NO331840B1 - Bridleline-reguleringsvinsj for deflektor - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen er en bridleline-reguleringsvinsj (41, 42, 43, 51, 52, 53) for en deflektor (1) for marine slep, med fremre (10) og aktre (20) doble eller triple bridleliner (11, 12, 13, 21, 22, 23) til innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) i øvre, eventuelt midtre, og nedre deler av deflektoren (1), fortrinnsvis i de horisontale platerammene (31, 32, 33), hvor i det minste de fremre (11, 12, 13) eller aktre bridleliner (21, 22, 23) er innrettet til å reguleres innover og utover slik at angrepsvinkelen for deflektoren (1) i forhold til en kurslinje reguleres, omfattende følgende trekk: - at bridleline-reguleringsvinsjen (41, 42, 43, 51, 52, 53), er utstyrt med en svingbart innfestet reguleringsvinsjramme (8) anordnet mellom bridlelinenes (11, 12, 13, 21, 22, 23) innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) på deflektoren og bridlelinene selv, - hvor reguleringsvinsjrammen (8) er utstyrt med en vinsjskive (81) med en asymmetrisk anordnet trinse (82) anordnet på vinsjskiven (81) for å holde en kause eller ende (15) av bridlelinen (11, 12, 13, 21, 22, 23), og - hvor vinsjskiven (81) er utstyrt med en tannkrans (84) drevet av en aktuator (83) i ønsket rotasjonsretning.

Description

BRIDLELINE-REGULERINGSVINSJ FOR DEFLEKTOR

Innledning

Seismiske undersøkelser til havs foregår vanligvis ved at et seismikkfartøy tauer seismiske kilder og en mengde parallelle streamerkabler med hydrofoner. De parallelle streamerkablene taues vanligvis langs rette linjer over den prospektive geologiske formasjon. Streamerkablene spennes ut av styrbord og babord deflektorer som også taues av skipet. For å dekke det ønskede geografiske området bør de parallelle seismiske kablene taues en rekke ganger langs parallelle, motsatt rettede kurslinjer. Det er rasjonelt å vende ved enden av hver kurslinje og foreta neste kurslinje på motsatt kurs. En "uregulert" vending på enden av en kurslinje med uregulert deflektor vil for den ytre deflektoren i svingen medføre en økt belastning på tauelinen, bridle block, bridle-line samt deflektorens innfestningspunkter og deflektoren selv. Den indre deflektoren vil måtte ha en viss hastighet for å kunne stramme i ønsket grad, og en deflektor med fast stilling vil kunne yte for liten strekkraft.

Det er vanlig å forhåndsjustere deflektorenes angrepsvinkel manuelt ved å stille inn lengdene av bridle-lines eller justere deres innfestningspunkter på bridle block innover eller utover manuelt, før deflektoren settes ut i sjøen. Imidlertid tillater ikke en slik manuelt tilpasset bridle-line-lengde noen regulering av deflektorens styring før, under og etter vendingen: deflektoren er fast innstilt.

Kjent teknikk på området

US2009/0050044 Al viser en bridle block for en seismisk deflektor. De tre forre og de tre aktre bridle-linene løper inn i hver sin ende av et tannhjulskjede som løper over en motorisert tannhjulstrinse som er innrettet til å forflytte tauelinens angrepspunkt på tannhjulskjedet. Dermed kan den seismiske deflektorens angrepsvinkel justeres innover eller utover. En ulempe ved denne US-søknadens oppfinnelse er at den ikke nødvendigvis løper tilbake til noen default-posisjon dersom motoren for tannhjulstrinsen skulle svikte. Den har også den svakheten at den krever energiforsyning fra fartøyet via slepelinen eller fra deflektoren via en av bridle-linene. Energiforsyning via kabler som slepes hovedsakelig på tvers av kurslinjen kan være sårbare og øker diameteren av slepelinen eller en av bridle-linene.

US7,658,161 Tønnesen, Western Geco: System for depth control of a marine deflector, viser i Fig. 8B en deflektor med fremre og aktre tripler av bridleliner til øvre, midtre og nedre horisontale plateramme. Det står i beskrivelsen at samtlige liner kan reguleres innover og utover slik at tilt-vinkelen i forhold til vertikalen kan reguleres for å regulere både dybden og angrepsvinkelen i forhold til kurslinjen i horisontalplanet kan reguleres. Tønnesen skisserer en rekke forskjellige mulige aktuatorer som er lite underbygget med hensyn til mekanisk konstruksjon, og som har forskjellige mekaniske svakheter ved de skisserte løsningene.

