DE2147827A1

DE2147827A1 - Vorrichtung zur Emission von Schallwellen durch Implosion

Info

Publication number: DE2147827A1
Application number: DE19712147827
Authority: DE
Inventors: Jean Saint Germain-en-Laye; Magneville Pierre Laurent, (Frankreich). GOId 5-04
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1970-09-24
Filing date: 1971-09-24
Publication date: 1972-05-10
Also published as: DE2147827C3; NL171628B; FR2106820A5; DE2147827B2; US3770080A; GB1322823A; JPS544881B1; NL7113166A; CA953015A

Description

Institut· ?rannaii? 4u Pe triviales Carburante et Lubrifianftn,

Ru«11-Maimai»on» Frankreich Vorrichtung Bur Balsslon von Schallwellen durch Implosion

Erfindung betrifft eine Torrichtung ear Bnlselon you Schallwellen In «In«« flüssige· Mediua, dl· insbesondere auf die seieaische Veereaproapektlen anwendbar

Unker den Vorrichtungen_f die daa IvploslGnaphänowen aua Aueeenden von Schallwellen ausnutzen, kann man beiepieleweiee die in der US-Patenteehrift 3 369 627 beschriebene nennen. Diese Yorrlohtung wird getaucht und umIaBt in wesent lichen einen «ylindrischen KOrper, der an einen Ende ait einer ersten Scheibe reraehen let Bin la Bjllndrischen Körper gleitender Kolben wird durch eine pneumatische Anordnung bewegt, die mit einer hydraulischen Anordnung imsaaaenwirkt, und nivat während seιπργ Bewegung eine ewelte Scheib»» \YiLt. Diese wird in einer Arbeitsetufo gegen die

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erste Scheibe gepreßt; keine Kraft wirkt auf die Außenfläche de3 Kolbens., Wenn man in einer weiteren Arbeitößbufe schnell mittels Druck eine erhebliche Kraft auf die Außenfläche des Kolbens wirken läßt„ ac hebt aich die zweite Scheibe plötzlich von der ereten Scheibe ab_y erzeugt einen Hohlraum„ in den das Wasser aus der Umgebung mit Kraft einbricht und durch Implcuion Schallwellen erzeugt,

Erfindungsgemäß soll unter 'Ausnutzung der Iinpiosicn eine Vorrichtung geschaffen werden, die verglichen mit der vorbeBohrio» benanj andersartig 1st., Brf iiidungagemäß ist iaj wesentlichen ein mit Wandungen versehener Hohlkörper vorgesehen, wobei gegen die» Wandungen ein Dichtungselement intermittierend angepreßt wird In einer der Arbeitsstufen Is'c das Innere des Hohlkörpers von dem umgebenden Wasser abdichtend getrennt und einem Druck ausgesetzt., der In extremer Weise schwächer als der außen herrschende Druck let,

In einer weiteren Arbeltestufe hebt man In dem für den Schuß gewählten Augenblick sehr schnell die durch daa Dichtungselement erzeugte Abdichtung auf und setzt so das Innere des Höhlkörpers mit der Masse des umgebenden Wassere In Verbindung Das Wasser bricht plötzlich in das Innere dienes Körpers ein und erzeugt so Schallwellen durch Implosion,

Nach einer bevorzugten Ausführungsfoma wird das Abdichtungselement durch eine nachgiebige Membran gebildet, die oelbnt die Abdichtung entsprechend der Verformung, die sie erfährt, sicherstellt oder*aufhebt.

Diese Vorrichtung hat gegenüber der bekannten Torrichtun/; -\nn Vorteil _t daß ein schnellex* Verschleiß der Baukeile vermieden wird. Tatsächlich wird nlimlich einerseits keinerlM .natal Llaches und uohweres Bauteil in Bewegung gt» a ο fr. Bt und die oohnj lt'n TranelationsbeWHßuugen auagüuoteberi M nhi/iui^ou. el!«· fknni ι einer Be_f!chtl(lIgung außgeiiehef; ulnÄ, r'niloti f« ϊ^}.

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Andererseits let die plötzlich in dea für den Schuß gewählten Augenblick vorgesehene öffnung ausreichend groß besessen, damit sich keine Karltatlon au den Wandungen des Hohlkörpers einstellt, . . "

Dartiberhinaus wird die der Anordnung gelieferte Energie vollständig zur Erzeugung der Stoßwelle benutzt, ganz im Gegensatz zur bekannten Anordnung, bei der ein Teil der Energie auegenutzt wird, u» den hydrostatischen Druck sowie die Reibungskräfte zu überwinden, die durch die schnelle Verschiebung einer Platte hervorgerufen wurden=,

Die Erfindung soll nun genauer mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert werden, in denen

Figur 1 schematisch einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung zeigt, bei der die Membran sich in Dichtungestellung befindet;

Figur 2 zeigt echeaatisoh einen Sohnitt durch die Vorrichtung, wobei die Membran die Abdichtung nicht mehr sicher stellt; und

Figur 3 zeigt ein Arbeitsscheaa der Vorrichtung für einen Schußzyklus.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist, ist ein an einem Ende durch einen Boden 2 geschlossener Hohlkörper 1 vorgesehen. Ein beispielsweise metallisches Rohr 3« das im Innern des zylindrischen Körpers 1 angeordnet ist und eine größere Länge als dieser aufweist, durchsetzt den Boden 2.

über einen Teil seiner Länge ist es von Offnungen 4 gegen das offene Ende des Xörpero 1 hin durchsetzt. Ein durch eine

-e nachgiebige Meabran 7 gebildetes Dichtungs-

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element ist in dichter Weise an die Außenwandung des Rohres auf zwei zu diesem unterschiedlichen Niveaus durch die Befestigungeanordnung 5 t>ssw_e 6 zu beiden Seiten dee Teile des die Öffnungen 4 enthaltenden Rohres 3 angeordnet,

Ein anderes Rohr 6 durchsetzt den Boden des zylindrischen Körpers und mündet in diesem. Es ist einerseits über einen Schieber mit drei Stellungen an den Druckluftauslaß eines Druckluftaggregate 9 über einen Speicher für Druckluft 10,-andererseits mit der Saugseite des Aggregats 9 und mit einer Unterdruckkammer 11 verbunden, Der Schieber V₁ besitzt eine Schließstellung. Das Rohr 3 ist über einen Schieber V₂ einerseits mit dem Druckluftspeieher 10 und andererseits mit der Unterdruckkammer 11 verbunden, Bin el.Schieber EV ist auf dem Rohr 3 «wischen dem Schieber V₂ und dem der Membran zugeordneten Teil des Rohres angeordnet.

Die Elemente 9, 10, 11, V₁ und V₂ sind auf einem Schiff angeordnet, während die Gesamtanordnung der am zylindrischen Körper festen Elemente getaucht ist und mit dem Schiff beispielsweise über ein nicht dargestelltes flexibles Rohr verbunden ist, welches Schleppeinrichtungen, wie z.B. die leitungen 3 und 8 enthält.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung soll mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 näher erläutert werden» welche die Vorrichtung in zwei unterschiedlichen Arbeitestufen zeigen, sowie mit Bezug auf Figur 3, in der ein Sebußarbeitsoyelus H erläutert ist. der zwischen einem Schuß N-1 und einem Schuß N+1 erfolgt,

In einer ersten Stufe, in der die Membran 7 sich in Ruhestellung» in nicht-abdichtender Stellung* befindet, wird der getauchte zylindrische Körper 1 mit Wasser gefüllt, Die Membran 7 ist gegen das Rohr 3 dicht befestigt, ihr Innenvolumen ist gegen die Fltiesigkeitsumgebung isoliert

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Befindet sieb der Schieber V₁ in geeigneter Lage* so gibt man in das Innere des zylindrischen Körpers 1 über das Rohr 8 Druckluft bei eines Druck höher als dem hydrostatlachen Druck, Das Wasser, das den Körper 1 füllte» wird ausgeschoben. In einer zweiten Terfahrensstufe, das Wasser ist bereits aus dem zylindrischen Körper gedrückt, öffnet man den el. Schie.be* EV und schickt in das Rohr 3 über das Ventil V^ Druckluft, die durch die öffnungen 4 in die durch die Membran begrenzte Kammer 12 eindringt. Diese bläht sich und legt sich gegen die Innenwandung des zylindrischen Körpers 1 (Fig. 1) und sohließt so einen Raum 13.. der andererseits durch den Boden 2 und die Innenwandung des Körpers 1 begrenzt ist. Wenn der Druok in der Kammer 12 ausreichend ist. um eine gute Abdichtung sicherzustellen, schließt man dan el. Schieber EV wieder. Der Raum 13 ist dann gegen das äußere Piüssigkeitemedium isoliert,

In einer dritten Stufe, der Schieber V.. befindet sich in Verbindung/der Unterdruckkammer 11, saugt man über das Rohr 8 die im Raum 13 enthaltene Luft an und stellt im wesentlichen Vakuu« in diesem her, Gleichseitig stellt man im wesentlichen Vakuum im Teil des Rohres 3 her» der sich «wischen el. Schieber BV und Schieber V» befindet« wobei dieser sich dann ebenfalls in Saugstellung befindet>

Man stellt dann den Schieber V^ in Schließstellung; der Schieber V₂ befindet sioh immer noch in Saugstellung und der el. Schieber EV in Schließstellung»

In einer vierten Arbeitsstufe, in dem für den Schuß gewählten Augenblick, öffnet man den el. Schieber EV₀ Die durch die Membran 7 begrenzte Kammer 12 entleert sich plötzlich von ihrer Luft durch die öffnungen 4 und die Membran 7, die nachgiebig ist. legt sich gegen das Rohr 3 und öffnet so einen großen Ringdurchlaß la zylindrischen Körper 1, in den dae Wasser plötzlich eindringt. Ea stellt sich dann auf dem Boden

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des Körpers 1 im Augenblick, wo die Wassennasse hier gegensohlägt, eine Druckwelle ein, die in vollkommener Weise brauchbar für die seismische Prospektion ist.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung sur Ealeeion τοη Druckwellen Ia flüssige« Medium« gekennselohnet ie wesentlichen durch einen getauchten Hohlkörper alt einer Wandung und eines Boden; durch ein rersenkbaree Dlohtungeelesent In Zuordnung eu Einriebtungen, die ee intermittierend gegen die Wandung des Hohlkörpers drücken und so diesen Körper veaafcopfe« und duroh einen Rau» la Innern des KOrpere svlsohen Boden und Dichtungseleaent, der alt Einrichtungen sun Einführen und Abfuhren τοη Fluid rersehen ist.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1), daduroh gekennseiohnet, daß das Dichtungselement aus einer nachgiebigen»eine blähbare Kaaaer bildenden Meabran (7) besteht. .
3«) Vorrichtung nach Anspruch 2), daduroh gekennselohnet, dafi die Einrichtungen sub interaittlerenden Andrücken der Meabran (7) gegen die Wandung das Hohlkörpers (1) aus einen Rohr (3) bestehen, dessen einer fell τοη Offnungen (4) durchbohrt 1st, wobei das Rohr in diese Kamaer (13) eindringt und einer Vorrichtung sur Verdichtung und sue Ansaugen (9; 10) des Huldes dieser Xaaaer sugeordnet ist. '
4.) Vorrichtung naoh Anspruch 3) dadurch gekennselohnet, daß dieses PIuid aus luft besteht«
5.) Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennselohnet, daß diese Einrichtungen sua Einführen des fluids in und sum Abführen aus diesen Raue aus einea in dieses Raum mündenden Rohr (8) in Zuordnung su einer Vorrichtung cur Verdichtung und zua Ansaugen dieses Fluide (9; 10) bestehen.

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6.) Vorrichtung nach Anspruch 5), dadurch gekennzeichnet, daß dieses FLuid aus Laft besteht.

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