SE419900B - Urkopplingsanordning, serskilt for frigoring av en mina fran dess ankare - Google Patents

Description

7711322-3 10 15 20 25 30 35 2 Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomna en urkopplings- anordning av angiven typ som ej kräver något underhåll under lagring.° Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ur- kopplingsanordning av ovan angiven typ som ger en extremt hög operativ pålitlighet med avseende på bl.a. tiden. a 1 Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkonma en ur-_ kopplingsanordning av ovan angiven typ som kan ha små dimensioner och har enkel, kompakt konstruktion och som kan framställas lätt och billigt. _ Detta uppnås enligt uppfinningen genom att en urkopplingsanordning av ovan angiven typ kännetecknas av en cylinder och en däri fram och åter rörlig kolv, passager, som förbinder cylinderutrymmen på ömse sidor om kolven med omgivningen, varvid passagen på en första sida om kolven har avsevärt mindre area än den på den andra sidan om kolven, fjäderorgan, som strävar att föra kolven mot cylinderutrymmet på kolv- ens andra sida, spärrorgan, vilket häller kolven mot fjäderorganets verkan och är anordnat att frigöras genom rörelse av kolven i riktning mot fjäderorganet, anslutningsorgan för kroppen resp ankaret vid mot- satta ändar av cylindern samt organ reglerade av kolven för att fri- göra cylindern vid ett av anslutningsorganen i ett läge med kolven för- skjuten mot cylinderutrymmet vid dess andra sida.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, pâ vilka fig l är endelsidovy av en mina och ett ankare förbundet därmed vid minans ena ände, där minan är fäst vid ankaret över urkopplingsanordningen, fig 2 är en vertikalsektion i större skala av en utföringsform av urkopplingsanordningen, fig 3 är en gvertikalsektion genom en annan utföringsform av urkopplingsanordningen samt fig 4 och 5 är diagram som visar trycket på båda sidor om kolven med avseende på tiden vid ett djup av 30 respektive 200 m.

I fig l visas en mina 10, som är fäst vid sin ena ände vid ett hjul- försett ankare ll, varvid minan vid vardera änden är uppstödd av ett stativ 12 på ankaret. Förbindningen vid den visade änden består av en spännstång l3 försedd med en vantskruv 14 och en urkopplingsanordning 15 enligt uppfinningen. Förbindningen vid minans andra ände kan vara av den kända typ som tillåter minan att glida av efter frigöring vid spänn- stàwenl3. _ Urkopplingsanordningen 15 frigör spännstången l3 en förutbestämd tid efter det att den av minan och ankaret bestående enheten har fällts 10 20 25 30 35 7711322-3 3 i vattnet, så att minan tack vare sin flytförmäga först konmer att stiga vid den i fig l visade änden under vridrörelse i förbindningen . vid den andra änden och därpå kmmner att glida av förbindningen vid nämnda andra ände. Dä den frigjorda minan stiger mot vattenytan, drar den ut en lina från ankaret, och vid ett förutbestämt djup för minan kommer utdragningen av denna lina frân ankaret att avbrytas av en tryck- känslig mekanism för att hålla minan vid det förutbestämda djupet under vattenytan. Detta arbetssätt för enheten är välkänt i facket.

I fig 2 visas en första utföringsform av en urkopplingsanordning enligt uppfinningen. Denna urkopplingsanordning innefattar en cylinder l6 försedd med en fast ändvägg vid sin ena ände. Vid denna ände finnes ett öra l7 för förbindning av cylindern med ankaret ll. Cylinderns andra ände är tillsluten av en separat ändvägg 18 med ett styrrör l9 inskjut- ande i cylindern. Ändväggen l8 hälles i cylindern nmt en inre ansats 20 med hjälp av en fjädrande läsring 2l. I ändväggen l8 finnes en passage 22 med stor tvärsektionsarea, och i röret 19 upptages förskjutbart en stäng 23, som är avsedd att förbindas med minan l0.