US4574723 beskriver en deflektor med en mekanisme hvor de to nederste av bridlelinene kan slakkes ut for å få deflektoren til å legge seg flatt i sjøen slik at den blir lettere å hale inn. Den kan altså variere tiltvinkelen i forhold til vertikallinjen på en nokså ekstrem måte.

EP0168959 Texas Instruments beskriver en luftkanon-deflektor, en såkalt "paravane" som har en langsgående tannstang som skjøter paravane-endene for å regulere fremre og aktre bridleliner samtidig. Den ser imidlertid uegnet ut for ettermontering idet paravanens fester ikke er direkte egnet for ettermonteringen, men hvor det behøves en ettermontering av diverse trinser og fester på paravanen.

GB2266285 British Aerospace ltd. viser en helt vill idé om en tauet bombe etter et fly, hvor bomben kan styres som en paravane. Bomben er utstyrt med tre bridleliner (3a, 3b, 3c) som kan reguleres ved hjelp av bridleline-reguleringsvinsjer (8). Disse er ikke foregripende for selve mekanismen i foreliggende oppfinnelse.

US7 658161 Tønnesen viser en mekanisme for dybderegulering av en deflektor.

Kort sammendrag av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen er en bridleline-reguleringsvins j for en deflektor (1) for marine slep, se Fig. 4. Bridleline-reguleringsvinsjer (41, 42, 43, 51, 52, 53), se Fig. 1, 2 og 3, er montert på deflektoren (1) for å holde fremre (10) og aktre (20) doble eller triple bridleliner (11, 12, 13, 21, 22, 23) til innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) i øvre, eventuelt midtre, og nedre deler av deflektoren (1). Innfestningapunktene er fortrinnsvis på de horisontale platerammene (31, 32, 33), hvor i det minste de fremre (11, 12, 13) eller aktre bridleliner (21, 22, 23) er innrettet til å reguleres innover og utover slik at angrepsvinkelen for deflektoren (1) i forhold til en kurslinje reguleres. Bridleline-reguleringsvins j en (41, 42, 43, 51, 52, 53) er utstyrt med en svingbart innfestet reguleringsvinsjramme (8) anordnet mellom bridlelinenes (11, 12, 13, 21, 22, 23) innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) på deflektoren og bridlelinene selv. Reguleringsvinsjrammen (8) er utstyrt med en vinsjskive (81) med en asymmetrisk anordnet trinse (82) anordnet på vinsjskiven (81) for å holde en kause eller ende (15) av bridlelinen (11, 12, 13, 21, 22, 23). Vinsjskiven (81) er utstyrt med en tannkrans (84) drevet av en aktuator (83) i ønsket rotasjonsretning.

Uttrykt på en enklere måte er oppfinnelsen en bridle-line-reguleringsvinsj som er innrettet til å motta en deflektor- innfestingskause på en eksentrisk anordnet trinse på et lite vinsjhjul med tannkrans drevet av en tannstang som igjen er drevet av et hydraulisk stempel. Bridleline-reguleringsvinsjens hovedramme er utstyrt med et par øreplater (89) innrettet til å kobles til tilsvarende horisontalt aksielle hengsler som utgjør innfestningspunktene på henholdsvis øvre, midtre og nedre hovedramme på deflektoren. En detalj er at dersom man har øvre, midtre og nedre bridle-liner (21, 22, 23), så ser man at øvre og nedre bridle-line-reguleringsvinsjer (41, 43, 51, 53) må løpe lenger under stramming og slakking av bridlelinene (11, 13, 31, 23) enn den midtre (bridlelinereguleringsvinsjen (42, 52) under stramming og slakking av de midtre bridlelinene (12, 22)for at jevnt strekk i alle bridlelinene skal opprettholdes.

Fordeler ved oppfinnelsen:

Lettere å vende det seismiske slepet

Ved vending av et seismisk slep slik som illustrert i Fig. 4 med bridle-linereguleringsvinsjer ifølge oppfinnelsen for å "gå tilbake" for å fortsette seismisk skyting langs en parallell kurs er det en fordel at ytre og indre deflektor i slepet kan styres, omtrent som forhjulene på en bil, for at den ytre deflektoren skal dreie lettere, og også for at den indre deflektoren skal holde en hensiktsmessig kurs og at begge skal ha hensiktsmessig strekk i liner og kabler. Dette gjør at vendingen kan foregå raskere og forbruke mindre drivstoff.

