DE1698383A1

DE1698383A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer seismischen welle an der erdoberflaeche

Info

Publication number: DE1698383A1
Application number: DE19641698383
Authority: DE
Inventors: Lauren G Kilmer
Original assignee: Sinclair Research Inc
Current assignee: Sinclair Research Inc
Priority date: 1963-10-07
Filing date: 1964-10-03
Publication date: 1973-11-22
Also published as: IL22199A; ES304730A1; NL6411674A; AT274408B; OA00715A; DE1698383B2; GB1085897A; DK138520B; DE1698383C3; DK138520C; DK581676A; US3314497A

Description

τ>τη/τ /uu (® Frankfurt a. Main

PW/Lu/Hh Gr.Bc!»nheimerSir,39

2. Oktober 1964 . \

SINCLAIR RESEARCH, INC

600 Fifth Avenue, Few York / USA

Dr. Expl.

Vorrichtung zur Erzeugung einer seismischen Welle an der Erdoberfläche,

Die Erfindung bezieht sich auf die geophysikalische Prospektion und Untersuchung und betrifft im besonderen eine Vorrichtung, mittels derer der Erdoberfläche ein Kompressionsimpuls mitgeteilt werden kann_o

Eine Grasexplosion, die in einer geschlossenen ausdehnbaren Kammer stattfindet und di»e an der Berührungsfläche Erde/Luft · * gegen eine große Masse abläuft, die über einer derartigen Gasexplosionestelle angeordnet ist, kann dazu verwendet werden, der Erdoberfläche unterhalb der Gasexplosdonsstelle einen Kompressionsimpuls mitzuteilen und dadurch eine seismische /eile zu erzeugen, v/enn die Explosion durch eine Vorrichtung begrenzt wird, die ein starres Oberteil (das das Gewicht der großen Masse trägt) und ein starrea Unterteil mit in senk· rechter Richtung ausdehnbaren Seitenwänden aufweist,, dann ist die erzeugte seismische Welle für die seismische Prospektion

309847/QGQ*

mit Hilfe von Refraktions- und Reflexionsverfahren anwendbar, weil der der Erdoberfläche mitgeteilte Impuls sehr energiereich ist und weil man seine Zeitdauer außerordentlich kurK wählen kann.

Es wurde gefunden, daß die gesamte nutzbare Energie in einer solchen Vorrichtung in dem Augenblick der Explosion der Erde mitgeteilt wird, bevor irgendeine bedeutsame Aufwärtsbewegung des Oberteils der Vorrichtung als Folge der Explosion auftritt. Deshalb ist es tunlich, die Kammer, in der die Explosion eingeschlossen ist, in dem Augenblick zu öffnen, in dem eine vertikale Ausdehnung der Seitenwände auftritt. Es leuchtet jedoch ein, daß eine gewisse vertikale Bewegung der Seitenwände möglich sein muß, damit die Energie der Explosion auf die Erde übertragen werden kann. Dementsprechend ist es überflüssig, eine - der Einfachheit halber Gasexplosionsvorrichtunggenannte - Vorrichtung dieser Art so zu bauen, daß sie eine große vertikale Ausdehnung der Seitenwände ermöglicht. Jedoch ist es unbedingt notwendig, daß die Seitenwände der (Jasexplosionsvorrichtung solange dicht abschließen, wie der Oberteil sich nach oben bewegt, um das Austreten explodierender Gase durch die Seitenwände zu verhindern, durch die eine Luft« welle erzeugt werden könnte, die die Beobachtung der gewünschten seismischen Welle störend beeinflussen würde_o

Unter Berücksichtung dieser Bedingungen wurde festgestellt ₉ &s.C eine äußerst wirksame Abdichtung der Seiten\rande einer

