupenbandmaschine 2 zu übertragen. Dieser Anpreß- oder Klemmabschnitt hat eine beträchtliche Länge, beispielsweise von 6,10 in, so daß die Aufnahme der Kabelzugbelastung auf eine verhältnismäßig große Zahl von einzelnen Greifeinheiten 3 und 4 verteilt wird. Die Greifwirkung der Einheiten 3 und 4 wird durch eine Einrichtung erzeugt, die ein Druckluft-Sammelleitungssystein 5 aufweist, das in der nachstehend beschriebenen Weise durch eine zugspannungsempfindliche Einrichtung 6 geregelt oder gesteuert wird, die so angeordnet ist, daß sie durch das Kabel 1 an einer Stelle hoher Zugspannung in der Nähe des Austrittsendes der Maschine 2 beeinflußt wird.These arranged in the form of an upper and a lower caterpillar belt gripping units 3 and 4, which can be in the form of gripping blocks or shoes, are arranged opposite one another in such a way that they form an elongated pressing or clamping portion which is on the opposite sides of the Cable 1 attacks or this holds, as can best be seen from F i g. 3 results in order to transfer the tensile load from the cable 1 to the caterpillar belt machine 2. This pressing or clamping section has a considerable length, for example 6.10 in, so that the absorption of the cable tensile load is distributed over a relatively large number of individual gripping units 3 and 4. The gripping action of the units 3 and 4 is produced by a device comprising a compressed air manifold system 5 which is regulated or controlled in the manner described below by a tension sensitive device 6 which is arranged to be passed through the cable 1 to a Point of high tension near the exit end of the machine 2 is affected.

Beim Auslegen oder Einholen des Kabels 1 geschieht die Regelung seiner Bewegung durch die Greifwirkung, welche auf seine entgegengesetzten Seiten durch die nebeneinander angeordneten Greifeinheiten 3 und 4 ausgeübt wird, die in ihrer raupenbandförmigen Anordnung durch mehrere große Kettenräder 7 angetrieben oder gehalten werden, wie in F i g. 3 gezeigt. Die Kettenräder 7 werden durch eine geeignete Kraftquelle, beispielweise durch eine von Elektromotoren angetriebene hydraulische Einrichtung angetrieben. Die Krafteinrichtung ist so beschaffen, daß sie in der einen Richtung als Antriebsmotor für Kabeleinholarbeiten und in der anderen Richtung als Pumpe zur Verwendung als Bremse während der Kabelauslegearbeiten verwendet werden kann. Ferner ist das Kraftsystein so ausgelegt, daß es zu Beginn von Kabelauslegearbeiten als Antriebsmotor wirken kann, um das Kabel aus seinem Stautank abzuziehen, bis eine ausreichende Kabellänge über Bord gebracht worden ist, so daß das Kabel durch sein Eigengewicht zieht. Diese verschiedenen Funktionen der Kraftanlage können durch die Betätigung geeigneter Schalter in einem für diesen Zweck vorgesehenen Schaltpult 2 a gewählt werden. Aus F i g. 3 ergibt sich, daß eine Anzahl feststehender Druckluftanpreßeinheiten 8 unterhalb des Anpreß- oder Klemmabschnitts der Raupenbänder angeordnet ist, welche die Aufgabe haben, gegen die unteren Greifeinheiten 3 nach oben zu drücken. Eine gleiche Anzahl von Druckluft-Anpreßeinheiten 9 ist oberhalb des Klemmabschnitts der Raupenbänder angeordnet und dient dazu, gegen die oberen Greifeinheiten 4 nach unten zu drücken.When laying out or retrieving the cable 1 , its movement is regulated by the gripping effect, which is exerted on its opposite sides by the gripping units 3 and 4 arranged next to one another, which are driven or held in their caterpillar-like arrangement by several large chain wheels 7 , as in F i g. 3 shown. The chain wheels 7 are driven by a suitable power source, for example by a hydraulic device driven by electric motors. The power device is designed so that it can be used in one direction as a drive motor for cable hauling work and in the other direction as a pump for use as a brake during cable laying work. Furthermore, the power system is designed so that it can act as a drive motor at the beginning of cable laying work to pull the cable out of its storage tank until a sufficient length of cable has been brought overboard so that the cable pulls under its own weight. These various functions of the power plant can be selected by actuating suitable switches in a control panel 2 a provided for this purpose. From Fig. 3 shows that a number of stationary compressed air pressure units 8 are arranged below the pressure or clamping section of the caterpillar belts, which have the task of pressing against the lower gripping units 3 upwards. An equal number of compressed air pressure units 9 are arranged above the clamping section of the caterpillar belts and serve to press against the upper gripping units 4 downwards.

