NO811590L - Pulsgenerator. - Google Patents

Description

OPppfinnelsen vedrører en framgangsmåte og en anordning til utmating av trykkgass for å frambringe akustiske pulser i et vann- eller land-medium. Slike anordninger kalles av og til for seismiske "luftkanoner". Oppfinnelsen går nærmere bestemt ut på å komme fram til for-berete framgangsmåter og anordninger av dette slag, hvor det er mulig å regulere pulsens amplitude og b-ølgeform i avhengighet, d.v.s. som reaksjon på signaler, eksempelvis pneumatiske, hydrauliske eller elektriske signaler, som kan bli frambragt fra et fjerntliggende sted.

Framgangsmåter og anordninger, hvor det blir benyttet trykkgass for å frambringe akustiske pulser i et medium som jordformasjoner, jordmasse, sumpland og myr-lende er omtalt i US-PS 4.051.918, 3.997.021 og 3.779.335. Liknende framgangsmåter og anordninger blir brukt for frambringelse av pulser i et vandig medium; jfr. US-PS 4.049. 078, 4.047.591, 4.034.827, 3.750.097, 3.653.460, 3.506.

085, 3.434.562, 3.397.755 og 3.379.273.

En typisk "luftkanon" omfatter et ventilkammer, som er utformet til å inneslutte en trykkgassfylling (vanlig luft) ved høyt trykk. Det er anordnet minst én trykkgasskanal, som fører fra ventilkammeret og inn i det omsluttende mediet (f.eks.vann). Kanalen er lukket under trykkoppbyggingen (f.eks. ved hjelp av en kompressor på

en overflatefarkost) i kammfe^t. Kanallen blir åpnet i det øyeblikk kanonen avfyres, og tr^ykkgassen får derved høve til å ekspandere ut av kammeret og inn i det omsluttende mediet.

Ettersom avfyringen av en seismisk luftkanon inne-bærer at det frigjøres betydelige eksplosive krefter og da kanonen vanligvis er innrettet for bruk under vann, nede i borehull o.l., iverksettes avfyringen normalt i avhengighet av et pneumatisk eller elektrisk signal som er frambragt fra et fjerntliggende sted. Etter at kanonen! er avfyrt, må nevnte kanal, som fører fra ventilkammeret og inn i mediet, stenges, hvoretter kammeret igjen bringesi opp på høyt gasstrykk før kanonen kan avfyres påny. I enkelte tilfeller har en satt iverk de enkelte trinn i rekkefølgen med fylling av kammeret, åpning av kanalen for avfyring av kanonen samt lukking av kanalen igjen for ny fylling, i avhengighet av særskilte signaler, som blir frambragt fra et fjerntliggende sted, eksempelvis som beskrevet i US-PS 3.50C.085, 3.397.755 og 3.379.273. I de fleste tilfeller har imidlertid kanonen hatt en slik konstruksjon at rekkefølgen av trinn er halvautomatisk, idet kanonen avfyres som reaksjon på et særskilt avfyrings-signal eller i avhengighet av et trykkfall i luftledningen til kompressoren.

For å åpne og lukke kanalen som går mellom ventilkammeret og det omsluttende mediet, blir det ved mange seismiske luftkanoner benyttet en skyttelanordning, som i den ene enden er forsynt med et arbeids stempel e.l. og i den andre enden med et ventillegeme, som tjener til å åpne og lukke en eller flere porter. Luftkanoner med slike skyttelanordninger er omtalt i US-PS 4.047.591, 4.034.827, 3.997.021, 3.653.460, 3.638.752, 3.506.085, 3.434.562, 3.397.755, 3.379.273. 3.379.272 og 3.276.534. US.PS 3.750. 097 viser et noe annerledes arrangement med flottør-stem-pelglideranordning.

Ved andre utførelser av seismiske luftkanoner benyttes aksialt bevegelige glideventiler som omslutter en del av ventilkammeret, f.eks. som beskrevet i US.PS 4.051. 918, 4.049.078 og 3.638.752. US-PS 4.049.078 omtaler et motordrevet kamarrangement for påvirkning av glideventilen. De to øvrige patentskriftene beskriver glideventiler som er innrettet til å påvirkes av trykket i trykkgassen på aksialtrykk-frambringende partier av glideventilelementet. Ved en representativ utførelsesform av oppfinnelsen er glideventilanordningen stort sett av sistnevnte slag. Operatørene av tidligere anvendte seismiske luft kanoner kunne riktignok øve en viss grad av kontroll med de frambragte pulsenes amplitude og bølgeform forsåvidt som de hadde valgfrihet med hensyn til trykket innenfor ventilkammeret og dybden (i vann) hvor kanonen ble avfyrt,. Det har også være konstruert luftkanoner med utskiftbare deler, slik at det - på en nokså tungvint måte - kunne bli foretatt et valg av en slik parameter som ventilkammerets effektive volum som et middel til å innvirke på egen-skapene hos de frambragte akustiske pulsene. For øvrig ble pulsegenskapene bestemt av luftkanonens konstruksjon.

Ifølge oppfinnelsen har en nå kommet fram til en framgangsmåte for å frambringe akustiske pulser i et vann-eller land-medium, hvor trykkgass innesluttes under høyt trykk i et ventilkammer inne i nevnte medium, idet det frambringes et igangsettingssignal, som det reageres på gjennom åpning av en kanal for trykkgassen fra kammeret og inn i mediet, slik at oppbyggingen av en trykkpuls settes igang i mediet ,hvoretter det frambringes et annet signal under den begynnende oppbygging av trykkpulsen, idet det reageres på dette annet signal gjennom lukking av kanalen på en slik<;>måte at den begynnende oppbygging av trykkpulsen begrenses ved lukkingen av kanalen.■

Framgangsmåten kan utføres ved å benytte første

og andre glideventilelementer, idet gassen innesluttes i ventilkammeret ved å holde det første glideventilelementet i en utgangsstilling under lukking av kanalen, mens det annet glideventilelementet blir holdt i en utgangsstilling under åpning av kanalen. Nevnte igangsettingssignal med-fører en reaksjon som gir fra seg utsalg i at det første glideventilelementet føres mot en forskjøvet stilling, hvor det åpner kanalen, mens reaksjoenen på det nevnte annet signal medfører at det annet glideventilelementet beveges fra sin utgangsstilling mot en forskjøvet stilling, hvor kanalen er lukket.

Det første glideventilelementet kan settes istand til å nå fram til sin forskjøvne stilling før det annet glideventilelement føres bort fra sin utgangsstilling, . slik at kanalen er praktisk talt fullstendig åpen over en ~————————————————————————_—_ •

tidsperiode som bestemmes av varigheten av tidsintervallet mellom igangsettingssignalet og det annet signal. Alternaj-tivt kan det annet glideventilelement beveges bort fra sin utgangsstilling før det første glideventilelementet har nådd fram til sin forskjøvne stilling, slik at kanalen bare er delvis åpen, idet åpningsgraden blir bestemt av varigheten av tidsintervallet mellom igangsettingssignalet og det annet signal.

Framgangsmåten kan alternativt utføres ved å benytte et glideventilelement som er aksialt forskyvbart mellom en utgangsstilling under lukking av kanalen og en forskjøvet stilling under åpning av kanalen, idet det reageres på igangsettingssignalet ved å drive glideventilelementet mot den forskjøvne stillingen, mens bevegelsen av glideventilelementet stanses når det befinner seg i den forskjøvne stillingen ved stort sett momentan overføring av størstedelen av dets bevegelsesmengde til en bevegelsesmengde-vekslersleid, som deretter gradvis retarderes.