Gasexplosionsvorrichtung vorgesehen v/erden kann, ohne daß es notwendig ist, eine Seitenwandung als eine zusammenhängende Konstruktion, ZoB. in der Art eines Blasebalgs,, oder - als Alternativlösung - eine Seitenwandung aus dicht schließend zusammenpassenden, relativ zueinander gleitend verschiebbaren Teilen auszubilden« Somit kann die erfindungsgemäße Gasexplosionsvorrichtung zum Aussenden einer seismischen Welle derart ausgebildet v/erden, daß sie einen festen Oberteil oder Deckel und einen festen Unterteil oder Boden aufweist, die in ihrer Ruhelage zusammen eine Kammer bilden, in der eine Gasexplosion stattfinden kann, dis jedoch derart miteinander verbunden sind» daß sie sieh relativ zueinander bewegen können. Jedoch wird eine solche vertikale Bewegung vorzugsweise durch eine elastische oder federnde Verbindung begrenzt, die den Oberteil und den Unterteil unter Vorspannung zusammenhält» Innerhalb der Gasexplosionsvorrichtung ist eine dynamische Dichtung vorgesehen, die an der Innenseite unmittelbar an dem Spalt der Verbindungsatelle zwischen dem Oberteil und dem Unterteil der Gasexplosionsvorrichtung angeordnet ist« Die Dichtung hat die Form eines Ringes aus elastischem Material, der dicker ist als jede mögliche Spaltöffnung an der Verbindungsstelle zwischen Oberteil und Unterteil der Gasexplosionen vorrichtung, so daß im Falle einer Gasexplosion innerhalb der Sxplosicnsvorrichtung der Dichtungsring gegen den Spalt an der Verbindungsstelle gepreßt wird,

Der Oberteil der Explosionsvorrichtung ist vorzugsweise so

309847/0004

ausgebildet, daß er im liojcifialMl auf den Dichtungsring aufliegt, der auf diese V/eise einen federnden Puffer für den Oberteil bildet, so daß die Gefahr der Erzeugung eines zweiten Impulses an der Erdoberfläche nach einer Explosion, wenn dann der Oberteil nach Freigabe des explodierten Gases in der Explosionsvorrichtung in seine Ruhelage zurückfällt, auf ein Mindestmaß verringert wird· Vorzugsweise bilden außerdem der

Oberteil und der Unterteil der Gasexplosionsvorrichtung eine teleskopartige Verbindung an ihren Seiten, damit der Abstand des Oberteils ■'rom. unterteil an der Verbindungsstelle in aus— reis&gndeES IaSe begrenzt werden kann, um ein Herausdrücken des elastischen Dichtungsringes durch den Spalt an der Verbindungsatelle nach außen su verhindern« Damit die elastische Verbindung _s lie den Oberteil und den Unterteil der Explosionsvorrioiitang nnter Vorspannung zusammenhält, nicht überbeanspruD>i^:; wird_f ist ferner vorzugsweise eise Ausgleichs- oder ) Ventilvorriohtung angeordnet, die es ermöglicht, die Kraft des explodierten Gases in dem Augenblick freizugeben, in dem sich Isr Oberteil und der Unterteil der Explosionsvorrichtung relativ sueiaander bewegen, Bas ist auch besonders dort wiiasslissiswert ₉ wo aslirere Explosionen an einem bestimmten Aufstallusgspunkt im Gelände erforderlich sind_o

Anhand der Saichnungen ist die Erfindung beispielsweise näher erläutert, und zwar seigti

J«

Figo 1 eine isometrische Ansieht einer erfindungBgemäßen

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt entsprechend der Linie 2-2 der Figo 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. 2;

Figβ 4 in ähnlicher Darstellung wie Fig· 3 die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Abdichtung, und

Fig, 5 einen horizontalen Schnitt auf der Linie 5-5 der Figo2

Die Bezugszahl 10 (vgl. Fig. 1 und 2) bezeichnet eine erfindungsgemäße Crasexplosionsvorrichtung. Die (Jasexploaionsvor— richtung 10 besteht im wesentlichen aus einem Oberteil 11, einem Unterteil 12, einem Dichtungsring 13, einem Ventil 14 und aus einem Auslaß oder Auspuff 15»

