DE1673897C - Unterwasservibrator - Google Patents

Description

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DieErfindungbetriffteinenUnterwasservibratorfür sierung aller Teile für die Abstrahlung der seismi die Seismik mit einem stromlinienförmigen Gehäuse. sehen Signale und einer guten Schleppstabilität bein

Ein Unterwasservibrator dieser Art ist in der USA.- Einsatz hinter einem schleppenden Wasserfahrzeug. Patentschrift 3 056 104 beschrieben. Das Gehäuse In Weiterbildung der Erfindung kann eine Halb

dieses bekannten Vibrators besteht aus einem tropfen- 5 schale des Gehäuses eine nach außen führende öff förmigen Mittelstück mit schwanzseitigen Stabilisie- nung aufweisen, an die im Inneren ein OruckfiKilei rungsflossen und aus zwei am vorderen Drittel des für den Wasserdruck außerhalb des Gehäuses ange-Mittelstücks angesetzten Zylindern mit einer gemein- schlossen ist, der einen durch den äußeren Wassersamen und zur Tropfenachse senkrechten Achse. druck entgegen einem inneren Luftdruck aufbläh-Von diesem gesamten Gehäuse dienen zur Abstrah- io baren Balg enthalten kann, lung der gewünschten seismischen Wellen nur die In den Zeichnungen ist

äußeren Stirnseiten der beiden Zylinder. Diese Stim- Fig. 1 eine schematische Darstellung der Grund-

seiten sind gleichzeitig die Endplatten von zwei form des Schwingers gemäß der Erfindung, Schwingkörpem, die im Inneren des Gehäuses unter- F i g. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausgebracht und zum einen damit und zum anderen 15 führungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung untereinander über eine Vielzahl von Gelenkhebeln im Betriebszustand,

verbunden sind. Die Endplatten der Schwingkörper F i g. 3 eine Teilansicht der Vorrichtung von F i g. 2

sind außerdem über je eine ringförmige Metallmem- von vorne und

bran mit den äußeren Rändern der Zylinder verbun- F i g. 4 ein senkrechter Schnitt durch den Schwinden, durch welche Verbindung gleichzeitig der wasser- ao ger gemäß F i g. 2.

dichte Abschluß des Gehäuses gegen den Außen- Der Schwinger 10 gemäß F i g. 1 ist eine relativ

raum bewirkt wird. grundlegende Form der besonderen Art seismischei

Ein solcher Vibratoraufbau ist jedoch mit einer Schwinger. Der Schwinger 10 besteht aus einem Reihe von Nachteilen verbunden. So sind wegen der unteren Kolben oder einer Platte 12 und einem obegeringen Größe der für die Abstrahlung der seis- 35 ren Kolben oder einer Platte 14, die beide mit dem mischen Wellen wirksamen Gehäuseoberfläche zur Wasser in Berührung stehen und hin- und hergehend Aussendung hinreichend starker seismischer Energie antreibbar mit einem hydraulischen Linearbetätigei relativ große Amplituden der strahlenden Gehäuse- 16 verbunden sind. Ein flexibler bzw. biegsamer Abteile erforderlich. Dies wirkt sLh wiederum ungün- dichtungsteil, wie z. B. ein Balg 18, ist mit dem äußestig auf d^:e Dauerfestigkeit der das Gehäuse abdich- 30 ren Umfang der unteren Platte 12 und der oberen te.nden Metallmembranen aus, oie ohnehin einen Platte 14 verbunden, so daß das umgebende Meerschwachen Punkt der gesamten Gehäusekonstruktion wasser vom Inneren der Kammer 20 immer ausgedes bekannten Vibrators bilden und meist schon nach schlossen bleibt.

relativ kurzem Betrieb Wartungs- und Reparatur- Schwinger 10 ist nicht Gegenstand der Erfindung,

arbeiten erforderlich machen. Außerdem wirken sich 35 Die Erfindung bezieht sich toch nicht auf einen solch große Amplituden ungünstig auf die Linearität Schwingeraufbau mit hydraulischem Linearbetätiger. der Wellenabstrahlung aus, die außerdem auch durch Der hydraulische Linearbetätiger 16 ist an der

