DE2061540C2 - Vorrichtung zum Empfang akustischer Wellen zum seismischen Aufschließen unter Wasser - Google Patents

Description

a) jedes elektrische Kabel C) benachbart jedem seiner Enden über eine dichte Muffe (8) mit Kopf (9) von einem Querschnitt größer als dem des Anschlußkörpers verfügt;

b) die beiden Ansatzstücke (24) der Hohlräume (25; 26" je durch eine Lagerfläche (27), bestehend aus einem Innpnwulst der Wandung jedes Ansatzstücks, auf dem sich der Kopf (9) der Muffe des Kabels abstüvt, getrennt sind;

c) jeder elektrische Verbinder im wesentlichen an das Ende des Teils jedes den zweiten zylindrisch ausgebildeten Hohlraum (26) enthaltenden Ansatzstücks befestigt ist;

d) der Innenquerschnitt der Verbindungsmuffe (23) gleichförmig und im wesentlichen gleich dem Außenquerschnitt des Teils der den zweiten Hohlraum (26) enthaltenden Ansatzstücke (24) ist. wobei dieser äußere Abschnitt gleich für die beiden in die Verbindungsmuffe (23)gesteckten Ansatzstückeist;

e) das Ende der Muffe jedes elektrischen Kabels (8) lösbare Verbindungseinrichtungen (46) zur Befestigung von deren Kopf am Auflager aufweist; und daß

f) die Außenfläche des Kopfs des elektrischen Kabels und die des Teils des Ansatzstücks (24) in dieser Verbindungsmuffe Lager für Dichtungen (36, 45) aufweisen, die den zweiten Hohlraum jeweils gegen die Innenflüssigkeit und gegen das Medium außerhalb der Empfangsvorrichtung isolieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß

3. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück wenigstens einen Kanal (49) für die Durchführung der elektrischen Leiter des Abschnittes unter Verbindung des ersten mit dem zweiten Hohlraums aufweist

a) jede Kupplung der Empfänger durch ein Trägerelement (15) gebildet ist, welches im wesentlichen auf den Innendurchmesser jedes Abschnittes abgestimmt ist, an dem außen diese Empfänger (14a, 146Jbefestigt sind; und daß

b) dieses Trägerelement Nuten (17, 20, 22) in der Seitenfläche für die Durchführung der Leiter und der Schleppkabel aufweist.

Ό Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfang akustischer Wellen zum seismischen Aufschließen unter Wasser, bestehend aus einer Vielzahl röhrenförmiger flüssigkeitsgefüllter Abschnitte mit Kupplungen für die Empfänger seismischer Wellen; und an jedem Ende mit

•5 iinem zwei Hohlräume enthaltenden Ansatzstück gleichen Aufbaus, mit wenigstens einem elektrischen Impedanzanpaßelement; elektrischen Leitern, die die Empfänger verbinden, je einem elektrischen kabel mit einer Vielzahl von Leitern, die an jedem Ende mit einem elektrischen Verbinder verbunden sind, der an jedem j-üiS2izstucri in einer bestimmten Winkellage befestigt ist und mit Schleppkabeln, an denen Befestigungselemente befestigt sind, wobei jedes Ansatzstück in seiner Außenwandung Lager für die an den Schleppkabeln festen Befestigungselemente aufweist und diese Abschnitte miteinander über eine Verbin Jungsmuffe mit Winkelpositionierungs- und Befestigungseinrichtungen für jedes Ansatzstück verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen Vorrichtung in leichter und einfacher Weise die elektrische Verbindung der Elemente untereinander in einem leicht gegen das äußere Medium, jedoch auch gegen das innere Medium abdichtbaren Hohlraum herzustellen, da sonst im Falle eines ungewollten Eindringens von Wasser Kurzschluß erzeugt wird. Dies soll allerdings nicht auf Kosten der leichten mechanischen Verbindung der einzelnen Elemente der seismischen Vorrichtung zum Zeitpunkt des Zusammenset zens oder Ersetzens fehlerhafter Ab*c^hnitte gehen.

