NO147338B - Neddykkbart baeresystem. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et neddykkbart bæresystem for apparater som skal slepes i vesentlig konstant dybde under vann.

Mer bestemt angår oppfinnelsen et system innrettet til

å befordre gjenstander såsom havforskningsapparater som under slep fra et fartøy forflyttes neddykket i en bestemt dybde under vannflaten. Apparater innrettet for seismiske undersøkelser av sjøbunnen, såsom seismiske bølgesendere, mottakerinnretninger, sonar og ekkolodd, kan f.eks. befordres av anordningen ifølge oppfinnelsen.

Teknikkens stilling på dette område kan illustreres av

en anordning omfattende to skrog med positiv oppdrift som er innbyrdes forbundet ved en sentral, profilert plattform som bærer en seismisk bølgesender og som via to tverrelementer, hvorav i det minste det fremre tverrelement er utstyrt med en bevegelig neddykkingsfinne. Sistnevnte styres ved hjelp av et styresystem som har til oppgave å stabilisere anordningen i et vesentlig forutbestemt dybdenivå. Senderen påvirkes hydraulisk fra et slepefartøy via et elektroventilsystem. Flere anordninger kan slepes samtidig.

Systemet ifølge oppfinnelsen er i likhet med den kjente anordning, godt egnet til å bære og/eller holde et stort antall havforskningsapparater i forutbestemt dybde, men dessuten er den på grunn av sin robuste konstruksjon særlig egnet for transport i neddykket tilstand av kraftige seismiske sendere.

Systemet ifølge oppfinnelsen omfatter minst én bæreanordning utstyrt med en bevegelig neddykkingsfinne hvis orientering styres ved hjelp av styreorganer som reagerer på variasjoner i neddykkingsdybden.

Systemet utmerker seg ved at hver bæreanordning omfatter kombinasjonen av en stiv bærekonstruksjon bestående av minst én plate som i tverretningen er festet til to langsgående, langstrakte elementer, idet den bevegelige finne er anordnet mellom de to langstrakte elementer og foran på bærekonstruksjonen, samt et langstrakt flyteelement som ved hjelp av festeorganer holdes i en viss avstand over bærekonstruksjonen.

I og med at bærekonstruksjonen er fullstendig stiv kan den på tilfredsstillende måte motstå de spenninger den utsettes for ved drift av særlig en seismisk sender. Ved at flyteelementet er anordnet i større avstand fra senderen eller senderne påvirkes det ikke av disse. Dessuten har dette arrangement den fordel at tyngdepunktet senkes ytterligere i forhold til opp-driftssenteret, hvilket innebærer at anordningens stabilitet forbedres.

Riktignok er der fra US patentskrifter 3 034 468 og

3 744 020 kjent anordninger som omfatter kombinasjonen av en bærekonstruksjon og et flyteelement. Anordningen ifølge først-nevnte patentskrift omfatter en bærekonstruksjon som består av et rørelement til hvilket er festet to vertikale plater som er anordnet i en viss lengdemessig avstand fra hverandre, og i rom-met mellom disse er anordnet en flottør. Anordningen ifølge sistnevnte patentskrift omfatter et understell utstyrt med to stive rørelementer som er festet under en stiv ramme forsynt med en plate under hvilken fastholdes en oppblåsbar blære.

Det skal bemerkes at i begge tilfeller er flyteelementet festet i høyde med understellet eller bærekonstruksjonen. Føl-gelig svarer ikke de i patentskriftene beskrevne kombinasjoner til bæresystemet ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor det langstrakte flyteelement ved hjelp av festeorganer holdes i en viss avstand over bærekonstruksjonen.

Forskjellen mellom de kjente anordninger og anordningen ifølge foreliggende søknad er vesentlig, ettersom tyngdepunktet for bærekonstruksjonen inkludert last for sistnevnte anordnings vedkommende er beliggende langt under flyteelementet og enheten oppviser en bemerkelsesverdig stabilitet som ikke synes å kunne oppnås ved de kjente anordninger.

Bæresystemet ifølge oppfinnelsen kan omfatte en rekke bæreanordninger som er forbundet med hverandre ved hjelp av fleksible slepekabler og ved hjelp av en flerkanalkabel som fra fartøyet tilføres fluid ved et forutbestemt trykk, hvilken kabel omfatter adskilte koplingselementer innrettet til å forbindes med et motsvarende koplingselement på hver bæreanordning. Forbindelsesorganene er slik anordnet at de muliggjør samtidig anvendelse av et visst antall bæreanordninger.