Der Unterteil 12 (vgl. auch Fig· 3 und 4) besteht aus einer kreisrunden Stahlplatte 16, die an ihrem äußeren Rand einen aus einem Stück bestehenden, nach oben gerichteten, zylindrischen Flansch 17 aufweist, der an seinem oberen Ende einen aus einem Stück bestehenden, sich nach außen erstreckenden, schmalen, ringförmigen Flansch 18 besitzt·

Der Oberteil betsteht aus einer ringförmigen dicken Stahlplatte 19» deren AuSendurchmeoser etwas größer ist als der

308847/00G4

BAD ORIGINAL

Außendurohmesser des Flansches 18, und die mit vier kleinen, mit Gewinde versehenen, senkrechten öffnungen 20 versehen ist, die in Abständen von jeweils 90° über die Platte 19 verteilt, ungefähr in der Mitte zwischen ihrer Mittelöffnung 21 und ihrem äußeren Rand angeordnet sind« Unterhalb der Platte 19 befindet sich ein koaxial angeordnetes, im allgemeinen ringförmiges Teil 22 aus Gußeisen, das an der Unter« seite der Platte 19 angeschweißt ist. Das Gußstück 22 hat ungefähr die gleiche Höhe wie der Flansch 17 der Grundplatte 16 und einen etwas geringeren Außendurchmesser als der Flansch 17, so daß die obere Platte 19 koaxial über der Bodenplatte 16 angeordnet v/erden kann, wobei sich das Gußstück 22 innerhalb des Flansches 17 befindet und von diesem einen geringen Abstand hat.

Das Gußstück 22 hat eine Mittelöffnung 23 mit ungefähr dem gleichen Durchmesser wie die öffnung 21 und weist an der Unterseite seines Außenrandes eine Ausnehmung auf, die einen ringförmigen Sitz 24 bildet und so bemessen ist, daß sie den Unförmigen Dichtungsring 13 aufnehmen kann. Das Gußstück 22 weist ferner vier vertikale Bohrungen 25 auf, die im Abstand von 90° verteilt und so angeordnet sind, daß sie in ihrer Lage mit den ein Gewinde aufweisenden öffnungen 20 in der Platte 19 übereinstimmen und sich mit diesen decken.

Der Fig. 3 ist zu entnehmen, daß der Dichtungsring 13» fier aus Chloropren-Kautschuk hergestellt ist, auf der Oberseite der

309847/0004

Grundplatte 16 genau innerhalb des Flansches 17 ruht, so daß der Sits 24 darauf aufliegt_o Vorzugsweise, ist der Ring 13 von einer solchen MdCe₅ daß die Unterseite des Gußstücks 22 einen geringen Abstand von der Oberseite der Grundplatte 16 aufweist imd ds^ö die Seiten des Ringes 13 die Seite des Gußstücke 22 unterhalb des Sitzes 24 und die Innenseite des Flansches 17 gerade"berühren.

Der Unterteil 12 und der Oberteil 11 werden mittels eines Ringes 26 zusammengehalten, der die Flansche 17 und 18 ringförmig einschließt» Der Ring 26, der den Querschnitt eines auf des Kopf stehenden T besitzt, besteht aus einem senkrechten zylindrischen Teil 27 ₉ ^!äer an seinem unteren Ende nach innen und außen sich erstreckende, ringförmig© Sisge 28 und 29 aufweist, und ist an der Unterseite des iinSenr-ndes der Platts 19 mittels einer Anzahl von Kopfschrauben 30 befestigt ₉ die sich nach oben durch öffnungen erstrecken,, die in Abständen voneinander auf dein äußeren ringförmigen Steg 29 dee Rings 26 angeordnet sind_s und daren Bolaenenden in entsprechend in der Unterseite des Randes dar Platts .19 angeordnete Gewindebohrungen eingeschraubt sind und so äsn Hing 26 gegen die Unterseite ier Platts 19 festlagen*,