Erreicht wird dies überraschend einfach durch die Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch, daß

a) jedes elektrische Kabel benachbart jedem seiner Enden über eine dichte Muffe mit Kopf von einem Querschnitt größer als dem des Anschlußkörpers verfügt;

b) die beiden Ansatzstücke der Hohlräume je durch eine Lagerfläche, bestehend aus einem Innenwulst der Wandung jedes Ansatzstücks, auf dem sich der Kopf der Muffe des Kabels abstützt, getrennt sind;

c) jeder elektrische Verbinder im wesentlichen an das Ende des Teils jedes den zweiten zylindrisch ausgebildeten Hohlraum enthaltenden Ansatz-Stücks befestigt ist.

d) der Innenquerschnitt der Verb'ndungsrpuffe gleichförmig und im wesentlichen gleich dem Außenquerschnitt des Teils der den zweiten Hohlraum enthaltenden Ansatzstücke ist, wobei dieser äußere Abschnitt gleich für die beidpn in die Verbindungsmuffe gesteckten Ansatzstücke ist;

e) das Ende der Muffe jedes elektrischen Kabels lösbare Verbindungseinrichtungen zur Befestigung von deren Kopf am Auflager aufweist; und daß

f) die Außenfläche des Kopfs des elektrischen Kabels und die des Teils des Ansatzstücks in dieser Verbindungsmuffe Lager für Dichtungen aufweisen, die den zweiten Hohlraum jeweils gegen die

Innenflüssigkeit und gegen das Medium außerhalb der Empfangsvorrichtung isolieren.

Dadurch, daß die Ansatzstücke gleich sind, wird die völlige Auswechselbarkeit unabhängig von der Verbindungsvorrichtung sichergestellt Die beiden Hohlräume jedes Ansatzstücks sind durch den Wulst der Innenwandung und nicht durch aufgesetzte Teile, die ja vorher in das AnsatzstüLk eingeführt werden mußten, voneinander getrennt

Jedes Ansatzstück umfaßt in Höhe des ersten Hohlraums in der Wandung ausgesparte Lager für die Befestigungselemente, die an den Schleppkabeln befestigbar sind. Da auch die Verbindungsmuffe gleichförmigen Innenquerschnitt hat, macht deren Form den zweiten Hohlraum symmetrisch und erleichtert den Zusammenbau.

Der mechanische Aufbau der Vorrichtung ist nach der Erfindung wesentlich einfacher als der bei der bekannten Einrichtung, da eine große Anzahl zusätzlich aufzusetzender Bauteile wie Unterlegscheiben, Sitzringe. Ringe wegfallen und somit der Zusammenbau und die Wartung erleichtert werden.

Nachteile wie bei der US-PS 33 76 948 sind nicht in Kauf zu nehmen. Dort ließ sich das elektrische Kabel der Verbindungseinrichtung weder so leicht noch so schnell wie beim Anmeldungsgegenstand einbauen. Dort war eine Muffe gleichförmigen Querschnitts, die mit mehreren aufgesetzten Elementen an die Übergangsstücke befestigt war, vorgesehen, wie z. B. Einsatzstücke, die die elektrischen Verbinderhälften tragen, wobei die Einsatzstücke gegen den Hohlraummantel verriegelt waren. Andererseits ist weder der Zusammenbau noch die Demontage bei der bekannten Vorrichtung leicht möglich: die Übergangsstücke der Abschnitte, aus denen die seismische Vorrichtung besteht, sind nicht gleich; die enthaltenen Hohlräume sind nicht durch ein Auflager (bestehend aus einem Wulst der Innenwandung jedes Übergangsstücks) getrennt, gegen welches einfach der Muffenkopf des elektrischen Kabels durch einfache Befestigungseinrichtungen befestigt werden kann, die sich leicht lösen lassen und die zudem Dichtungseinrichtungen zugeord net sind. Die dichte Trennung bei der bekannten Einrichtung wird durch eine Klebeverbindung sichergestellt, wobei eine harte Epoxyveibindung für die hermetische Abdichtung zusätzlich sorgt.