Dessuten kan festeorganene omfatte et system hvorved flyteelementet kan forskyves i tverretningen i forhold til bærekonstruksjonen. Dette arrangement letter adgangen til appara-tene som er montert på bærekonstruksjonen og operasjonene i for-bindelse med nedfiring (sjøsetting) og opphaling av anordningen, særlig når den utgjør en del av en enhet, slik det skal beskri-ves nærmere i det følgende.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bedre for-ståes av følgende beskrivelse av en spesiell, ikke-begrensende utføringsform av anordningen under henvisning til tegningen, hvor: Figur 1 viser et oversiktsriss av bæreanordningen,

Figur 2 viser en bæreramme for flyteelementet,

Figur 3 viser skjematisk en utføringsform av et element i styresystemet som reagerer på variasjoner i det hydrostatiske trykk, Figur 4 viser et utsnitt av selve bærekonstruksjonen, ifølge en alternativ utføringsform av den som er vist i fig. 1, Figur 5 er et utsnitt av et lengdesnitt gjennom utfø-ringsformen ifølge fig. 4.

Anordningen omfatter i hovedsaken en stiv ramme eller plattform 1 med negativ oppdrift som er opphengt i et flyteelement eller en flottør 2. Den stive rammen omfatter to langsgående bærebjelker 3, 4, hver av hvilke er festet, ved en første ende, til en skråstilt første plate 5, 6 som danner forstevnen og ved en andre ende til en andre plate 7, 8 som danner ret-ningsfinne. De to langsgående bærebjelker 3 og 4 er stivt forbundet med hverandre ved hjelp av tverrelementer som f.eks, består av to profilplater 9, 10 som hver er forsynt med et hus

for havforskningsapparater såsom en seismisk bølgesender 11.

De to langsgående bærebjelker kan også være forbundet med en

tredje plate 12 som bærer andre havforskningsapparater. I foreliggende tilfelle bærer den tredje plate en beholder eller kasse 13 som inneholder en samling styreelementer som f.eks. består av de nødvendige hydrauliske og elektriske apparater for drift av de to seismiske sendere 11. De første plater 5, 6 som danner stevnen danner opplagring for omdreiningsaksen til en bevegelig

vinge eller finne 14. De to plater 5, 6 er videre innbyrdes forbundet via et tverrstykke 40 som også er profilert. Den bevegelige finne 14 er fortrinnsvis anordnet over det plan som bestem-mes av de to langsgående bærebjelker 3 og 4. De første plater 5, 6 omfatter også festepunkter for to slepekabler 15. Beholde-ren 13 omfatter et koplingselement 16 som passer til et motsvarende koplingselement 17. Pluggen 17 er forbundet med to skjer-mede, fleksible, flerkanalkabler 18 og 19. Kabelen 18 omfatter et mellomelement 20 forsynt med forankringspunkter 21 for slepekablene 15. Når det bare benyttes én anordning eller når anordningen befinner seg i spissen av en rekke sammenkoplede anordninger, er kabelen 18 festet til et ikke vist slepefartøy. Når anordningen etterfølger en lignende anordning er kabelen 18 forbundet med koplingselementet 17 til den forangående anordning.

Koplingselementet 16 er likeledes forbundet med hydrauliske og/eller elektriske kabler 42 for mating av de transpor-terte apparater„

En styreinnretning er festet til f.eks. bærebjelken 3. Innretningen omfatter en sylinder 22 i hvilken et element kan forskyves i avhengighet av variasjoner i trykkforskjellen mellom det hydrostatiske trykk og et mottrykk som hersker i sylinderen. Dette element består f„eks„ (figur 2) av en bevegelig vegg 23 i en belg 24 som er anordnet i sylinderen og i sin ene ende festet til dennes innvendige vegg. Belgen 24 er innrettet til å utvides eller sammentrekkes hovedsakelig i sylinderaksens retning. Belgens indre kommuniserer via en rørledning 25 (fig-1) med koplingselementet 16, og via sistnevnte med en reguler-bar trykkilde ombord på slepefartøyet. Den bevegelige vegg 2 3

i belgen utsettes også for det hydrostatiske trykk. En leddmekanisme er innrettet til å omdanne den bevegelige veggs 2 3 lineære bevegelse til en dreiebevegelse hos den bevegelige finne 14. Denne leddmekanisme omfatter en stang 26 som er festet til belgens bevegelige vegg 2 3 og en første arm 2 7 innrettet til å dreie i forhold til bærebjelken 3 ved bevegelse av stangen 26. En andre stang 28 er på den ene side festet til den første arm 27 og på den annen side til en andre arm 29 festet til omdreiningsaksen til den bevegelige finne 14. En returfjær 39 er festet f.eks. til den stive ramme 1 i en første ende og til armen 27 i en andre ende. Den utøver en tilbaketrekningskraft som får den bevegelige finne 14 til å skråne oppover.