Jede der Anpreßeinheiten 8 und 9 weist im wesentlichen zwei Luftfedern 10 auf, die hintereinander auf einem metallischen Abstandsstück 11 angeordnet sind. Bei jedem Paar von Luftfedern 10 trägt die dem Klemmabschnitt des Raupenbandes am nächsten gelegene Luftfeder ein Sattelstück 12 mit einem an diesem angelenkten Rollenträger 13. Jeder Rollenträger 13 dient zur drehbaren Lagerung einer Anzahl Rollen 14 in der Weise, daß diese gegen das benachbarte Raupenband anliegt. Ferner ist bei jedem Paar von Luftfedern 10 diejenige Luftfeder, die vom Klemmabschnitt des Raupenbandes am weitesten abgelegen ist, auf einer flachen Metallplatte 15 angeordnet, die am Rahmen 16 der Maschine befestigt ist.Each of the pressure units 8 and 9 has essentially two air springs 10 which are arranged one behind the other on a metallic spacer 11 . In each pair of air springs 10 which carries the clamping portion of the crawler belt closest air spring a saddle member 12 with a hinged on this roller carrier 13. Each roll support 13 14 serves for rotatably supporting a number of rollers in such a manner that it rests against the adjacent crawler belt. Furthermore, in each pair of air springs 10, that air spring which is furthest away from the clamping section of the crawler belt is arranged on a flat metal plate 15 which is fastened to the frame 16 of the machine.

Die beiden Luftfedern 10 jeder der Anpreßeinheiten 8 und 9 sind miteinander durch ein T-Rohrstück verbunden, das innerhalb des Abstandsstückes 11 angeordnet ist und dessen Steg 17 nach außen absteht und ein Eintrittsende für die Druckluft bildet. Jede der oberen Anpreßeinheiten 9 ist mit ihrem Eintrittsende 17 mit dem oberen Ende eines einer Anzahl von biegsamen Schläuchen 18 verbunden, die sich von der Durckluftsammelleitung 5 nach oben erstrecken. Außerdem ist jeder Schlauch 18 mit einer Zwischenanzapfung 19 versehen, welche mit dem Eintrittsende 17 der jeweiligen unteren Anpreßeinheit 8 verbunden ist, welche sich unmittelbar unterhalb der oberen Anpreßeinheit 9 befindet, an die der Schlauch 18 angeschlossen ist. Mit anderen Worten, jeder Schlauch 18 führt Druckluft den vier Luftfedern 10 in einem senkrecht angeordneten Paar von unteren und oberen Anpreßeinheiten 8 und 9 zu.The two air springs 10 of each of the pressure units 8 and 9 are connected to one another by a T-pipe piece which is arranged inside the spacer 11 and whose web 17 protrudes outwards and forms an inlet end for the compressed air. Each of the upper pressure units 9 is connected with its entry end 17 to the upper end of one of a number of flexible hoses 18 which extend from the compressed air manifold 5 upwards. In addition, each hose 18 is provided with an intermediate tap 19 which is connected to the inlet end 17 of the respective lower pressure unit 8 , which is located immediately below the upper pressure unit 9 to which the hose 18 is connected. In other words, each hose 18 supplies compressed air to the four air springs 10 in a vertically arranged pair of lower and upper pressing units 8 and 9 .

Das untere Ende jedes Schlauches 18 ist mit einem einer Anzahl von einzeln betätigbaren Zufuhrventilen 20 in der Luftsammelleitung 5 verbunden. Diese Ventile 20 sind je an eine Rohrleitung 21 angeschaltet, die mit Druckluft von einem geeigneten Verdichter 22 beliefert wird. Daher kann die auf das Kabel 1 durch die Greifwirkung jedes Paares von Anpreßeinheiten 8 und 9 ausgeübte Anpreßkraft in der gewünschten Weise dadurch erhöht werden, daß das jeweilige Zufuhrventil 20 geöffnet wird, um eine größere Menge Druckluft in den jeweiligen Schlauch 18 eintreten zu lassen.The lower end of each hose 18 is connected to one of a number of individually actuatable supply valves 20 in the air collecting line 5 . These valves 20 are each connected to a pipe 21 which is supplied with compressed air from a suitable compressor 22. Therefore, the pressing force exerted on the cable 1 by the gripping action of each pair of pressing units 8 and 9 can be increased as desired by opening the respective supply valve 20 to allow a larger amount of compressed air to enter the respective hose 18 .