Auch weist die bekannte Einrichtung keine Muffe gleichförmigen Innenquerschnitts auf. die über radiale Befestigungsmittel befestigbar ist; auch fehlen Dichtungsausbildungen zwischen der Außenfläche jedes Übergangsstücks und dem Innern der Muffe.

Vorteilhaft ist, daß dagegen bei der seismischen Vorrichtung nach der Erfindung die Elemente sich vorfertigen lassen. Die Verbindungsstücke zweier beliebiger aufeinanderfolgender Abschnitte sind mit einem absolut dichten Lager versehen: die elektrischen Leitungen sind hieran angeschlossen.

Die in jedem Abschnitt enthaltenen Schleppkabel sind vereinfacht mit jedem Verbindungsstück verbun den. Bei der Verbindung der Mehrleiterkabel untereinander werden die Leiter jedes Kabels mit einem Leiter verbunden, der unter einer vorbestimmten Winkelstellung am Ende des den zweiten Hohlraum enthaltenden Ansatzstücks festgelegt ist

Dse Verbindung der Kopplung kann in einer elektrisch isolierten Zon<a vorgenommen werden, wobei der zweite Hohlraum dicht gegen die Flüssigkeit ausgebildet wird, die im Abschnitt und in der Umgebung außerhalb der Empfängervorrichtung aufgrund von Dichtungseinrichtungen enthalten ist, die dem Kopf des Mehrleiterkabels und der Außenfläche des Endes des in dieser Verbindungsmuffe enthaltenen Ansatzstücks zugeordnet sind.

Die Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. IA und IB zwei Zugkabel, wie sie in jedem Abschnitt der Vorrichtung enthalten sind;

F i g. 2 das elektrische Mehrleiterkabel, welches an jedem Ende mit Befestigungs- und Dichtungselementen ausgestattet ist;

F i g. 3 eine detailliertere Darstellung jedes Befestigungs- und Dichtungselementes für das in Fig.2 dargestellte Kabel;

F i g. 4 schematisch, wie jede Gruppe von Druckgebern im Inneren jedes Abschnittes untergebracht ist;
F i g. 5 eine Profildarstellung, wie jede Gruppe von Druckgebern im Inneren jedes A' .-chnittcs untergebrach isi;

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung der Verbindungsteile, wie sie an jedem Ende der Abschnitte der Vorrichtung befestigt sind;

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie A-A und teilweise längs der Linie B- B durch die Anordnung der in F i g. 6 gezeigten Verbindungsbauteile;

F i g. 8 eine Draufsicht auf metallische Verankerungsbauteile der Schleppkabel, und

F i g. 9 eine Variante zur Verankerungs- und Befestigungsart der Schleppkabel.

Nach den Fig. IA und IB erkennt man zwei Zugbzw. Schleppkabel von einer Länge gleich der des sie enthaltenden Abschnittes.

Das Kabel 1 ist an jedem seiner Enden mit zylindrischen Stahlmuffen oder Kabelendverschlüssen 2/4 und 2B versehen, die beispielsweise durch Falten in der Form oder durch Formpressen gefaßt v.urdei;

Das Kabel 3 ist auch an jedem Ende mit Muffen 4a und 46 versehen. Im übrigen ist es in regelmäßigen Intervallen, die gleich dem gewählten Abstand für die Druckgeber sind, mit gefalzten oder angequetschten Muffen 5 versehen.

Das in den F i g. 2 und 3 dargestellte Mehrleiterkabel

6 sorgt für die Übertragung der elektrischen Signale, die aus sämtlichen über die Vorrichtung verteilten Gebern stammen. Die zugehörigen Leiter befinden sich in einem Mantel 7 von konstanter Dicke, beispielsweise aus Kunststoffmaterial.