Den relative beliggenhet av de deler som utgjør styresystemet samt deres dimensjoner er slik valgt at når anordningen beveger seg under vann i en dybde som svarer til det mottrykk som hersker i belgen 24, er den bevegelige finne i en nøytral stilling. Dersom anordningen stiger over denne dybde ekspande-rer belgen 24, og dens bevegelse, som overføres via leddmeka-nismen, dreier den bevegelige finne til en nedadskrånende stilling, som bringer anordningen dypere. Hvis anordningen derimot kommer under referansedybden trekker belgen 24 seg sammen, og dens bevegelse, som overføres til den bevegelige finne 14, dreier sistnevnte til en oppadskrånende stilling som bringer anordningen til å stige. Ved en modifisering av mottrykket i belgen, som kan styres fra slepefartøyet, er det mulig etter ønske å endre den dybde med hvilken anordningen eller rekken av anordninger beveger seg.

Styreinnretningen kan omfatte flere sylindre som via leddmekanismer er forbundet med den bevegelige finne, for å øke effektiviteten av dybdestyringen. Det er også mulig å erstatte ovennevnte styreinnretning med et elektrisk påvirkbart styresystem.

Anordningen omfatter videre en innretning for å feste plattformen 1 til flyteelementet 2 som f.eks. består av en en-

i

kelt flottør av langstrakt form. Festeinnretningen omfatter to koplingsstenger 30, 31 som er festet til flottøren henholdsvis i dens fremre og bakre endeparti. De to koplingsstenger 30, 31 hviler i sine respektive ender på to stive rammer 32, 33 som er festet til plattformen 1 og f.eks. består av en rørkonstruksjon.

Hver koplingsstang er festet til en festeplate 34 (figur 3). Flyteelementet består av tre deler. Den midtre de-len 2b er forbundet med frontdelen 2a og med bakdelen 2c ved hjelp av festeplatene 34. Endene av hver koplingsstang 30, 31 passer inn i to gaffelledd 35 som er festet til øvre del av hver stiv ramme 32, 33. Monteringspinner eller -bolter 36 strekker seg gjennom hvert gaffelledd for besfestigelse av flottøren 2 til de stive rammer ved fire festepunkter. Når de to monterings-bolter på samme side av flyteelementet fjernes, kan sistnevnte dreie i forhold til de stive rammer rundt de to gjenværende mon-teringsbolter 36.

Endelig er fleksible kabler 37, 38 festet til fremre og bakre deler av flottøren 2 og henholdsvis til de skråstilte plater 5, 6 som danner forstevnen og de ytterligere plater 7, 8 som danner retnings- eller halefinnene.

Anordningen har positiv oppdrift i vann når den ikke beveger seg.

De fleksible multikanalkabler 18, 19 lagres på spoler ombord på fartøyet. Når en anordning eller et sett av anordninger skal sjøsettes gjennomføres følgende operasjoner: De to koplingsbolter 36 som fester koplingsstengene 30, 31 på en side av elementet 2 frigjøres, de fleksible kabler 37, 38 frakoples og flyteelementet dreies i forhold til plattformen 1;

Multikanalkabelen avvikles fra spolen og koplingselementet 17 sammenkoples med motsvarende koplingselement 16 på anordningens beholder 13;

Flottøren 2 bringes tilbake til sin opprinnelige stilling på de to stive rammer, de fleksible kabler 37, 38 som forbinder flottøren med bærekonstruksjonen festes i stilling og slepekablene forbindes med et mellomliggende festeelement 20 i multikanalkabelen 18.

i

Anordningen er nå klar til å senkes ned i vannet. Når et togsett av slike anordninger må benyttes gjentas ovennevnte operasjoner med de påfølgende anordninger ved avvikling av multikanalkabelen fra lagerspolen og ved å forbinde koplings-elementene 17 og slepekablene til de andre koplingselementer 16 og til de andre mellomelementer som er anordnet med regelmessige mellomrom langs multikanalkabelen.

Når de sammenkoplede anordninger er i vannet blir det

i alle styresystemets belger innført et referansetrykk som svarer til den ønskede neddykkingsdybe, hvilket gir de bevegelige finner en nedadskrånende stilling som bevirker neddykking av anordningen såsnart slepeoperasjonen begynner.

Når anordningene ikke lenger skal benyttes vikles . C multikanalkabelen opp på lagerspolen. Anordningene heises sukses-sivt ombord på fartøyet. Ved å dreie hver flottør 2 i forhold til tilsvarende stive ramme 32, 33 frakoples multikanalkablene 18, 19 fra sine festepunkter på plattformen og de vikles opp på lagerspolen»

Den alternative utføringsform som er vist i figur 4 og 5, hvor flottøren ikke er vist, omfatter videre en ytterligere finne 41 som strekker seg noe utenfor profilplaten 9 og heller bakover. Denne finnen 41 tjener til å orientere vannstrømmen som passerer under profilplaten 9 for derved å gi anordningen øket stabilitet» Det kan dessuten lette styringen av anordningen i dybden.