Zur Herabsetzung des durch irgendein Paar von Anpreßeinheiten 8 und 9 ausgeübten Greifdruckes ist die Luftsammelleitung 5 mit einer Anzahl von einzeln betätigbaren Überdruckventilen 23 versehen. Jedes überdruckventil 23 ist mit einem der Schläuche 18 in der Nähe von dessen unterem Ende verbunden und mit einer öffnung versehen, um den Luftaustritt aus dem zugeordneten Schlauch 18 zu ermöglichen. Diese öffnungen sind mit einer druckempfindlichen Einrichtung an sich bekannter Art ausgerüstet, die verstellbar ist, um ein weiteres Austreten von Luft zu verhindern, nachdem ein bestimmter Druck erreicht worden ist. Die Zufuhrventile 20 und die überdruckventile 23 werden durch eine Anzahl Magnetspulen 24 betätigt, die je mit einem der Zufuhrventile 20 sowie mit einem entsprechenden Überdruckventil 23 verbunden sind. Mit anderen Worten, jedes Zufuhrventil 20 und das zugeordnete überdruckventil 23 sind mit einer der Magnetspulen 24 hintereinandergeschaltet, so daß die Ventile 20 und 23 jedes Paares gleichzeitig in an sich bekannter Weise betätigt werden können.In order to reduce the gripping pressure exerted by any pair of pressure units 8 and 9 , the air collecting line 5 is provided with a number of pressure relief valves 23 which can be actuated individually. Each pressure relief valve 23 is connected to one of the hoses 18 in the vicinity of its lower end and is provided with an opening in order to enable air to escape from the associated hose 18. These openings are equipped with a pressure-sensitive device of a type known per se, which is adjustable in order to prevent further escape of air after a certain pressure has been reached. The supply valves 20 and the pressure relief valves 23 are actuated by a plurality of magnetic coils 24 which are each connected with one of the supply valves 20 and to a respective pressure relief valve 23rd In other words, each supply valve 20 and the associated pressure relief valve 23 are connected in series with one of the solenoid coils 24 so that the valves 20 and 23 of each pair can be operated simultaneously in a manner known per se.

Da der durch die Anpreßeinheiten 9 und 10 ausgeübte Greifdruck entsprechend der Augenblickszugspannung im Kabel 1 geregelt werden soll, wird die Arbeitsweise der Magnetspule 24 durch die vorerwähnte zugspannungsempfindliche Einrichtung 6 geregelt. Die zugspannungsempfindliche Einrichtung 6 kann von beliebiger an sich bekannter Art, beispielsweise die in F i g. 2 mit näheren Einzelheiten dargestellten Lastzelle 6 sein.Since the gripping pressure exerted by the pressing units 9 and 10 is to be regulated according to the instantaneous tension in the cable 1 , the operation of the magnetic coil 24 is regulated by the aforementioned tension-sensitive device 6 . The tensile stress-sensitive device 6 can be of any type known per se, for example the one shown in FIG. 2 load cell 6 shown in greater detail.

