NO146691B - Anordning til frembringelse av seismiske signaler under vann - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til frembringelse av seismiske signaler under vann, av den art som omfatter en lukket sylinder innrettet til å bli opphengt i neddykket tilstand, et stempel eller et par motstående stempler som er bevegelig i sylinderen og som vender mot et utvidbart forbrenningskammer, en stempelstang som strekker seg fra stemplet eller stempelstengene som strekker seg fra hvert av stemplene gjennom en tilhørende sylinderende, en frittstående sirkulær plate montert ved den ytre ende av stempelstangen eller hver av stempelstengene koaksialt med den eller disse, og anordninger for innføring av en eksplosiv gassblanding i forbrenningskammeret, anordninger i dette til elektrisk tenning av blandingen for å drive stemplet eller stemplene slik at platen eller platene drives gjennom vannet bort fra sylinderen som også mellom stemplet eller hvert stempel og den tilstøtende sylinderende har midler til dempning av platens bevegelse.

Tidligere kjente anordninger av den type som her er beskrevet krever hurtig adskillelse av et par motstående plane plater som er frilagt i en vannmasse, der adskillelsen foregår i en retning pependikulært på platenes flater. Fotogra-fisk undersøkelse viser at når platene beveges i motsatte retninger finner kavitasjon sted ved hver av platene. Stør-relsen på de to kavitasjonsbobler er alltid ulik, og som en følge av dette vil det være en bestemt tid som skiller de signaler som oppstår når boblene faller sammen. Hvis en av platene holdes fast synes kavitasjonen å opptre omtrent ute-lukkende ved overflaten av den plate som beveger seg. Oppfinnerne har derfor antatt at eksisterende anordninger av denne art kan gjøres mer effektive ved hjelp å av å utelate en av de to plater og ved ganske enkelt å bevege den enkle plate når den er omgitt av vann på alle kanter. Eksperimenter bekrefter at dette er korrekt, og i tillegg til den bedre virkning blir det også mulig å variere utformningen og dimensjonene på platen uten særlige endringer av drivmekanismen. Egenskapene ved anordningen i henhold til oppfinnelsen vil

i høy grad forandre energiinnholdet av den sammenfallende

kavitasjonsboble og derved også styrken på det akustiske signal man kan få med en bestemt tilført energimengde. Med de vanlige tidligere kjente anordninger som har sylinder og stempel for hurtig adskillelse av to motstående plater som ligger inntil hverandre, vil en endring av dimensjonene og mønstret på platene medføre omfattende ombygning av hele anordningen.

Det visteseg også at en plate som akseleres av

en gassdrevet eksplosjonsano^dning under vann blir utsatt for alvorlige bøyepåkjenninger i bevegelsesretningen på grunn av enten plutselig retardasjon ved enden av dens bevegelse forover eller på grunn av en uensartet trykkfordeling som hersket på baksiden og frembringes av den sammenfallende kavitasjonsboble. Disse krefter er alvorlige nok til å

skape sprekkdannelser og ødeleggelser hvis stive materialer med lav strekkfasthet benyttes i platekonstruksjonen.

Ifølge oppfinnelsen skal anordningen til frembringelse av seismiske signaler under vann være utstyrt med en frittstående plate som er helt neddykket i vann og står i avstand fra den tilstøtende sylinderende, slik at den er udekket av noen tilstøtende eller sammenhengende plate med tilsvarende omriss og utstrekning. Det kan imidlertid godt anvendes to plater eller endog flere, men platene skal være frittstående og ikke være dekket av tilstøtende konstruk-sjonsdeler eller andre plater.

En alternativ utførelsesform har drivsylinderen opphengt slik at dens akse er vertikal og stemplet og dermed platen som er forbundet med stempelstangen drives da vertikalt gjennom vannet.

Adskilte slanger som er tilknyttet passende kilder for propan og oksygen står i forbindelse med en ende av hvert sitt av et par korte gassinnføringsrør som holdes i tilhørende holdere i sideveggen av sylinderen, og som står i forbindelse med forbrenningskammeret. Hvert gassinnføringsrør stikker inn i kammeret og er der forsynt med et munnstykke nær ved sin nedre lukkede ende. Det finnes anordninger for dreining av gassinn-føringsrøret på stedet slik at munnstykkene vender mot elektrodene på en tennplugg som sitter i kammeret i avstand fra det nevnte rør.-. Adskilte strømmer av propan og oksygen som innføres i forbrenningskammeret gjennom disse munnstykker, blåses over elektrodene for tørking av disse i tenningsøyeblikket. Siden de relative dimensjoner på de to munnstykker er avpasset slik at man sikrer innføring av propan og oksygen i det ønskede forhold vil det være en høy sannsynlighet for at dette forhold vil herske i den umiddelbare nærhet av pluggens elektroder ved slutten av gassfylletiden for forbrenningskammeret.