Claims (14)

1. Neddykkbart bæresystem for apparater som skal slepes i vesentlig konstant dybde under vann, omfattende minst én bæreanordning utstyrt med en bevegelig neddykkingsfinne hvis orientering styres ved hjelp av styreorganer som reagerer på variasjoner i neddykkingsdybde, karakterisert ved at hver bæreanordning omfatter kombinasjonen av en stiv bærekonstruksjon (1) bestående av minst én plate (9, 10) som i tverretningen er festet til to lagsgående, langstrakte elementer (3, 4), idet den bevegelige finne (14) er anordnet mellom de to langstrakte elementer (3, 4) og foran på bærekonstruksjonen (1), samt et langstrakt flyteelement (2) som ved hjelp av festeorganer (30 - 38) holdes i en viss avstand over bærekonstruksjonen (1).

2. Bæresystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en rekke av flere bæreanordninger som er forbundet med hverandre via fleksible slepekabler og via en flerkanalkabel (18, 19) som fra et fartøy mates med fluid med et forutbestemt trykk, hvilken kabel omfatter innbyrdes adskilte koplingselementer (17) som hver er innrettet til å sammenkoples med et motsvarende koplingselement (16) på hver bæreanordning.

3. Bæresystem ifølge krav 2, karakterisert ved at festeorganene omfatter en anordning hvorved flyteelementet (2) kan forskyves sideveis i forhold til bærekonstruksjonen (1), for å frilegge bærekonstruksjonens øvre parti når flerkanal-kabelens koplingselement (17) skal sammenkoples med bæreanord-ningens koplingselement (16).

4. Bæresystem ifølge krav 2, karakterisert ved at styreorganene omfatter minst én sylinder (22) som er festet til bærekonstruksjonen (1), et element (23) som kan beveges translasjonsmessig i forhold til sylinderen (22) som reaksjon på variasjonene i trykkforskjellen mellom det hydrostatiske trykk og et mottrykk som hersker i sylinderen (22), samt et system (26 - 29, 39) for å omdanne det bevegelige elements (23) translasjonsbevegelse til en rotasjonsbevegelse som over-føres til den bevegelige finne (14).

5. Bæresystem ifølge krav 3, karakterisert ved at systemet for omdanning av translasjonsbevegelse til rotasjonsbevegelse består av et antall stenger (26, 28) og armer (27, 29).

6. Bæresystem ifølge krav 4, karakterisert ved at det omfatter en returfjær (39) hvis ene ende er festet til bærekonstruksjonen (1) og hvis andre ende er festet til om-dannings systernet.

7. Bæresystem ifølge krav 4, karakterisert ved at det bevegelige element (23) omfatter en belg (24) som er fylt med et trykkfluid ved et trykk som vesentlig utbalanserér det hydrostatiske trykk ved den valgte neddykkingsdybde, idet belgen (24) ved en første ende er festet til sylinderen (22) og ved den andre ende til omdanningssystemet.

8. Bæresystem ifølge krav 8, karakterisert ved at en styreenhet er anordnet i en beholder (13) og er forbundet med fartøyet via et løsbart, tett koplingssystem (16, 17),

9. Bæresystem ifølge krav 8, karakterisert ved at koplingssystemet omfatter minst ett tilførselsrør for trykkfluid samt elektriske kabler som er samlet i en enkelt, fleksi-bel flerkanalkabel (18).

10. Bæresystem ifølge krav 3, karakterisert ved at flyteelementet (2) er festet til to koplingsstenger (30, 31) festet til flyteelementets henholdsvis fremre og bakre parti, og ved at festeorganene omfatter to stive rammer (32, 33) hver av hvilke har opplagringspunkter for koplingsstengene, idet minst ett av nevnte opplagringspunkter for hver stang er et dreiepunkt for omdreining av flyteelementet (2) i forhold til den stive bærekonstruksjon.

11. Bæresystem ifølge krav 10, karakterisert ved at festeorganene også omfatter elementer (37, 38) som på den ene side er festet til flyteelementet (2) og på den annen side til de langstrakte bærebjelker (3, 4) eller den stive bærekonstruksjon (1).

12. Bæresystem ifølge krav 8, karakterisert ved at flerkanalkabelen (18, 19) omfatter et mellomelement (20) for tilkopling av slepekabler (15) festet til den stive bærekonstruksjon .

13. Bæresystem ifølge et av kravene 1 til 7 og 8 til 12, karakterisert ved at bærekonstruksjonen omfatter en finne (41) for orientering av vannstrømmen som passerer under platen.

14. Bæresystem ifølge krav 1, karakterisert ved at styreorganene omfatter elektronisk påvirkbare organer.