Wie F i g. 2 zeigt, weist die Lastzelle 6 ein zylindrisches Druckelement 25 auf, das mit vier Dehnungsmesser-Widerstandsdrähten 26 geeigneter Art versehen ist, die in entgegengesetzt gerichteten Paaren angeordnet sind. Der Zylinder 25 ist auf einer kreisförmigen Grundplatte 27 aus einem geeigneten Material angeordnet. Eine ähnliche kreisförmige Platte 28 ist an der Oberseite des Zylinders 25 angeordnet. An den Umfangskanten sowohl der Grundplatte 27 als auch der oberen Platte 28 ist ein zylindrisches Gehäuse 29 befestigt, das aus einem geeigneten wasserdichten Material, beispielsweise aus Gummi hergestellt ist, um den Zylinder 25 gegen Regen oder Feuchtigkeit zu schützen. Gegebenenfalls kann das Gehäuse 29 mit einer Verstärkungsschraubenfeder versehen sein, die im Gummi eingebettet ist.Like F i g. As shown in Fig. 2, the load cell 6 comprises a cylindrical pressure element 25 provided with four strain gauge resistance wires 26 of a suitable type arranged in oppositely directed pairs. The cylinder 25 is arranged on a circular base plate 27 made of a suitable material. A similar circular plate 28 is disposed on top of the cylinder 25. On the peripheral edges of both the base plate 27 and the top plate 28 , a cylindrical housing 29 is fixed, which is made of a suitable waterproof material, for example rubber, in order to protect the cylinder 25 against rain or moisture. If necessary, the housing 29 can be provided with a reinforcing coil spring which is embedded in the rubber.

Wie in der Zeichnung dargestellt, ist die Lastzelle 6 in der Nähe des Austrittsendes der Maschine 2 vorgesehen und unmittelbar unter der Bewegungsbahn des über Bord laufenden Teils des Kabels 1 so angeordnet, daß das Letztere auf ihr aufliegt. Für diesen Zweck ist eine kräftige unelastische Stütze 30 vorgesehen, die in ihrer Höhe so bemessen ist, daß das Kabel 1 auf der Oberseite der Lastzelle 6 aufliegt, wie durch den senkrechten Pfeil in F i g. 3 angegeben. Die durch das Kabel 1 auf die Oberseite der Lastzelle 6 ausgeübte nach unten gerichtete Kraft verändert sich natürlich mit der Zuglast des Über Bord befindlichen Teils des Kabels 1. Wenn beispielsweise das Kabel 1 zu Beginn eines Kabelauslegevorgangs gerade aus der Maschine 2 heraustritt, steht es unter einer nur sehr geringen Zugspannung, so daß es nur leicht auf die Lastzelle 6 drückt. Andererseits steht das Kabel 1, wenn es in einem Teil des Meeres verlegt wird, der drei oder fünf Kilometer tief ist, unter einer hohen Zugspannung, so daß es stark auf die Lastzelle 6 nach unten drückt.As shown in the drawing, the load cell 6 is provided in the vicinity of the outlet end of the machine 2 and is arranged immediately below the path of movement of the overboard part of the cable 1 so that the latter rests on it. For this purpose, a strong, inelastic support 30 is provided, the height of which is so dimensioned that the cable 1 rests on the upper side of the load cell 6 , as indicated by the vertical arrow in FIG. 3 specified. The downward force exerted by the cable 1 on the top of the load cell 6 naturally changes with the tensile load of the overboard portion of the cable 1. For example, if the cable 1 is just emerging from the machine 2 at the beginning of a cable laying operation, it is under only a very low tensile stress, so that it only presses lightly on the load cell 6. On the other hand , when the cable 1 is laid in a part of the sea that is three or five kilometers deep, it is under high tension so that it strongly presses the load cell 6 downward.

Die auf diese Weise durch die Zugbeanspruchung im Kabel 1 auf die Lastzelle 6 ausgeübte Kraft führt zu einer Druckbeanspruchung des Zylinders 25, wodurch der elektrische Widerstand der Drähte 26 in an sich bekannter Weise verändert wird. Zur Umwandlung dieser Veränderungen des elektrischen Widerstandes in elektrische Signalenergie, sind die vier Widerstandsdrähte 26 in Form einer Wheatstoneschen Brücke geschaltet, wie in F i g. 5 dargestellt. Zwei entgegengesetzte Punkte der Brückenschaltung sind durch zwei elektrische Leitungen 31 mit zwei Eingangsklemmen 32 verbunden, an die eine geeignete Erregerspannung liegt. Die beiden anderen entgegengesetzten Punkte der Brückenschaltung sind durch zwei weitere elektrische Leitungen 33 mit zwei Ausgangsklemmen 34 verbunden. Diese Ausgangsklemmen 34 sind, wie sich aus F i g. 3 ergibt, durch zwei weitere elektrische Leitungen 35 mit einem elektronischen Rechengerät 36 verbunden.The force exerted in this way by the tensile stress in the cable 1 on the load cell 6 leads to a compressive stress on the cylinder 25, as a result of which the electrical resistance of the wires 26 is changed in a manner known per se. To convert these changes in electrical resistance into electrical signal energy, the four resistance wires 26 are connected in the form of a Wheatstone bridge, as shown in FIG. 5 shown. Two opposite points of the bridge circuit are connected by two electrical lines 31 to two input terminals 32 to which a suitable excitation voltage is applied. The other two opposite points of the bridge circuit are connected to two output terminals 34 by two further electrical lines 33. These output terminals 34 are, as can be seen from FIG. 3 results, connected to an electronic computing device 36 by two further electrical lines 35 .