I en alternativ utførelsesform for oppfinnelsen er en stasjonær sylinder opphengt slik at dens akse er vertikal,

og den har et forbrenningskammer over et enkelt bevegelig stempel. Stemplet-drives nedad ved ekspansjon av en eksplosiv gassblanding i kammeret for å drive en eneste rund utvendig plate som er stivt forbundet med stempelstangen, ned gjennom vannet. På samme måte som beskrevet tidligere er den enkle plate stort sett omgitt av vann og den er anbrakt i en viss avstand fra enden av sylinderen og vender ikke mot noen annen plate med stort sett samme utformning. En sump for samling av flytende forbrenningsprodukter ér utformet i den side av stemplet som skal vende mot forbrenningskammeret, og et eksosrør for fjernelse av forbrenningsgasser er innført gjennom toppen av sylinderen slik at rørets nedre ende stikker ned i sumpen. En blanding av gassformede og flytende forbrenningsprodukter drives oppad gjennom eksosrøret og blir derved fjernet. Ved denne utførelses-form for oppfinnelsen er et par gassinnføringsrør svarende til de som er beskrevet ovenfor, understøttet slik at de stikker gjennom den øvre ende av sylinderen, inn i forbrenningskammeret i avstand fra tennpluggens elektroder. Konstruksjonen og driften av gassinnføringsrørene er den samme som er : forklart tidligere.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en gassdrevet eksplosjonsanordning for undervannsbruk utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. la viser i perspektiv en kombinert brenselinn-føring og tenningsenhet for den gassdrevne eksplosjonsanordning på fig. 1,

fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom en ytterligere utførelsesform i henhold til oppfinnelsen,av en gassdrevet eksplosjonsanordning for anvendelse under vann,

fig. 3a, 3b og 3c viser, i snitt, detaljer ved alternative utførelsesformer for de utvendige plater som er vist på fig. 1 og 2,

fig. 4 viser et detaljert snitt gjennom en sump i kombinasjon med eksosrøret i henhold til oppfinnelsen, med snittet tatt etter linjen 4-4 på fig. 1,

fig. 5 viser, i forstørret målestokk, stemplet og eksosrøret som er vist på fig. 2,

fig. 6 viser, i forstørret målestokk, en detalj ved en annen utførelsesform for sumpen og eksosrøret som er vist på fig. 4,

fig. 7 viser, i forstørret målestokk, en detalj, delvis i snitt, ved et gassinnføringsrør og dets tilhørende holder i henhold til oppfinnelsen,

fig. 8 viser et snitt tatt etter linjen 8-8 på fig. 1, der man ser innsiden av brenselinnføringsenheten på fig. la,

fig. 9 viser i detalj og sett ovenfra, den øvre ende av et gassinnføringsrør i henhold til oppfinnelsen og

fig. 10 viser et vertikalt snitt gjennom et tennplugghus utført i henhold til oppfinnelsen.-