An iedem Ends dieses Mehrleiterkabels 6. das gering'ugig langer als ein Abschnitt ist, ist eine metallische Muffe oder Hülse 8 mit Kopf 9 angebracht, die -lit einer Ringnut i0 versehen ist. in die eine Torusdichtung eingesetzt werden kann. Der Kopf 9 ist durch einen Gewindeteil II verlängert Ein Ring 12 ist innerhalb des Mantels 7 eingelassen und die Muffe außen auf den Mantel aufgeschoben. Die Anordnung wird festgelegt, indem die Wandung der Muffe an mehreren Umfangen 13 zusammengequetscht wird.

Diese Art der Befestigung sorgt auch für die Abdichtung der Leiter gegenüber dem im Mantel enthaltenen öl. Eine gewisse Länge der Hülle wird an jedem Ende derart abgeschnitten, daß die hierin eingeschlossenen Leiter freigelassen werden.

In F i g. 4 und 5 der Zeichnung erkennt man, daß die Druckgeber 14a und 14/j paarweise gruppiert und den Muffen 5, die längs des Kabels 3 verteilt sind, zugeordnet sind. Die Druckgeber sind beispielsweise

von der in der franz. Patentschrift 15 56 971 beschriebenen Art und sind mit einer Umflechtung von drei Leitern 16a, 16Zj und 16c verbunden, welche sämtliche Kombinationen der Reihen- oder Parallelschaltung ermöglichen.

Die Geber 14a und 146 sind einem Zwischenelement 15, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, von einem Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Mantels 18 zugeordnet, welcher jeden Abschnitt der Vorrichtung überdeckt.

Nuten 17a, 176 und 17c(Fig. 5) sind im Element 15 parallel zur Achse des Abschnittes ausgespart, um die Leiter 16a. 166 und 16c passieren zu lassen. Die Ausgangsklemmen 141a und 1416 (Fig.4) der beiden Geber sind über eine Polbrücke oder Anschlußfahne 19a. die in der Nut 17a verläuft, vereinigt. Der Leiter 16a ist elektrisch mit der Mitte 191 dieser Anschlußfahne vprhunHf»n Ctpnmisr» cinrl riip

Ausgangsklemmen der beiden Geber durch eine Fahne 196 verbunden, wobei im wesentlichen in deren Mitte elektrisch der Leiter 166angeschlossen ist.

Nuten 20a und 206 (Fig. 5) sind über die gesamte Länge des Elementes J5 und an dessen Umfang, um die Schleppkabel 1 und 3 passieren zu lassen, ausgespart. Darüber hinaus ist ein l.ager 21 von einer Länge gleich der der Muffe 5 gegen das Kabel 3 gefalzt und im Element 15 ausgespart. Die Muffe 5 wird hierin eingeführt und verankert die Gruppe von Gebern in einer festen Lage. Ein letztes Lager 22 das über die gesamte Länge des Elementes 15 ausgespart ist, läßt das Mehrleiterkabel 6 passieren.

Jeder Abschnitt umfaßt auch einen Transformator oder einen (in den Figuren nicht dargestellt) Impedanzanpassungsvorverstärker. Diese Elemente, und allgemeiner alle die im Mantel angeordneten Meßinstrumente sind auf Elementträgern ähnlich dem Element 15 befestigt und mit den gleichen Nuten 17, 20 und 22 und Lagern 21 versehen.

Diese Nuten und Lager ermöglichen schnelle Montagen und Demontagen der Kabel und der Leiter, die getrennt voneinander gehalten sind und sich so bei Aufroll- oder Abrollmanövern der Vorrichtung nicht aufrollen können und auch nicht durcheinanderkommen.

Aus F i g. 6 und 7 der Zeichnungen erkennt man. daß das Ende des im Mantel 18 enthaltenen Abschnittes mit einer zylindrischen Anschlußmuffe 23 über ein ebenfalls zylindrisches Ansatzstück 24 verbunden ist.