Da die Meßdrähte 26 in Form einer Wheatstonescheu Brücke angeordnet sind, verursachen Veränderungen in der Kabelzugbelastung entsprechende Veränderungen im Widerstand der Zweige der Brückenschaltung, so daß die an die Klemmen 32 gelegte Eingangs- oder Erregerspannung bei ihrem Durchgang durch die Brückenschaltung zu den Ausgangsklemmen 34 modifiziert wird. Die resultierende Ausgangsspannung ist der den Eingangsklemmen 32 zugeführten Erregerspannung sowie der durch das Kabel 1 auf die Oberseite der Lastzelle 6 ausgeübten Kraft proportional. Infolge des Umstandes, daß die auf die Lastzelle 6 ausgeübte Kraft proportional der Zugspannung im Kabel 1 ist, bildet die an den Ausgangsklemmen 34 auftretende veränderliche Spannung eine elektrische Signalenergie, welche den Wert der Augenblickszugspannung, im Kabel 1 anzeigt.Since the measuring wires 26 are arranged in the form of a Wheatstone-shy bridge, changes in the cable tension cause corresponding changes in the resistance of the branches of the bridge circuit, so that the input or excitation voltage applied to the terminals 32 is modified as it passes through the bridge circuit to the output terminals 34 . The resulting output voltage is proportional to the excitation voltage supplied to the input terminals 32 and the force exerted by the cable 1 on the upper side of the load cell 6. As a result of the fact that the force exerted on the load cell 6 is proportional to the tension in the cable 1, which occurs at the output terminals 34 forms a variable voltage electrical energy signal, which indicates the value of the Augenblickszugspannung, in the cable. 1

Wenn diese Signalenergie dem elektronischen Rechengerät 36 zugeführt wird, wird sie in an sich bekannter Weise in geeignete Komponenten unterteilt. Das Rechengerät 36 führt dann ein elektrisches Steuersignal, das einem Bruchteil der aufgenommenen Spannung entspricht, jeden einer Anzahl von Leitern 37 in einem Mehrleiterkabel 38 zu, das zur Luftsammeleinrichtung 5 führt. In der Luftsammeleinrichtung 5 werden die Leitungen 37 vom Kabel 38 abgezweigt, so daß jede Leitung 37 mit einer der Magnetspulen 24 verbunden ist. Diese elektrischen Verbindungen sind so angeordnet, daß die Magnetspulen 24 die jeweiligen Zufuhrventile 20 und die überdruckventile 23 so betätigen, daß Druckluft den Schläuchen 18 mit Mengen zugeführt wird, welche durch die vorerwähnte unterteilte Signalenergie bestimmt werden. Auf diese Weise wird der Gesamtaugenblicksgreifdruck, der durch die Maschine 2 längs des Klemmabschnitts seiner Raupenbänder ausgeübt wird, entsprechend den Veränderungen in der Augenblickszugspannung im Kabel 1 geregelt oder verändert.When this signal energy is fed to the electronic computing device 36 , it is divided into suitable components in a manner known per se. The computing device 36 then feeds an electrical control signal, which corresponds to a fraction of the recorded voltage, to each of a number of conductors 37 in a multi- conductor cable 38 , which leads to the air collecting device 5 . In the air collecting device 5 , the lines 37 are branched off from the cable 38 , so that each line 37 is connected to one of the magnetic coils 24. These electrical connections are arranged so that the solenoids 24 actuate the respective supply valves 20 and relief valves 23 so that pressurized air is supplied to the hoses 18 in amounts determined by the aforementioned split signal energy. In this way, the total instantaneous gripping pressure exerted by the machine 2 along the nipping portion of its crawler belts is controlled or changed in accordance with changes in the instantaneous tension in the cable 1.