Som vist på fig. 1 og la omfatter en gassdrevet eksplosjonsanordning 10 for undervannsbruk, en lukket sylinder 12 beregnet på å bli neddykket i vann hengende i motstående ender i passende kabler eller liner 13 og 14, fra en stasjonær eller bevegelig bærer (ikke vist), f.eks. en flåte som kan føre t de vanlige regulerings- og overvåkningsinnretninger, en elektrisk kraftkilde og brenseltilførselsutstyr for en anordning som er vel'kjent.innenfor det felt det her er tale om. Et par like stempler 16 og 18 er beregnet på å kunne bevege seg i motsatte retninger i sylinderen 12. Stemplene 16 og 18 er med stempelstenger 20 og 22 forbundet med utvendige runde plater 24 og 26, nær ved de to ender av sylinderen 12. Rommet mellom stemplene 16 og 18 i sylinderen 12 danner et forbrenningskammer 28 som kan fylles med eksplosiv gassblanding under passende trykk for å drive stemplene 16 og 18. Den eksplosive gassblanding kan f.eks. bestå av separate strømmer av oksygen og propan innført gjennom rørene 29 og 30. Tenning av den eksplosive gassblanding i kammeret 28 foregår ved hjelp av en vanlig tennplugg 31 som er tilkoplet en spenningskilde via isolerte kabler 32 og 33. Som best vist på fig. la ligger en monteringsplate 34 over en åpning i den øvre vegg av sylinderen 12, og den bærer et par gassrørholdere 35 og 36 som rørene 29 og 30 stikker gjennom for å få forbindelse med det indre av kammeret 28. Tennpluggen 31 sitter på liknende måte i et hus 37 som er festet til monteringsplaten 34. Detaljene ved den kombinerte brenselinnfør-ings- og tennpluggenhet for den gassdrevne eksplosjonsanordning 10 utgjør en del av foreliggende oppfinnelse, og vil bli beskrevet nærmere i det følgende. Et eksosrør 38 som kan være enten av den lukkede eller den åpne type, stikker gjennom monteringsplaten 37 og inn i kammeret 28 for å muliggjøre tømming eller utskylling av gassformede forbrenningsprodukter. Siden eksplosjonsanordningen 10 hele tiden blir avkjølt av den omgivende vannmasse vil en del av det vann som dannes ved for-brenningsprosessen kondensere. Hvis dette vann ikke periodisk fjernes, vil kondensatet samles og redusere det effektive volum av kammeret 28, noe som i sin tur fører til en reduksjon av energien ved eksplosjonen. For å kunne fjerne dette kondensat er en sump 40 utformet i veggen 39 av sylinderen 12 ved bunnen av forbrenningskammeret 28. Kondensert vanndamp vil, påvirket av tyngdekraften, samle seg i sumpen 40 og vil bli revet med ved at forbrukte forbrenningsgasser strømmer fra kammeret 28 inn i den nedre ende av eksosrøret 3 8 som stikker ned i sumpen 40.

Hvis eksosrøret 38 er av den åpne type, vil det indre av kammeret 28 hele tiden ha fri forbindelse med den omgivende atmosfære. I det tilfellet vanndamp som finnes i restluften i kammeret 28 ikke fjernes på annen måte ved fylling- og eksos-trinnene, utgjør en kilde til ytterligere kondensasjon i tillegg til den som skyldes biproduktene fra selve eksplosjonen. Anordningen for fjernelse av denne kondensasjon utgjør også en del av oppfinnelsen, og vil bli forklart nærmere i det følgende.

Under bruk vil tenning av gassblandingen i kammeret 28 drive stemplene 1. 6 og 18 i motsatte retninger mot mottrykket av luftputer 41 og 42, for å akselerere platene 24 og 25 gjennom vannet med en hastighet som er tilstrekkelig til at det dannes kavitasjon bak platene. Når slike kavitasjonsbobler faller sammen tilnærmet samtidig, oppstår det et akustisk signal av ønsket styrke, og dette signal kan benyttes for seismiske eller andre formål. De balanserte reaksjonskrefter som virker på stemplene 16 og 18 opphever behovet for tunge bærende flot-tører for å holde eksplosjonsanordningen 10 stort sett stasjonær.

Platene 24 og 26 kan være laget f.eks. av stål eller aluminium og på hensiktsmessig måte være festet til endene av stempelstengene 20 og 22 i passende avstand fra sylinderens endekapper 43 og 44, ved hjelp av messingbøssinger 45 og 46

som sitter i kappene. Det er viktig at platene 24 og 26 før tenning av eksplosjonsanordningen 10, står i sine tilbaketrukne utgangsstillinger og er omgitt av vann på alle sider, bortsett naturligvis fra det parti av deres baksider 47, 48 som ligger an mot bøssingene 45 og 46. Når platene 24 og 26 akselereres i motsatte retninger til de utskjøvede stillinger som er vist med stiplede linjer, viser undervannfotografier at kavitasjon finner sted ved baksidene 47, 48 i form av en ring 49, med en ytre diameter som er minst så stor som diameteren av hver plate. Når disse ringformede eller torusformede kavitasjonsbobler 49 faller sammen, oppstår det et akustisk eller seismisk signal som kan utnyttes. Det kan ikke påvises noen kavitasjon ved de tilstøt-ende flater av endekappene 43 og 44 fordi sylinderen 12 forblir stort sett stillestående i vannet.