Dieses Ansatzstück umfaßt zwei zylindrische Ausnehmungen 25, 26 die durch ein Auflager 27 mit zwei zylindrischen Auflagerflächen 28 und 29. die durch eine Schulter 27a getrennt sind, voneinander getrennt sind. Die Oberfäche 28 hat einen Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Kopfes 9 des Ansatzes des Mehrleiterkabels. Die Oberfläche 29 hat einen Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des mit Gewinde versehenen Teils 11 eben dieses Ansatzes.

Die Außenfläche des Ansatzes 24 umfaßt Rillungen 30. lotrecht über der Ausnehmung 25 und ihr Durchmesser ist geringfügig größer als der Innendurchmesser des Mantels 18. Die Wandung des Ansatzes 24 weist über einen Teil ihrer Länge eine Abflachung 31 auf. quer zu der eine Gewindeöffnung 32 gebohrt ist, die im inneren des Ansatzstückes 24 mündet und auf die man einen Stopfen 33 (F i g. 6— 7) und eine Dichtung 34 (F ι g. 7) setzt.

In der Außenfläche des Ansatzstückes 24 in der Nähe des Auflagers 27 sind Nuten 35 ausgearbeitet, in denen Torusdichtungen 36 sitzen; auch ist wenigstens ein Lager für eine Gewindeschraube 37 gebohrt. Schließlich ist am Ende 241 des Ansatzstückes 24 auf der Seite des Hohlraums 26 eine elektrische Kupplung 38a ausgebildet.

Der Außendurchmesser des Ansatzstückes 24 in Höhe des Hohlraums 26 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Anschlußmuffe 23. Letztere

ίο umfaßt öffnungen 231 in einer Anzahl gleich der der Gewindelager 37

Die Beschreibung der Verbindung oder des Anschlusses der Schleppkabel 1 und 3 an das Ansatzstück 24 wird durch die F i g. 7.8 und 9 verdeutlicht.

Die Schleppkabel 1 und 3 werden in den Hohlraum 25 des Ansatzstückes (F i g. 7) eingeführt.

Ein Verankerungsstück 39 (Fig.8) von einem niirrhmpwpr im wesenllirhen gleich dem Diirrhmpctpr des Hohlraums 25 und mit Lagern 40. in weichen die Kabel 1 und 3 gleiten, wird in das Ansatzstück eingeführt und blockiert die Muffen 2 und 4, die an den Enden dieser Kabel gefalzt oder angequetscht sind. Dieses Verankerungsstück wird durch Aufschrauben einer Mutter 41 auf das Gewindeende 42 des Ansatzstückes 24 unbeweglich gemacht.

Eine Ausführungsform der Befestigung ist in F i g. 9 darges'sllt. In der Außenfläche des Endes des Ansatzstückes 24 auf der Seite des Hohlraums 25 und in einer Diametralebene sind zwei Nuten 43 für die Durchführung der Kabel 1 und 3 und zwei Lager 44 ausgebildet, in welche die Muffen 2 und 4 eingeführt werden.

Die Muffe 8 des Kabels 7. die mit einer Torusdichtung 45(Fi g. 7) versehen ist und in der Nut 10 angeordnet ist.

wird in das Ansatzstück 24 bis zum Auflager 27 eingeführt und durch eine Mutter 46 blockiert. Das Bündel von Leitern, welches diese Muffe verlängert, wird auf den Stecker oder die Kupplung verteilt, die am Ende 241 des Ansatzstückes 24 angeordnet ist. Ein Positionierungsstift 47 sorgt für die Winkelpositionierung der Kupplung 38a, 386. Um die Verkabelung des Bündels am Leiter zu erleichtern, können Schlitze 242 (F i g. 7 bis 9) in der Außenfläche des Ansatzstückes 24 ausgearbeitet sein.