Obwohl bei der dargestellten Anordnung die Lastzelle 6 unmittelbar durch das Kabel 1 zur Erzeugung einer veränderlichen Spannung für die Steuerung der Arbeitsweise des Rechengerätes 36 beeinflußt wird, können gegebenenfalls für diesen Zweck verschiedene andere Anordnungen verwendet werden. Beispielsweise kann, da das Drehmoment der Kettenräder 7 in der Kabelverlegemaschine 2 zur Zugspannung im Kabel 1 im Verhältnis steht, dieses Drehmoment in Signalenergie umgewandelt und dem Rechengerät 36 -zur Steuerung seiner Arbeitsweise zugeführt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß eine Welle 39 zur Kupplung eines der Kettenräder 7 mit einer geeigneten elektrischen Schlupfkupplung oder Wirbelstrombremse 40, wie in F i g. 4 gezeigt, verwendet wird, wobei die Wirbelstrombremse 40 einen Drehmomentarm 41 üblicher Art aufweist. Eine Lastzelle 42, die der Lastzelle 6 ähnlich ist, ist unmittelbar unterhalb des Drehmomentarmes 41 angeordnet und mit zwei Ausgangsleitungen 43 versehen, die zur Eincrangsseite i des Rechengerätes 36 in der gleichen Weise führen, wie die Leitungen 35 in F i g. 3. Während der Kabelauslegearbeiten wirkt der Drehmomentann 41 gegen die Lastzelle 42, so daß diese eine veränderliche Spannung erzeugt, welche über die Leitungen 43 dein elektronischen Rechengerät 36 zur Steuerung seiner Arbeitsweise, ähnlich wie vorangehend beschrieben, zugeführt wird.Although in the illustrated arrangement the load cell 6 is directly influenced by the cable 1 for generating a variable voltage for controlling the operation of the computing device 36 , various other arrangements can be used for this purpose if necessary. For example, since the torque of the chain wheels 7 in the cable laying machine 2 is related to the tensile stress in the cable 1 , this torque can be converted into signal energy and fed to the arithmetic unit 36 to control its operation. This can be done in that a shaft 39 for coupling one of the chain wheels 7 with a suitable electrical slip clutch or eddy current brake 40, as in FIG. 4, is used, the eddy current brake 40 having a torque arm 41 of a conventional type. A load cell 42, which is similar to the load cell 6 , is arranged immediately below the torque arm 41 and is provided with two output lines 43 which lead to the input side i of the computing device 36 in the same way as the lines 35 in FIG. 3. During the cable laying work, the torque 41 acts against the load cell 42, so that the latter generates a variable voltage which is fed via the lines 43 to the electronic calculator 36 to control its operation, similarly as described above.

Daher kann durch die Verwendung geeigneter Mittel zur Ableitung einer Steuerspannung, die sich im Verhältnis zu den Veränderungen in der Kabelzugbelastung verändert, der den Anpreßeinheiten 8 und 9 zugeführte Luftdruck entsprechend über einen weiten Bereich verändert werden, wie in F i g. 6 angegeben. In F i g. 6 stellt die waagerechte Linie N den normalen oder durchschnittlichen Luftdruck dar, der den Anpreßeinheiten 8 und 9 für gewöhnliche Kabelzugbelastungen zugeführt wird. Die obere waagerechte Linie S stellt den konstanten Luftdruck dar, der durch den Luftverdichter 22 der Eingangsseite der Luftsammeleinrichtung 5 zugeführt wird. Dieser Zufuhrdruck S ist beträchtlich größer als der normale Druck N, damit eine Reservekapazität vorhanden ist, die ohne weiteres zur Verwendung für das Halten des Kabels im Bedarfsfalle, wenn übermäßige Kabelzugbelastungen auftreten, zur Verfügung steht.Therefore, by using suitable means for deriving a control voltage which changes in proportion to changes in the cable tension, the air pressure supplied to the pressing units 8 and 9 can be changed accordingly over a wide range, as shown in FIG. 6 specified. In Fig. In Fig. 6, the horizontal line N represents the normal or average air pressure supplied to the pressing units 8 and 9 for ordinary cable tensile loads. The upper horizontal line S represents the constant air pressure which is supplied to the inlet side of the air collecting device 5 by the air compressor 22. This supply pressure S is considerably greater than the normal pressure N in order to have a reserve capacity which is readily available for use in holding the cable in the event of need when excessive cable tensile loads are encountered.

