NL7906918A - Inrichting voor het door implosie uitzenden van akoestische golven in een vloeistof. - Google Patents

Description

t~ ' ...... ^ a

79.3429/Ke/MvC

_ 1 _

Aanvraagster: INSTITUT FRANCAIS DU PETROLE te Rueil-Malmaison,

Frankrijk.

Titel : Inrichting voor het door implosie uitzenden van akoestische golven in een vloeistof.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd: Jacques CHOLET

Pierre MAGNEVILLE Jean CASSAND.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het door implosie uitzenden van akoestische golven, in het bijzonder bruikbaar op het gebied van seismisch onderzoek op zee.

Er zijn inrichtingen bekend die geschikt zijn voor 5 het uitzenden van akoestische golven door implosie, bestaande uit twee ten opzichte van elkaar beweegbare elementen die, tezamen met tenminste één soepel membraan waardoor ze aan hun omtrek zijn verbonden, een gesloten ruimte begrenzen waarbinnen een druk heerst die lager is dan de omgevingsdruk, en bij voorkeur een zeer geringe druk, 10 in confcinatie met middelen om de beweegbare elementen op afstand te brengen, omvattend een cilinder die vastverbonden is met één van de beweegbare elementen en een zuiger die heen en weer kan bewegen in een cilinder onder invloed van een hydraulisch stelsel en die het andere beweegbare element weg kan drukken tot een op afstand gelegen 15 stand waarin het afwisselend wordt vastgehouden door blokkerings-middelen. Het door het hydraulische systeem scmengeperste fluïdum ~is op de zuiger werkzaam ofwel rechtstreeks, ofwel door middel van 7906918 _ 1 _

79.3429/Ke/MvC

Aanvraagster: INSTITUT FRANCAIS DU PETROLE te Rueil-Malmaison,

Frankrijk.

Titel : Inrichting voor het door implosie uitzenden van akoestische golven in een vloeistof.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd: Jacques CHOLET

Pierre MAGNEVILLE Jean CASSAND.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het door implosie uitzenden van akoestische golven, in het bijzonder bruikbaar op het gebied van seismisch onderzoek op zee.

Er zijn inrichtingen bekend die geschikt zijn voor 5 het uitzenden van akoestische golven door implosie, bestaande uit twee ten opzichte van elkaar beweegbare elementen die, tezamen met tenminste één soepel membraan waardoor ze aan hun omtrek zijn ver» bonden, een gesloten ruimte begrenzen waarbinnen een druk heerst die lager is dan de omgevingsdruk, en bij voorkeur een zeer geringe druk, 10 in combinatie met middelen om de beweegbare elementen op afstand te brengen, omvattend een cilinder die vastverbonden is met één van de beweegbare elementen en een zuiger die heen en weer kan bewegen in een cilinder onder invloed van een hydraulisch stelsel en die het andere beweegbare element weg kan drukken tot een op afstand gelegen 15 stand waarin het afwisselend wordt vastgehouden door blokkerings-middelen. Het door het hydraulische systeem samengeperste fluïdum "is op de zuiger werkzaam ofwel rechtstreeks, ofwel door middel van 7906913 * * - 2 - een verplaatsbaar mechanisch deel dat afwisselend op de zuiger drukt en deze meeneemt naar de op afstand gelegen stand van de beweegbare elementen·

Het hydraulische voedingssysteem van de inrichting 5 omvat middelen om een fluïdum onder druk te brengen, bijvoorbeeld olie, en het werkt als een gesloten circuit. Ondat de zendinxi chting onder water door een schip kan worden gesleept op een betrekkelijk grote afstand kan de totale lengte van de leidingen voor de toevoer van het fluïdum onder druk aan de inrichting, en de terugloop daarvan, 10 zeer groot worden.