Da anvendelse av foreliggende oppfinnelse ikke inne-bærer adskillelse av motstående plane plater eller andre flater, har man ikke noe nødvendige forhold mellom diameteren av flatene 24 og 26 og diameteren av sylinderen 12. For eksempel kan en effektiv utførelse av eksplosjonsanordningen 10 ha en sylinder

12 med en diameter på 15 cm, mens platene 24 og 26 kan være runde og ha en diameter på 30-40 cm for å øke størrelsen av kavita-sjonsboblene som oppstår og dermed også øke toppverdien av styrken på det.resulterende aktustiske signal..Med økende platediameter må man foreta en tilsvarende økning i fyllings-tiden for den eksplosive blanding som innføres i forbrenningskammeret 28 for at man skal få tilstrekkelig eksplosjonsenergi til den nødvendige akselerasjon. En fordel ved å øke diameteren på platene 24 og 26 er imidlertid at man dermed motvirker den fjærende tilbakestøting av luftputene 41 og 42 i større utstrekning enn man ville få med plater av mindre diameter, og dermed dempe uønskede svingninger. Videre behøver omrisset av platene 24 og 26 ikke nødvendigvis passe til omrisset av endekappene 4 3 og 44. Man kan derfor benytte en hvilken som helst varierende samling av plater som er forskjellige både i dimensjoner og omriss , og , de kan lett skiftes ut på endene av stengene 20 og 22 uten endringer i andré trekk og detaljer ved eksplosjonsanordningen 10.

Den utførelsesform som er vist på fig. 2 er en gassdrevet eksplosjonsanordning 50 for undervannsbruk også utført i henhold til oppfinnelsen, og den består hovedsakelig av en

. ytre vertikalt stående sylinder 51 som henger med en øvre ende-plate 52 ved hjelp av kabler 53 og 54, som er festet på samme måte som ved eksplosjonsanordningen 10. Stemplet 56 har en stempelstang 57 med en utvendig plate 58 som står overfor og i avstand fra den nedre endekappe 59 på sylinderen 51. Rommet i sylinderen 51 over stemplet 56 danner et forbrenningskammer 60. Adskilte strømmer av propan og oksygen kan innføres i forbrenningskammeret 60 gjennom fleksible fylleledninger 62 og 63. Elektrodene på en tennplugganordning 64 tilføres energi gjennom ledningen 67, og de er med hensikt plasert slik at de ligger fritt i det indre av kammeret 60. For å ventilere, skylle eller tømme brukt forbrenningsgass fra kammeret 60 er et eksosrør 6 5 innført ned gjennom enden 52 for kammeret 60. Eksplosjonsan-ordningens 50 virkemåte er den samme som for eksplosjonsanordningen 10 med den unntagelse at bare en utvendig flate 58 er benyttet. Ved avfyring blir platen 58 akselerert nedad med stor hastighet mot mottrykket fra en luftfjær 69, og platen når den stilling som er vist med stiplet omriss. Ved denne utførelses-form er det hensiktsmessig å vise dannelse av en kavitasjons-

boble 70 som er torusformet nær ved den øvre eller bakre flate 71 på platen 58. Det antas at på grunn av torusformen vil sammenfall av boblen 70 være knyttet til en relativt større kraft ved omkretsen av platen 58 enn ved partier av platen som ligger nærmere senterlinjen. Eksperimenter med avfyring av eksplosjonsanordningen 50 med plater 58 som har varierende dimensjoner og stivhet, viser at sterke bøyekrefter utøves i akselerasjonsretningen. Denne antagelse har i det minste delvis ført til anvendelse av andre former for akustiske plater i henhold til oppfinnelsen, som forklart i det følgende.

På fig. 3a er det vist en plate 80 med en lagdelt konstruksjon festet til enden av en stempelstang 82 som stikker gjennom den nedre endekappe 84 av sylinderen for en gassdrevet eksplosjonsanordning, svarende til eksplosjonsanordningen 10 eller 50. Det skal påpekes at beskrivelsen og virkemåten for denne utførelsesform passer både for enkeltplateutførelser og dobbeltplateutførelser og enten sylinderen står med aksen vertikalt eller horisntalt.

Platen 80 kan med fordel bestå av en flerhet av krumme sirkulære segmenter, såsom segmentene 86, 87 og 88 av tynt, sterkt fjærstål. For å feste platen 80 til enden av stangen 82 er det på dens nedre ende skrudd fast et gjenget firkantet mellomstykke 90 som har en tange 92 med mindre diameter, der platesegmentene 80 passer, og disse segmenter holdes deretter på plass ved hjelp av en gjenget mutter 94. Den nedre ende av stangen 82 er gjenget for opptagelse av en gjenget bolt 96 som stikker gjennom mellomstykket 90 og holder fast en skive

97 og en mutter 98 som fullstendiggjør platesatsen.