Ved framgangsmåten kan reaksjonen på det annet

mseingntaet l bdrriintgees s mott il utå gagni gssesg tiulltsinaglg eni , aidte'gt lbidevevegenetlsieln elaev-glideventilelementet stanses når det er i utgangsstilling<p>n ved stort sett monentan overføring av størstedelen av dets bevegelsesmengde til en annen bevegelsesmengde-vekslersleid, som deretter gradvis retarderes.

For effektiv gjennomføring av de foregående framgangsmåter er det ifølge oppfinnelsen skaffet fram en anordning for utmating av trykkgass for å frambringe akustiske pulser, omfattende et ventillegeme som omslutter et stort sett sylindrisk ventilkammer for opptak av trykkgas<s>s og forsynt med en portanordning som er innrettet til å opprette en kanal fra ventilkammeret og inn i et område som omgir ventillegemet; et første og et annet glideventilelement som hver for seg inneslutter en .-del av ventilkammeret og som hver for seg er aksialt bevegelig mellom en utgangsstilling og en forskjøvet stilling, idet ventilelementene er innrettet til å åpne kanalen når det ene elementet befinner seg i sin utgangsstilling og det annet

.1

i sin forskjøvne stilling, mens ventilelementene er innrettet til å lukke og tette kanalen når begge elementene inntar sine forskjøvne stillinger eller når begge elementene er i ferd med å overføres fra deres forskjøvne stillinger) til deres utgangsstillinger, og organ som er innrettet til å reagere på signaler og derved sette igang bevegelsen av hvert enkelt glideventilelement fra utgangsstillingen til dets forskjøvne stilling, i den hensikt å regulere såvel igangsettingen som tidsvarigheten av en strøm av gass fra ventilkammeret gjennom kanalen.

Ved en representativ utførelsesform har hvert ventilelement aksialtrykk-frambringende områder som er utformet for å motta trykk fra trykkgassen i ventilkammeret, idet hvert ventilelement også har et differensial-aksialtrykk-frambringende område. Anordningen omfatter dessuten organ for individuell avtetting av differensialområdene fra trykket av gassen i ventilkammeret når hvert av ventilelementene befinner seg i sin utgangsstilling, idet de aksialtrykk-frambringende områder er dimensjonert slik at et ventilelement, når trykket i ventilkammeret virker på dets differensialområde, utsettes for en ren aksialkraft for å drive det mot dets forskjøvne stilling, idet organene, som reagerer på signalene, er innrettet til å velge det trykk som virker på differensial-områdene i det minste mens et ventilelement befinner seg i sin utgangsstilling.

Avtettingsorganene kan være innrettet til å tre i virksomhet ved det ene elementets ankomst til dets forskjøvne stilling, for derved å tette det andre elementets differ-ens ialområde, fra trykket av gassen i kammeret. De aksial-j trykk-frambringende områder på det ene glideventilelementjet kan være mindre enn tilsvarende områder på det andre glideventilelementet, slik at en ren aksialkraft forårsaker samtidig tilbaketrekking av begge glideventilelementene fra deres forskjøvne stilling til deres utgangsstilling.

En ringformet vibrasjonsdemperanordning kan i det minste delvis omslutte en del av ventilkammeret, idet vibrasjonsanordningen er innrettet til å tre i virksomhet når et glideventilelement nærmer seg sin forskjøvne stilling for å retardere bevegelsen av elementet.. Når anordningen er innrettet for drift under vann, kan vibrasjons-demperanordningen være i fluidumoverførende forbindelse

o i med det undervannsområdet som omslutter ventillegemet nar anordningen er i bruk.

Ved en annen utførelsesform av oppfinnelsen omfatter trykkgass-utmatingsanordningen et ventillegeme som avgrenser et stort sett sylindrisk ventilkammer for opptak av trykkgass og forsynt med portorgan, som er innrettet til å opprette en kanal fra ventilkammeret og inn i et område som omgir ventillegemet; trykkgasskildeorgan;

et glideventilelement som inneslutter en del av ventilkammeret og som er aksialt bevegelig mellom en utgangsstilling under lukking av kanalen og en forskjøvet stilling under åpning av kanalen, hvilket glideventilelement har hhv. første og andre aksialtrykk-frambringende områder som er utformet for å motta trykk fra gåsstrykk-klideor-ganene og for derved å frambringe aksiale krefter som virker til å presse ventilelementet mot'dets tilhørende utgangs- og forskjøvne stilling; organ som;reagerer på signaler og tjener til å brdnge trykk fra gasstrykk-kilde;-organene til å virke individuelt på nevnte første og andrje aksialtrykk-frambringende områder, for å drive glideventilelementet selektivt mot enten utgangsstillingen eller den forskjøvne stillingen, i den hensikt å regulere tidsstyringen for såvel igangsettingen som avslutningen av en strøm av gass fra ventilkammeret. gjennom kanalen; bevegelsesmengde-vekselsleidorgan som er innrettet for gjensidig dynamisk samvirke med glideventilelementet, når dette nærmer seg sin utgangs- og forskjøvne stilling, for å tilj-egne seg stort sett glideventilelementets bevegelsesmengde og derved stanse dets bevegelse i den ene stillingen, idet ringformeté vibrasjonsdemperorgan tjener til å retardere bevegelsen av bevegelsesmehgde-vekslersleiden.

Kort forklaring av tegningene: i

Fig.l er et perspektivriss, delvis i snitt, og viser en anordning for å frambringe akustiske pulser i overenstem-

meise med oppfinnelsen.

Fig.2 viser et blokkskjema for et kontroll- og styresys-tem for anordningen ifølge fig.l. j Fig.3 er et forstørret detaljriss av en del av fig.l. Fig.4 er en konsept-graf for trykk som funksjon av tid, j og viser begynnelsesdelen av representative akustiske pulser som er frambragt ifølge oppfinnelsen. Fig.5 er en skjematisk illustrasjon, delvis i snitt, av ei annen anordning for å frambringe akustiske pulser i overenstemmelse med oppfinnelsen. Fig.5a viser et forstørret riss av en del av fig.5.

Fig.6 viser et snitt etter linjen 6-6 i fig.5.

Fig.7 viser en modifikasjon aV; en del av anordnirxpn ifølgs fig.5. Fig.8 viser en modifikasjon av en annen del av anordningen ifølge fig.5.

Under henvisning til fig.l er det vist en trykkgass-utmatingsanordning for frambringelse av akustiske pulser. Anordningen omfatter et ventillegeme 10 som avgrenser et stort sett sylindrisk ventilkammer 12. Ventilkammeret 12 strekker seg sentralt og aksialt gjennom ventillegemet 10 samt ender i en klokkeformet øvre endedel 12a og en omvendt klokkeformet nedre endedel 12b. Den øvre og nedre ventilkammerendedel, hhv. 12a og 12b, begrenses av lukkeelementer i form av endehetter, hhv. 14 og 16. Hver av endehettene er festet til ventillegemet 10 ved hjelp av et større antall bolter 18 med høy strekkfasthet. Et par sterke smidde øyebolter 20 er skrudd inn i hver av endehettene 14,16. Øyeboltene 20 blir brukt for å gjøre gassutmatingsanordningen fast til slepetrosser eller bære-kabler for å bære, støtte og/eller styre anordningen i eller gjennom vann, et borehull i jorda e.l. Ifølge et representativt eksempel blir anordningen slept bak en sjø-gående farkost eller annet fartøy.

Den øvre og nedre endehetta 14,16 er innrettet til

å holde fast øvre og nedre endestykker, hhv. 22 og 24. Disse endestykkene har aerodynamisk form for å lette hurtig strømning av trykkgass fra ventilkammerets ender 12a,

■ — j

12b til den sentrale del av ventilkammeret som angitt med 12. Det øvre endestykket blir holdt ned i den indre boring 26 av ventillegemet 10 ved hjelp av et dreiet framspring | 28 på den øvre endehetta 14. Framspringet 28 passer inn mellom boringen 26 og et tilpasset dreiet framspring 30 på endestykket 22. Endestykket 22 har tre omkretsspor med 0-ringer 32,34,36 for å danne gasstette pakninger mellom endestykket 22 og endehetta 14 samt mellom endestykket 22 og ventillegemet 10.