En kolv 24 är rörlig fram och åter i cylindern och är försedd med 0-ringar 25 för tätande samarbete med cylinderns inre yta. En central borrning 26 i kolven 24 är försedd med en bussning 27 för röret 19, och i en ringformig hålighet 28, omgivande borrningen 26, upptages en skruv- tryckfjäder 29. Fjädern strävar att föra kolven 24 mot cylinderns övre ände, men kolven hâlles frigörbart i det visade läget med hjälp av ett fjäderblad 30, vars ena ände mottages i ett ringformigt spår 3l, som om- ger röret l9 på väggens 18 insida. I detta läge är fjäderbladet lätt böjt. Fjäderbladet är lokaliserat nära passagen 22, så att det kan fjädra tillbaka till sitt uträtade läge, visat med punktstreckade linjer i fig 2, om kolven 24 pressas ned något mot fjäderns 29 kraft. I det ut- rätade läget kan fjäderbladet 30 röra sig genom passagen 22 om och när kolven 24 rör sig uppåt. Det framgår sålunda att kolven 24 kvarhâlles av fjäderbladet 30 i det visade läget men kommer att frigöras för rörelse mot cylinderns övre ände under inverkan av fjädern 29, om kolven först skjutas ned mot fjäderns verkan och därpå släppes.

Bussningen 27 i borrningen 26 bildar en vidgad nedre ände pâ något avstånd från borrningens botten. Kulor 32, företrädesvis tvâ eller fler, som upptages av ett ringformigt spår 33 vid den inre änden av stången 23. står i kontakt med bussningens inre yta. Då kolven 24 befinner sig 7711322-32 l0 15 20 25 30 ss, 4 i det visade läget, kan stången 23 ej dragas ur röret l9, om kulorna 32 vilar mot rörets inre ände, vilket de gör då spännstången l3 är spänd mellan minan och'ankaret medelst vantskruven 14. Detta tillstånd kommer att bibehållas då kolven rör sig uppåt, tills kulorna 32 lämnar buss- ningen 27 vid dess nedre ände och kommer in i det större utrymme som bildas av borrningen 26 vid dess botten, där kulorna kan röra sig ut frân det ringformiga spåret 33 och stången 23 sålunda blir fri att röra sig ut ur röret l9.

Vid cylinderns l6 nedre ände finnes en passage 34 försedd med ett munstycke 35, som bildar en smal passage 36 för förbindning av cylinder- utrymmet vid kolvens 24 nedre sida med omgivningarna, varvid ett filter 37 finnes över passagen 36. I cylinderutrymet vid kolvens 24 undersida finnes på ändväggen ett centralt utskott 38, som bildar en ansats för skolven för definiering av dess nedre ändläge.

I fig 2 visas den beskrivna urkopplingsanordningen i arbetsberett läge, dvs det läge i vilket örat l7 och stången 23 är förbundna med varandra för att bilda del av den förbindande spännstângen l3 mellan minan l0 och ankaret ll. Kolven 24 är förskjuten mot cylinderns l6 nedre ände, varvid fjädern 29 är samanpressad mellan kolven och cylinderns nedre ändvägg och kolven hâlles i detta läge av fjäderbladet 30, som är inspänt mellan kolven och den övre ändväggen l8. Det skall observeras att kolven 24 befinner sig på något avstånd från ansatsen 38.

Dâ den av minan l0 och det därmed förbundna ankaret ll bestående en- heten sjunker mot bottnen, kommer trycket pä kolvens övre sida att öka, eftersom det omgivande vattentrycket ökar med ökande djup för den sjunk- ande enheten. Frân början är cylinderutrymmet vid kolvens nedre sida ' fyllt med luft, men då enheten är i vattnet kommer vatten att pressas in i detta utrymme genom munstycket 35. Trycket i detta cylinderutrymme kommer emellertid att öka mycket sakta genom att vattentillförseln till utrymmet begränsas av munstyckets 35 trånga passage 36, och sålunda får man en tryckskillnad över de motsatta sidorna av kolven 24, såsom il- lustreras av diagrammen i fig 4 och 5. .

I fig 4 och 5 anger vertikalaxeln övertryck i bar och horisontal- axeln tid i sekunder. Kurvan I representerar trycket i cylinderutrymmet vid den övre sidan av kolven 24 (identiskt med det omgivande vatten- trycket), medan kurvan II indikerar trycket i cylinderutrymmet vid den 3 undre sidan av kolven, då enheten mina/ankare sjunker från vattenytan l5 20 25 30 35 7711322-3 5 till ett djup av 30 m resp 200 m.

Såsom framgâr av fig 4 och 5 stiger trycket vid kolvens övre sidw snabbt med en konstant hastighet motsvarande enhetens sjunkhastighet tills denna har nått bottnen, indikerat av en punkt d hos kurvan l. Sam- tidigt ökar trycket vid kolvens nedre sida sakta. Vid punkt a hos kurvan II är tryckdifferensenöver kolven tillräcklig för att övervinna mot- ståndet mot förskjutning av kolven 24 nedåt, àstadkommet av fjäderns 29 kraft och av friktionen vid tätningsringarna 25 och kulorna 32, varför kolven kommer att förskjutas nedåt några millimeter till ett nedre änd- läge, i vilket kolven kommer i kontakt med ansatsen 38. Punkten b hos kurvan lI*i diagrammet har nu nåtts. Genom förskjutning av kolven ned-' ät kommer fjäderbladet 30 att frigöras frän ändväggen l8 och fjädra tillbaka till det uträtade läget, indikerat genom punktstreckade linjer i fig Z, vilket betyder att det inte finns något hinder för kolven att röra sig uppåt.

Då kolven befinner sig i sitt nedre ändläge, kommer trycket i cylinderutrymmet vid kolvens nedre sida att öka till en punkt c. Vid denna punkt kan fjäderns 29 kraft övervinna tryckskillnaden över kolven, angiven som h¿p, liksom friktionen vid tätningsringarna 25 och kulorna c 32. Därför kommer kolven att börja röra sig sakta uppåt, varvid fjäder- bladet 30 obehindrat passerar genom passagen 22. Under denna rörelse är tryckskillnaden asp blott beroende på fjäderkraften och friktionen. Då fjäderkraften emellertid minskar under kolvens förflyttning, kommer tryckskillnaden Ägp att minska något, såsom framgår av diagrammet, Sam- ma tryckskillnad adp bibehålles naturligtvis även över munstycket 35, vilket betyder att flödeshastigheten genom dess passage 36 blir obero- ende av urkopplingsanordningens arbetsdjup.

Dä kolven 24 har rört sig till ett övre läge, där kulorna 32 är upp- tagna vid det vidare bottenutrynmut i borrninqon 26. kommer stången 23 att frigöras fran kolven och sålunda spännstängen 13 att frigöras på det ovan angivna sättet för frisläppning av minan l0 från ankaret ll. Detta motsvarar punkt e.

Om slagvolymen, dvs den volym som representeras av kolvens 24 rörel- se frân sitt nedre ändläge till sitt övre läge där kulorna 32 släpper stången 23 fri, göres större i relation till den ursprungliga volymen av cylinderutrymmet vid kolvens nedre sida, erhålles en tryckskillnad hgp som blott är beroende av fjäderkraften och friktionen under huvud- Uï l0 isf 20 2st 30 7711322-3 6 delen av tiden från minans utläggning till dess frigöring. Under hän- synstagande till att kolvens rörelse sålunda är oberoende av djupet under huvuddelen av tiden, bortsett frân en mycket liten variation be- roende pâ att den i cylinderutrymmet vid kolvens nedre sida inneslutna luftvolymen kommer att komprimeras olika vid varierande djup, är ur- kopplingsanordningen i huvudsak oberoende av det djup vid vilket an- ordningen är avsedd att arbeta.

Urkopplingsanordningen kan sålunda fås att frigöra minan efter en önskad tidsperiod genom riktig dimensionering av fjädern 28 och mun- stycket 35.

Vid den i fig 3 visade utföringsformen, vilken är enklare än den ienligt fig 2, har en vid båda ändar sluten cylinder 40 ett öra 4l för iförbindning med ankaret vid sin ena ände och ett öra 42 för ledbar för- bindelse med en sliphake 43 vid sin andra ände. Sliphaken samverkar med en ögla 44, som bildar del av den med minan förbundna spännstången l3, fig l.

