NO147337B - Anordning for kontroll av dybden til en konstruksjon som slepes i vann. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for kontroll av dybden til en konstruksjon som slepes i vann, som nærmere angitt i ingressen til det etterfølgende krav 1.

Anordningen kan benyttes i alle tilfeller der det er øns-kelig å regulere dybden til et element som arbeider i sjøen. Den er f.eks. meget godt egnet i forbindelse med undersjøiske, seismiske undersøkelser, for stabilisering av seismiske kilder eller mottaksbøyer i en bestemt dybde, betegnet "referansedybden". Den kan også med fordel brukes til å regulere neddykking til forutbestemt dybde av et ekkolodd, eller en vannprøvetaker-innretning.

Som eksempler på kjent teknikk på området kan nevnes an-ordningene ifølge US patentskrifter nr. 3 372 666, 3 611 975 og 3 400 680. Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en anordning av den innledningsvis nevnte art, med en vesentlig mer følsom regulering av neddykningsdybden. Dette formål oppnås i første rekke ved de nye og særegne trekk som er angitt i krav 1's karakteristikk, mens fordelaktige utførings-former av disse trekk er angitt i de øvrige patentkrav.

To utføringsformer av oppfinnelsen skal i det følgende be-skrives nærmere i tilknytning til tegningene, hvor: Figur 1 er et perspektivriss av en første utføringsform

av vingen,

Figur 2 er et detaljriss av en deformerbar vegg som forbinder to vegger i vingen, Figur 3 er en del av et tverrsnitt som viser sideforbin-delsen mellom vingens to sidevegger, Figur 4 er et tverrsnitt av vingen i neddykket stilling, Figur 5 er et tverrsnitt av vingen i nøytralstilling, Figur 6 er et tverrsnitt av vingen i oppadstigene

stilling, og

Figur 7 er et perspektivriss av en annen utførings-form av vingen.

Ifølge en første utføringsform vist i figur 1 til 6 omfatter anordningen en vinge 1 bestående av en første profilplate eller topplate (extrados) 2 og en andre profilplate eller bunnplate (intrados) 3, som er innbyrdes forbundet ved sine ender (bakre kant) ved hjelp av et hengsel 4 og ved sine andre ender ved hjelp av en preformet, buet vegg 5 som er fremstilt av et deformerbart materiale (figur 2) som danner fremre kant. Begge plater omfatter henholdsvis sidevegger 6, 7 (figur 3). Topplaten 2 er innrettet til å passe utenpå bunnplaten 3, men vingens innvendige rom ikke er avtettet mot det utvendige medium. Når anordningen er neddykket er vingens innvendige rom fylt av vann.

En stang 9 som strekker seg på tvers av vingen danner en aksel som dreier i lagre 20 som f.eks. er festet til bunnplatens.innvendige overflate. To plater eller sideflenser 10, 11 er anordnet på begge sider av vingen, parallelt med sideveggene 6, 7 til de to profilplater 2, 3 og er stivt festet til hverandre via stangen 9 samt via to bjelker 12 og 13.

Flensene 10 og 11 er utformet med hull 14 hvorved anordningen kan festes til det neddykkede element som skal sta-biliseres i vesentlig konstant dybde under overflaten.

En eller flere sylindriske manometerbokser 15, som er deformerbare i sin aksialretning er anordnet innvendig i veggen med sine endevegger festet ved hjelp av bolter 16 til de motvendte flater på bunnplaten 3 og topplaten 2. Disse manometerbokser er f.eks. fremstilt av gummi forsterket med metallringer. Gjennom ventiler 17 som er anordnet i topplaten kan manometerboksene 15 oppblåses til et forutbestemt trykk.

En stang 18 er også anordnet innvendig i vingen 1. Den strekker seg gjennom bunnplatens 3 sidevegger 7 og dens endepartier opptas i to langstrakte åpninger 19 utformet i sideflensene 10, 11.

Stengene 9 og 18 er festet til henholdsvis topplaten 2 og bunnplaten 3 på begge sider av de steder hvor manometerboksene 15 ligger an mot vingeplatene, idet stangen 9 er nærmest vingens fremre kant. De avlange åpningers 19 lengde-retning danner en vinkel med lengdesegmentet D (figur 4) som forbinder de to stenger 9 og 18, og er f.eks. vesentlig pa-rallell med vingens tverrakse, dvs. aksen gjennom vingens bakre og fremre kant, når vingen er i en nøytral stilling hvor den beveger seg i konstant dybde (figur 5).

Avstanden D mellom stengene 9 og 18 er valgt i forhold til lengden av manometerboksene 15, slik at vingen er 1 nøytralstilling når gasstrykket i boksene er lik det utvendige hydrostatiske trykk som svarer til referansedybden.

R^ og R2 angir de faste avstander mellom hengslet

4 og henholdsvis stengene 9 og 18.

Anordningens virkemåte er som følger. Når enheten som slepes gjennom vannet i neddykket tilstand synker under det nivå hvor vingen er i nøytral stilling blir det hydrostatiske trykk høyere enn oppblåsingstrykket i manometerboksene og trykker dem sammen i aksialretningen. Vingens bunnplate 3 og topplate 2 vil derved komme nærmere hverandre og avstanden D mellom stengene 9 og 18 avtar. Stangen 18 i åpningen 19 beveges mot vingens fremre kant. Men ettersom avstandene R-^ og R£ er konstante, er denne bevegelse bare mulig ved dreining av hengslet 4 nedover som vist i figur 6. Vingens fremre kant beveges derved oppover og det hydrodynamiske trykk virker til å løfte vingen, og følgelig til å bringe den, sammen med det tilknyttede neddykkede element, tilbake til referansedybden. Når trykkbalansen er gjenopprettet er vingen igjen i nøytral-stilling .

Når den neddykkede slepenhet stiger over referansenivå (vingens nøytralstilling), blir det hydrostatiske trykk lavere enn oppblåsingstrykket i manometerboksene. Disse utvi-des i aksialretningen slik at vingens bunnplate 3 og topplate 2 tvinges fra hverandre som vist på figur 4. Avstanden D øker og stangen 18 glir i åpningen 19 bort fra stangen 9. Av oven-nevnte grunn er denne bevegelse bare mulig ved at hengslet 4 dreies oppover. Vingens fremre kant dreier derved nedover og det hydrostatiske trykk frembringer en kraft som virker til å bringe vingen tilbake til dens referansenivå.

I utføringsformen vist på figur 7 er vingen 1 leddforbundet med et rørformet bæreelement 22 via stangen 9 og braketter 21. Manometerboksene er erstattet av et oppblåsbart avlukke eller en blære av fleksibelt materiale. Blæren kommuniserer med det utvendige medium ved hjelp av en ventil 23 gjennom hvilken luft kan innpumpes med et forutbestemt trykk som svarer til det ønskede dybdenivå. Som i den foregående utføringsform kan blæren via ventilen 23 kommunisere med et trykkfluidinneholdende reservoar med stor kapasitet sammenlig-net med blærens innvendige rom. Fjærer 8 er i sin ene ende forbundet med topplaten 2 og i sin andre ende med akselen 18

som f.eks. er fast forbundet med bunnplaten 3.

Det rørformede bæreelement 22 og brakettené 21 kan selvsagt erstattes av flensene 10, 11 illustrert på fig. 1 eller ved hjelp av hvilket som helst hensiktsmessig opplagrings-system.

Virkemåten til denne anordning er vesentlig den samme som ved foregående utføringsform. Når imidlertid blæren sammentrykkes på grunn av virkningen fra det hydrostatiske trykk til vannet i vingen, kan den ikke overføre den deformasjon den utsettes for til begge vingens vegger uten at den er festet til disse. Fjærene 8 har til oppgave å bringe vingens vegger 2 og 3 nærmere hverandre, og følgelig å bevirke at vingens frem-kant dreier oppover.

Før anordningen neddykkes blir for begge utførings-formers vedkommende luft pumpet inn i manometerboksene 15 eller i blæren, ved et trykk vesentlig lik det hydrostatiske trykk som hersker ved referansedybden, og som følgelig er høyere enn atmosfæretrykket. Vingen inntar da den stilling som er vist i figur 4. Under anordningens neddykking vil dens neddykkings-hastighet, som til å begynne med er meget høy, gradvis avta som følge av vingens avflatning til sin nøytralstilling og deretter bli stabil når trykkbalanse er opprettet.

Det ligger innenfor oppfinnelsens ramme å erstatte manometerboksene 15 eller blæren med hvilken som helst innretning hvis volum endres som reaksjon på en trykkbelastning.

Det kan være fordelaktig å opprette kommunikasjon mellom innretningen med variabelt volum og et utvendig reservoar fylt med trykkluft, med stor kapasitet i forhold til deres volum. Nevnte innretning kan også mates med trykkluft direkte fra en slepebåt.

Claims (9)

1. Anordning for kontroll av dybden til en konstruksjon som slepes i vann, for å holde konstruksjonen på en referansedybde,. omfattende en vinge (1) som kan orienteres i forhold til konstruksjonen og et element som er deformerbart i avhengighet av variasjoner i det hydrostatiske trykk, karakterisert ved at vingen (1) omfatter minst to innbyrdes bevegelige vegger (2, 3) som samvirker med det deformerbare element, samt et system for å omdanne variasjoner i avstanden mellom vingens to vegger som følge av variasjonen i det hydrostatiske trykk, til en omdreining av vingen om en dreieakse (9) som er fast festet til den neddykkede konstruksjon.

2. Anordning ifølge krav 1 , karakterisert ved at de to vegger i sin ene ende er innbyrdes leddforbundet langs en leddakse (4), og i sin andre ende forbundet via et deformerbart element (5).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det deformerbare element er underkastet bevegelsene til vingens to vegger og mot disse utøver en skillekraft som er stort sett lik den kraft som utøves av det hydrostatiske trykk som hersker ved referansedybden, og ved at omdanningssystemet omfatter en stang (18) som er festet til vingen og bevegelig i forhold til dreieaksen i en langstrakt åpning (19) utformet i det minste i en vegg som er stivt festet til konstruksjonen, idet den langstrakte åpning er orientert i en retning forskjel-lig fra en linje som forbinder dreieaksen (9) med stangen (18).

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at det deformerbare element omfatter minst ett instrument som er anordnet mellom vingens deformerbare vegger, fylt med et trykkfluid og hvis volum varierer i avhengighet av vingens de-formasjoner .

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at instrumentet omfatter minst én manometerboks (15) som er anordnet mellom de to vegger og festet til disse, hvilken boks er deformerbar langs en hovedretning under påvirkning av trykkfor-skjellen mellom det hydrostatiske trykk og trykket i en fluid som injiseres i manometerboksen, hvilken trykkforskjell frembringer en modifisering av avstanden mellom vingens bevegelige vegger langs deformasjonens hovedretning.

6. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at instrumentet omfatter et oppblåsbart avlukke (24) som er anordnet mellom vingens to bevegelige vegger og at omdanningssystemet videre omfatter fjærer (8) som utøver en kraft som bringer veggene nærmere hverandre.

7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at vingen er anordnet mellom to sideflenser (10, 11) og forbundet med disse via dreieaksen (9).

8. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at den omfatter organer for å opprette kommunikasjon mellom instrumentet og et reservoar som inneholder en trykkfluid.

9. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at instrumentet er direkte forbundet med trykkluft tilførings-organer plassert på en slepebåt.