Lettere å styre det seismiske slepet ved små avvik fra kurslinjen Tilsvarende blir det også lettere å styre det seismiske slepet fordi man under varierende kurs for seismikkfartøyet, se f.eks. US6681710B2 Fig. 2, vanligvis krever at man gir ut og tar inn på styrbord, hhv. babord deflektorline-vinsjer på seismikkfartøyet. Ved hjelp av oppfinnelsen kan man heller øke eller redusere slepelinens angrepsvinkel når seismikkfartøyet må justere kursen langs det seismiske slepets ønskede kurs. Det er vesentlig å merke seg at bridleline-reguleringsvinsjen ifølge oppfinnelsen ikke endrer mer enn noen få desimeter på forre og aktre bridleliner, og derved regulerer deflektorens angrepsvinkel som igjen fører til endret angrepsvinkel på tauelinen, som derved justerer for små avvik i fartøyets kurs slik at det seismiske slepet justerer kurslinjen. Dette i motsetning til US6681710 som justerer selve lengden på tauelinen.

De f ault- pos isj on

En av fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen er at den ved tap av det hydrauliske trykket løper tilbake til en default-posisjon med bridle-linen viklet helt ut fra vinsjen og hengende i trinsen. I en slik stilling vil deflektoren fungere som tiltenkt under rett kurs.

Oppheng langs skipssiden

Bridle-linereguleringsvinsjens ramme ifølge oppfinnelsen er hengslet mot deflektorens hovedramme gjør at den ved løfting ut av sjøen og lagring av deflektoren (som kan ha opp til 10 m høye vinger og 10 m lang pontong) på skipssiden vil vippe ned fra deres arbeidsstillinger (se Fig. 1) strukket ut av bridle-linen og ned til en hovedsakelig vertikal stilling som ikke kommer i konflikt med skipssidens plater.

Bruk av eksisterende festeører for bridle- linene på deflektorens hovedrammer

Bridle-linereguleringsvinsjen ifølge oppfinnelsen har en trinse på vinsjens hjul som tilsvarer en slik trinse som bridle-linens kause vanligvis festes på, og reguleringsvinsjens ramme kan monteres i de eksisterende innfestningsørene på deflektorens hovedrammer, så oppfinnelsens bridle-reguleringsvinsj kan ettermonteres mellom vanlige bridle-liner og eksisterende deflektorer.

Montering nær selve deflektoren forenkler krafttilførsel til aktuatoren

En videre fordel ved oppfinnelsen er at selv om aktuatorene i bridleline-reguleringsvinsjene krever energiforsyning fra deflektoren så vil denne energiforsyningen, i dette tilfellet en hydraulisk slange, ikke måtte løpe via en av bridle-linene, og det hele blir dermed mindre sårbart, man får korte hydrauliske overføringslinjer, og man behøver heller ikke øke diameteren av noen av bridle-linene.

Mekanisk robusthet

Systemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen er enkelt og robust i forhold til de mer eksponerte mekanismene og lineføringene i den kjente teknikk.

Kort figurforklaring

Oppfinnelsen er vist i de vedlagte figurene, hvor

Fig. 1 viser en deflektor for seismisk slep med en bridleline-reguleringsvins j ifølge oppfinnelsen montert i øvre aktre feste for en bridle-line. Innfestningsører for de tilsvarende øvre forre og midtre forre bridleliner er også illustrert. Fig. 2 viser perspektivisk og i riss en utførelse av bridleline-reguleringsvins j en ifølge oppfinnelsen med en hydraulisk lineær aktuator med en tannstang som driver et tannhjul mellom vinsj rammens plater, som igjen driver vinsjens hovedtrinse noen få omdreininger for stramming eller slakking av enden av en bridleline. Bridleline-reguleringsvinsjen med tannstangsaktuator er også vist i uttrukket isometrisk riss. Fig. 3 viser i de samme riss en alternativ utførelse av bridleline-reguleringsvinsjen ifølge oppfinnelsen med en rotasjonsmotor-aktuator med en aksling med et lite tannhjul som driver et tannhjul mellom vinsjrammens plater, som igjen driver vinsjens hovedtrinse på samme måte som ovenfor, noen få omdreininger for stramming eller slakking av enden av en bridleline. Bridleline-reguleringsvinsjen med rotasjonsmotor-

aktuator er også vist i uttrukket isometrisk riss.