33er Innendurchmesser des sylindrischen Teiles des Rings 26 ist so bemessen, daß er gegenüber dem Plansch 18 des Unterteils 12 ein geringes Spiel besitzt, so daß der innere ringförmige Steg 28 am unteren 3nde des Rings 26 in Abstand unterhalb des

309847/0004

Flanechea 18 angeordnet ist, um ein Band 31 aue hartem Chloropren-Kautschuk zwischen dem Ring 26 und dem Plansch 17 aufzunehmen. Das Gummiband 31 weist eine solche Querschnittsform und -größe auf,'daß es im allgemeinen den Raum zwischen dem unteren inneren Steg 28 des Rings 26 und dem Planach 18 ausfüllt. Wie in den Pig. 3 und 4 klar gezeigt ist, weist das Band 31 auf seinem Umfang eine Anzahl von runden Öffnungen ) 32 aufο

2>aa Ventil 14 "besteht aus einem Ventilkörper 33, einem Kolben (Ventilelement) 34» einer Schraubenfeder 35 und einem Käfig 36 zur Aufnahme der feder. Als ganzes besteht der Ventilkörper 33 aus zwei, koaxialen zylindrischen Wandungen 37 und 38, die in Abstand voneinander angeordnet sind, wobei sie an ihren unteren Hfrkäen mittels einer "beide Wandungen verbindenden, ringförmigen Sndwandung 39 abgeschlossen werden» und die an ihren oberen Enden offen sindo Die äußere Mantelwandung 37 weist ar* ihrem oberen Ende einen sich nach außen erstreckenden ringf&t*aigsn ]?lanaoh 40 auf und hat einen etwas geringeren Durchmesser als dis Öffnungen 21 und 23, so daß der Ventilkörper 33 in den öffnungen 21 und 23 angeordnet werden kann, wobei der Flansch 40 auf der Oberseite der Platte 19 aufliegt· Die imere Wandung 38 hat eine bearbeitete Innenfläche, die eine (den Innendurchmesser erweiternde) Ausnehmung zeigt und eine Anzahl von öffnungen 41 an ihrem unteren Ende aufweist, die eine Verbindung zwischen dem Ringrauin innerhalb der Wandungen

309847/0004

37 und 38 und der Mittelöffnimg des Ventilkörperg 33 hersteilenο

Der Kolben 34 ist ein bearbeitetes (Jußstüsk von solchen Abmessungen, daß es innerhalb der zylindrischen Wandung 38 dicht abschließend, jedoch beweglich anliegt und hat einen Flansch 42 an seinem oberen Ende, der in der Gegenbohrung im oberen Ende der Innenfläche der Wandung 38 angeordnet ist_s um die M abwärtsgerichtete Bewegung des Kolbens 34 in einer Stellung zu begrenzen, in der das untere geschlossene Ende dee Kolbens 34 sich in einer Ebene mit der Unterseite des Gußstücke 22 befindet, wenn der Kolben 34 in die Ilittelöffnung dea Ventilkörpers 33 von dessen oberem Ende aus eiagesetst wird»

Der Federkäfig 36 besteht aus einem kursen Stafclsylinder 43» der an seinem oberen Ende mit einem Gewinde ve^p^hen ist, und der an seinem unteren Ende einen nach außen vorspringenden ringförmigen Plansch 44 ha« und der zwei sich schneidende Stahlplatten in seinem oberen Innenraum aufweist, die ein Kreue 45 bilden. Der zylindrische Teil 43 des Feäerkäfigs 36 hat denselben Innendurchmesser wie die Hantelwandung 37 des Ventilkörpers 33 und ist oberhalb des Ventilkörpers 33 angeordnet» wobei der ringförmige Flansch 44 des Federkäfigs 36 auf dem Flansch 40 aufliegt. Ber Federkäfig 36 wirä du^eii ein® Anzahl von Kopfschrauben 46 in dieser Lage gehalten*. &£e .i& Öffnungen in den Flanschen 40 un€ 44- sitze**, die sick -ιί-ί* entsprechend angeordneten Sev/indelsG&rimgeK in der üragefeimg ösr Bohrung 21