Det nedre endestykket 24 har en del 38 som passer inn i ventillegemets 10 nedre boring 40. Endestykket 24 har en annen del 42 som passer inn i en tilpasset boring 44 i den nedre endehetta 16. Endehetta 16 er forsenket ved toppen for å motta et omkr^etsparti 46 som er utformet i ett stykke med det nedre endestykket 24 mellom delene 38 og 42. Omkretspartiets 46 øvre flate ligger an mot den nedre ende av ventillegemet .10 som vist ved 48. Det nedre endestykket 24 er således fastholdt og sikret mot aksial bevegelse i forhold ril ventillegemet 10 og den nedre endehetta 16. Den nedadrettete del 42 av endestykket 24 har et periferisk spor med en 0-ring 50.

Anordningen ifølge fig.l har portorgan som er innrettet til å opprette en kanal for trykkgass fra ventilkammeret 12 og inn i det område (typisk et undervannsom-råde) som omgir ventillegemet 10. SOm vist omfatter nevnte portorgan flere stort sett rektangulære portåpninger som vist ved 54 og 56 i ventillegemet 10.

Kanalen, som dannes gjennom portåpninene 54,56, kan åpnes og lukkes selektivt ved hjelp av et første og et annet glideventilelement, hhv. 58 og 60. Hvert glideventilelement 58,60 inneslutter en del av ventilkammeret 12 og de er hver for seg aksialt bevegelige mellom en utgangsstilling som vist og en forskjøvet stilling som vil bli forklart senere.

Det ene glideventilelementet 58 er glidbart montert i ringlagre. Dets øvre lager omfatter en lagerforing 62 inne i en lagerring 64. Lagerringen 64 er fastgjort mellom det øvre endestykket 22 og en støtdemperring 66, som beskrives nærmere senere. Endestykket 22 er forsenket for å oppta en dynamisk pakning 68, som er festet mellom lagerringen 64 og endestykket. Støtdemperringen 66 har fri pasning i den øvre boringen 26 i ventillegemet 10. Den nedre ende av støtdemperrringen 66 har et avtrappet parti 70 som har anlegg mot en del 72, som er utformet i ett med ventillegemet 10 mellom den øvre boringen 26 og den nedre boringen 40 samt oppviser forminsket diameter.

Det nedre lageret for det ene glideventilelementet 58 omfatter en lagerforing 74 i støtdemperringen 66. Støt-demperringen 66 har et indre periferisk pakningsspor for en dynamisk pakning 76. Støtdemperringen 66 har også et ytre periferisk spor som opptar en 0-ring 78 for å tette mellom ringen 66 og delen 72.

Det annet glideventilelement 60 har et øvre lager som omfatter en krage 80 av lagermetall som er krympet over en dreiet del med forminsket diameter ved glideventilelementets 60 øvre omkrets. Det nedre lageret omfatter en lagerforing eller bøssing 82 som er anbragt inne i den forsenkete nedre ende av glideventilelementet 60, idet elementets 60 nedre ende er montert for glidebevegelse . langs den oppstående styredel av det nedre endestykket 24. En dynamisk pakning 84 er montert over et dreiet framspring ved toppen av det nedre endestykket 24.

Når glideventilelementene 58,60 befinner seg i deres utgangsstillinger, som vist, kan ventilkammeret 12 settes under overtrykk med en trykkgass (typisk luft) ved et typisk trykk på opptil ca. 400 kg/cm 2. Gjennom en luft-ledning 86 og T-rørstykke 88 pumpes det luft under trykk inn i kammeret fra en luftkompressorenhet på et overflate-fartøy. På dette tidspunkt er den dynamiske pakninger virksom for å forhindre lekkasje av gass mellom glideventilelementet 60 og det nedre endestykket 24.

Den øvre ende av glideventilelementet 60 har en innadrettet flens 90, som danner en del med forminsket diameter og<:>som støter an mot den nedre ende av det øvre glideventilelementet 58. Flensens 90 underside 92 danner et aksialtrykk-frambringende område, som er innrettet til å ta imot trykk utøvd av trykkgasser i ventilkammeret.12. Dette trykk frambringer et aksialtrykk som presser glideventilelementet 60 oppover til samtidig kontakt med det øvre glideventilelementet 58 og delen. 72. Glideventilele-j mentets 60 øvre flate er utformet med spor for opptak av j to 0-ringer 94,96 som danner pakninger mellom det nedre glideventilelementet 58 og hhv. det øvre glideventilelementet 58 og delen 72. Under statiske forhold med delene i den viste stillingen er 0-ringen 94 virksom som pakning for å holde trykkgassen i kammeret 12. På dette tidspunkt ventileres mellomrommet mellom O-ringene 94,96 ved hjelp av midler, som beskrives nærmere senere, til ytre ( f.eks. undervanns) trykk. Ventilasjonskanalen strekker seg gjennom et overflatespor 98 i enden av støtdemperringen 66 og boringer 100 i ventillegemet 10 og støtdemperringen 66

som kommuniserer med et gasstrykklednings-koblingsstykke 102, som er skrudd inn i ventillegemet 10.

På tilsvarende måte er den øvre flaten på det øvre glideventilelementet 58 utformet med spor for opptak av to O-ringer 104,106 som danner pakninger mellom det øvre glideventilelementet 58 og det øvre endestykket 22. Under statiske forhold med delene i den viste stillingen, er O-ringen 104 virksom som.pakning for å holde gassen innenfor kammeret 12. På dette tidspunkt ventileres mellomrommet mellom O-ringene 104,106 til ytre trykk. Ventil-er ingskanalen strekker seg gjennom et overflatespor 108, boringer 110 i det øvre endestykket 22, aksialt rettete spor 112 i endestykket 22 samt boringer 114 i ventillegemet 10 og en ventil-monteringsblokk 116.

Ventil-monteringsblokken 116 er festet til ventillegemet 10 ved hjelp av bolter 118. Kanalens 114 forbind-elsespunkt med den tilsvarende kanal i blokken 116 er tettet ved hjelp av en.O-ring 120. En ventil 122 er skrudd inn i blokken 116 og tettet ved hjelp av en 0-ring 120. Ventilen 122 påvirkes ved hjelp av en solenoid 124, som er innrettet til å bli magnetisert via ledere i et for-bindelsesblystykke 126. Ventilen 122 blir tilført høytrykks-gass via en trykkledning 128 og T-koblingsstykket 88, som kommuniserer med ventilkammerets 12 øvre ende 12a.

Typiske kontrollorgan for trykkgass-utmatingsanordningen i fig.l, iberegnet det beskrevne ventil- og solenoidarrangementet, er vist skjematisk i fig.2. Det framgår her at det øvre glideventilelementet 58 styres av gasstrykket i kanalen 114. Når ventilen 122 er lukket,

kan trykket i kanalen 114 utlignes med ytre trykk gjennom en åpning 130 (ikke vist i fig.l) som forbinder kanalei 114 med det omgivende (f.eks. undervanns) medium. Når ventilen 122 er åpen, kan trykket i trykkledningen 128 virke på det øvre glideventilelementet 58 via kanalen 114. Selvom det på dette tidspunktet unnslipper noe gass, skyldes gasstapet i ubetydelig grad åpningsbegrensningen.