die Art der Aufhingung der Schwingkörper im Gc- Unterseite dei oberen Platte 14 mittels eines geeighäuseinneren über die Gelenkhebel beeinträchtigt neten Flansches 22 sicher befestigt, der mit einem wird. Ungünstig ist schließlich auch die durch die 40 hydraulischen Zylinder 24 als Ganzes ausgebildet Gehäuseform bedingte seitliche Abstrahlungsrichtung sein !:ann. Dieser Zylinder grenzt eine zentrale hyfür die seismischen Wellen, da die interessierenden draulische Kanuner 14 ab mit axialen Endbohrungen Ziele für die Seismik normalerweise nicht seitlich 28 und 30 derart, daß ein hydraulischer Kolben 32 neben dem Vibrator, sondern unterhalb davon zu mit einer oberen und einer unteren Kolbenstange 34 suchen sind. +5 und 36 darin hin- und hergehend angeordnet sein

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, kann. Der hydraulische Kolben 32 ist mit mehreren einen Unterwasservibrator der eingangs erwähnten umlaufenden Nuten 38 versehen, in denen jeweils ein Art so auszubilden, daß er sich unter Vermeidung der Kolbenring sitzt. Das obere Kolbenstangenende 34 beschriebenen Mangel des bekannten Vibrators durch geht in der Endbohrung 28 des hydraulischen Zycinen hohen Wirkungsgrad und eine lange Störunge- 50 linders hin und her, während sich die untere Kolbenfreie Betriebszeit für die Abstrahlung seismischer stange 36 durch die Zylinderbohrung 30 in ein starr Wellen auszeichnet. an der unteren Platte 12 befestigtes Verbindungsstück

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da- erstreckt. Der hydraulische Zylinder 24 besitzt ein durch gelöst, daß das Gehäuse aus zwei axialsymme- Paar Druckmitteldurchlässe 40 und 42, die mit den trischen Halbschalen mit einander zugewandten Off- 35 entsprechenden oberen und unteren Räumen der hynungen und miteinander fluchtenden Symmetrie· draulischen Kammer 26 in Verbindung stehen. Ein achsen besteht, deren Ränder über ein flexibles Dich- gegossenes Verzweigungsstück 44 kann an der Außentungselement wasserdicht miteinander verbunden fläche des hydraulischen Zylinders 24 befestigt sein, sind, und an denen jeweils ein Ende eines im Ge- um die jeweiligen Durchlässe 46 und 48 mit den Zyhäuscinncren untergebrachten Linearschwingers be- 60 linderdurchlässen 40 und 42 in Verbindung zu brinfcstigt ist, der die beiden Halbschalen unter Verfor- gen. Die Kanäle 46 und 48 des Verzweigungsstückes mung des Dichtungsclcments in lineare Schwingun- stehen weiterhin mit nicht gezeigten Kanälen in gen aufeinander zu bzw. voneinander weg versetzt. einem Servoventil 50 in Verbindung, das dazu dient,

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Vibrators den Druckmittelzufluß von einer Druckmittelquelle bietet außer der Lösung der oben gestellten Aufgabe 65 zu steuern, die über die hydraulischen Leitungen 52 noch die Vorteile einer einfachen Montage bzw. De- und 54 angeschlossen ist. Ein Kabel 56 zeigt den Verm-'intage. eines absoluten Korrosionsschutzes für die lauf elektrischer Steuerleitungen von einer entfernten innc, vn Aggregate, einer vollkommenen Synchroni- Station oder von der Wasseroberfläche an.

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Der Balg 18 ist zur Bildung der inneren Kammer Ein Hubkabel 116 und ein Bündel Steuerleitungen

20 fest und dicht an den umlaufenden Außenkanten 118 können locker gelassen werden, wenn das

der oberen und unteren Platten 12 und 14 befestigt. Schleppkabel 112 straff ist, und der Schwinger 100

Der Balg 18 ist aus einem flexiblen bzw. elastischen geschleppt wird. Das Hubkabel 116 kann übi-τ einen

Teil ausgebildet, das die Abdichtung und die EIa- 5 Verbindungsring 120 und mehrere Stangen 122 und

stizität bzw. Biegsamkeit gewährleistet. Gemäß einer stoßdämpfende Federn 124 mit den Augen der Stän-

Ausführungsform der Erfindung wird ein kräftiger der 126 verbunden sein, die in gleichem Abstand von-

BaIg aus nichtrostendem Stahl vorgesehen, der durch einander an der Außenfläche der Gebäuseschale 102

obere und untere Befestigungsringe 58 und 60 dicht angeschweißt sind.