Fig. 4 viser et forenklet kartriss av et seismisk innsamlingsfartøy på sjøen, hvor det seismiske fartøyet trekker et seismisk array med streamerkabler spent ut av deflektorer på styrbord og babord side. Øverst til høyre er de seismiske deflektorene dreid mer mot styrbord enn fartøyet selv for at indre deflektor skal svinge krappere enn fartøyet, og ytre deflektor er dreid mer mot styrbord enn fartøyet for at ikke ytre deflektor skal settes under for stor spenning.

Beskrivelse av en utførelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen gjelder en bridleline-reguleringsvinsj (41, 42, 43, 51, 52, 53) for en deflektor (1) for marine slep. Deflektoren (1) er utstyrt med fremre (10) og aktre (20) doble eller triple bridleliner (11, 12, 13, 21, 22, 23) til innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) i øvre, eventuelt midtre, og nedre deler av deflektoren (1). Bridlelinenes motsatte ender er festet i en såkalt bridle block (9) som danner en overgang mot tauelinen. Vanligvis er innfestningspunktene for bridlelinene til deflektoren montert i de horisontale platerammene (31, 32, 33). Platerammene danner en mekanisk struktur for å holde vertikale deflektorvinger på plass og i riktig stilling. De fremre (11, 12, 13) eller aktre bridleliner (21, 22, 23) er ifølge oppfinnelsen innrettet til å reguleres innover og utover ved hjelp av bridleline-reguleringsvinsjene slik at angrepsvinkelen for deflektoren (1) i forhold til en kurslinje kan reguleres.

Bridleline-reguleringsvinsjen (41, 42, 43, 51, 52, 53) er utstyrt med en svingbart innfestet reguleringsvinsjramme (8) anordnet mellom bridlelinenes (11, 12, 13, 21, 22, 23) innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) på deflektoren og bridlelinene selv. Bridlelinene strammes og svinger bridleline-reguleringsvinsjene til operative stillinger som vist i Fig. 1.

Hver reguleringsvinsjramme (8) er utstyrt med en vinsjskive (81) med en asymmetrisk anordnet trinse (82) anordnet på vinsjskiven (81), se Fig. 2. Trinsen (82) er innrettet til å holde en kause eller ende (15) av bridlelinen (11, 12, 13, 21, 22, 23). Vinsjskiven (81) er utstyrt med en tannkrans (84) drevet av en aktuator (83) i ønsket rotasjonsretning.

I en utførelse av oppfinnelsen illustrert i Fig. 2 er aktuatoren (83) en hydraulisk sylinder som driver en tannstang (85) som igjen driver en tannkrans (84) på vinsjskiven (81). Dersom det hydrauliske trykket skulle falle vil bridlelinen dra vinsjskiven (81) til en nøytral stilling, dvs. vikle bridlelinen ut til kausen henger kun i trinsen (82).

I en annen utførelse av oppfinnelsen illustrert i Fig. 3 er aktuatoren (83) en rotasjonsmotor med en aksling med et tannhjul (87) som igjen driver en tannkrans (84) på vinsjskiven (81). Ellers er bridleline-reguleringsvinsjen lik utførelsen i Fig. 2. Motoren er i en foretrukket utførelse en hydraulisk motor. Hydraulikken i aktuatorene (83) kan trykksettes fra en trykkgenerator om bord i selve deflektorens (1) flytelegeme på ordinært vis.

Aktuatorene kan være utstyrt med i og for seg kjente reguleringsinnretninger for å kunne styres fra det seismiske fartøyet og det hører til fagmannens oppgaver å konstruere slike reguleringsinnretninger. Reguleringsinnretningene styrer hydraulikktrykket til aktuatorene (83) til ønsket lengde av hver enkelt bridleline slik at ønsket angle of attack i forhold til kurslinjen stilles inn.