Formålet med den lagdelte eller segmenterte konstruksjon av platen 80 er å sørge for en viss grad av ettergivenhet eller fjærvirkning som gjør det mulig for kanten av platen 80

å bøye seg i bevegelsesretningen uten at det oppstår brudd. På denne måte kan hele platen 80 utføres tynnere enn man ellers kunne tillate det og allikevel vil den kunne tåle de betydelige påkjenninger som oppstår ved avfyring av store energimengder i undervannsanordninger av den art det her er tale om.

Oppfinnerne har overraskende funnet at ved å krumme

i det minste kantpartiet av platen 80 i bevegelsesretningen får

man en toppamplitude på det frembrakte akustiske signal, som er vesentlig økt. Da dette øker det hydrodynamiske drag kunne man anta at akselerasjonen ville bli minsket og at dette også gjelder størrelsen på en resulterende kavitasjonsboble. Det viser seg imidlertid at formen på platen 80 bidrar til dannelse av en større kavitasjonsboble. Krumningsgraden for platen 80 synes i første rekke å være av betydning langs den konvekse flate på det øvre eller bakre segment 86. For eksempel gir en bøyning av omkretsen av platen 80 forover et stykke på omtrent 1 tiendedel av platens diameter gode resultater. Sammen-liknet med en plan flate av tilsvarende vekt og dimensjoner gir platen 80 når den er formet slik, temmelig nær det dobbelte når det gjelder toppverdien for den akustiske signalstyrke man får. Selv om noen øvre grense for den akseptable grad av krum-ningen ikke er blitt fastlagt er det sannsynlig ar det eksi-sterer en slik grense.

En annen utførelsesform for den akustiske plate som anvendes ved utøvelse av oppfinnelsen er vist på fig. 3b. Den lagdelte plane plate 100 er her skrudd fast på den nedre ende av stempelstangen 57 for en vertikalt stående eksplosjonsanordning av den type som er vist på fig. 2. Platen 100 kan f.eks. være av lett aluminium og kan bestå av et par tykkere forreste og bakre lag 103, 104 og et tynnere par mellomliggende lag 105 og 106. Under bruk vil denne lagdelte oppbygning gi den sammen-satte plate 100 ettergivenhet for at den skal tåle de krefter som ved omkretsen virker i bevegelsesretningen. Om det ønskes kan en hvilken som helst av platene 24, 26, 80 eller 100 være utført av terylliumkobber av passende tykkelse for å gi platene deres elastisitet eller ettergivenhet.

Fig. 3c viser en annen mulig utførelsesform for den bevegelige plate 200. Denne plate er forsynt med e.n hul, konisk hette 201 som smalner av i bevegelsesretningen. En slik plate 200 kan være skrudd fast på den nedre ende av en stang 202 som svarer til stempelstengene i de tidligere beskrevne utførelser av eksplosjonsanordningene. Før dekslet eller hetten 201 settes på plass, festes platen 200 ved tiltrekning av mutteren 204 på den gjengede tapp 205, som stikker inn i den nedre ende av stempelstangen 202.-Hele anordningen kan være av lett aluminium og hetten 201 fylt med polyuretanskum 205 for ytterligere å redusere vekten. Disse faktorer sammen med den hydrodynamiske strømlinjing av konusen 201 muliggjør en høy akselerasjon av platen 200 i forhold til den kjemiske energi som utløses ved eksplosjonen. Av denne grunn gir en slik plate en akseptabel grad av kavitasjon selv om den mangler de spesielle fordeler som man finner ved utførelsesformen på fig. 3a.

Det skal nu vises til en detalj ved fig. 4. Sumpen

40 er fortrinnsvis formet slik at den er stort sett sirkulær,

og den kan ha en hvilken som heist ønsket dimensjon med en tykkelse som tilnærmet svarer til tykkelsen av veggen 39 selv om den nøyaktige form er kritisk. En mutter 122 kan være sveiset til utsiden av sylinderen 12 ved sumpen 40, og den er gjenget for opptagelse av en konisk rørplugg 123 som danner en tetning mot lekkasje av vann inn i kammeret 28. Monteringsplaten 34

som er festet til den øvre del av veggen 39, bærer og støtter eksosrøret 38 slik at dette kan strekke seg nedad gjennom kammeret 28 og inn i sumpen 40. Den øvre ende av pluggen 123 kan maskineres for å danne en konus 124 som stikker opp i den åpne, nedre ende av eksosrøret 38 og derved øke strømningshastigheten for væskeformede og gassformede forbrenningsprodukter. For å øke venturivirkningen kan bunnen av eksosrøret 38 ha en trakt-formet leppe 126 som strekker seg langs bunnen av sumpen 40.