angebracht ist. Gemäß der bevorzugten Ausführungs- io Die verschiedenen Hydraulik- und Druckluftform der Erfindung wird ein vorgeformter, biegsamer schläuche und die elektrischen Kabel des Steuer-Abdichtungsteil vorgesehen, der aus einem geeigne- leitungsbündels 118 werden durch geeignete leckten, kräftigen und nachgiebigen Material besteht, wie dichte Packungen an ihre richtigen Anschlüsse am nachfolgend beschrieben wird. Schwinger 100 geleitet. Zum Beispiel wird, wie auch

Durch die obere Platte 14 geht ein Luftdurchgang 15 aus F i g. 3 ersichtlich ist, ein Hydraulikhochdruck-62, und eine geeignete Schraubverbindung 64 mit schlauch 128 im Steuerleitungsbündcl 118 einem einem Schlauch 66 stellt die Verbindung mit der Luft- Auschlußblock 130 zugeführt. Dieser führt einen druckregelvorrichtung her, die sich im Schiff oder an ersten Anschluß über eii^. Druckleitung 132 einem einer anderen entfernten Stelle beendet. Auf diese Anschlußblock 134 zu, der in ein oberes Gehäuse Weise ist es möglich, über den Schlauch 66 den sta- ao 136 geht. Vom Anschlußblock 130 geht eine Leitischen Luftdruck im Schwinger 10 zu regeln, d. h. tung 138 zum Hochdruckakkumulator 140. Ebeninnerhalb der Kammer 20. so ist ein Niederdruckschlauch 142 über einen An-

Die obere Platte 14 besitzt eine zentrale Bohrung schlußblock 134, die Druckschlauchverbindung 146 68, die so angeordnet ist, daß sie die Positionierung und den Anschlußblock 148 mit dem oberen Gehäuse eines ausgewählten linear variablen Differentialtrans- »s 136 verbunden, während die Niederdnickquelle vom formators 70, nachstehend LVDT genannt, gestattet. Anschlußblock 144 parallel über die Leitung 150 mit Der LVDT 70 besteht aus einer besonders gewickel- einem Niederdruckakkumulator 152 verbunden ist. ten Spule 72, die in geeigneter Weise, z. B. mittels Hoch- und Niederdruckakkumulator 152 bzw. 140 der Manschette 74 so angeordnet ist, daß sie zentral können in der oberen Gehäuseschale 102 vertieft einüber der Bohrung 68 aufgehängt ist. Eine am oberen 30 geschweißt sein.

Ende der Kolbenstange 34 befestigte Stange bzw. ein Ein zusätzliches Akkumulatorgehäuse 154 ist in

Kern 76 bewegt dann eine Länge penneablen Mate- einem abnehmbaren Lukendeckel 156 eingeschweißt,

rials innerhalb der Spule 72 während der hydrau- Dieser Deckel 156 ist mit Griffen 158 versehen. Ver-

lischen Betätigung zur Erzielung einer Veränderung schiedene andere Anschlüsse für elektrische Kabel

des magnetischen Flusses, die elektrisch aufgenom- 35 sind in den Verbindungsstücken It*), 162 und 164

men werden kann, damit sie als Kontrollsignal der für die Zuleitung in das Innere des Schwingers 100

Kontrollstelle an der Oberfläche zugeleitet wird. Der vorgesehen.

Deckel 78 bildet eine wasserdichte Abdeckung über Fig. 4 zeigt einen hydraulischen Linearbetätiger

■Jem Aufbau von Spule 72 und Stange 76. Derartige 170 und die verschiedenen Bauteile und Anschlüsse

1 VDT-Aufbauten sind im Handel erhältlich und ihre 40 im Schwinger 1*0. So ist der untere Wasserkolben

Anwendung in hydraulischen Vibratoren bzw. bzw. die untere Gehäusesciiale 104 starr mit dem

Schwingern ist daher bekannt. Ende der Kolbenstange 172 verbunden, während die

Ein geeigneter Bügel 80 zum Aufhängen ist an der obere Gehäuseschale 102 starr mit dem Zylinder 124

Oberseite der oberen Platte 14 angeschweißt oder des Linearbetätigers 170 verbunden ist.

sonstwie befestigt. Ein Schäkel 82 kann daran ange- 45 Der Linearbetätiger 170 besitzt einen Kolben 176

bracht sein, um eüi zur Aufhingung dienendes Kabel mit einer oberen oder ersten Kolbenstange 178 und

oder Tau aufzunehmen. erstreckt sich als zweite Kolbenstange 180 nach unten,

F1 g. 2 zeigt eine stromlinienförmige, bevorzugte die ebenfalls als Ganzes damit ausgebildet ist und Ausführungsform des grundlegenden, in F i g. 1 ge- weiter oben als Kolbenstange 172 bezeichnet wurde, zeigten Schwingers, so wie er in einer typischen Be- 50 Letztere ist in einer Axialbohrung 182 einer unteren triebsstellung erscheint. Ein Schwinger 100 ist mit Endkappe 184 mittels mehrerer Schrauben 186 z. B. einem oberen, auf das Wasser auftreffenden Kolben acht hochfeste, in gleichem Abstand voneinander an- bzw. einer Gehäuseschale 102 und einem unteren geordnete Kopfschrauben, befestigt. Die untere Endauf das Wasser auftreffenden Kolben bzw. einer kappe i£1 ist im Zentrum der unteren Gehäuseschale Geliäuseschale 104 ausgebildet, die in einer im 55 104 eingeschweißt, und eine geeignete Kopfschraube wesentlichen parallelen Anordnung gehalten und 188 sowie eine Drainagebohrung 190 können vorgedurch einen Balg oder einen flexiblen Abdichtteil 106 sehen sein. Eine nach außen gerichtete Axialbohrung nachgiebig in bezug aufeinander wasserdicht abge- 192 in der unteren Endkappe 184 ist so angeordnet, dichtet miteinander verbunden sind. Die Gehäuse- daß sie eine anzuschraubende Abdeckplatte 194 darin schalen 102 r.nd 104 sind' jeweils als flache Schale 60 aufnehmen kann. Diese ist mit mehreren Kopfschrauausgebildet, so daß beim Schleppen ein möglichst ben 196 und geeigneten Dichtungsringen 198 sicher geringer Wasserwiderstand auftritt. Die Oberseite befestigt, die den Zutritt von Meerwasser zu den der oberen Gehäuseschale 102 trägt einen Befesti- hochfesten Kopfschrauben 186 verhindern, die die gungsständer 108. an dem mittels eines geeigneten Kolbenstange 172 an der unteren Gehäuseschale 104 Schäkels 110 ein Tau 112 befestigt werden kann, das 65 befestigen. Ballast kann in ausgewogener Weise in dazu dient, den Schwinger 100 in der allgemein durch den gestrichelt in 200 wiedergegebenen Räumen den Pfeil 114 gezeigten Richtung durch das Wasser untergebracht sein,
zu schleppen. Dei Kolben 176 besitzt mehrere ringförmige Vor-

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sprünge 202, die die Ringnuten 204 abgrenzen. In Stange aus permeablen Material 270, die darin hin-

jeder derselben sitzt ein Kolbenring 206 zur Abdich- und herbeweglich ist. Das permeable Material 270

tung im Zylinder in an sich bekannter Weise. Es wird von einer Stange 272 und einer Schraube 274

wurde festgestellt, daß im Handel erhältliche Doppcl- getragen, die im inneren Ende der Bohrung 210 be-

dichtungsringc aus Weicheisen od. dgl. geeignet sind. S festigt ist. Diese Art von LVDT-Aufbau ist im Haiv

Das obere Kolbenstangenende 178 des Kolbens 176 del als Modell Nr. 585DT-1OOO der Firma Sanborn

besitzt eine obere Axialbohrung 208, die sich abwärts Co, Walton, Mass., USA erhältlich, und die elektri-

in eine Axialbohrung 210 geringeren Durchmessers sehen Anschlüsse werden an anderer Stelle eröffnet.

erstreckt, die beide Raum für einen linear variablen Sie erfolgen über das Kabel 276, das durch geeignete

Differentialtransformator (LVDT) bilden. io abdichtende Durchführungen von der Wicklung 268

Line obere Endkappe 212 ist fest in der oberen des LVDT nach außen geht.

Gchäuseschale 102 in deren Mitte eingeschweißt, so Die elastisch biegsame bzw. flexible Abdichtung

daß die richtige Einbaufassung entsteht. So ist die 106 ist von besonderer Art, die eine besonders er·

Endkappe 212 mit einem oberen Flansch 214 des wünschte Betriebsweise gestattet und an anderer

Zylinders 174 durch mehrere hochfeste Schrauben 15 Stelle eröffnet und beansprucht wird Die Abdichtung

216. z. B. sechzehn in gleichem Abstand voneinander 106 kann aus dem gewählten biegsamen und clasti-

angeordnete Kopfschrauben befestigt. Ein Abdcck- sehen bzw. flexiblen Material z. B. gewissen Urctha-

flansch 218 des oberen Gehäuses 136 deckt die ncn, Polyvinylchloriden usw. geformt sein. Sie be-

Schraubenköpfe der Kopfschrauben 216 ab, so daß steht aus einem ringförmigen Teil mit oberen und

sie nicht mit Meerwasser in Berührung kommen. ao unteren Flanschen 280 bzw. 282. Jeder dieser Flansche

Der hydraulische Zylinder 174 besitzt eine erste 280 und 282 besitzt eine Lippe 284 bzw. 286 und Zentralbohrung 220 mit einer Zylinderbüchse 222 einen Wulst 288 bzw. 290. Die obere und die untere daran, die in gleitender Berührung mit den ringför- Gehäuseschale 102 und 104 besitzen jeweils unimigen Vorsprüngen 202 und den Kolbenringen 206 laufende Ringnuten 292 und 294, derart, daß die des Kolbens 176 steht. «Der obere und der untere 25 Wütete 288 bzw. 290 der Dichtung 106 in sie einAbschnitt des Zylinders 174 sind mit etwas weiteren greifen, und ein oberes sowie ein unteres Befesti-Senkbohrungen 224 und 226 versehen für die Auf- gungsband 296 bzw. 298 hält die Dichtung 106 in nähme entsprechender Dichtungseinsätze 228 und ihrer Lage. Die besondere Ausbildung des flexiblen 230. Diese bestehen aus im Handel erhältlichen Wulstes hat sich zur Erzielung einer dauerhaften Dichtungsringen, wie z. B. Bronzebüchsen. Übliche 30 flexiblen Abdichtung als besonders wünschenswert Schmie.rv,e#fahren und Dichtungen mit elastischen erwiesen und ist an anderer Stelle eingehender be-Ringcn sind ebenfalls vorgesehen. Die untere Dich- schrieben worden. Die hydraulische Steuerung des tung 230 ist in der Bohrung 226 durch einen Dich- Linearbctätigcrs 170 wird durch ein Servoventil 300. tungsring232 und den Haltering 234 gehalten, der z.B. ein Moog-Servoventil Nr. 79-102, bewirkt eine durch mehrere Kopfschrauben 236 befestigt ist. 35 dreistufige Art Servosteuerung mit hohem Durch-Ebenso ist die obere Dichtung 228 in der Bohrung fluß. Der hydraulische Druck wird über die Druck-224 durch einen geeigneten Dichtungsring 238 und miltclschläuche 142 und 128 am oberen Rahmen 136 den Befestigungsring 240 gehalten, der durch mehrere gemäß F i g. 3 aufgebracht. So ist z. B. eine Seite der Kopfschrauben 242 befestigt ist. hydraulischen Druckleitung über den mit Gewinde

Das obere Gehäuse 136 bildet den Zugang und 40 versehenen Einlaßanschluß 302 zur Leitung 304, die den Schutzdeckel für einen LVDT 244 und schützt in der Wand des Zylinders 174 vorgesehen ist und weiterhin die hochfesten Befestigungsschrauben vor zum Servoventil 300 führt, angeschlossen. Eine ähndcr Berührung mit der korrodierenden Umgebung. liehe Leitung für die andere Seite der hydraulischen Das obere Gehäuse 136 hat mehrere in gleichem Ab- Druckleitung 306 ist gestrichelt dargestellt und in stand voneinander angeordnete Bohrungen 246 zur 45 dem Fachmann bekannter Weise ausgeführt. Ähnliche Aufnahme der Kopfschrauben 248, die den oberen durch Bohrungen gebildete Kanäle in dt Zylinder-Rahmen 136 am Zylinderhaltering 240 befestigen. wand 174 bilden gestrichelt dargestellte Druckan-Auf diese Weise ist das obere Gehäuse 136 sicher am Schlüsse 308 und 310 vom Servoventil 300 zur obc Haltering 240 und dem Zylinder 174 befestigt und ren und unteren Kammer 312 bzw. 314 des hydrauverhindcrt, daß die Kopfschrauben 242 und 216 mit 50 Iischen Zylinders.

dem umgebenden Meerwasser in Berührung gelangen. Der Drucknkkumulator 154 dient zur Feststellung

F.inc obere Abdeckplatte 249 ist dann dicht über dem des unmittelbar außerhalb des Schwingers vorbände

obeien Gehäuse 136 mittels der Kopfschrauben 250 ncn Wasserdrucks zum Zwecke der Regelung unc

befestigt, so daß die hochfesten Kopfschrauben 248 Einstellung. Der Druckakkumulatorkörper 154 be

nicht mit dem korrodierenden Meerwasser in Beruh- 55 sitzt nur ein geeignetes Filtersieb 320 über seine

rung kommen. oberen Öffnung 322. Ein flexibler Beutel oder eine

Die obere Abdeckplatte 249 ist mit einer sich axial Membran 324 ist im Akkumulator 154 derart bcfe

erstreckenden Manschette 252 ausgebildet. Der Zen- stigt. daß das umgebende Wasser frei in den Raun

tralteil der Abdeckplatte 249 ist durch einen Stopfen 326 eintritt und die Membran 324 entspreche™

254 abgedichtet, der den Zugang zu einer Einstell- 60 dem Druck desselben streckt, so daß eine entspre

schraube 256 gestattet. Das Verstellen der Schraube chende Druckänderung im Luftraum 328 crfolgi

256 über eine Gegenmutter 258 und die mit Ge- Diese Änderung wird über einen Luftschlauch 330

winde versehene Schulter 260 gestattet eine leichte eine Durchführung 332 und einen Schlauch 334 ai

Einstellune der LVDT-Aufbaus. Die Einstellschraube die Oberfläche geleitet, wo die Druckänderune fest

256 erstreckt sich abwärts als Einstellbolzen 262. der 65 gestellt wird. Ein mit der Durchführung 338 verbun seinerseits einen Block 264 bewegt, der eine Wick- dener Schlauch 336 dient dazu, den Luftdruck ir

lungsklemme 266 trägt. Die den LVDT abtastende Inneren der Kammer 340 des Schwingers 100 zu vcr

Vorrichtung besitzt "eine Wicklung 268 und eine ändern. Die Luftschläuche 334 und 336 können i

geeigneter Weise gebündelt oder im Steuerleitungsbiindel 118 gemäß F i g. 2 getragen sein.

Ein Lukendeckel 156 ist über einer Luke 342 mittels mehrerer Kopf schrauben 344 dicht befestigt. Er läßt sick leicht mittels der Griffe 158 abschrauben und entfernen und gibt den Zugang zum Inneren der Kammer 340 des Schwingers 100 für Reparaturen, Einstellung oder sonstige Zwecke frei. Ein Zugang zum Inneren kann auch zwischen der oberen und unteren Gehäuseschale 102 und 104 vorgesehen werden, wenn die flexible Abdichtung 106 entfernt oder zumindest auf einer Seite abgelöst wird.

Arbeitsweise: Der Schwinger 100 wird in der Regel von einem geeigneten Fahrzeug aus betrieben, das die erforderliche Ausrüstung, d. h. Hydrauliksystem, Luftdruckregler, elektronische Einrichtung usw. trägt. Der Schwinger 100 kann durch das Hubkabel 116 (F i g. 2) auf und ab bewegt werden, und das Schleppen in der richtigen Lage wird durch ein Schleppkabel 112 ermöglicht, das an einem gewählten Punkt längs des vorderen Schleppanschlusses 108 befestigt i*t. Wenn der Schwinger 100 auf eine vorgewählte Tiefe in das Wasser heruntergelassen wird, kann die an Bord befindliche Luftdruck regelvorrichtung so betrieben werden, daß der statische Luftdruck in Inneren der Kammer 340 in bezug auf den Druck des umgebenden Wassers eingestellt wird. Der Druck in der unmittelbaren Umgebung des Schwingers würde nämlich die biegsame Membran 324 um einen vorausbestimmten Betrag dehnen und dadurch eine entsprechende Vergrößerung des Luftdrucks in der Kammer 328, in den abführenden Leitungen 330 und 334 derart bewirken, daß durch geeignete Messung der Druckänderung an der Oberfläche eine entsprechende Druckanzeige entsteht. Dann kann die Druckluftanlage an Bord derart betrieben werden, daß über die Luftleitung 334 der Druck in Inneren der Kammer 340 auf einen bestimmten Betrag eingestellt wird.

Wenn der statische Luftdruck in Kammer 340 eingestellt worden ist, ist der Schwinger 100 betriebsbereit und kann dann während einer bestimmten Dauer in Schwingung versetzt werden, d. h. mit beliebiger Anzahl von Frequenzen, die im Aufwärts- oder Abwärtsdurchgang auftreten, usw., wie es bei der Lagerstättenerforschung nach diesem Verfahren üblich ist. Es ist dem Fachmann bekannt, daß es in der Regel wünschenswert ist, ein seismisches Ausgangssignal zu erzeugen, daß einen Aufwärts- oder Abwärtsdurchgane von Frequenzen zwischen etwa 85 bis 90 Hertz ist. Zahlreiche Faktoren einschließlich des Zustandes des Meeres- oder Seegrundes und des Untergrundes bestimmen die Wahl der Schwingungsfrequenzen und die Dauer der Schwingungsabgabe.

Die Betätigung des Schwingers 100 wird über die Hydraulikleitungen 128 und 142 und das Servoventil 300 derart bewirkt, daß abwechselnd Druckmittel an die Durchlässe 308 und 310 angelegt oder abgezogen werden, die zu der oberen und unteren Hydraulikkammer 312 und 314 des Linearbetätigers 170 führen. Es ist üblich, daß der Druckmittelzufluß bzw. -abfluß zu den Kammern 312 und 314 sich ergänzend bzw. komplementär erfolgt, so daß die Expansion in der einen und die Kontraktion im gleichen Verhältnis in der anderen erfolgt. Diese alternierende Anlegung von Druckmittel wird durch das Servoventil 300 in wohlbekannter Weise gesteuert.

Wenn also hydraulische Energie angelegt wird, um ίο den hydraulischen Kolben 176 aufwärts und damit die untere Gehäuseschale 104 ebenfalls aufwärts zu bewegen, so wird den Wasserteilchen unterhalb der auftreffenden Seite oder Außenfläche der Gehäuseschale 104 eine Dilatationsbewegung erteilt; dann, is mit Umkehr der Bewegungsrichtung des hydraulischen Kolbens 176 wird die untere Gehäuseschale 104 nach unten gedruckt, und die Wasserteilchen erfahren eine Kompressionsbewegung zur Erzeugung der alternierenden akustischen Wirkung. Der Schwinge ger 100 erzeugt also akustische Energie, die von ihm aus und abwärts durch das Wasser in wohlbekannter Weise geht, um später als zurückgeworfene oder reflektierte seismische Energie empfangen zu werden.

In obigem wird ein neuartiger Schwinger für as Unterwasserbetrieb eröffnet, der eine bessere Ausgangsleistung bei geringerer Wahrscheinlichkeit mechanischen Versagens ermöglicht und zahlreiche Merkmale verwirklicht, wie z. B. stromlinienförmig' Aufbildung, einfacher Betrieb und zusätzliche bau liehe Sicherheit.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Unterwasservibrator für die Seismik nit einem stromlinienförmigen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (100) aus zwei axialsymmetrischen Halbschalen (102 und 104) mit einander zugewandten öffnungen

und miteinander fluchtenden Symmetrieachsen besteht, deren Ränder über ein flexibles Dichtungselement (106) wasserdicht miteinander verbunden sind und an denen jeweils ein Ende eines im Gehäuseinneren untergebrachten Linearschwingers (170) befestigt ist, der die beiden Halbschalen (102 und 104) unter Verformung des Dichtungselements (106) in lineare Schwingungen aufeinander zu bzw. voneinander weg versetzt."

2. Unterwasservibrator nach Anspruch 1. da-

durch gekennzeichnet, daß eine Halbschale (102) des Gehäuses (100) eine nach außen führende Öffnung (320) aufweist, an die im Inneren ein Druckfühler {324 bis 334) für den Wasserdruck außerhalb des Gehäuses (100) angeschlossen ist.

3. Unterwasservibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler einen durch den äußeren Wasserdruck entgegen ehu inneren Luftdruck aufblähbaren Balg (324) enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen