DE2911570A1 - Traegervorrichtung fuer im getauchten zustand bewegte geraete - Google Patents
Traegervorrichtung fuer im getauchten zustand bewegte geraeteInfo
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Description
Trägervorrichtung für im getauchten Zustand bewegte Geräte
Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für Geräte, die im getauchten Zustand auf einer im wesentlichen konstanten
Tiefe bewegt werden sollen.
Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einer Vorrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie Gegenstände wie ozeanographische
Forschungsgeräte transportiert und sich hierbei auf einer bestimmten Tauchtiefe fortbewegt, wenn sie durch ein Schiff
gezogen wird. Zum seismischen Aufschließen in Wasser oder zur Untersuchung des Meeresbodens verwendbare Geräte wie
Emissionsquellen für seismische Wellen, Empfangseinrichtungen, Sonare und Echosonden lassen sich beispielsweise mit einer
Einrichtung, wie sie erfindungsgemäß vorgeschlagen werden soll, transportieren.
Auf dem Fachgebiet bekannt ist eine Vorrichtung mit zwei Rümpfen positiver Schwimmfähigkeit, welche durch eine mittige
eine Quelle für seismische Wellen tragende Profilplattform und
zwei Traversen verbunden sind, von denen die eine, die vorne
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angeordnete , mit einem beweglichen Tauchquerruder versehen ist. Letzteres wird durch ein Steuersystem betätigt, das zum
Ziel hat, die Vorrichtung auf einem vorher bestimmten Tiefenniveau zu stabilisieren. Die Emissionsquelle wird hydraulisch
von einem schleppenden Fahrzeug aus vermittels einer Magnetventilanordnung betätigt. Mehrere Einrichtungen können gleichzeitig
geschleppt werden.
Die Vorrichtung nach de,r Erfindung soll sich dazu eignen nicht nur auf einem bestimmten Tiefenniveau eine große Anzahl
ozeanographischer Geräte zu tragen und/oder zu halten; ihr Aufbau soll darüber hinaus auch sehr robust und besonders
geeignet für den Tauchtransport starker seismischer Quellen sein.
Hierzu geht die Erfindung aus von einer Trägereinrichtung mit einem beweglichen Tauchquerruder, dessen Verstellung
durch Steuereinrichtungen betätigbar ist, die empfindlich für Änderungen der Tauchtiefe sind.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einrichtung in Kombination einen steifen Träger, bestehend aus einer
seitlich fest mit zwei Längsträgern verbundenen Platte, wobei das bewegliche Querruder zwischen den beiden Längsträgern
und vor dem Träger angeordnet ist sowie ein längliches Schwimmkörperelement umfasst, das unter einer gewissen
Entfernung oberhalb des Trägers durch Befestigungseinrichtungen gehalten ist.
Der völlig steife Träger nimmt die Kräfte aufgrund des Arbeitens einer seismischen Quelle ohne weiteres auf. Das weiter
von der oder den seismischen Quellen entfernte Schwimmkörperelement hält diese Beanspruchungen ohne weiteres aus. Darüber
hinaus hat diese Anordnung den Vorteil, den Schwerpunkt in
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Kielmitte oder den Auftriebsmittelpunkt zu senken und somit die Stabilität der Einrichtung noch zu erhöhen.
Die Vorrichtung kann eine Aufeinanderfolge mehrerer Trägereinrichtungen
umfassen, die miteinander über flexible Zugkabel sowie über ein Mehrkanalkabel verbunden sind, das
vom Schiff aus mit einem Fluid·unter bestimmtem Druck gespeist ist, wobei dieses Kabel unter Abstand angeordnete
Verbindungselemente umfasst, die dazu bestimmt sind, je mit einem entsprechenden Verbindungselement jeder Trägereinrichtung
verbunden zu werden. Die Einrichtungen zur Verbindung untereinander sind so ausgebildet, daß sie die
kombinierte Verwendung einer gewissen Anzahl von Trägereinrichtungen erleichtern.
Darüber hinaus können die Befestigungseinrichtungen eine Anordnung umfassen, die es ermöglicht, seitlich das Schwimmkörperelement
bezüglich des Trägers zu verschieben. Diese Ausbildung erleichtert den Zugang zu den auf dem Träger
installierten Geräten sowie den Absenk- und Aufhievvorgängen der Vorrichtung, insbesondere wenn es sich um Teile einer
größeren Anordnung, wie weiter unten beschrieben werden wird, handelt.