De inrichting- volgens de uitvinding gaat uit van twee elementen die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn tussen een op afstand gelegen stand en een bij elkaar gelegen stand. De twee beweegbare elementen zijn aan de omtrek verbonden door tenminste één soepel 15 membraan en begrenzen daarmee een 'gesloten ruimte met een wisselend volume. Hij omvat verder middelen om de twee beweegbare elementen op afstand te brengen en ze afwisselend in de op afstand gelegen stand vast te zetten, welke middelen een cilinder omvatten die vast verbonJen is met één van de beweegbare elementen, waarin een zuiger heen en 20 weer beweegt die voorzien is van een stang die ingericht is om in aanraking te komen met een wand die vast verbonden is met het andere beweegbare element, en een verdeelsysteem om op de zuiger afwisselend een druk uit te oefenen, welk systeem een tweede cilinder omvat die vast is ten opzichte van de eerste cilinder en middelen om een fluïdun 25 onder druk te brengen.

Volgens de uitvinding omvat de tweede cilinder een eerste afdeling en een tweede afdeling welke afwisselend met de eerst» in verbinding staat door een eerste opening, en met de eerste cilinder door een tweede opening, en die voortdurend in verbinding staat met 30 de omgeving door tenminste een derde opening. Het verdeelsysteem om 7906918 >= ♦ ' _ 3 _ op de zuiger afwisselend druk uit te oefenen omvat een klep die voorzien is van een kop en een stang met een doorsnede die kleiner is dan die van de kop· Deze klep is verplaatsbaar tussen een eerste stand waarin de kop en het uiteinde van de stang afdichtend op de 5 eerste respectievelijk de tweede opening van de tweede afdeling komen te liggen, en een tweede stand waarin de eerste en de tweede opening vrij zijn· Verder strekt zich door de klep een kanaal uit van de ene naar de andere kant en evenwijdig aan de verplaatsingsas ervan· Het verdeelsysteem omvat verder middelen om afwisselend het 10 fluïdum onder druk naar het inwendige van de eerste afdeling van de tweede cilinder te sturen en hem afwisselend in verbinding te brengen met de omgeving. Deze middelen worden bijvoorbeeld gevormd door een lade-verdeler met twee standen·

Door het gebruik van een verdeelsysteem dat open is 15 naar buiten, waarbij de omgeving de rol vervult -van fluïdum onder lage druk, kan de terugloopleiding achterwege blijven wanneer de bron van fluïdum onder druk geïnstalleerd wordt op het slepende schip. De installatie van de voedingsketen en de bron van het fluïdum onder druk op een drijvend platform of een drijver die in het water wordt 20 gesleept wordt vergemakkelijkt door het feit dat het onder druk te brengen fluïdum rechtstreeks naar buiten wordt gebracht.

In het geval van een in het water in werking gestelde seismische bron bestaat een belangrijk voordeel van de uitvinding in het gebruik van dit water als hydraulisch fluïdum; niettemin kan ook 25 lucht worden gebruikt·

Bovendien is er geen enkel mechanisch tussenstuk vereist om de zuiger naar de op afstand gelegen stand van de beweegbare elementen te drukken, zoals bij de bekende inrichtingen.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hanc 30 van de bijgaande tekening van een uitvoeringsvoorbeeld· 7906918 ’ * % _ 4 _

Fig. 1 toont schematisch de gehele inrichting, gedeeltelijk in aanzicht, gedeeltelijk in doorsnede?

Fig. 2 toont een gedeelte van de inrichting volgens Fig. 1 waarin de plaatsing zichtbaar is van de verdeelketen, terwijl 5 de beweegbare elementen zich in de bij elkaar gelegen stand bevinden;

Fig. 3 toont de inrichting op dezelfde wijze terwijl de beweegbare elementen zich in de op afstand gelegen stand bevinden;

Fig. 4 toont dezelfde inrichting met de beweegbare elementen in een tussengelegen stand.

10 De twee beweegbare elementen 1 en 2 van de inrichting worden gevormd door twee ronde platen. Aan de omtrek ervan is een ringvormig tussenstuk 3 aangebracht. Twee ringvormige banden 4, bestaande uit soepel materiaal, zijn elk respectievelijk bevestigd aan het tussenstuk 3 en aan één van de beide platen 1, 2. Het geheel van 15 de beide platen 1 en 2, het ringvormige tussenstuk 3 en de ringvormige banden 4 vormt een in hoofdzaak gesloten ruimte waarvan de inhoud veranderen kan wanneer de beweegbare elementen van elkaar af worden gebracht onder inwerking van een verdeelsysteem 5, dat meer in bijzonderheden in Fig. 2, 3 en 4 is weergegeven. In deze ruimte wordt 20 een druk tot stand gebracht die lager is dan de hydrostatische druk op de diepte waar de inrichting wordt gebruikt. Ter verbetering van . het nuttige effect van de inrichting wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van vacuüm.

De plaat 1 heeft een opening 6 in het midden (zie Fig.

25 2, 3 en 4). De plaat 2 heeft in het midden een verlaagd gedeelte 8 dat met het uitwendige van de ruimte in verbinding staat door een opening 7 die ligt tegenover de opening 6 in de plaat 1. De ruimte 9 binnen de wand van het verlaagde deel 8 vormt dus een verlenging van de inwendige holte die wordt gevormd tussen de beweegbare elementen.

30 Een eerste cilinder 10 is bijvoorbeeld bevestigd aan de buitenzijde 7906918 * - 5 _ van de plaat 1. Hij steekt daardoor heen door de opening 6 en komt terecht in het verlaagde deel 8 van de plaat 2 door -de opening 7.

De cilinder heeft een opening 11 door de eindwand 12 tegenover het verlaagde deel 8.

5 In de cilinder is een zuiger 13 heen en weer beweeg baar, voorzien van afdichtingsringen 14 aan de omtrek en een stang 15 die door de opening 11 steekt en in aanraking kan komen met de bodem van het verdiepte deel 8. De slag van de zuiger 13 binnen de cilinder 10 is minstens gelijk aan de maximale onderlinge afstand 10 tussen de twee platen 1 en 2*

Een axiale holte 16 die open is aan de zijde van het inwendige van de cilinder 10 kan worden aangebracht binnen in de zuiger 13 om deze lichter te maken. Aan het van de opening 11 afgekeerde einde van de eerste cilinder 10 is een tweede cilinder 17 ge-15 plaatst die er vast mee verbonden is en die een eerste element vormt van het verdeelsysteem. In de tweede cilinder zijn een eerste afdeling 18 en een tweede afdeling 19 aangebracht, die onderling in verbinding staan door een eerste opening 20. Deze laatste opening, waarvan de dwarsdoorsnede kleiner is dan die van de eerste afdeling, is in dit 20 uitvoeringsvoorbeeld gevormd door in de tweede cilinder en totaan de bodem daarvan een ringvormig deel 29 in te steken, dat aan de buitenzijde voorzien is van uitsparingen voor afdichtingsringen 30 en waarvan het eindvlak dat het dichtst bij de eerste afdeling gelegen is een klepzitting 31 vormt. De tweede afdeling 19 staat verdei 25 in verbinding met de eerste cilinder 10 door een tweede opening 21 (zie Fig. 3 en 4). Deze is aangebracht in een tussenwand 22 die vast verbonden is met het ringvormige deel 29 en die zich tussen de twee cilinders bevindt welke in deze uitvoeringsvorm als een enkel blok zijn gemaakt.

30 De tweede afdeling 19 omvat verder tenminste een derde "opening 23 in de zijwand van de tweede cilinder 17 en van het ring- 7906918 ' - ) - 6 - vormige deel 29.

De tweede afdeling 18 staat, door een opening 24 die aangebracht is in de eindwand 25 van de tweede cilinder die afgekeer i is van de tussenwand 22, en door middel van een leiding 2é, in ver-5 binding met een verdeler 27 met twee standen die een tweede element vormt van het verdeelsysteem.

Een klep die een derde element vormt van het verdeel-systeem omvat een stang 28 die aangebracht is in de tweede cilinder 17 en bestemd is om zich te verplaatsen volgens de lengteas daarvan, 10 alsmede een klepkop 32 waarvan de middellijn minstens gelijk is aan die van de klepzitting 31 en bestemd om zich te verplaatsen in de eerste afdeling 18.

De lengte van de klepstang 28 is zodanig dat, wanneer de kop 32 van de klep op zijn zitting 31 ligt, het vrije einde van 15 de stand de opening 21 zal afsluiten door'middel van een afdichtings*· ring 37. In deze stand zijn de openingen 20 en 21 afgesloten (Fig. 31.

De slag van de klepstang 28 wordt geleid door gelei-dingselementen 33 die er vast mee verbonden zijn en die, bij de beweging van de klep, glijden langs de binnenzijde van het deel 29.

20 Door de klep loopt, van de ene naar de andere kant volgens de lengteas, een kanaal 34 met een verbreed gedeelte aan de ·. zijde van de kop 32 van de klep. Onder in dit verbrede gedeelte is een terugslagklep 39 geplaatst met de zitting 40 daarvoor. Verder wordt daar een veer 35 ondergebracht, waarvan één van uiteinden zich 25 bevindt in een uitsparing 36 van de bodem 25 van de tweede cilinder, en waarvan het andere uiteinde rust op de zitting 40 van de klep 39.

Deze veer is enigszins samengedrukt, zodanig dat hij de kop 32 van de klep terugbrengt in aanraking met zijn zitting 31.

De opening 24 in de eindwand zal met voordeel worden 30 aangebracht in het eindvlak van de uitsparing 36. De verdeler 27 met 79 0 6 9 1 8 -7 - + ' twee standen is geschikt om de leiding 26 afwisselend in verbinding te brengen met een bron 38 van fluïdum onder druk welke op een schip is geplaatst, of bijvoorbeeld op een installatie die onder water wordt gesleept door dit schip, en met de omgeving waarin zich de 5 inrichting bevindt.

In de weergegeven uitvoeringsvorm zijn de cilinders 10 en 17 vervaardigd als een enkel blok, maar ze kunnen vervangen worden door twee alinders die elk een eindwand hebben, waarbij deze twee cilinders stevig aan elkaar zijn bevestigd.

10 Tenslotte kan de inrichting met voordeel voorzien zijl van een niet in de tekening weergegeven plaat, bestaande uit dempend materiaal, welke zich bevindt tussen de twee beweegbare elementen om de op het moment van é botsing teweeg gebrachte schok enigszins te dempen.

15 De inrichting werkt als volgt.

Wanneer de twee beweegbare elementen 1 en 2 zich in de bij elkaar gelegen stand bevinden (Fig 2) wordt de verdeler 27 in werking gesteld om water onder druk door het kanaal 26 in de eerste afdeling 18 van de tweede cilinder 17 te brengen, en door het kanaal 20 34 in de cilinder 10.

De druk van het water wordt uitgeoefend op de kop 32 van de klep en op het uiteinde van de klepstang 28, waarbij daarop tegengestelde krachten worden uitgeoefend, maar omdat het oppervlak van de klepkop 32 groter is dan dat van het uiteinde van de stang 28 25 is de op de kop 32 van de kiep uitgeoefende kracht ook groter dan die welke op het uiteinde van de stang 28 wordt uitgeoefend, met als gevolg dat de kop 32 van de klep op zijn zitting 31 wordt gedrukt, door de stmg 28 in de opening 21 wordt gehouden, en dat met behulp van de afdichtingsring 37 deze opening wordt afgesloten. De druk kan 30 dan worden uitgeoefend op de zuiger 13, hetgeen aanleiding tot het -pp afstand brengen van de beweegbare elementen 1 en 2·(Fia. 3)._ 7906918 _8 _ k 4

Wanneer men de inrichting in werking wil stellen wordt de verdeler 27 omgekeerd om de afdeling 18 met het uitwendige, met lage druk, in verbinding te brengen waardoor, dankzij de aanwezigheid van de terugslagklep 39, de druk daarin plotseling daalt, dus 5 de op de klepkop 32 uitgeoefende kracht kleiner wordt, waarbij deze kracht dan kleiner wordt dan die welke op het uiteinde van de stang 28 wordt uitgeoefend· De klepkop 32 verlaat dan zijn zitting en de druk in de twee afdelingen 18 en 19 komt in evenwicht. Dan wordt de op de klepkop 32 uitgeoefende kracht 0, waardoor de verplaatsing 10 van de klep in de richting van de bodem 25 van de cilinder 17 wordt versneld en de opening 21 dus wordt geopend.

De druk in de cilinder 10 komt dan in evenwicht met die van het uitwendige en de kracht die de hydrostatische druk uitoefent op de beweegbare elementen 1 en 2 is niet meer in evenwicht 15 met de druk van de zuiger 13. De beweegbare elementen gaan plotselinc naar elkaar toe waarbij ze de zuiger wegdrukken die het water uit de cilinder 10 door de opening 23 naar buiten drijft.

Op het moment van het-treffen van de twee beweegbare elementen wordt een sterke geluidsgolf opgewekt.

7906918

Claims (8)

1· Inrichting voor het door implosie uitzenden van akoestische golven onder water, welke inrichting twee elementen omval die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn tussen, een op afstand gelegen stand en een naderingsstand, waarbij de twee beweegbare 5 elementen aan de omtrek zijn verbonden door tenminste één soepel membraan dat met de elementen een gesloten ruimte met veranderbaar volume begrenst, en middelen voor het op afstand brengen van de beweegbare elementen en voor het afwisselend vastzetten daarvan in de op afstand gelegen stand, welke middelen een eerste cilinder omvatten 10 die vast verbonden met één van de beweegbar elementen, een in de eerste cilinder heen en weer beweegbare zuiger die voorzien is van een stanc die ingericht is om in aanraking te komen tegen een wand die vast verbonden is met het andere beweegbare element, en een verdeelsysteem voor een fluïdum onder druk om op de zuiger afwisselend eet druk 15 uit te oefenen , welk systeem een tweede cilinder omvat die vast is ten opzichte van de eerste cilinder en een bron van fluïdum onder druk, met het kenmerk, dat de tweede cilinder een eerste afdeling omvat en eentweede afdeling die op afwisselende wijze met de eerste afdeling in verbinding staat door een eerste opening, met de 20 eerste cilinder door een tweede opening en voortdurend met het uitwendige door tenminste een derde opering, en dat het verdeelsysteem een klep omvat die voorzien van een klepstang met een doorsnede die kleiner iscbn die van de kop van de klep, en verplaatsbaar tussen een eerste stand waarin de kop van de klep en het uiteinde van de klep- 25 stang op in hoofdzaak afdichtende wijze de eerste respectievelijk de tweede opening van de tweede afdeling afsluiten, en een tweede stand .waarin de eerste en tweede opening vrij zijn, door welke klep van de 7906918 “ Λ * -10 - ene naar de andere kant en evenwijdig aan de lengteas ervan een kanaal loopt om fluïdum onder druk voor de eerste cilinder toe te voeren, middelen voor het afwisselend toevoeren van fluïdum onder druk aan het inwendige van de eerste afdeling van de tweede cilinder, 5 en middelen om op afwisselende wijze het fluïdum onder druk in de eerste cilinder te houden.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste opening van de tweede afdeling begrensd wordt door een verbreding van het zijvlak van de tweede cilinder, 10 welke verbreding een zitting vormt voor de kop van de klep, welke ingericht is om zich geheel te verplaatsen in de eerste afdeling.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze voorzien is van middelen om voortdurend op de klep een kracht uit te oefenen die de neiging heeft om hem te 15 verplaatsen in de richting van de eerste stand.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen om afwisselend fluïdum onder druk toe te voeren aan het inwendige van de eerste afdeling van de tweede cilinder gevormd worden door een verdeler met 20 twee standen, voorzien van een eerste kanaal in verbinding met een bron van water onder druk, en een tweede kanaal dat verbinding geeft met het uitwendige*

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een laag dempingsmateriaal 25 aangebracht is tussen de twee beweegbare elementen.

6. Inrichting volgens een der conclusies 3-5, met het kenmerk, dat de middelen om voortdurend op de klep een kracht uit te oefenen die de neiging heeft om hem te verplaatsen naar de eerste stand worden gevormd door een veer die samengedrukt 30 is tussen de binnenzijde van de kop van de tweede cilinder en de '"kop van de klep._ 7906918 - 11- ν' ν

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen om het fluïdum onder druk afwisselend te handhaven in de eerste cilinder worden gevormd door een terugslagklep die aangebracht is in het voedings- 5 kanaal voor het fluïdum onder druk naar de cilinder*

8. Inrichting volgens conclusie 6 en 7, met het k e n m e rk, dat de terugslagklep geplaatst is in een halte voor de veer die aangebracht is in de kop van de klep, en dat de veer tegen de klep aandrukt* 79 0 6 9 1 8