I cylindern 40 är fram och åter rörligt monterad en kolv 45 med en V0-ring 46 för tätande ingrepp med cylinderns inre yta. En skruvtryck- fjäder 47 är monterad mellan cylinderns övre ände och kolven, och cylinderutrymmet vid kolvens övre sida är anslutet till omgivningen genom ett bègränsandemunstycke 48 med en passage 49 och ett filter 50, som kan vara av samma typ som det enligt fig 2. Kolven 45 bildar del av en hantelformad slid, innefattande en ytterligare kolv 5l och en axel 52 för förbindning av kolvarna 45 och 51. Kolven 45 är urkopplingsan- ordningens operativa element, motsvarande kolven 24 i utföringsformen enligt fig 2. Kolven 5l är ej avtätad mot cylinderns 40 inre yta. I denna senare kolv är monterat ett fjäderblad 53, som ingriper med cylinderns nedre ändvägg under inverkan av fjäderns 47 kraft på ett sätt som är analogt med det som beskrivits under hänvisning till fjäderbladet 29 i fig 2. En öppning 54 finnes i cylinderns nedre ändvägg, och ett ut- skott 55 vid öppningen är avsett att hålla fjäderbladet 53 i ett något böjt läge, såsom visas på ritningen. Om sliden förskjutes uppåt mot fjäderns 47 kraft, kan fjäderbladet 53 fjädra tillbaka till sitt huvud- sakligen uträtade läge och kan därigenom passera genom öppningen 54.

På axeln 52 finnes en trävtapp 56, med vilken Sliphaken 43 sam- verkar vid en del 57 därav, som sträcker sig längs axeln 52, då den ._.._...._s__.__,__ _» ._ _ _ . 10 l5 7711322-3 hantelformade sliden befinner sig i sitt viloläge enligt fig 3, varvid sliphaken sträcker sig in i det inre av cylindern 40 genom en stor öpp- ning 58 i dess sidovägg. Vid urkopplingsanordningens arbete på ovan be- skrivet sätt kommer sliden emellertid först att röra sig uppåt för fri- göring av fjäderbladet 53, så att sliden därpå kan röra sig nedåt under inverkan av tryckskillnaden över kolven 45. Då detta händer kommer tap- pen56 till slut att glida av sliphakens 43 del 57, så att sliphaken fri- göres från tappen vid delen 57 och kan vrida sig i medurs riktning på örat 42 tack vare den därpå av minans flytförmaga utövade kraften över öglan 44. Minan komer därigenom att frigöras från ankaret på ovan be- skrivet sätt.

Utföringsformen enligt fig 3 är troligen den föredragna utförings- formen av urkopplingsanordningen enligt uppfinningen, därför att dess konstruktion är enkel och pålitlig.

Ytterligare modifikationer är möjliga inom ramen för de efterföl- jande patentkraven.

Claims (4)

7711322-3, 8 PATENTKRÅV

1. Urkopplingsanordning av den typ som anvándes För frigöríng av en flytförmäga uppvisande kropp (10) fran ett ankare (ll) en förutbe- stämd tid efter det att den med ankaret via nämnda anordning förbundna kroppen har sänkts ned i vatten, k ä n n e t e c k n a d av en cylinder (l6; 40) och en däri fram och åter rörlig kolv (24; 45), passager (22, 36; 58, 49), som förbinder cylinderutrymmen på ömse sidor om kolven med omgivningen, varvid passagen (36; 49) på en första sida om kolven har avsevärt mindre area än den på den andra sidan om kolven, A fjäderorgan (29; 47), som strävar att föra kolven mot cylinderut- rymmet på kolvens andra sida, spärrorgan (30; 53), vilket håller kolven mot fjäderorganets verkan och är anordnat att frigöras genom rörelse av kolven i riktning mot fjäderorganet, _ anslutningsorgan (23, l7; 43, 4l) för kroppen resp ankaret vid mot- satta ändar av cylindern samt organ (19, 32; 56, 57) reglerade av kolven för att frigöra cylin# dern vid ett av anslutningsorganen i ett läge med kolven förskjuten mot cylinderutrymmet vid dess andra sida.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att gfjäderorganet består av en tryckfjáder (29; 47) monterad i cylinderut- rymmet vid första sidan om kolven (24; 45).

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d där- av, att spärrorganet består av ett från kolven (24; 25) utskjutande 1 fjäderblad (30; 53), som något elastiskt böjt samverkar med en ansats (3l; 55) i cylindern, och en öppning (22; 54) för mottagning av fjäder- bladet i ett huvudsakligen uträtat tillstånd efter frigöring från an- satsen under förskjutning.av kolven mot cylinderutrymet vid andra sidan om kolven. 7

4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda ena anslutningsorgan består av ett element (23; 43), som är förskjutbart eller ledbart monterat vid cylindern (l6; 40), och att de av kolven reglerade organen består av organ (19, 32; 56, 57) för låsning av nämnda element mot rörelse relativt cylindern. ÅNFÖRDA PUBLIKATIONER: Storbritannien 1 195 367