Die Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in
Fig. 1 eine Gesamtdarstellung der Trägereinrichtung; Fig. 2 ein Trägergestell für das Schwimmkörperelement;
Fig. 3 schematisch eine Ausbildung eines Elements des Steuersystems, welches empfindlich für Änderugen
im hydrostatischen Druck ist;
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Fig. 4 eine Teildarstellung des vorderen Trägerteils allein entsprechend einer Variante der Ausführungsform nach
Fig. 1; und
Fig. 5 eine Teildarstellung im Längsschnitt durch die Ausführungsform
der Fig. 4.
Die Einrichtung umfasst im wesentlichen einen steifen Rahmen oder Träger 1 negativer Schwimmfähigkeit, der unter einem
Schwimmkörperelement oder Schwimmer 2 aufgehängt ist. Der steife Rahmen umfasst zwei Längsträger 3 und 4; jeder dieser
Längsträger ist an einem ersten Ende mit einer ersten geneigten Platte 5, 6, die das Vorsteuer bildet, und am zweiten Ende
mit einer zweiten das Richtungsschwert bildenden Platte 7, 8 versehen. Die beiden Längsträger 3, 4 sind steif aneinander
über Querelemente befestigt, die beispielsweise durch zwei Profilplatten 9, 10 gebildet sind, die jeweils mit einer
Lagerung für ein ozeanographisches Gerät, beispielsweise eine seismische Quelle 11, versehen sind. Die beiden Längsträger
können auch über eine dritte andere ozeanographische Geräte tragende Platte 12 verbunden sein. Im vorliegenden Fall
trägt die dritte Platte eine Kammer oder einai Senkkasten 13 mit einer Gruppe von Steuerungen, die beispielsweise gebildet
werden durch hydraulische und elektrische Geräte, die zur Betätigung der beiden seismischen Quellen 11 notwendig sind.
Die ersten das Vorsteuer bildenden Platten 5, 6 sind mit Lagerungen für die Drehachse eines beweglichen Querruders 14
versehen. Die beiden Platten 5,6 sind weiter über eine ebenfalls profilierte Querversteifung 40 verbunden. Vorzugsweise
ist das bewegliche Querruder 14 oberhalb der durch die beiden Längsträger 3, 4 bestimmten Ebene angeordnet. Die beiden
Platten 5, 6 umfassen auch Befestigungspunkte für zwei Schleppkabel 15. Die Kammer 13 umfasst einen Verbindungsanschluß 16,
auf den sich ein entsprechendes Verbindungsteil 17 setzt.
An das Verbindungsteil 17 schließen sich zwei umhüllte Mehrkanalkabel 18 und 19 an. Das Kabel 18 umfasstein mit Verankerungs-
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punkten 21 für die Schleppkabel 15 versehenes Zwischenelement
20. Das Kabel 18 ist, wenn es sich um eine einzige Vorrichtung oder eine solche am Anfang eines Schlepps von ähnlichen Vorrichtungen
handelt, mit einem nicht dargestellten Schleppfahrzeug verbunden. Ist vor der Einrichtung eine andere
ähnliche Einrichtung angeordnet, so wird das Kabel 18 mit dem Verbindungsteil 17 des vorhergehenden verbunden.
Mit dem Verbindungsteil 16 sind ebenfalls hydraulische und/ oder elektrische Kabel 42 für die Speisung der transportierten
Geräte angeschlossen.
Steuereinrichtungen sind beispielsweise mit dem Längsträger 3 verbunden. Sie umfassen einen Zylinder 22, in welchem
ein Element sich unter der Wirkung der Veränderungen in der Druckdifferenz zwischen dem hydrostatischen Druck und
einem im Zylinder herrschenden Gegendruck verschieben kann. Dieses Element wird beispielsweise (Fig. 2) gebildet durch
eine bewegliche Wand 23 eines Balgens 24, der im Zylinder angeordnet und mit einem Ende an dessen Innenwand befestigt
ist. Der Balgen 24 ist so ausgebildet, daß er sich hauptsächlich entsprechend der Längsrichtung des Zylinders ausdehnen
oder zusammenziehen kann. Das Innere des Balgens steht über eine Leitung 25 (Fig. 1) mit dem Verbindungsteil 16
und über dieses mit einer vom Schleppfahrzeug aus einstellbaren Druckquelle in Verbindung. Die bewegliche Wandung 23
des Balgens ist auch dem hydrostatischen Druck ausgesetzt. Eine Stangen- und Hebelanordnung ist so ausgebildet, daß
sie die geradlinige Verschiebung der beweglichen Wandung 23 in eine dem beweglichen Querruder 14 erteilte Schwenkbewegung
umformt. Diese Anordnung umfasst eine an der beweglichen Wandung 23 des Balgens feste Stange 26 sowie einen ersten Hebel
27, der so ausgebildet ist, daß er bezüglich des Längsträgers 3 verschwenkt und durch die Bewegung der Stange 26 in Drehung
versetzt wird. Eine zweite Stange 28 ist am ersten Hebel 27
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einerseits und an einem zweiten Hebel 29 andererseits befestigt, wobei letzterer der Drehachse des beweglichen Querruders
14 zugeordnet und mit diesem verbunden ist- Eine Rückstellfeder 39 ist beispielsweise mit dem steifen Rahmen 1
mit dem einen Ende und mit dem Hebel 27 mit dem anderen Ende verbunden. Sie übt eine Rückstellkraft aus, deren Wirkung
dahingeht, das bewegliche Querruder nach oben zu neigen.
Die relative Anordnung der die Steuereinrichtungen bildenden Bauteile sowie ihre Abmessungen sind derart gewählt, daß dann,
wenn die Anordnung sich unter Wasser auf der Tiefe entsprechend dem im Balgen 24 ausgeübten Gegendruck verschiebt, das bewegliche
Querruder sich in neutraler Stellung befindet. Kommt die Vorrichtung wieder nach oben,so längt der Balgen 24 sich und
seine durch die Gruppe von Stangen und Hebeln übertragene Verschiebung führt dazu, das bewegliche Querruder nach unten
zu neigen und ein Eindringen nach unten hervorzurufen. Wenn dagegen die Vorrichtung nach unten geht, so verkürzt sich
der Balgen 24 und seine auf das bewegliche Querruder 14 übertragene Bewegung führt dazu, das Querruder nach oben
zu neigen und die Anordnung zum Aufsteigen zu bringen. Mittels einer vom Schleppfahrzeug aus zu steuernden Modifikation des
in einem Balgen herrschenden Gegendrucks kann man nach Wunsch die Tauchtiefe, in der das oder die Geräte sich bewegen, verändern.
Die Steuereinrichtungen können mehrere durch Stangen- und Hebelanordnungen mit dem beweglichen Querruder gekoppelte
Anordnungen umfassen, um die Wirksamkeit der Tiefensteuerung zu erhöhen.
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Man kann die vorher beschriebenen Steuereinrichtungen auch durch solche mit elektrischer Betätigung ersetzen.
Die Vorrichtung umfasst des weiteren Einrichtungen zur Befestigung der Plattform 1 an den Schwimmkörper 2, der
beispielsweise aus einem einzigen Schwimmkörperelement länglicher Gestalt gebildet ist. Die Befestigungseinrichtungen
umfassen zwei Haltestäbe 30, 31, die am Schwimmkörper jeweils an seinem vorderen und seinem hinteren Teil
befestigt sind. Die beiden Haltestäbe 30, 31 stützen sich mit ihren Enden jeweils gegen steife Gestelle 32,-33 ab,
die fest mit der Plattform 1 verbunden und beispielsweise als Rohrgestell ausgeführt sind.
Jeder Haltestab ist an einer Befestigungsplatte 34 (Fig. 3) befestigt. Das Schwimmkörperelement besteht aus
drei Teilen. Der mittlere Teil 2b ist mit dem vorderen Teil 2a und mit dem hinteren Teil 2c über Befestigungsplatten
34 verbunden. Die Enden jedes Befestigungsstabes 30, 31 greifen in zwei Aufnehmerteile oder Kappen 35, die
am oberen Teil jedes steifen Rahmens 32, 33 angebracht sind. Befestigungsstifte oder-stangen 35, 36 durchsetzen jede
Kappe und jedes Ende des Haltestabes und ermöglichen es, den Schwimmkörper 2 an das steife Gestell an vier Befestigungspunkten
festzulegen. Wenn jedoch zwei Befestigungsstifte auf ein und der gleichen Seite des Schwimmkörperelementes
entfernt werden, lässt sich dieses bezüglich der steifen Gestelle um zwei andere Befestigungsstife verschwenken.
Schließlich sind nachgiebige Kabel 37, 38 vorne und hinten
am Schwimmkörper 2 und jeweils an den geneigten das Vorsteuer bildenden Platten 5, 6 und an zweiten Richtungsschwerte
bildenden Platten 7, 8 befestigt.
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Im Wasser ist in der Ruhelage die Schwimmfähigkeit der Einrichtung
positiv.
Nachgiebige Mehrkanalkabel 18, 19, sind auf an Bord des Schiffes vorgesehene Drehtrommeln gespeichert. Wenn eine
solche Einrichtung nach der Erfindung oder eine Gruppe von Einrichtungen ins Wasser abgelassen werden soll, so geht dies
so vor sich:
- Man löst zwei Befestigungsstifte 36, die die Haltestäbe
30, 31 ein und des gleichen Elementes 2 halten, löst die nachgiebigen Kabel 37, 38 und lässt das Schwimmkörperelement
bezüglich des Trägers 1 verschwenken;
- man wickelt das Mehrkanalkabel vom Drehkopf ab und drückt ein Verbindungsteil 17 in den entsprechenden Verbindungsanschluß 16 des Senkkastens 13 der Vorrichtung;
- der Schwimmkörper 2 wird zurück an seinen Platz auf den beiden Befestigungsgestellen gebracht, man fixiert die
nachgiebigen Kabel 37, 38, welche den Schwimmkörper mit dem Träger verbinden und man hängt die Schleppkabel an
ein Befestigungszwischenteil 20 des flexiblen Mehrkanalkabels 18.
Die Vorrichtung kann nun ins Wasser abgelassen werden. Wird eine Anordnung solcher Vorrichtungen verwendet, so beginnt
man die vorhergehenden Vorgänge mit sämtlichen der folgenden Vorrichtungen, indem man das Mehrkanalkabel von seinem Speicherdrehkopf
abrollt und die Verbindungsteile 17 sowie die Schleppkabel mit anderen Verbindungsanschlüssen 16 und anderen Zwischenteilen
verbindet, die unter regelmäßigem Abstand über dem Mehrkanalkabel vorgesehen sind.
Befindet sich die Gruppe von Vorrichtungen im Wasser, so gibt man in die Balgen sämtlicher Steuereinrichtungen
einen Bezugsdruck, der der gewünschten Tauchtiefe entspricht, was dazu führt, daß die beweglichen Querruder sich nach unten
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ORIGINAL INSPECTED
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neigen land das Eintauchen mit Beginn des Schleppvorgangs
hervorgerufen wird.
Bei Ende des Benutzungsvorgangs wird das Mehrkanalkabel
auf den Speicherdrehkopf aufgerollt. Die Vorrichtungen werden nacheinander durch Verschwenken jedes Schwimmkörpers 2
bezüglich seiner Befestigungsgestelle 32, 33 an Bord gehievt; man löst die Mehrkanalkabel 18, 19 aus ihren Befestigungspunkten mit der Plattform und man wickelt sie auf den
Drehspeicherkopf.
Nach der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsvariante, in der der Schwimmkörper nicht dargestellt ist, ist ein zusätzliches
Querruder 41 etwas vor der Profilplatte 9 angeordnet und nach hinten geneigt. Dieses Querruder 41 hat
zur Folge, daß die unter der Profilplatte 9 durchgehenden Wasserströmungsfäden kanalisiert werden und somit die
Stabilität der Vorrichtung verbessert wird. Im übrigen kann hierdurch die Tiefensteuerung der Vorrichtung erleichtert
werden.
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eerse
Claims (16)
1. Trägervorrichtung für im getrauchten Zustand auf
im wesentlichen konstanter Tiefe von einem Wasserfahrzeug geschleppte Geräte mit wenigstens einer Trägereinrichtung
mit einem beweglichen Tauchquerruder, dessen Verstellung durch auf Änderung der Tauchtiefe ansprechende Steuereinrichtungen
betätigbar ist, dadurch gekennzeich net, daß die Trägereinrichtung besteht aus:
einem Träger (1), gebildet durch wenigstens eine seitlich an zwei Längsträgern (3;4) feste Platte, wobei das bewegliche
Querruder (14) zwischen den beiden Längsträgern (3;4)
und vor dem Träger (1) angeordnet ist; und aus einem länglichen Schwimmkörperelement (2), das durch
Befestigungseinrichtungen (30;32) ein gewisses Stück über den Träger (1) gehalten ist.
2. Trägervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufeinanderfolge mehrerer
Trägereinrichtungen, die miteinander über flexible Zugkabel und ein Mehrkanalkabel (18), das vom Wasserfahrzeug
aus mit Fluid bei einem bestimmten Druck gespeist wird, verbunden sind, wobei dieses Kabel unter Abstand angeordnete
Verbinderelemente aufweist, die je mit einem entsprechenden Verbinderelement jeder Trägereinrichtung verbindbar
sind.
3. Trägervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen
so ausgebildet sind, daß das Schwimmkörperelement (2) seitlich bezüglich des Trägers (1) zur Freigabe des oberen Teils
des Trägers (1) im Augenblick der Herstellung der Verbindung
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zwischen dem Verbinderelement des Mehrkanalkabels (18) und dem Verbinderelement (16;17) der Trägervorrichtung
verschiebbar ist.
4. Trägervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen
wenigstens einen am Träger (1) festen Zylinder aufweisen, wobei ein translatorisch bezüglich des Zylinders (22)
bewegliches Element (24) sich unter der Wirkung der Druckdifferenzänderungen zwischen dem hydrostatischen
Druck und einem Gegendruck im Zylinder (22) verschiebt und eine Einrichtung zur Umformung der Translationsbewegung
des beweglichen Elements in eine dem Querruder (14) erteilte Schwenkbewegung vorgesehen ist.
5. Trägervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zum Umformen
der Translationsbewegung in eine Schwenkbewegung aus einer Anordnung von Stangen und Hebeln (27-36) bestehen.
6. Trägervorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Rückstellfeder (39) , deren
eines Ende bezüglich des Trägers fest ist und deren anderes Ende mit der Umformungseinrichtung verbunden ist.
7. Trägervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e kennzei chnet , daß das bewegliche Element einen
Balgen (24) umfasst, der mit einem Druckfluid gefüllt ist, das im wesentlichen den hydrostatischen Druck auf der gewählten
Tauchtiefe ausgleicht, wobei der Balgen (24) mit einem ersten Ende am Zylinder (22) und am anderen Ende mit
den Umformungseinrichtungen (25) befestigt ist.
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8. Trägervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das transportierte Gerät
durch wenigstens eine Quelle (11) zum Aussenden seismischer Wellen gebildet und mit einer ersten Platte (5)
der steifen Trägereinrichtung (1) verbunden ist; und daß eine Steuereinrichtung für die Emissionsquelle an
einer zweiten Platte (7;8) befestigt ist.
9. Trägervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Steueranordnung in
einem Senkkasten (13) untergebracht und mit dem Wasserfahrzeug über ein lösbares dichtes Verbindungssystem
verbunden ist.
10. Trägervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungssystem
wenigstens ein Druckfluidzuführungsrohr sowie elektrische
Kabel umfasst, die in ein und dem gleichen nachgiebigen Mehrkanalkabel (18) zusammengefasst sind.
11. Trägervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Schwimmkörperelement (2)
an zwei Haltestäben (30;31) fest ist, die je mit seinem vorderen und seinem rückwärtigen Teil verbunden sind und
daß Befestigungseinrichtungen zwei steife Gestelle umfassen, die jeweils mit Abstützstellen für die Haltestäbe
verbunden sind, wobei wenigstens eine der Abstützstellen jedes Stabes das Verschwenken des Schwimmkörperelements (2)
bezüglich des steifen Trägers (1) ermöglicht.
12. Trägervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen
auch Elemente umfassen, die einerseits am Schwimmkörperelement (3) und andererseits an den Längsträgern (3;4) des steifen
Trägers befestigt sind.
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13. Trägervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Mehrkanalkabel (18)
ein Zwischenbauteil (20) zum Einhängen der am steifen Träger (1) festen Schleppkabel (15) aufweist.
14. Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet ,
daß der Träger (1) ein Querruder (41) zum Richten der Strömung des unter der Platte strömenden Wassers aufweist.
15. Trägervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen
elektronische Betätigungsvorrichtungen umfassen.
16. Trägervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das von jeder Trägereinrichtung
transportierte Gerät gebildet wird von wenigstens einer Quelle zur Abgabe seismischer Wellen, die mit einer
ersten steifen Trägerplatte verbunden ist; und daß eine Betätigungsanordnung für die Emissionsquelle in einem
an einer zweiten Platte festen Senkkasten installiert ist, wobei die Betätigungsanordnungen mit dem Wasserfahrzeug
über das Mehrkanalkabel (18) verbunden sind.
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