der Platte 19 decken, so daß die Schraubenfeder 35 zusammengedrückt zwischen der Unterseite des Kreuzes 45 und der Oberseite der geschlossenen Unterseite des Kolbens 34 fest eingespannt ist· Der gegenseitige Abstand der Pederv/indungen bei dieser Lage der Feder 35 und die Länge des Kolbens in Beziehung sur Lage des Kreuzes 45 sind so gewählt, daß, wenn der Kolben 34 nach oben in die Lage verschoben v/ird, in der die Feder 35 am stärksten zusammengedrückt ist, öffnungen 41 in der Mantel« wandung 38 vollständig freigegeben werden und so eins Terbir^nng des Raumes, der zwischen dem Unterteil 12 und dem Oberteil gebildet v/ird, mit dem Ringraum zwischen den Vandungen 3? und 38 des Ventilkörpers 33 und somit mit der äußeren Umgebung der Explosionsvorrichtung 10 durch den Federkäfig 36 hindurch herstellen· Der Auspuff 15, der in einer beliebigen übliches Bauweise ausgeführt warden kann, die Tiefpaßfilter-Eigenschaften zeigt, und vorzugsweise eine obere Sperrfrequenz in der GröOen-Ordnung von 5 Hz hat, ist mit seinem offenen unteren Ende auf dem oberen Ende des Zylinders 43 des Federkäfigs 36 aufgeschraubt und weist seitliche Öffnungen 47 an seinem oberen geschlossenen Ende auf, die den Austritt von Gasen ermöglichen, welche aufwärts durch das Ventil 14 in den Auspuff 15 gel&ngan^ Innen ist der Auspuff 15 hohl, wie die Abbildung darstellt* und in der lutte ist er erv/eitert, wie die Bezugszahl 48 zeigt· Eine kegelstumpfförmige Ablenkhaube 49 ist an dem oberen Ende des Auspuffs 15 über den öffnungen 47 angeordnet und erstreckt sich naah unten und außen bis unterhalb der

Öffnungen 47» Vorzugsweise Wimen, die öffnungen 47, die r 30^847/0004

der Ablenkhaube 49 überdeckt werden, in mehreren Reihen oben an dem Auspuff 15 angeordnet sein«. Bas obere Ende des Auspuffs 15 kann außerdem mit äußeren ringförmigen Ablenkplatten 50* versehen sein, die innerhalb der Ablenkhaube 49 in gewissem Abstand von dieser angeordnet sind, wobei jede Ablenkplatte 50* zwischen zwei benachbarten Reihen von Cffnungen 47 an dem

Auspuff 15 befestigt ist» %

Die Sasexplosionsvorrichtung 10 (vgl. Pig. 1 bis 5) ist außerdem mit einem flachen zylindrischen, an seiner Obarseite offenen Behälter 50 ausgerüstet, der aus folgenden, mit ihm fest verbundenen Teilen besteht ί einer zylindrischen ?5antelwandung 51» einer ringförmigen Bodenplatts 52, aus sich naeia außen erstreckenden ringförmigen flanschen 55 und 54 an dem oberen bzw, unteren Ende der Mantelwandung 51 und aas vier aufrecht— stehenden Hülsen oder Buchsen 55, deren untere Enden in *

öffnungen in der Platte 52 münden, die mit den öffnungen 20 fluchten, jedoch einen größeren Durchmesser als diese besitzen. Außerdem weist die Mittelöffnung der Platte 52, die einen größeren Durchmesser ala die Plansche 40 und 42 des Yentilkörpers 33 und des Pederkäfigs 36 hat, eine einstückige, aufrechtstehende Hülse oder Buchse 56 auf, deren unteres "Snde in die Ilittelöffnung hineinreicht. Der Behälter 50 ist ferner mit zwei etwas gebogenen Streben 57 und 53 versehen, die nebeneinander angeordnet sind, deren benachbarte 3nden sich fast berühren, die an die Innenseite der Mantelwandung 51 angeschweißt sind und deren Mittelstücke nach außen voneinander