Det framgår på tilsvarende måte av fig.2 at det nedre glideventilelementet 60 er styrt av gasstrykket i kanalen 100, som står i forbindelse med en åpning 132 og en ventil 134, som på sin side styres av en solenoid 136. Ved den utførelsesform som vises i fig.l er ventilen 134 og solenoiden 136 plassert side om side med ventilen 122 og solenoiden 124, med er ikke synlige i snittrisset. Ventilene 122 og 134 er begge montert i monteringsblokken 116, mens solenoidene 124 og 136 er beskyttet av et felles lokk 138, som blir holdt på plass av bolter 118. Ventilen 134 er forbundet med kanalen 100 via en utvendig montert høytrykksledning 140, som er vist i fig.l, i to deler 140a og 140b ettersom ledningen 140 ikke direkte passerer foran en port 172, som blir beskrevet senere. Åpningene 130,132 (ikke vist i fig.l) kan hensiktsmessig omfatte regulatorer innskrudd i monteringsblokken 116.

Ledningen 126 forbinder solenoiden 124 til en første drivanodning 142, og på tilsvarende måte forbinder en ledning 144 solenoiden 136 med en annen drivanordning 146. Hver drivanordning 142,146 kan omfatte en vanlig halv-lederbryteranordning som er innrettet for kontroll av bryteranordning som er innrettet for kontroll av tilfør-selen av elektrisk .effekt fra en kraftkilde (ikke vist) til hver enkelt solenoid. Drivanordningen 146 er via en Iqdning 148 forbundet med en initiator eller, igangsetter 150. Den annen drivanordning 142 er koblet til ledningen .148 og igangsetteren 150 gjennom en ledning 152 og en variabel forsinkelsesanordning 154.

I sin enkleste utførelsesform omfatter initiatorenji 150 en elektrisk trykknapp, selv om den kan være en del j

i

av en programmert anordning, en radiolink eller et annet instrument, som er innrettet til å avgjøre når det skal frambringes en akustisk puls ved hjelp av anordningen i-følge fig.l. Aktivering av initiatoren 150 frambringer momentant et elektrisk signal på ledningen 148 som utløser drivanordningen 146. Signalet på ledningen 148 utløser også den variable forsinkelsesanordningen 154.

Forsinkelsesanordningen 154 kan hensiktsmessig omfatte en vanlig halvleder-modul med en elektronisk teller, som er innrettet til å telle elektriske pulser fra en klokkepuls-oscil.lator, som hensiktsmessig har en puls-frekvens av størrelsesorden fem hundre kilohertz. For-sinkelsesmodulen innbefatter også organ for innstilling av en forutbestemt telling eller antall og organ omfattende en komparator for å frambringe et annet signal på ledningen 152 når den aktuelle pulstelling når det forutbestemte antall. Signalet på ledningen 152 utløser drivanordningen 142.

I det følgende beskrives virkemåten for systemet

i fig.l og 2. Når delene inntar den viste stillingen, innesluttes gass ved høyt trykk i ventilkammeret 12. I et typisk anvendelsestilfelle blir ventilkammeret, som om-gis av ventillegemet 10, neddykket i et sjøvannsmedium. Glideventilelementene 58,60 blir holdt i den viste stilling i første rekke av det gasstrykk som virker på det aksial-j trykk-frambringende området 92 av glideventilelementet 60. Den dynamiske pakningen 84, 0-ringen 94 og 0-ringen 104 er virksomme for å forhindre noen vesentlig ^lekkasje av gass fra ventilkammere|; 12.

Boringene 100,114 og i sin tur overflateområdene

på glideventilelementene 58 ,60 mellom O-ringene 94,96 og mellom O-ringene 104,106 blir utsatt stort sett for ytre sjøvannstrykk gjennom åpningene 130,132. Følgelig forblir

gasstrykket på området 92 virksomt og frmabringer et rent oppadrettet aksialtrykk på glideventilelementene 58,60

på tross av muligheten for en liten gasslekkasje forbi O-ringene 94,104.

Områdene som ved 156,158 mellom O-ringene 94,96

og mellom O-ringene 104,106 er områder som frambringer differensial-aksialtrykk. I hovedsaken består funksjonen for kontrollsystemet ifølge fig.2 i å avgjøre hvorvidt disse differensialområder er under innvirkning fra ytre sjøvannstrykk eller fra høytrykket av gasser (trykkluft)

i ventilkammeret 12.

Når det er ønskelig å frambringe en akustisk puls

i det medium (sjøvann) som omslutter ventilkammeret 12, frambringer igangsetteren 150 et elektrisk igangsettingssignal på ledningen 148, slik at drivanordningen 146 påvirkes til å magnetisere solenoiden og starte opp tellingen av pulser i den variable forsinkelsesenheten 154. Solenoiden 136 påvirker ventilen 134 umiddelbart, og det høye gasstrykket i kammeret 12 overføres som et pneumatisk igangsettingssignal til kanalen.100 og deretter til det differensialaksialtrykk-frambringende området 156 mellom O-ringene 94,96. Dette søker å utligne trykket på områdene 92,156. Imidlertid er området på innsiden av 0-ringen 96 har en større diameter enn det indre av glideventilelementet 60. Følgelig utvikler det seg et rent nedadrettet aksialtrykk på glideventilelementet 60, som får det til å bevege seg fra sin utgangsstilling.

Så snart O-ringene 94,96 har forlatt bunnflatene

på glideventilelementet 58 og delen 72, virker høytrykket av trykkgassen i ventilkammeret 12 på hele området av glideventilelementets 60 øvre flate og forårsaker at elementet 60 akselererer meget hurtig nedover. Det andre glideventilelementet 58 forblir på plass i sin viste utgangsstilling, ettersom trykket i ventilkammeret 12 nå virker på hele området'av elementets 58 nedre flate.

Dette området er begrenset ved en større diameter enn diameteren av O-ringen 104, og følgelig er det rene aksial-trvkk på glideventilelementet 58 oppadrettet.

Så snart 0-ringen 94 er kommet i avstand fra glideventilelementets 58 bunnflate, har det pneumatiske igangsettingssignalet, som fra først aV ble tilført kanalen j 100 av ventilen 134, gjort sin tjeneste. Ventilen 134,

i

som ikke lenger har noen kontroll, bør nå stilles tilbake! i sin lukkete stilling. Dette utføres ved hjelp av en tids-styringsanordning, hensiksmessig i form av en monostabil multivibrator (vippe; ikke vist) innbygget i drivanordningen 146. Denne tidsstyringsanordningen styrer drivanordning-ens 146 koblingsfunksjon, slik at ekeltrisk effekt til-føres solenoiden 136, og ventilen 134 holder seg åpen bare for tidsperioder som er tilstrekkelige til å sikre at det nedre glideventilelementet 60 fra begynnelsen beveges langt nok nedover til å muliggjøre at O-ringen 94 kommer klar av det øvre glideventilelementets 58 bunnflate.

Glideventilelementet 60 beveger seg meget hurtig nedover inntil det frigjør portene som ved 54 og 56 og åpner således en passasje eller kanal gjennom portene for trykkgass fra kammeret 12 og inn i nevnte medium (sjøvann), slik at det settes igang oppbygging av en trykkpuls i mediet.

På grunn av den høye hastighet som oppnås av glideventilelementet 60 under dets nedadrettete akselerasjon blir det retardert før det når sin nedre bevegelsesbegrensing, for å forhindre slik skade på dlene som ellers ville kunne oppstå som følge av støtpåvirkning ved høy hastighet. Ved den utførelsesform som vises i fig.l er det utformet porter som ved 160,162 i ventillegemet 10, for å tillate at sjøvann oversvømmer mellomrommet mellom den nedre boringen 40 og endestykket 24. Sjøvannet fyller et ringformet støtdemper-kammer 164, som dannes av den del av nevnte mellomrom som befinner.seg under portene 160 og 162. Ved sin begynnende nedadrettete bevegelse fortrenger glideventilelementet 60 sjøvannet ut gjennom portene 160,162. Et øyeblikk før elementet 60 når en forskjøvet stilling, hvor dets øvre flate,frigjør gass-portene 54,56 fullstendig, begynner imidlertid dets nedre pnd? å b°vpgp s<p>g i nn i støtdem per- kammeret 164. Det vanji- fylte støtdemper-kammeret og glideventilelementets 60 endeparti danner nå en støtdemper for å retardere bevegelsen av elementet 60.

Glideventilelementets 60 nedre ende har en avsmal-, nende del 166 som skaper en relativt vid klaring, som sjøvannet kan unnslippe gjennom, når elementet 60 først går inn i støtdemper-kammeret 164 ved høy hastighet.

Den avsmalnende delen 166 danner en mindre og mindre klaring etterhvert som elementet 60 trenger dypere inn i kammeret og dets bevegelseshastighét minsker mer og mer. Dette gir opphav til et trykk i støtdemper-kammeret og et oppadrettet, retarderende aksialtrykk mot glideventilelementet 60 som holder seg relativt konstant uten å bli for stort på noe tidspunkt, mens elementet 60 retarderes. Glideventilelementet 60 støter eventuelt mot og blir lig-gende an mot endestykket 24, både ved elementets 60 nedre ende som treffer bunnen av kammeret 164 og ved undersiden av flensen 9 0 j, stort sett samtidig.

Det nedre glideventilelementet 60 forblir i denne hvilestilling som representerer dets maksimalt forskjøvne stilling, mens trykkgass fra ventilkammeret 12 unnslipper fra portene som ved 54 og 56 inntil etter at det registrer-te antall elektriske pulser, som telles av puls-telleren (ikke vist) i den variable forsinkelsesanordningen 154 (fig.2) oppnår den innstilte verdi av den forutbestemte telling eller antall. På dette tidspunkt frambringer forsinkelsesanordningen 154 et annet elektrisk signal som mates over ledningen 152 til drivanordningen 142. Drivanordningen aktiverer deretter solenoiden 124 og ventilen 122 på den måten som tidligere ble beskrevet for drivanordningen 146, solenoiden 136 og ventilen 134.

I dette tilfelle gir påvirkningen av ventilen 122 seg utslag i et annet nneumatisk signal ved å utsette boringen 114 for innvirjkning fra trykket innenfor kammeret 12. Dette søker å utligne trykket på det differensial-aksialtrykk-frambringende området 158 mellom O-ringene-104,106, idet kammer-trykket virker i retning oppover på bunnflaten av glideventilelementet 58. Imidlertid er om rådet på elementets 58 øvre flate innenfor O-ringen 1.06 større enn arealet av elementets 58 nedre flate, noe som resulterer i en ubalansert kraft, som forårsaker at glide-i ventilelementet 58 beveger seg nedover fra sin viste ut- j gangs still ing.

Så snart O-ringen 106 har forlatt endestykket 22, virker trykket av trykkgassen i kammeret 12 på hele arealet av glideventilelementets 58 øvre flate og akselererer det i retning nedover. Det annet pneumatiske signalet, som opprinnelig ble tilført boringen 114 ved hjelp av ventilen 122, har fullført sin oppgave, og ventilen 122 tilbakestilles i sin tid til sin lukkete stilling på samme måte som beskrevet i det foregående i forbindelse med ventilens 134 virkemåte.

Glideventilelementet 58 bærer på utsiden et i ett stykke utformet skulderparti 168, som strekker seg tvers over et mellomrom som oversvømmes med sjøvann gjennom et sett porter som ved 170 og 172. Glideventilelementet 58 beveger seg i begynnelsen fritt nedover og fortrenger sjø-vann både gjennom portene som ved 170 og inn i mellomrommet, som skulderpartiet 168 når fram yil den nedre kanten av sjøvannsportene, kommer den imidlertid inn i et støtdemper-kammer 174, som er dannet mellom glideventilelementets 58 yttervegg og støtdemperring 66. Skulderen 168 og støtdemper-kammeret 174 danner en ringformet støt-demper for å retardere eller bremse opp bevegelsen av glideventilelementet 58. Støtdemper-kammeret 176, som dannes av ringen 66, skråner slik at det vider seg utover ved den øvre enden, for å skape en gradvis minskende klaring, som sjøvann kan unnslippe gjennom etterhvert som glideventilelementet 58 trenger lenger og lenger inn i støtdemper-kammeret og får sin hastighet redusert. Dette forhold søker å resultere i et forholdsvis konstant, høyt, men ikke altfor høyt trykk i støtdempe-kammeret 174, ' mens glideventilelementet 58 er i ferd med å retarderes.

Trykket i støtdemper-kammeret, i kombinasjon med glideventilelementets 58 bevegelse, kan forårsake at litt sjøvann unnslipper forbi toppen av bøssingen 74 og ele mentets 58 vegg. Dette sjøvann blir samlet opp av et... indre periferisk spor 178 i bøssingen 74, som ventileres til området for sjøvannsportene som ved 170,172 gjennom en serie rad4ale boringer som ved 180 i utsiden av støt- j demper-ringen 66. Dette ventilasjonssystem er konstruert med henblikk på å forhindre oppbygging av trykk i det området som kanskje kunne tvinge fluidum den gale vei forbi dynamiske pakningen 76. Denne pakning er i likhet med de andre dynamiske pakningene 68,84 en O-ring-belastet leppe-pakning. Pakningen 76 forhindrer at høytrykksgassen blåser sjøvannet ut av støtdemper-kammeret 174 og således opphever dets funksjon, nemlig å motvirke skade forårsaket av glideventil-støtvirkning. Pakningen 76 forhindrer også trykktap når det pneumatiske igangsettingssignalet for påvirkning av det nedre glideventilelementet 60 blir til-ført via kanalen 100. Det er således temmelig viktig å opprettholde denne pakningens effektivitet.

Mens glideventilelementet 58 beveger seg nedover til sin forskjøvne stilling, blir kanalen eller passasjen for trykkgass fra ventilkammeret 12 gjennom portene 54,56 begrenset ved den minskende klaring mellom toppen av glideventilelementey^O og bunnen av glideventilelementet 58. Ved elementets 58 bevegelsesbegrensing kommer det til anlegg på O-ringen 94, og kanalen for trykkgassen er derved stengt. Den trykkgass, som er igjen i ventilkammeret 12, blir holdt innesluttet i dette uten lekkasje på grunn av de dynamiske pakningenes 68,84 virkning sammen med 0-ringen 94.

Lukkingen av trykkgasskanalen eller -passasjen gjennom,portene 54,56 forårsaker at trykket på glideelementets 60 øvre flate utenfor 0-ringen 94 går tilbake til ytre trykk. Det oppadre.ttete aksialtrykk på arealet eller området 92 er nå tilstrekkelig til å bringe såvel elementet 58 som eleméntet 60 til å bevege seg oppover. Det nedadrettete aksialtrykk, som skyldes virkningen av kammer-trykket på elementets 58 øvre flate, opprettholder imidlertid trykkpakningen ved 0-ringen 94 og forårsaker at de to glideelementene 58,60 beveger seg som en enkelt enhet.

Det rene oppadrettete aksialtrykket på elementene er .et resultat av det faktum at det aksialtrykk-frambringende arealet eller området 92 er større, på grunn av sin størrfe diameter, enn arelaet på elementenes 58 øvre flate. Så snart glideventilelementene 58,60 ankommer til sin viste ! utgangsstillinger, hvor 0-ringen 96 er i kontakt med delen 72 og O-ringene 104,106 er i kontakt med det øvre endestykket 22. Herved er begynnelsestilstandene gjenopprettet og anordningen er klar til å frambringe en annen puls, i det minste så snart det har blitt gjenopprettet tilstrekkelig gasstrykk i kammeret 12.

Som vist i fig.3 er O-ringene 94,96 installert i svalehalespor som ved 184 i endeflaten av glideventilelementet 60. Et liknende arrangement (ikke vist) blir benyttet for de O-ringene 104,106 som er installert i glideventilelementet 58. Når eksempelvis O-ringen 94 er virksom som pakning for å holde høytrykksgassen innesluttet i kammeret 12, utøves gasstrykket i retning nedover og radialt på 0-ringen som angitt med pilen 186. Dette trykk søker å deformere O-ringen og presse den inn i hjørnet 188, mens gasstrykket bygger seg opp i det motsatte hjørnet bak 0-ringen. Når 0-ringen beveger seg bort fra sitt sete mot flaten på det øvre glideventilelementet 58 (fig.l), faller det ytre gasstrykket på O-ringen brått og stort sett som følge av Bernoullieffekten av gassstrøm-men som farer forbi O-ringen og etableringen av kommun-ikasjon med et ytre trykkområde.

For å avverge muligheten for at høytrykksgass under 0-ringen skal kunne blåse O-ringen ut av dens holderspor, er det anordnet, et antall ventilringsåpninger som ved 190. Åpningene 190 kan tildannes ved å benytte en endefres for å skjære bort det overhengende parti av svalehalesporet på O-ringens høytrykksside. Ventilringsåpningene 190 muliggjør hurtig utligning av trykket på begge sider av O-ringen. Herved reduseres mulighetene for nevnte ut-blåsing av ;ringen.

Frambringelsen av en akustisk puls i f.eks. et vannmedium kan summeres opp også under henvisning til fig.

4. Grafene viser konseptmessig trykket (over ytre trykk)

i det omgivende medium nær anordningen, i fig.l som funksjon av tiden over et tidsrom på noen få millisekunder.

Når den nedadrettete bevegelse av det nedre glideventilelementet 60 begynner og utløses for å åpne passasjen for trykkgass gjennom portene 54,56 og inn i det omsluttende mediet (f ..eks .vann) , danner det seg en voksende gass-boble i vannet i området for hver av portene og disse kan fortsette å vokse inntil en flerhet av voksende bobler har smeltet sammen til én stort sett toriodal boble som omslutter anordningen. Dannelsen av boblene fortrenger en vannmengde i anordningens umiddelbare nærhet. Denne fortrengning blir fulgt av sammentrykkingen av en noe større vannmengde, iberegnet den som ble fortrengt av boblene.

Sammentrykkingen av nevnte vannmengde i området for anordningen i fig.l bør iverksettes og opprettholdes over en tidsperiode som er tilstrekkelig til å forårsake at en trykkbølge, som inneholder størstedelen av den energi som blir frigjort ved trykkgassens ekspansjon, får an-ledning ;til å forplante seg bort fra anordningen. Dersom ekspansjonen av boblen(e) imidlertid ikke er hurtig nok, kan den energi som blir frigjort ved gassekspansjonen i stor utstrekning gå tapt ved utelukkende å forårsake fortrengning av en stor vannmengde uten å oppnå den ønskete grad av sammentrykking av vannet. Dersom gassekspansjonen ikke kan holdes vedlike over en tilstrekkelig lang tidsperiode, kan boblen bryte sammen og gi opphav til for tid-lig gjenekspansjon av det komprimerte vannet nær anord- ; ningen. ALternativt kan anordningen til og med "svelge boblen" gjennom de åpne portene.

For et.gitt trykk av den fra begynnelsen komprimerte gassfylling i ventilkammeret 12 i anordningen i-følge fig.l kan anordningen frambringe et maksimalt trykk P Ill d A. (fig.4) i det omsluttende vann på en bestemt dybde. Det maksimale trykk P kan tilknyttes en maksimal nytte-verdi T max av tidsforsinkelsen T som er innstilt p^å den variable forsinkelsesanordningen 154 (fig.2). Forsinkelseyi ^max besternmer på sin side den maksimale effektive tid mellom åpningen av gasskanalen gjennom portene 54,56 ved hjelp av det nedre glideventilelementet 60 og lukkingen av kanalen ved hjelp av det øvre glideventilelementet 58. Innstillingen av en meget lengre tidsforsinkelse, større enn T , forårsaker reduksjon av trykksignalets amplitude i vannet, fordi luft i boblen strømmer tilbake inn i portene.

Ved en arbeidsmåte for systemet ifølge fig.l og 2 blir følgelig et igangsettingssignal frambragt ved hjelp av igangsetteren 150 og solenoidventilen 134. Anordningen ifølge fig.l reagerer på signalet ved å åpne kanalen (gjennom portene som ved 54,56) for trykkgass fra kammeret 12 og inn i mediet (sjøvann), for å sette igang oppbyggingen av en trykkpuls i dette. Trykkpulsen blir vanligvis ikke tillatt å stige til den maksimalt oppnåelige verdi Pmax' Dei*imo't frambringer den variable forsinkelsesenhet 154 og solenoidventilen 122 et annet signal under den begynnende stigning av trykkpulsen. Apparatet i fig.l reagerer på dette annet signal ved å lukke kanalen eller passasjen gjennom portene på en slik måte at den begynnende stigning av trykkpulsen begrenses ved lukking av kanalen.

Dersom f.eks. den variable forsinkelsesenheten, som vist i fig.4, blir innstilt for å frmabringe et annet elektrisk signal etter en forsinkelsestid T=7-^, er den begynnende stigning av trykkpulsen begrenset til verdien P^. Dersom den innstilte forsinkelsestid er 9" = 7^ , er den begynnende stigning av trykkpulsen begrenset til V ^- På denne måten er amplituden (og tilsvarende frekvenskarak-teristikker) av de frambragte akustiske pulser fullt ut kontrollerbare fra en programmert anordning eller opera-tør som befinner seg langt borte. Den seismiske luftkanonens fulle ytelsesregister kan utøves ved å variere ned-dykkingsdubden i vann, det opprinnelige trykket i kammeret 12 og tidsforsinkelsen T, alt mens anordningen befinner seg i neddykket tilstand.

Det vil framgå at virkemåten for de to glidventil-elementene 58,60 er nokså analog med virkemåten for de fokalplanlukkere som benyttes i enkelte kammer for å.be-virke og regulere filmens eksponering.

I samsvar med den foregående beskrivelse ble det første glideventilelementet 60 tillatt å nå fram til sin , forskjøvne stilling før det annet glideventilelementet 58j

i ble satt i bevegelse fra sin utgangsstilling, slik at passasjen gjennom portene 54,56 stort sett er helt åpen for en tidsperiode som bestemmes av tidsintervallet T" mellom igangsettingssignalet og det annet signal.

Nokså analogt med nevnte fokalplanlukkere blir det ved framgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen også foreslått en annen virkemåte, hvor det annet glideventilelementet 58, ved ytterligere forkortelse av det tids-intervall som fastsettes ved innstilling av forsinkelsesanordningen 154, beveges fra sin utgangsstilling før det første glideventilelementet 60 når fram til sin forskjøvne stilling, slik at kanalen er bare delvis åpen, idet åpningsgraden blir bestemt av varigheten av tidsintervallet mellom igangsettingssignalet og det annet signal. Det aksialtrykk-frambringende området, inklusive området 156

på den øvre flaten av glideventilelementet 60 er forskjellig fra det tilsvarende område eller areal, inklusive arealet 158 på glideventilelementets 58 øvre flate, og Bernoulli-trykkfallet i den delvis åpne passasjen mellom glideventilelementene 58,60 må tas i betraktning ved kon-struksjonsarbeidet for å oppnå den ønskete virkning av de to ventilelementeney mens de beveges seg tvers over området for portene som ved 54 og 56.

Fig.5 og 5a viser skjematisk hovedtrekkene ved en annen utførelsesform av et trykkgass-utmatingsapparat for å frambringe akustiske pulser i et land- eller vannmedium, typisk sjøvann. Disse riss viser et delvis radialt snitt gjennom anordningen i området for en port 192, som er innrettet til å oppriette en passasje eller kanal fra et ventilkammer 194 og :inn i et område som omgir anordningen. Et glideventilelement 196 inneslutter en del av ventilkammeret 194 og er aksialt bevegelig mellom en utgangsstilling, som vist, under lukking av kanalen, og en forskjøvet stilling, som skal beskrives under åpning av kanalen.

Glideventilelementet 196 er innrettet til å bevege seg aksialt mellom ringformete styringer, omfattende en indre hylsestyring 198 og en ytre hylsestyring 200. I den viste utgangsstillingen støter glideelementets 196 bunnflate mot et nedre grenseorgan 202, som fastholder et par O-ringer 204,206. Den del av glideventilelementets 196 nedre flate som befinner seg mellom O-ringen 204,206 er et differensialtrykk-frambringende område som er utsatt for trykket i boringen 208. Boringen eller kanalen 208 er via en ledning 210 forbundet med er pai" solenoidventiler (SV) ved 212 og 214 som hver enkelt er koblet til en kilde 216 for høytrykks (HP) trykkgass og til ytre trykk (AP) ved 218.

Grenseorganet 202 støter mot en bevegelsesmengde-vekslersleid 220, som er aksialt bevegelig mellom et nedre endestykke 222 og en styring 224 for vekslersleideh 220. Styringen 224 omfatter sjøbannsporter som ved 226, og det dannes et støtdemperkammer ved 228 mellom styringen .224 og det nedre endestykket 22. Bevegelsesmengde-vekslersleiden 220 har en avsmalnét del 230 på sin nedre ende, som er innrettet til å danne en ringformet støtdemper-kammeret 228. Styringen 224 inneholder et antall brønner som ved 232 for å fastholde fjærer som ved 234. Fjærene tjener til å presse vekslersleiden 220 i retning oppover. Grenseorganet er innrettet for begrenset nedbøyning mellom en glideventil-styredel 200a, endestykket 222, vesklersleiden 224 og en indre styredel 198a. Grenseorganet 202 inneholder en O-ringpakning 240 ved siden av styredelen 200a, og endestykket 222 inneholder en O-ringpakning 242 ved siden av grenseorganet.

Når glideventilelementet 196 befinner seg i sin helt forskjøvne stilling, støter det mot et annet, øvre grenseorgan 244. Grenseorganet 244 ligger på sin side an mot en øvre bevegelsesmengde-vekslersleid 246. Vekslersleiden 246 er aksialt bevegelig mellom et øvre endestyktøe 248 og en øvre bevegelsesmengde-vekslersleid-styring 250. Styringa 2bO omfatter sjøVannspofter som ved 252 , og ..et støtdemper-kammer ved 254 dannes mellom styringa 250 og det øvre endestykket 248 . Bevegelsesméngde-veks 1efsleiden 246 har en avsmalnet del 256 på sin øvre ende, som er innrettet til å danne en ringformet støtdemper med relativt konstant trykk i samvirke med støtdemper-kammeret 245. Styringa 250 er utformet med et antall fjær-brønner som ved 258 for fastholdelse av fjærer som ved 260, som tjener til å presse vekslersleiden 246 nedover. Fjær-brønnene 258 er ventilert ved topppen gjennom radiale boringer 261 for å unngå luftfeller som kunne forhindre fullstendig fylling av støtdemper-kammeret med sjøvann. Grenseorganet er innrettet for svært begrenset nedbøyning mellom glidevéntil-styringene 198,200, endestykket 248

og styringa 250 for vekslersleiden. Grenseorganet 244 inneholder O-ringpakninger 262,264 ved siden av glideventil-styringa 200, hhv. det øvre endestykket 248.

Styreorganet 198 for glideventilen er forsenket ved sin øvre ende i to trinn for å oppta et styreglide-vehtilelement 266, som har en øvre del med stor radius er aksialt bevegelig i retning nedover i et mellomrom 268, og delen med liten radius beveger seg da inn i et mellomrom 270. En dynamisk pakning 272, som er installert i styreorganet 198 ved siden av den smale delen av styreglideventilelementet 266, isolerer mellomrommet 268 under delen med stor radius fra høytrykket i kammeret 194. Styreorganet 198 inneholder et antall fjær-brønner som ved 274 for fastholdelse av fjærer som ved 276, som tjener til å presse styreglideventilelementet 266 oppover til kontakt med en O-ring 278, som er installert i bunnflaten av grenseorganet 244.

Når styreglideventilelementet 266 beveger seg bort fra O-ringen 277 og videre nedover, sammentrykkes fjærene 276 og det åpnes en racfial kanal mellom ventilkammeret 194 og mellomrommet 280 over hovedglideventilen 196, mellom dennes indre og ytre styringa 198,200. Denne kanalen strekker seg gjennom radialt utskårne partier som ved 281 i den sylindriske, forsenkete øvre ende av den indre styringa 198. Mellomrommet 280 er forøvrig isolert fra høytrykket i kammeret 194 ved hjelp av en dynamisk pakning 282. Mellomrommet 280 er også isolert fra det ytre sjø-vannsområdet ved. hjelp av en annen dynamisk pakning 283. i

Mellom- eller hulrommet 280 fortsetter inn i et ' skrånende ringformet hulrom 284 mellom den avfaste kanten

286 på styringa 198, vist bak det utskårne partiet 281,

og den avfaste kanten på et samvirkende spor i grenseorganet 244. Hulrommet 284 og dermed også hulrommet 280 er via boringer som ved 288 i grenseorganet 244 og holder-deleh 238a forbundet med en gasstrykkledning 290 (fig.5) og deretter gjennom en innsnevring 292 og en solenoidven-til (SV) 294 til en ventilasjonsåpning 218<*>til ytre trykk (AP). Et annet sett boringer 296 i grenseorganet 244 og 298 i styringa 198 forbinder hulrommet 268 under styre-gl ideventilen 266 med en gasstrykkledning 300, en kobling 302 med ledning 290 og deretter med solenoidventilen 294 og åpningen 218' til ytre trykk. Som angitt med stiplete linjer, strekker kanalen 298 seg gjennom den massive delei av styreinga 198 som ligger bakenfor det utskårne partiet 281. Et tredje sett kanaler som ved 304 i grenseorganet 244 forbinder et ringformet spor 306 i dets bunnflate med en gasstrykkledning 308, og deretter gjennom en solenoid-ventil 310 med en høytrykksgasskilde 216'. Ledningen 308 har en grenledning 308a som fører til området for en

annen port (ikke vist), og ledningen 210 har på liknende måte en annen grenledning 210a.

Når anordningen ifølge fig.5 er i bruk, kan den senkes ned i havet, idet ventilkammeret 194 kan settes under overtrykk med høytrykksluft, som også blir tilført høytrykkskildene 216,216' på en måte som likner den som ble beskrevet i forbindelse med fig.l. Når alle solenoid-ventilene (SV) 212,214,294 og 310 er gjort strømløse, er ventilene lukket og det råder ytre trykk (AP) i mellomrommet mellom O-ringene 204,206 i det nedre grenseorganet, likesom i mellomrommet 280 over glideventilelementet 196 samt i mellomrommet 268 under styreglideventilelementet. Alle deler antas å befinne seg i den viste stilling, idet glideventilelementet 196 er i sin utgangsstilling under lukking av kanalen gjennom porten 192. Glideventilelement3t blir holdt lukket, ettersom høytrykket i ventilkammeret 194 virker på en aksialtrykk-frambringende område 312 som er dannet der hvor glideventilelementet 196 blir tykkere ved sin nedre rand.