Die Schleppkabel sind über das Verankerungsstück 39 und die Mutter 41 befestigt

Jede Gruppe von Druckgebern wird längs des Abschnittes durch Einführen jeder Muffe 5 ins Lager 21 positioniert, welches in jedem Zwischenelement 15

so (Fig.4) vorgesehen ist Die Schleppkabel und c*"ϊ drei Leiter jeder Litze 16 werden in entsprechenden Nuten jedes Zwischenelementes eingeführt und an ihrem Ort beispielsweise über Schellen aus Metall oder Kunststoff oder in der Wärme schrumpfbare in den Figuren nicht dargestellten Muffen oder Hüllen gehalten. Die Anordnung der Schleppkabel, der Leiter, der Geber sowie des Transformators oder des Impedanzvorverstärkers wird dann von einem Mantel aus Kunststoffmaterial 18 umschlossen, dessen Enden auf das Ende der die Rillen 30 tragenden Muffe 24 (F i g. 7) geschoben und durch Schellen 48 gefaßt sind.

Die aus dem Transformator und dem Impedanzvorverstärker kommenden Leiter 16 werden in das Ansatzstück 24 eingeführt und auf der elektrischen KüppSung 38s, 3S6 verkabelt Sie durchsetzen das Auflager 27 über ein oder mehrere Kanäle 49, deren Dichtheit beispielsweise durch eine Dichtung, eine Stopfbuchse oder dorch Füllen mit einem Dichtungsma-

lerial sichergestellt ist (keines dieser Dichtungsmittel ist in den Figuren dargestellt).

Die Schleppkabel werden in das Ansatzstück 24 eingeführt und wie vorher beschrieben fixiert. Das Ende des Ansalzstückes 24 eines der Abschnitte, das dem Mantel 18 abgewandt ist, wird dann in die Anschlußmuffe 23 eingeführt. Die Fixierung und die Winkelpositioniuiung dieser beiden Elemente werden durch Schrauben 50 sichergestellt, nachdem die Öffnungen 39 gegenüber den Gewindelagern 37 ausgerichtet wurden. Man führt dann das Ansatzstück des anderen Abschnittes in das Innere der Muffe 23 in gleicher Weise ein und läßt es eingleiten, indem man die Achsen dor Lagerungen 37 und der Öffnungen 39 zusammenfallen läßt. Die elektrischen Anschlüsse, die durch ihre Befestigungen an den Enden 241 der Ansätze geführt

und durch Positionierungszapfen 47 positioniert sind, rasten ineinander selbsttätig ein.

Schließlich wird der Abschnitt oder die Sektion der Vorrichtung mit öl über die Öffnung 52 gefüllt. Man kann, um den Füll- und Entleeningworgang zu erleichtern, den Stopfen 33 mit einer Madenschraube oder einem Rückschlagventil versehen Der Stopfen 33 kann auch durch ein direkt am Ansatzstück 24 befestigtes Ventil ersetzt werden.

Man stellt fest, daß sich die elektrischen Kupplungen 38a, 38b in einem Lager befinden, welches durch die Dichtungen 36 gegen von Außen eindringendes Wasser abgedichtet wurde genauso wie gegen das den Hohlraum 25 füllende Öl, Und zwar über die Dichtung 45.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuncen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Empfang akustischer Wellen zum seismischen Aufschließen unter Wasser, bestehend aus einer Vielzahl röhrenförmiger flüssigkeitsgefüllter Abschnitte mit Kupplungen für die Empfänger seismischer Wellen; und an jedem Ende mit einem zwei Hohlräume enthaltenden Ansatzstück gleichen Aufbaus, mit wenigstens einem elektrischen Impedanzanpaßelement; elektrischen Leitern, die die Empfänger verbinden, je einem elektrischen Kabel mit einer Vielzahl von Leitern, die an jedem Ende mit einem elektrischen Verbinder verbunden sind, der an jedem Ansatzstück in einer bestimmten Winkellage befestigt ist und mit Schleppkabeln, an denen Befestigungselemente befestigt sind, wobei jedes Ansatzstück in seiner Außenwandung Lager für die an den SchleppkaDeln festen Be/e>tigungseiemente aufweist und diese Abschnitte miteinander über eine Verbindungsrnuffe mit Winkelpositionierungs- und Befestigungseinrichtungen für jedes Ansatzstück verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß