NL8006564A - Op afstand bestuurbaar orgaan, - Google Patents

Description

t 'i N.O. 29.641

Op afstand bestuurbaar orgaan.

De uitvinding heeft betrekking op een vanaf een op het wateroppervlak drijvende inrichting op afstand bedienbaar orgaan om handelingen uit te voeren op onderwater zijnde constructies en het verbinden van onderwaterleidingen, in het bijzonder buisvormige flexibele leidingen 5 op of nabij de waterbodem.

Met de huidige ontwikkeling van ondergedompelde produktieputten voor koolwaterstoffen verkrijgt men een zeer grote toename van het aantal onderwaterverbindingen die moeten worden uitgevoerd, en van te behandelen leidingen op steeds grotere diepten.

10 Bij de tegenwoordige technieken worden in grote mate duikers ingezet voor het uitvoeren van de handelingen in het bijzonder voor het koppelen, bijvoorbeeld van flexibele buisvormige transportleidingen voor koolwaterstoffen met produktieputten.

Een koppeling vereist gewoonlijk drie fasen: in de eerste plaats 15 het brengen van de leiding nabij het verbindingspunt, vervolgens het vergrendelen van de twee uiteinden daarvan in opneemorganen die voor dit doel aanwezig zijn op de te verbinden constructies en tenslotte het koppelen zelf, langs hydraulische of elektrische weg.

Voor de fase van het naar elkaar brengen is het vaak noodzakelijk 20 de leiding over een grote lengte te verplaatsen wat het gebruik van zware gereedschappen met zich brengt, zoals sleden voor de uiteinden van de leidingen, waarbij het manoeuvreren met het uiteinde van leidingen plaats heeft uitgaande van op het wateroppervlak drijvende zware inrichtingen die een reeks stangen in werking kan stellen, zoals bij 25 boorinrichtingen. De laatste fase, dat wil zeggen de fase van het verbinden, wordt hetzij door duikers hetzij door middel van hydraulische gereedschappen uitgevoerd die worden aangedreven vanaf het wateroppervlak.

De tegenwoordige technieken vereisen aldus gewoonlijk zware en dus 30 omvangrijke inrichtingen en vereisen eveneens meestal het ingrijpen van duikers, wat behalve de mogelijke risico de diepte waarop behandelingen moeten worden uitgevoerd beperkt.

De uitvinding heeft tot doel een inrichting te verschaffen die het mogelijk maakt de genoemde nadelen op te heffen.

35 De inrichting volgens de uitvinding heeft in hoofdzaak het kenmerk, dat hij een beweegbaar motorvoertuig op de waterbodem omvat, dat is verbonden met een op het wateroppervlak drijvende inrichting en vandaar af kan worden bestuurd, welk voertuig een gestel omvat waarop twee op ft n 0 6 5 6 4 2 afstand van elkaar liggende verticale staanders zijn aangebracht, op de uiteinden waarvan manipulatie-armen zijn aangebracht, die elk een eind-flens bezitten.

De inrichting volgens de uitvinding kan worden gebruikt voor het 5 manoeuvreren van leidingen, zoals buisvormige flexibele leidingen die rusten op de waterbodem, bijvoorbeeld voor het verplaatsen ervan, welke twee lange manipulatie-armen het mogelijk maken op twee punten de leiding op de bodem te grijpen, en te heffen en hem te verplaatsen, en ook naar wens te manipuleren.

10 De toepassing die de voorkeur heeft van de inrichting volgens de uitvinding ligt in het kader van het verbinden en het loskoppelen van leidingen, in het bijzonder flexibele leidingen, die daartoe ten minste een automatische verbindingsorgaan op het einde bezitten.

De gecombineerde toepassing van de twee armen maakt het in dit ge-15 val mogelijk, nadat de leiding is geheven en eventueel is verplaatst, hem nauwkeurig ten opzichte van de constructie te plaatsen waarmede hij moet worden verbonden.

Om een dergelijke plaatsing te verzekeren houdt de het verst vein het uiteinde aanwezige arm de leiding vast nadat daaraan een bepaalde 20 oriëntatie is gegeven, terwijl de het dichtst bij het uiteinde liggende arm de nauwkeurige bewegingen voor het wijzigen van de stand van het uiteinde van de leiding mogelijk maakt om hem nauwkeurig in de verbin-dingsstand te brengen.

Dergelijke bewegingen zijn mogelijk door de constructie van de ma-25 nipulatie-armen waarvan enerzijds een verbinding bezit volgens één of meer, bijvoorbeeld drie graden van vrijheid op de staanders die één geheel vormen met het gestel, welke staanders anderzijds elk door een verbinding volgens één of meer bijvoorbeeld drie graden van vrijheid zijn verbonden met het gestel van het voertuig.

30 Bij een bijzondere voorkeursuitvoering is de buisvormige leiding in de nabijheid van z'n uiteinde bovenstrooms van de automatische koppeling voorzien van een uitwendige kraag waarmee een klem van de manipu-latie-arm kan komen samen te werken, waarbij middelen zijn aangebracht op de kraag en op de vingers die het klemorgaan vormen, om, als het 35 klemorgaan in samenwerking is met en/of beweegbaar is op de kraag, de overbrenging te verzekeren van een besturingsmedium tussen het klemorgaan en de automatische koppeling van het uiteinde.

Deze middelen kunnen met voordeel worden gevormd door kleppen, die zijn geplaatst in de nabijheid van de omtrek van de kraag, gewoonlijk 40 in gesloten toestand, en waarvan het openen veroorzaakt door de stangen 8006564 ♦ # 5 van vijzels gedragen door de vingers van het klemorgaan en samenwerkd met de externe openingen van de kraag, een verbinding van besturingsme-dium verzekert tussen het klemorgaan en de kraag, en het medium dan stroomt door leidingen die hiertoe zijn aangebracht, en wel vandaar 5 naar de automatische koppeling.

Door het openen van de vingers van het klemorgaan en het terugtrekken van de vijzelstangen keren de kleppen van de kraag terug naar de normale sluitstand waarin de toevoer van bedieningsmedium voor de koppeling is onderbroken.

10 Het loskoppelen heeft natuurlijk op dezelfde wijze plaats na aan- grijping van het betreffende klemorgaan op de kraag.

De vijzel aanwezig in één of in elk van de vingers van het klemorgaan omvat een ruimte waarin twee kamers worden begrensd door een zuiger, waarbij elk van de kamers onafhankelijk kan worden gevoed met be-15 sturingsmedium, waarbij de zuiger wordt doorlopen door een holle stang die één geheel vormt met de zuiger en in het inwendige waarvan het medium kan circuleren dat is bedoeld om de automatische koppeling te voeden door de kleppen van de kraag aangebracht op de leiding.

Het voertuig van de inrichting volgens de uitvinding omvat bij 20 voorkeur voor het ondersteunen van het gestel waarop de manipulator-ar-men zijn aangebracht, vier rupsbanden die onafhankelijk zijn aangebracht, waarbij elk van de rupsbanden een rijband omvat, bijvoorbeeld een gewapend rubber dat is verstijfd door staven. De twee voorste rupsbanden evenals de twee achterste rupsbanden zijn onderling verbonden 25 zodanig dat zij evenwijdig blijven, wat ook hun stand is tijdens de voortbeweging van het voertuig.

De inrichting volgens de uitvinding wordt verder voltooid door een gebruikelijk besturingssysteem, samengesteld uit de zoekmiddelen, oriëntatiemiddelen en visuele middelen, die het mogelijk maken het 30 voorwerp op te sporen, bijvoorbeeld een putkop en zich te plaatsen ten opzichte daarvan met het oog op het uitvoeren van de verbindingshande-lingen. Tevens wordt het samenstel van handelingen bewaakt door een televisienetwerk dat wordt geregeld door personen die zich bevinden op een op het wateroppervlak drijvende inrichting, welke laatste een lich-35 te inrichting kan zijn die onafhankelijk is van een zware inrichting die wordt gebruikt voor de produktie.

Opgemerkt wordt dat de inrichting volgens de uitvinding in tegenstelling tot bekende inrichtingen de aanwezigheid van geleidingslijnen of elk ander mechanisch verbindingssysteem bodem-oppervlak permanent 40 aangebracht op de te koppelen constructie niet vereist. Een enkele ver- 0 Λ n ft K £ / 4 binding tussen de inrichting en het oppervlak heeft plaats onder tussenkomst van een flexibele kabel, die is bedoeld voor het transporteren van media, in het bijzonder hydraulisch besturingsmedia, alsmede voor het overbrengen van informaties tussen de inrichting en de op het wa-5 teroppervlak drijvende inrichting.

Aan de hand van een tekening, waarin uitvoeringsvoorbeelden zijn weergegeven, wordt de uitvinding hierna nader beschreven.

Fig. 1 toont schematisch in zijaanzicht de inrichting volgens de uitvinding.

10 Fig. 2 toont een vooraanzicht van dezelfde inrichting.

Fig. 3 toont een bovenaanzicht van de inrichting.

Fig. 4 toont gedeeltelijk in aanzicht, waarbij delen zijn weggelaten, en in het bijzonder over de lijn IV-IV in fig. 5 het grijpmecha-nisme van de inrichting volgens de uitvinding.

15 Fig. 5 toont een doorsnede over de lijn V-V in fig. 4, waarbij de grijporganen duidelijkheidshalve zijn weggelaten.

De inrichting volgens de uitvinding omvat een zelf-bewegend voertuig 1, dat kan bewegen over de waterbodem, die bij 2 schematisch is aangegeven, en omvat in hoofdzaak een gestel 3, aangebracht op de vier 20 rupsbanden 4. Deze rupsbanden zijn onafhankelijk van elkaar beweegbaar aangebracht, dat wil zeggen dat elke rupsband een willekeurige relatieve stand kan innemen ten opzichte van de andere rupsbanden als functie van de aard van het terrein, waarbij wordt opgemerkt dat in elk geval de twee voorste rupsbanden alsmede de twee achterste rupsbanden onder-25 ling zijn verbonden op zodanige wijze dat zij permanent onderling evenwijdig blijven tijdens de verplaatsing van het voertuig.

Op het gestel 3 zijn staanders 5 aangebracht, één in de nabijheid van het voorste einde van het voertuig, de andere in de nabijheid van een achterste uiteinde.

30 Op het bovenste uiteinde van elk van de staanders 5 is een manipu- latie-arm 6 aangebracht, waarbij de verbinding tussen de armen 6 en de betreffende staander 5 wordt gevormd door een draaiverbinding met één of meer graden van vrijheid 7.

Het andere uiteinde van elk van de armen 6 draagt een grijpmecha-35 nisme met grijporganen 8. De staanders 5 zijn aangebracht op het gestel 3 en wel elk onder tussenkomst van een bevestgiging met één of meer graden van vrijheid 9.

In de fig. 1 tot 3 is schematisch een leiding aangegeven, zoals een buisvormige flexibele leiding 10, die door het grijpmechanisme 8 van de 40 inrichting wordt vastgehouden.

8006564 * * 5

De buisvormige flexibele leiding 10, die bijvoorbeeld van het type met zeer grote lengte is, wordt vervaardigd en in de handel gebracht door aanvraagster, en draagt aan zijn uiteinde, met het oog op zijn verbinding, bijvoorbeeld op een produktieput (niet weergegeven) een 5 automatisch verbindingsorgaan dat schematisch met 11 is aangegeven.

In de fig. 1 tot 3 is verder een kabelverbinding 12 weergegeven die het mogelijk maakt naar het voertuig 1 noodzakelijke besturingmedia te transporteren alsmede naar en vanaf het oppervlak informatie door te geven betrekking hebbend op de werking.

10 Het voertuig omvat natuurlijk een niet weergegeven besturingssysteem, alsmede visuele controlemiddelen, zoals camera's geplaatst op verschillende plaatsen voor het waarnemen van de werking.

De fig. 4 en 5 tonen het toevoeren van medium uitgaande van de grijporganen, dat wil zeggen in feite uitgaande van de op het waterop-15 pervlak drijvende inrichting of van een tussenreservoir aanwezig op het voertuig, aan een automatische verbindingsorgaan dat schematisch bij 11 is aangegeven.

Het grijpmechanisme met grijporganen in het algemeen aangegeven met 8, omvat twee grijporganen die scharnierend zijn aangebracht om een as 20 14 waarbij het openen en het sluiten van de grijporganen wordt verze kerd door een vijzel 15, waarvan de stang 16 in de uitgangsstand als weergegeven in fig. 4 het sluiten veroorzaakt van de grijporganen 13 om een kraag 17 bevestigd op de buisvormige leiding 10 bovenstrooms van het automatische verbindingsorgaan 11, die duidelijkheidshalve in fig.

25 4 niet is weergegeven.

Het bewegingsmechanisme dat het opnemen en het sluiten van de grijporganen mogelkijk maakt is op zichzelf bekend en wordt hierna niet in detail beschreven.

De kraag 17 bezit een aantal kleppen 18, als weergegeven vier klep- 30 pen.

Elk van de grijporganen 13 omvat een vijzel 19 met een zuiger 20 die vast is verbonden met een stang 21, die in de sluitstand van de grijporganen, als weergegeven in het linkerdeel van fig. 4, een om-treksopening van de kraag doorloopt en de betreffende klep 18 bedient.

35 De stang 21 wordt doorlopen door een leiding 22, die wordt gevoed door besturingsmedium, welk laatste, in de openingsstand van de klep 18, weergegeven in het linkerdeel van fig. 4, een kraag 17 doorstroomt en vandaar door daartoe aangebrachte leidingen naar het automatische verbindingsorgaan 11, voor het uitvoeren van het koppelen en ontkoppe-40 len.

8006584 * b

Voor de bediening bezitten de vijzels 19 twee toevoeren voor het besturingsmedium 23 en 24, die elk uitmonden in één van de kamers begrensd door de zuiger 20.

De werking van de inrichting volgens de uitvinding is als volgt: 5 Nadat een te verbinden leiding is gegrepen in het grijpmechanisme van de manipulatie-armen verplaatst de inrichting volgens de uitvinding zich tot in de nabijheid van de constructie waarop de verbinding moet worden uitgevoerd.

Door relatieve verplaatsingen van de armen om hun bevestigingspun-10 ten brengt men het verbindingsorgaan 11 nauwkeurig ter hoogte van de verbindingsplaats van de te verbinden structuur, bijvoorbeeld een pro-duktieput.

Vervolgens brengt men het automatische verbindingsorgaan in werking door het toevoeren van een besturingsmedium vanaf de klemorganen door 15 een besturingsmedium te leiden door de leiding 24 van elke vijzel 19, waardoor de stang 20 naar voren wordt bewogen en de betreffende kleppen bedient.

Vervolgens wordt besturingsmedium toegevoerd aan de leiding 22 van de stang om de automatische verbindingsinrichting te laten werken.

20 Als éénmaal de verbinding is uitgevoerd voert men medium toe aan de leiding 23 wat het terugtrekken van de stang 21 van elke vijzel 19 veroorzaakt waarbij de kleppen 18 terugkeren naar de gesloten stand onder invloed van de terugbrengveer, als bijvoorbeeld weergegeven voor de 25 klep aan de onderzijde van de fig. 4 en 5.

Men maakt de knijporganen vervolgens los door het bekrachtigen van de vijzel 15 en de inrichting van voor andere verbindingen of andere toepassingen voor het manipuleren van de leidingen worden gebruikt.

Om het ontkoppelen te veroorzaken voert men dezelfde handelingen 30 uit tot aan het brengen van de grijporganen in samenwerking met de kraag, wat het mogelijk maakt opnieuw aan het automatische verbindingsorgaan medium toe te voeren.

De weergegeven kraag omvat vier kleppen die op regelmatige wijze zijn verdeeld over de omtrek ervan, wat het mogelijk maakt de grijpor-35 ganen volgens verschillende oriëntaties om de leiding 10 te plaatsen.

Hoewel de uitvinding is besproken in verband met een bepaalde uitvoeringsvorm zal het duidelijk zijn dat de uitvinding hiertoe niet is beperkt.

8 0 06 56 4

Claims (4)

1. 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de buisvormige leiding is voorzien van een automatisch verbindingsorgaan op zijn uiteinde, met het kenmerk, dat de inrichting een uitwendige kraag bezit aangebracht op genoemde leiding bovenstrooms van het automatische verbindingsorgaan, met welke kraag een grijporgaan van een manipulatie-arm in samen-15 werking kan komen, waarbij middelen aanwezig zijn op de kraag en de vingers, die het grijporgaan vormen om als het grijporgaan is aangebracht en op de kraag is vastgezet het overbrengen te verzekeren van een besturingsmedium tussen het grijporgaan en het verbindingsorgaan en het einde.
2. 3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat genoemde middelen in genoemde kraag kleppen omvatten die in de nabijheid van de omtrek ervan zijn geplaatst en normaal in de gesloten stand zijn, en waarvan het openen, veroorzaakt door de stangen van vijzels gedragen door de vingers van het grijporgaan en in samenwerking met uitwendige 25 openingen van de kraag een verbinding verzekeren van het besturingsme-dium tussen het grijporgaan en de kraag, en vandaar naar het automatische verbindingsorgaan.
3. 4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elk van de vingers van het grijporgaan een vijzel omvat met een holte waarin twee 30 kamers door een zuiger zijn begrensd, waarbij elk van de kamers onafhankelijk kan worden gevoed met besturingsmedium waarbij de zuiger wordt doorlopen door een holle stang die êên geheel vormt met de zuiger en in het inwendige waarvan het medium kan circuleren dat is bedoeld voor de toevoer aan het automatische verbindingsorgaan door de kleppen 35 van genoemde kraag. 8006564
4. 5. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voertuig voor het ondersteunen van het gestel vier rupsbanden met onafhankelijk beweegbare bevestigingspunten omvat, waarbij de twee voorste rupsbanden alsmede de twee achterste rupsbanden on-5 derling zijn verbonden op zodanige wijze dat zij tijdens de voortbeweging van het voertuig parallel blijven. 8 0 06 56 4