I en prototyp som har vært i arbeid, var det en vertikal klaring på omtrent 3 mm mellom leppen 126 og sumpen 40.

Under bruk vil væske 128 samles i sumpen 40, påvirket av tyngdekraften. På grunn av de innbyrdes stillinger av leppen 126 og sumpen 40 må alle gassformede forbrenningsprodukter som strømmer inn i eksosrøret 38 passere gjennom sumpen 40. Hvis nivået på væsken 128 ligger over leppen 126,

vil strømmen av gass til å begynne med søke å drive ut væske foran gasstrømmen, inn i eksosrøret 38, som forholdsvis store dråper. Hvis dette væskenivå ligger under leppen 126, er det større sannsynlighet for at væsken 128 vil bli atomisert og revet med av gassen før denne kommer inn i eksosrøret 38. I begge tilfelle vil eksosrøret 38 føre en blanding av gassformede og væskeformede forbrenningsprodukter fra kammeret 28. En vanlig felle 130 som finnes i eksosrøret 38, hindrer tilbakestrømning

av væske som er fjernet på denne måte. I henhold til oppfinnelsen kan denne gass- og væskeblanding drives ut av kraften fra eksplosjonen i kammeret 28 eller delvis drives ut ved returbevegelse av stemplene 16 og 18 til deres utgangsstilling under påvirkning fra luftputene 41 og 42. Fylling av forbrenningskammeret 28 med friske gasser vil også drive ut blandingen av forbrenningsprodukter. Om det er ønskelig kan egne skylle-anordninger (ikke vist) som er velkjent på det felt det her er tale om, innføres i kammeret 28 med samme formål. Sluttelig kan eksosrøret 38 ha en utvendig vakuumkilde (ikke vist) av vanlig utførelse for utsugning av innholdene i kammeret 28. Fjernelse av samlet kondensat følger således automatisk ut-strømning av gassformede forbrenningsprodukter uansett arbeids-fasen for den gassdrevne eksplosjonsanordning 10, der slik ut-strømning finner sted.

I den annen av utførelsesformene på fig. 2 er eksos-røret 65, for å ventilere, skylle eller på annen måte drive ut forbrukte forbrenningsgasser fra kammeret 60, forsynt med en væskecelle 66 som innføres nedad gjennom endeplaten 52 og gjennom kammeret 60.

Detaljene på fig. 5 viser oppbygningen av stemplet 56 i større detalj. Den utad skrånende nedre leppe 132 på eksos-røret 65 er brakt tett ned til bunnen av sumpen 133. En oppad-rettet konus 134 som er utformet i toppflaten av stemplet 56 står sentralt i sumpen 133 slik at den stikker inn i enden av eksosrøret 65.

Bruken av kondensfjerneren i den annen utførelses-form for eksplosjonsanordningen 50 er stort sett som beskrevet ovenfor. Tyngdekraften vil sørge for at det kondensat 135 som danner seg i kammeret 60 samles i sumpen 133, der det kan skylles ut av strømmen av forbrukt forbrenningsgass, inn i eksosrøret 65 ved mange av de forskjellige mekanismer som er beskrevet ovenfor. Som tidligere vil den utad skrånende form på den nedre leppe 132 sammen med den oppstikkende konus 134 lette strømmen av blandingen av gassformede og væskeformede forbrenningsprodukter.

Innenfor rammen av oppfinnelsen vil det også være mulig å benytte en ytterligere utførelsesform som er vist på fig. 6. Eksosrøret 38 i eksplosjonsanordningen på fig. 1 er er-stattet med et fleksibelt eksosrør 137 som er innrettet til å stikke ned fra en bærende flottør (ikke vist) slik at det når ned til undersiden av eksplosjonsanordningen 10. Den nedre ende av røret 137 ender i en svivel 138 som er skrudd fast på den koniske bøssing 139, og denne har på sin side en boring som gir direkte forbindelse til bunnen av sumpen 40. Under bruk vil kondensat som samles i sumpen 40, bli trukket vekk direkte gjennom eksosrøret 137. Medrivning av kondensat i strømmen av gassformede forbrenningsprodukter finner sted ved hjelp av en hvilken som helst av de forskjellige mekanismer som tidligere er beskrevet, for å lette den kombinerte utdrivning av gassformede og væskeformede produkter fra forbrenningskammeret 28. Det skal pekes på at det er størst behov for å fjerne kondensat i gassdrevne eksplosjonsanordninger som befinner seg under vann på grunn av kjølevirkningen fra dette. Imidlertid kan anordningen og den virkemåte som her er beskrevet godt benyttes i anordninger på land hvis det skulle være behov for det eller dette er ønskelig.