Die durch die LastzelIe 6 erzeugte Steuerspannung kann durch das Rechengerät 36 zur Steuerung der Arbeitsweise der Magnetspulen 24 in verschiedener Weise ausgenutzt werden. Beispielsweise können die elektrischen Verbindungen im Rechengerät 36 so angeordnet werden, daß eine gleichartige Betätigung aller Magnetspulen 24 erfolgt, so daß zu jedem Zeitpunkt die gleiche Menge Druckluft jedem der Schläuche 18 zugefährt wird. Dies hat zur Folge, daß der Greifdruck mit gleichmäßigen Beträgen längs des Klemmabschnitts der Raupenbänder ausgeübt wird. Der Augenblicksgreifdruck wird jedoch so erzeugt, daß er sich gleichmäßig über die Länge der Maschine 2 im Verhältnis zu den Veränderungen in der Kabelzugspannung verändert. Die Konstante der Proportionalität wird so gewählt, daß die Kabelzugspannung innerhalb der Länge des Raupenband-Klernmabschnitts mit einer Geschwindigkeit auf Null abfällt, die bei gewöhnlichen Auslegezugspannungen keinen inneren Schlupf zur Folge hat.The control voltage generated by the load cell 6 can be used in various ways by the computing device 36 to control the operation of the magnetic coils 24. For example, the electrical connections in the computer 36 can be arranged in such a way that all magnetic coils 24 are actuated in the same way, so that the same amount of compressed air is supplied to each of the hoses 18 at any point in time. As a result, the gripping pressure is exerted in equal amounts along the clamping portion of the crawler belts. However, the instantaneous gripping pressure is generated so that it changes uniformly over the length of the machine 2 in proportion to the changes in the cable tension. The constant of the proportionality is chosen so that the cable tension falls within the length of the crawler belt clamping section to zero at a rate that does not result in internal slip with normal lay-out tension.

Ein anderes Verfahren besteht darin, die elektrischen Verbindungen im Rechengerät 36 so anzuordnen, daß der Augenblicksgreifdruck vom Außenbordende der Maschine 2, an welchem die höchste Kabelzugspannung besteht, zu ihrem Innenbordende, an welchem die niedrigste Kabelzugspannung besteht, progressiv erweitert oder erhöht wird. Auf diese Weise wird der Greifdruck längs des Raupenbandklemmabschnitts so geregelt, daß er praktisch auf eine veränderliche Länge des Raupenbandklemmabschnitts, beginnend mit dessen Außenbordende, entsprechend den Veränderungen in der Kabelzugbelastung ausgeübt wird.Another method is to arrange the electrical connections in computing device 36 so that the instantaneous gripping pressure is progressively expanded or increased from the outboard end of machine 2, which has the highest cable tension, to its inboard end, which has the lowest cable tension. In this way, the gripping pressure along the crawler belt clamping section is controlled so that it is practically applied to a variable length of the crawler belt clamping section, starting from the outboard end thereof, in accordance with changes in the cable tension.

Ein weiteres Verfahren besteht darin, die Anpreßeinheiten 8 und 9 in eine Außenbordgruppe und in eine Innenbordgruppe zu unterteilen. Das Rechengerät 36 ist dann so ausgebildet, daß die Magnetspulen 24 der Außenbordgruppe von Schläuchen 18 weniger Druckluft zuführen als der Innenbordgruppe von Schläuchen 18. Hierbei wird durch die Gruppe von Anpreßeinheiten 8 und 9 am Ende hoher Zuge spannung oder Austrittsende der Maschine 2 ein geringerer Greifdruck auf das Kabel 1 ausgeübt, während die Greifeinheiten 8 und 9 am Ende niedriger Spannung oder Eintrittsende der Maschine 2 einen größeren Greifdruck ausüben. Dies hat zur Folge, daß das Kabel 1 in einem Bereich, in welchem seine Zugspannung hoch ist, verhältnismäßig lose erfaßt wird, während es in einem Bereich, in welchem seine Zugspannung niedrig ist, fest erfaßt wird.Another method is to divide the pressing units 8 and 9 into an outboard group and an inboard group. The arithmetic unit 36 is then designed so that the solenoids 24 of the outboard group of hoses 18 supply less compressed air than the inboard group of hoses 18. Here, the group of pressure units 8 and 9 at the end of high tension or exit end of the machine 2, a lower gripping pressure exerted on the cable 1 while the gripping units 8 and 9 exert a greater gripping pressure at the low tension end or entry end of the machine 2. As a result, the cable 1 is relatively loosely gripped in an area in which its tension is high, while it is firmly gripped in an area in which its tension is low.