309847/0004

weggebogen sind, wobei sie die Hülse 56 zwischen sieh aufnehmen_o

An seiner Außenwand weist der Behälter 50 zwei nach außen vorstehende kurze Achsstümpfe 59 auf, die diametral entgegengesetzt in den Ilantelwänden 51 befestigt sind, und zwar jeder Achsstumpf in der Nähe der benachbarten Enden der Streben 57 und 58» Die Achsstümpfe 59 können zum Tragen der 6-asexplosionsvorrichtung 10 in einer gabel- oder bügeiförmigen Vorrichtung verwendet werden. Falls erwünscht, kann der Behälter 50 zur besonderen Beschwerung einen Bleieinguß innerhalb der MantelYiandung 51 erhalten. In diesem Fall bilden die Hülsen oder Buchsen 55 und 56 einen Zugang zu den öffnungen 20 und au dem Ventil 14.

Die Sasexplosionsvorrichtung 10 erfordert außerdem ein System zum Einfüllen und Sünden des Gases, das allgemein durch die Bezugsisahl 60 bezeichnet ist (vgl. Figo 1 und 2). Das Ladpfe und Sündungssystem 60 besteht grundsätzlich aus vier aufrechtstehenden Leitungen 61, die an ihren oberen Enden durch ein Kopfstück 62 verbunden sind, das es ermöglicht, die mit einem Ventil ausgerüsteten Anschlußleitungen 63 und 64+ die zu Vorratsbehältern für Propylen oder andere geeignete brennbare "ase und für Sauerstoff führen, voneinander zu trennen«,

Jede aufrechtstehende Leitung 61 besteht aus einem Rohrstück 65« das an seinem unteren Ende in eine G-ewindebohrung 20 in der

309847/0004

Platte 19 eingeschraubt ist und aus einer Vierwege-Armatur 66, die auf dem oberen Ende des Rohrstücks 65 aufgeschraubt ist. Das Kopfstück 62 besitzt ^m allgemeinen geeignete Anschlußstücke, Krümmer, T-Stücke und Rohrstücke, die einen U-förmigen Anschluß zur Verbindung der oberen öffnungen der Vierwege-Armatur 66 mit den mit je einem Ventil ausgerüsteten Leitungen 63 und 64, die vorzugsweise mit dem unteren Ende des U verbunden sind, ermöglichen«.

Acht Zündkerzen 67, deren Ilasseelektroden entfernt sind, sind derart in den seitlichen öffnungen der Armaturen 66, und zwar zwei Stück an jeder Vierwege-Armatur 66, angeordnet und so miteinander verbunden, daß die isolierten Elektroden 68 eines jeden auf diese /eise zugeordneten Kerzenpaares 67 sich innerhalb der Armatur 66 gegenüberstehen (vgl. Pig. 2)» Außen sind die so angeordneten acht Zündkerzen 67 elektrisch in Reihe geschaltet und an eine geeignete elektrische E&srgiequelle 69 angeschlossen, die eine hohe Spannung, im allgemeinen in der Größenordnung von 70.000 Volt, in jedem beliebigen Augenblick an den Zündkerzen liefern kann_o

Im Betrieb wird die Gasexplosionsvorrichtung 10 an einer geeigneten Stelle im Gelände aufgestellt, wobei das Unterteil 12 an einer Stelle auf dem Boden abgesetzt wird, die frei ist von großen Steinen und anderem unerwünschten Material. Im allgemeinen ist die Feder 35 so weit zusammengedrückt, daß der Kolben 34 sich nicht eher bewegt als bis der Druck innerhalb

309847/0004

-H-

der Explosionsvorrichtung 10 bis auf etwa 2,1 atü angewachsen ist.

Die mit einem Ventil versehenen Leitungen 63 und 64 werden alsdann geöffnet, um so lange Propylen und Sauerstoff einströmen zu lassen, bis in der Explosionsvorrichtung ein Druck von etwa 0,14 atü erreicht ist. (Es leuchtet ein, daß eine stöchiometrisehe Mischung von Sauerstoff und Propylen gewählt wird, und daß man dies sehr einfach dadurch erreicht, daß man

die Gase derart einleitet, daß die Partialdrücke der Gase dem Molverhältnis der stöchiometrischen Mischung proportional sind, d.h. im Verhältnis O₂ ϊ ^G3^H6 " 4,5 : 1 stehen.)

Sobald die Explosionsvorrichtung 10 entsprechend gefüllt ist, werden die mit einem Ventil versehenen Leitungen 63 und 64 geschlossen. Eine Explosion kann in einfacher Weise dadurch, ausgelöst werden, daß man die IToehspannungsquelle 69 zu dem gewünschten Zeitpunkt einschaltet, worauf eine hohe Spannung an dem in Reihe geschalteten Kreis der acht Zündkerzen 67 anliegt. E3 leuchtet ein, daß im Falle des Versagens irgendeiner Zündkerze 67 wenigstens zwei wirksame Funkenstrecken von einer Elektrode 68 gegen Erde oder gegen eine andere Elektrode 68 in jedem Fall vorhanden sind, so daß die Detonation der Gasmischung innerhalb der Explosionsvorrichtung 10 ausgelöst wird, wobei die Explosion praktisch gleichzeitig mit der Energiezuführung zu den Zündkerzen 67 erfolgte

309847/0004

TXg₆ 3 ?.ε±£ΐ einen Schnitt durch den Dichtungsring 13 und die uingebendsn Bauteile der Gasexplosionsvorrichtung 10» Wenn die Explo si ölvorrichtung 10 gefüllt wird, v/eist der Dichtungsring 13 einen .praktisch kreisförmigen Querschnitt auf und die Oberflächen des Flansches 17₉ der Platte 16 und des Gußstücks 22 tangieren den Dichtungsring 13» Jenn jedoch die Gase explodieren, treibt die Ausdehnung der explodierenden Gase unmittelbar im Anschluß an die erste Stoßwelle der Explosion, die die hier interessierende seismische \7elle erzeugt, da3 Gewicht des Oberteils 11 und die damit verbundenen Bauteile relativ zum Unterteil 12 nach oben und ist dabei bestrebt, das elastische Band 31 susammenzudrücken, das dabei, wenn auch nur begrenzt, nachgeben kann, weil es, wie vorstehend beschrieben, mit öffnungen versehen ist_a Zu diesem Zeitpunkt preßt der Druck der explodierenden Gase den Dichtungsring 13 dicht gegen die Verbindungsstelle swischen dem Plansch 17 und dem Gußstück 22 (vglo Figo 4-)» deformiert den Ring 13 im ganzen und hebt gleichzeitig den Ring 13 zusammen mit den sich nach oben bewegenden Bauteilen, die auf der Platte 19 ruhen, an.

In demselben Augenblick jedoch, in dem die Relativbewegung dee Unterteils 12 zum Oberteil 11 auftritt, wird der Kolben 34 noch schneller angehoben, so daß eine Abzugsverbindung zwischen dem Innenraum der Gasexplosionsvorrichtung 10 und der äußeren Umgebung auf dem Wege über das Ventil 14 und den Auspuff 15 hergestellt wird_e Diese Abzugsverbindung kommt so schnell zustande, daß in der Regel der Druck im Bruchteil einer Sekunde

BAD ORIGINAL 309847A0004

« 16 «

abfällt, und der Oberteil 11 wieder auf den Unterteil 12 zurückfällt. Im allgemeinen ist nach einem solchen Rückfallen, das durch den Dichtungsring 13 gedämpft wird, der Druck der nicht ausgetretenen Yerbrennungsgase, die zwischen dem Oberteil 11 und dem Unterteil 12 surückbleiben, wesentlich geringer als der Atmosjjhärendruck, nämlich in der Größenordnung von 0,35 ata« Polglich ist es im !Tormalfall bei der !Erzeugung von Explosionen in stetiger Folge nicht notwendig, das Innere der Gasexplosionevorriehtung 10 beim Wiederfüllen zu reinigen, und somit kann das 7iederfüllen so ."schnell geschehen, daß man wiederholte Explosionen in außerordentlich kurzen Zeitabständen durchführen kamu

309847/0004

Claims

Patentansprüche :

1«, Vorrichtung zur Erzeugung einer seismischen Veils an der Erdoberfläche, dadurch ,^kennzeichnet, daß ein starrer Unterteil (12) und ein starrer, über dem Unterteil angeordneter Oberteil (11) eine in vertikaler Richtung ausdehnbare geschlossene Kammer bilden und eine einen Spalt aufweisende Verbindung zv/ioehen dem Oberteil und dem Unterteil an deren Uantelv/andungen vorgesehen ist, daß ferner Einrichtungen (26₉ 28, 30, 18, 31) vorgesehen sind, die das Oberteil (11) und das Unterteil (12) derart nachgiebig miteinander verbinden, daß eine begrenzte Vertikalbewe^ung des Oberteils (11) relativ zu dem Unterteil (12) möglich ist, und daß ein elastischer Dichtungsring (13) zwischem dem Oberteil (11) und dem Unterteil (12) an der Innenseite der Verbindungsstelle angeordnet und gegen den Spalt angedrückt ist«

2ο Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (13) auf dem Unterteil (12) angeordnet ist und der Oberteil (11) auf dem Dichtungsring (13) ruhto

3* Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen zwei teleskopartig zueinander verschiebbaren Bauteilen (17, 22) gebildet wird, von denen das eine (22) einen Teil des Oberteils (11) und das andere (17) einen Teil des Unterteils (12) bildet.

309847/0004

~ 18 -

Vorrichtung nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß das zu dem Oberteil (11) gehörende teleskopartig verschiebbare Bauteil (22) innerhalb des zu dem Unterteil (12) gehörenden teleskopartig verschiebbaren Bauteil (17) angeordnet ist_e

5ο Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche₉ dadurch gekennzeichnet, daß ein System (60) τοη Lade- und Sündungsvorrichtunge.n. für das Gas mit der Explosionskammer verbunden ^ ist und Leitungen (61, 62, 63_S 64, 66) aufweist, die eine Verbindung τοη außen zu der Kammer herstellen, über dem Oberteil (11) angeordnet sowie mit dieser verbunden sind, und daß mindestens ein Paar von Elektroden (68) isoliert in einem Leitungstei.1 (6) des Systems angeordnet ist₌ und darin eine Zündstrecke bildet₀

6ο Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (61, 62, 63, 64, 66) eine Anzahl von Anschlußstücken (61.) aufweisen, die die Verbindung von außen au der Kammer ψ herstellen, wobei jedes Leitungsanschlußstück (61) zwei isolierte Elektroden (68) auf v/eist, die darin eine Funkenstrecke bilden und die isolierten Elektroden derart miteinander verbunden sind, daß die Funkenstrecken elektrisch in Reihe geschaltet sindo

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Auspuffeinrichtungen (14, 41, 37, 38, 15; vorgesehen sind, die die Kammer mit der äußeren Umgebung der

309847/0004

BAD ORIGtNAL

Vorrichtung (10) verbinden und die Teile'(37, 38, 41) aufweisen, welche in Oberteil (11) eine öffnung bilden, und die ein Yentil (14) besitzen, das in der Öffnung (33) angeordnet istj, da;3 für gewöhnlich die durch die öffnungen der Teile (37, 3S₅ 41!gegebene Verbindung der Kammer mit der äußeren Umgebung verschließt und auf einen \"orausbestimniten Druckanstieg in der Kammer einstellbar ist, bei dessen Auftreten die Verbindung hergestellt wird.

Der Patentanwalt:

309847/0004

BAD ORIQiNAL