Både i Fig. 2 og 3 er det vist reguleringsvinsjrammene (8) bygget opp av to stålplater (86, 88) anbrakt utenfor hhv. vinsjskiven (81) og tannhjulet (84) slik at de omslutter disse, og hvor vinsjskiven og tannhjulet (81, 83) er montert på en felles aksling (90). De to stålplatene (86, 88) er bundet sammen av to øreplater (89) med hull for en hengselaksling for dreibar innfesting til innfestningspunktene (61, 62, 63, 71, 72, 73) på deflektoren. Hengselakslingen står ortogonalt på akslingen (90). Hengselakslingen ligger også i vinsj skivens (81) plan. Slik vil bridleline-reguleringsvinsjene kunne henge rett ned fra innfestningspunktene når bridlelinene er slakke, og dreies ut til operativ stilling når bridlelinene strammes.

Claims (7)

1. En bridleline-reguleringsvinsj (41, 42, 43, 51, 52, 53) for en deflektor (1) for marine slep, med fremre (10) og aktre (20) doble eller triple bridleliner (11, 12, 13, 21, 22, 23) til innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) i øvre, eventuelt midtre, og nedre deler av deflektoren (1), fortrinnsvis i de horisontale platerammene (31, 32, 33), hvor i det minste de fremre (11, 12, 13) eller aktre bridleliner (21, 22, 23) er innrettet til å reguleres innover og utover slik at angrepsvinkelen for deflektoren (1) i forhold til en kurslinje reguleres, karakterisert ved- at bridleline-reguleringsvinsjen (41, 42, 43, 51, 52, 53), er utstyrt med en svingbart innfestet reguleringsvinsjramme (8) anordnet mellom bridlelinenes (11, 12, 13, 21, 22, 23) innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) på deflektoren og bridlelinene selv, - hvor reguleringsvinsjrammen (8) er utstyrt med en vinsjskive (81) med en asymmetrisk anordnet trinse (82) anordnet på vinsjskiven (81) for å holde en kause eller ende (15) av bridlelinen (11, 12, 13, 21, 22, 23), og - hvor vinsjskiven (81) er innrettet til å drives av en aktuator (83) i ønsket rotasjonsretning.

2. Bridleline-reguleringsvinsjen ifølge krav 1, hvor vinsjskiven er utstyrt med en tannkrans (84) innrettet til å dreies rundt av en tannmekanisme (85, 87) på aktuatoren (83)

3. Bridleline-reguleringsvinsjen ifølge krav 2, hvor aktuatoren (83) er en hydraulisk sylinder som driver en tannstang (85) som igjen driver en tannkrans (84) på vinsjskiven (81).

4. Bridleline-reguleringsvinsjen ifølge krav 2, hvor aktuatoren (83) er en rotasjonsmotor med en aksling med et tannhjul (87) som driver en tannkrans (84) på vinsjskiven (81).

5. En deflektor (1) for marine slep, med fremre (10) og aktre (20) doble eller triple bridleliner (11, 12, 13, 21, 22, 23) til innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) i øvre, eventuelt midtre, og nedre deler av deflektoren (1), fortrinnsvis de horisontale platerammene (31, 32, 33), hvor i det minste de fremre (11, 12, 13) eller aktre bridleliner (21, 22, 23) er innrettet til å reguleres innover og utover slik at angrepsvinkelen for deflektoren (1) i forhold til en kurslinje reguleres, karakterisert ved- bridleline-reguleringsvinsjer (41, 42, 43, 51, 52, 53), hver med en svingbart innfestet reguleringsvinsjramme (8) anordnet mellom bridlelinenes (11, 12, 13, 21, 22, 23) innfestningspunkt (61, 62, 63, 71, 72, 73) på deflektoren og bridlelinene selv, - hvor reguleringsvinsjrammen (8) er utstyrt med en vinsjskive (81) med en asymmetrisk anordnet trinse (82) anordnet på vinsjskiven (81) for å holde en kause eller ende (15) av bridlelinen (11, 12, 13, 21, 22, 23), og - hvor vinsjskiven (81) er utstyrt med en tannkrans (84) drevet av en aktuator (83) i ønsket rotasjonsretning.

6. Deflektoren ifølge krav 5, hvor de fremre bridlelinenes bridleline-reguleringsvinsjene (41, 42, 43) er innrettet til å operere i parallell, dvs. stramme eller slakke i parallell.

7. Deflektoren ifølge krav 5, hvor de aktre bridleline-reguleringsvins j ene (51, 52, 53) er innrettet til å operere i parallell, dvs. slakke eller stramme i parallell.