Wenn der Greifdruck in der letzterwähnten Weise ausgeübt wird, ist ein axialer äußerer Schlupf des Kabels 1 mit Bezug auf den Raupenbandklemmabschnitt im Bereich in der Nähe des Außenbordendes der Maschine2 möglich, so daß sich das Kabel 1 mit einer gleichmäßigen Zugspannungs-Abfallgeschwindigkeit bei einem niedrigen Wert der inneren axialen Scherkraft je Längeneinheit strecken kann. Die Greifdrücke werden ferner so gewählt, daß sich bei gewöhnlichen Auslegezugspannungen die Zone, in welcher der äußere Schlupf auftritt, in die Maschine 2 mit einem Betrag fortpflanzt, der geringer ist als die Länge des Niederdruck-Greifbereichs. Wenn ungewöhnlich hohe Auslegezugspannungen auftreten, pflanzt sich die Zone, in welcher ein äußerer Schlupf stattfindet, in den Hochdruckgreifbereich fort und die überschüssige Zugspannung fällt mit einer höheren Geschwindigkeit bei einer entsprechend größeren axialen Scherkraft je Längeneinheit ab. Es steht daher im Bedarfsfalle ohne weiteres ein Reservehaltevermögen zur Verfügung, wie vorangehend erwähnt.When the gripping pressure is exerted in the last-mentioned manner, the cable 1 is able to slip axially outwardly with respect to the crawler belt clamping portion in the area near the outboard end of the machine 2 , so that the cable 1 moves with a smooth tension drop rate at a low value the internal axial shear force can stretch per unit length. The gripping pressures are also chosen so that, with normal design tension, the zone in which the external slip occurs propagates into the machine 2 by an amount which is less than the length of the low-pressure gripping area. If unusually high lay-out tensile stresses occur, the zone in which an external slip takes place propagates into the high pressure gripping area and the excess tensile stress falls off at a higher rate with a correspondingly larger axial shear force per unit length. A reserve capacity is therefore readily available if necessary, as mentioned above.

Hieraus ergibt sich, daß bei jedem der vorangehend beschriebenen Verfahren ein unnötig hoher Greifdruck stets infolge des Umstandes vermieden wird, daß der Gesamtaugenblicksgreifdruck ständig so gewählt wird, daß er nur den Betrag hat, der zur Regelung des Kabels erforderlich ist, wobei, wie erwähnt, die Wahl eines besonderen Gesamtgreifdruckes zur Anwendung in einem gegebenen Zeitpunkt von der Kabelzugspannung zu diesem Zeitpunkt abhängt.It follows that in each of the methods described above an unnecessarily high gripping pressure is always avoided due to the fact that the Total instantaneous pressure is constantly chosen so that it only has the amount which is necessary to regulate the cable, whereby, as mentioned, the choice of one special overall gripping pressure to be applied at a given point in time from the Cable tension at this point depends.

Claims

Claim: Cable laying machine for laying multi-layer cables with a plurality of gripping elements which are arranged on two mutually movable caterpillar belts between which the cable is inserted, with a device for exerting pressure on the gripping elements, characterized in that a measuring device known per se (6) allow monitoring and measurement of the tensile stress of the outgoing cable (1) is provided, by means of which the pressure exerted on the gripping elements (3) Vus can be controlled either uniformly or as desired over the individual elements, depending on the magnitude of the tensile stress. Considered publications: German Patent Nos. 320 953, 636 595, 953 840; French Patent No. 1073,521; Siemens-Zeitschrift 1959, pp. 400 to 404; AEG-Mitteilungen 1954, pp. 388 to 392; Special print »Schiff und Hafen«, 1960, pp. 18 to 22. Older patents considered: German Patent No. 1 104 009.