Sideveggen 39 av sylinderen 12 på fig. 1 er forsynt med en firkantet åpning 146 som fører inn til forbrenningskammeret 28. Som vist på fig. la er en firkantet ramme 147 skrudd fast eller festet på annen måte til utsiden av veggen 39 i flukt med åpningen 146. Monteringsplaten 34 er på sin side festet til oversiden av rammen 147, og den bærer og holder på plass detaljer som blir beskrevet nærmere i det følgende.

Et par like gassrørholdere 35 og 36 er forbundet med tilførselsledningene 29 og 30 og er skrudd inn i åpninger i avstand fra hverandre nær en ende av monteringsplaten 34. Holderne 35 og 36 bærer gassinnføringsrørene, og er også koplet til til-førselsrørene 29 og 30 som fører henholdsvis propan og oksygen. Det vanntette tennplugghus 37 for kopling av den elektriske kabel 32 til tennpluggen 31 er festet nær ved den motstående ende av monteringsplaten 34. Sluttelig finnes det et hull gjennom monteringsplaten 34 mellom tennplugghuset 37 og holderne 35 og 36, der eksosrøret 38 føres inn.

Holderne 35 og 36 består fortrinnsvis av vanlig til- , gjengelige koplinger for slanger som fører gass og oksygen,

men er modifisert i henhold til oppfinnelsen. For korthets skyld vil bare holderen 35 bli beskrevet i detalj.

Med en unntagelse som man skal merke seg er konstruksjonen av en holder identisk med holderen 36. Som bestvist på fig. 7 sitter et gassinnføringsrør 150 for innføring av propan, i en hul sylindrisk del, f.eks. en rørfitting 152, som på sin side er skrudd inn i en slangekopling 153. Innføringsrøret 150 er forsynt med et utvidet hode 155 ved sin øvre ende, og hodet er dimensjonert slik at det hviler mot en skulder 156 som er maskinert ut i boringen i rørfittingen 152. Den øvre ende av gassinnføringsrøret 150 står i forbindelse med boringen 158 i t koplingen 153 mens dens nedre ende som stikker under monteringsplaten 34, er lukket der røret stikker inn i forbrenningskammeret 28. En dyse 160 av en på forhånd bestemt størrelse er b oret gjennom den tynne sidevegg av røret 150, og størrelsen er omtrent fem til seks ganger dysen 160 slik at de to gasser fyller kammeret 28 i riktig støkiometrisk forhold. I en prototyp av anordningen i henhold til oppfinnelsen var dysene 160

og 161 henholdsvis 2 mm og 5 mm. For å sikre riktig vinkelinn-stilling av munnstykkene 160 og 161 etterat innføringsrørene 150 og 151 er på plass, kan det anvendes forskjellige merker eller innstillingtegn. For eksempel, som vist på fig. 9, kan hodet 155 på innføringsrøret 150 dreies ved hjelp av en skru-trekker-spalte 170 for å rette inn en pil 171 med en tilsvarende pil 173 (fig. la) på oversiden av monteringsplaten 34.

Det skal påpekes at den tilsvarende justeringsmulighet finnes for innføringsrøret 151. Da rørene 150 og 151 sitter godt fast i de respektive holdere 35 og 36, vil kraften fra en eksplosjon av gassblandingen i kammeret 28, som naturligvis virker likt i alle retninger, ikke normalt forstyrre orienteringen av dysene 160 og 161. Dysene krever således ikke noen justering ved gjentatt bruk av eksplosjonsanordningen 10.

Tennpluggen 31 er skrudd inn i monteringsplaten 34 som vist på fig.'10, og er omgitt av det vanntette hus 37. En rørkopling 176 som opptar tennpluggen 31 med passende klaring er sveiset til oversiden av monteringsplaten 34. Et deksel 177 av plast eller annet egnet isolerende materiale er skrudd ned på de koniske gjenger på rørkoplingen 176 og en kapsel 178 er drevet inn på dekslet 177 for å klemme en 0-ring 179 mot veggen av den isolerte tennpluggledning 32. Andre måter å montere tennpluggen 31 på, slik at man unngår vannlekkasje inn i forbrenningskammeret 28 kan anvendes ved utførelse av denne oppfinnelse .

I bruk og under fylleperioden for den gassdrevne eksplosjonsanordning 10 blir adskilte strømmer av propan og oksygen innført i forbrenningskammeret 28 gjennom de respektive dyser 160 og 161 slik at de blir rettet mot elektrodene på tennpluggen 31. På denne måte blir eventuell restfuktighet på elektrodene blåst av eller fordampet før tenning med gnist foregår. Samtidig er det en stor sannsynlighet for at gassom-givelsene like rundt elektrodene vil inneholde propan og oksygen i det rette forhold for tenning etter avsluttet fylling. Den beskrevne anordning eliminerer således to hovedårsaker til feiltenning i eksplosjonsanordninger av denne art.

En annen utførelse av dette trekk i henhold til oppfinnelsen er vist i den gassdrevne eksplosjonsanordning 50

på fig. 2, der eksplosjonsanordningen henger i vannet med sin lengdeakse vertikalt.

Propan og oksygen kan innføres gjennom den øvre ende-plate 52 i forbrenningskammeret 60 i henhold til oppfinnelsen ved hjelp av slangene 62 og 63. Endeplatene 52 kan være maskinert eller forsenket for å gi plass for et par holdere 180 og 181 for gassinnføringsrørene, og holderne er i alle henseende lik holderne 35 og 36, og også her bærer de et par utstikkende gassinnføringsrør 183 og 184 med dyser som vender inn i kammeret 60. På samme måte kan elektrodene på tennpluggen 64 plaseres i kammeret 60 nær ved innføringsrørene 183 og 184 be-skyttet av det vanntette hus 187 og forsynt med elektrisk til-førsel gjennom den isolerte kabel 67. Propan og oksygen inn-føres gjennom et par riktig dimensjonerte dyser gjennom rørene 183 og 184 slik at motsatt rettede strømmer av propan og oksygen blåses over elektrodene på tennpluggen 64. De gode resultater man her oppnår tilsvarer de man oppnår ved den i detalj beskrevne eksplosjonsanordning 10. Det er klart at man innenfor rammen av denne oppfinnelse kan foreta passende tilkoplinger for gass og strøm til forbrenningskammeret 60 gjennom sideveggen av sylinderen 51 i stedet for i endeplaten. Videre kan det, om det ønskes, anvendes en form for gassdrevet eksplosjonsanordning der de forskjellige gasser er blandet på forhånd i et vanlig blandekammer under en forgasser før blandingen innføres i kammeret 28. I et slikt tilfelle kan en enkel gasstrøm som inneholder både propan og oksygen rettes mot elektroden på tennpluggen 31 for å gjøre denne tørr.

Claims (5)

1. Anordning til frembringelse av seismiske signaler

under vann, omfattende en lukket sylinder som er innrettet til å bli opphengt i neddykket tilstand, et stempel eller et par motstående stempler som er bevegelige i sylinderen og som vender mot et utvidbart forbrenningskammer, en stempelstang som strekker seg fra stemplet eller stempelstenger som strekker seg fra hvert av stemplene gjennom en tilhørende sylinderende, en frittstående sirkulær plate montert ved den ytre ende av stempelstangen eller hver av stempelstengene koaksialt med den eller disse, og anordninger for innføring av en eksplosiv gassblanding i forbrenningskammeret, anordninger i dette til elektrisk tenning av blandingen for å drive stemplet eller stemplene slik at platen eller platene drives gjennom vannet bort fra sylinderen, som også mellom stemplet eller hvert stempel og den tilstøtende sylinderende har midler til dempning av platens bevegelse, karakterisert ved at den frittstående plate (24 eller 26) eller hver frittstående plate i bruk er helt neddykket i vann i avstand fra den tilstøtende sylinderende (43 eller 44), og står slik at den er udekket av noen tilstøtende eller sammenhengende plate med tilsvarende omriss og utstrekning.

2. Anordning som angitt i krav k,karakterisert ved at det finnes et par stempler (16, 18), et par stempelstenger (20, 22), et par plater (24, 26) og et par av fastspenningsanordninger.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at platen eller hver plate elastisk motstår bøyemomenter som søker å deformere dens omkrets forover når kavitasjonen bryter sammen.

4. Anordning som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert vedat platen eller hver plate har en diameter som er minst det dobbelte av sylinderens diameter.

5. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en enkel sirkulær plate (58) er innrettet til under bruk å ligge vertikalt under den nedre ende av sylinderen.