Når det er ønskelig å frambringe en akustisk puls

i sjøvannsmediet, gjøres solenoidventilen 212 momentant strømførende og tilfører et første signal eller puls i form av høytrykksgass til ledningene 210,210a og deretter til det differensialtrykk-frambringende området av glideventilelementet 196 mellom O-ringene 204,206. Denne pneumatiske signalpuls bringer glideventilelementet 196 til å bevege seg oppover og opphever tetningen ved 0-ringen 206. Dette setter høytrykket i kammeret 194 i stand til å virke på hele bunnflaten av glideventilelementet 196, slik at dette drives oppover. Den begynnende stigning av trykkpulsen (fig.4) i sjøvannsmediet tar til så snart som bunnkanten på det hurtiggående elementet 196 frigjør kanten av den port som dannes av styreorganets del 200a.

Kanalen gjennom porten 192 er helt åpen så snart glideventilelementet 196 når fram til sin forskjøvne stilling. Deretter stoppes glideventilelementet 196 nesten øyeblikkelig og uten å sprette når det treffer det øvre grenseorganet 244. Det er nå klart til å begynne på sin returbevegelse til utgangsstillingen, på signal.

For at glideventilelementet 196 skal kunne stoppes på denne måten, er den øvre bevegelsesmengde-vesklersleiden 246 innrettet for dynamisk samvirke med elementet gjennom grenseorganet 244, slik at vekslersleiden stort sett til-egner seg glideventilelementets.-bevegelsesmengde og stopper således dets bevegelse i nevnte forskjøvne stilling. Støtet av glideventilelementet 196 mot grenseorganet 244 gir opphav til en spenningsbølge som forplanter seg gjennom grenseorganet, idet størsteparten av energien i denne bølgen overføres til bevegelsesmengde-vekslersléiden 246. Denne energioverføring blir assistert ved utformingen av en klaring 314 mellom grenseorganet 244 og endestykket 248, en skråkant 316 rundt den indre bunnkanten av bevegelsesmengde-vekslersleidens styring 250 og et spor 318 i grenseorganets 244 øvre flate.

I den viste utførelsesformen har vekslersleiden 246 nesten samme masse og form som glideventilelementet 196. Derfor vil vekslersleiden opprinnelig ha omtrent samme hastighet som glideventilelementet hadde da det ble stoppet. Bevegelsesmengde-vekslersleiden 246 vil bli retardert gjennom virkningen av den ringformete støtdemper som dannes sammen med støtdemper-kammeret 254. Etter at sleiden 246 har stoppet, vil den bli ført tilbake temmelig langsomt ved hjelp av fjærene 260 til sin opprinnelige stilling som vist.

Når det så frambringes et annet signal etter en passende forsinkelsestid 7* , bringer dette solenoidventilen 310 til å bli åpnet mementant, idet det frambringes et annet pneumatisk signal som tilføres i form av en puls av høytrykksluft via ledningene 308,308a til kanalen 304 og sporet 306. Dette høytrykk virker på toppen av styreglideventilen 266 og presser denne noe ned under sammentrykking av fjærene 276. Så snart styreventilen 266 opphever kontakten med 0-ringen 278, kan trykket i ventilkammeret 194 fritt virke på styreventilen og skyver den hele veien ned under fullstendig åpning av kanalen fra ventilkammeret 194 til hulrommet 280 over hovedglide-ventilelementet 196. Det annet signal kan også hensiktsmessig bringe solenoidventilen 214 til å åpnes og ventile,re kanalen 208 til ytre trykk (AP) via ledningen 210.

Mens både den øvre og nedre flaten på glideventilelementet 196 nå er i kontakt med høytrykket som fremdel-es finnes i ventilkammeret 194, er trykket på den endre flaten betydelig redusert ved Bernoulli-effekten av den forserte strømning av luft gjennom porten 192 som oppret-tes gjennom den aerodynamiske formete del av styringen 198. De tiltak som nå blir tatt for å lukke kanalen gjennom porten 192 finner sted under den begynnende oppbygging eller stigning av trykkpulsen (fig.4) i sjøvannsmediet. Mens glideventilelementet 196 er i sin fullstendig for-skjøvne stilling, er den utvidete rand 312 (fig.5) trukket tilbake i en forsenkning 314 for å minimalisere luftturbj-ulensen og -trykket over glideventilelementets nedre flate. På grunn av forskjellen i trykk som virker på de aksialtrykk-frambringende arealer på glideventilelementets 196 øvre og nedre flate, blir elementet drevet nedover og lukker kanalen gjennom porten 192 samt begrenser den begynnende stigning av trykkpulsen i sjøvannmediet. Når glideventilelementet 196 treffer det nedre grenseorganet 202, stopper glideventilelementet nesten øyeblikkelig, mens dets bevegelsesmengde overføres til bevegelsesmengde vekslersleiden 220. Sleiden 220 retarderes ved hjelp av støtdempermekanismen, stoppes og føres deretter tilbake ved hjelp av fjæra 234.

I mellomtida blir det høytrykk som råder i hulrommet 280 over glideventilelementet 196 tilført gjennom inn-snevringen 292 og ledningen 300 til mellomrommet 268 under styreglideventilen 266. Når trykket har jevnet seg tilstrekkelig ut, er fjærene 276 i stand til å lukke styreglideventilen til anlegg mot O-ringene 278.

For å forberede anordningen til å frambringe en annen akustisk puls blir, i tillegg til ny fylling av ventilkammeret 194, solenoidventilen 294 påvirket over en kort tid for tilbakeføring av trykket i mellomrommet 268 under styreglideventilen, likesom trykket i mellomrommet 280 over glideventilelementet 196, til ytre trykk. Sol-noidventilen 214 er lukket før det første signalet frambringer, for å frambringe en annen akustisk puls i mediet.

Fig.6 viser delen 198b og 200b av de indre og ytre glideventil-styringene 198 og 200 som er nødvendige av hensyn til styrke, men som for oversiktens skyld er ute-latt i fig.5. Fig.6 viser også ytre forsterkningsribber som ved 317.

Ved en modifisert utførelse av bevegelsesmengde-vekslersleidearrangementet ifølge fig.5 blir funksjonen av returfjærene 234 utført ved en tilbakeføring av trykk i samsvar med fig.7. Her er den øvre ytterdel av det nedre endestykket 222a dreiet til en mindre diameter for å dann3 en ringformet kanal 316 inne i vekslersleiden 220a. Det nedre endestykket 222a inneholder dynamiske pakninger 320, 322. Kanaler i form av boringer som ved 324 i det nedre endestykket tilfører høytrykk i ventilkammeret 194 til kanalen 316. Dette trykket virker, på undersiden 318 av sleiden 22a for å frambringe et aksialtrykk som presser sleiden 220a oppover.

Ved den modifikasjon av fig.5 som vises i fig.8 har grenseorganet 202a et ytterligere, mellomliggende grenseorgahparti eller -del 326 mellom glideventilelementet 196 og bevegelsesmengde-vekslersleiden 220. Delen 326 kan bevege seg fritt under støtet fra glideventilelementet 196, mens dette overfører sin bevegelsesmengde til vekslersleiden 220.

Fortsettelsen av luftkanalen 208a er tettet ved hjelp av O-ringpakninger 328. En kanal 330 og et parti 332 danner en trykkreturpassasje for det mellomliggende grenseorganet 326, kanalen 330 mottatt trykk fra ventilkammeret 194 gjennom passasjen som ved 334 gjennom styredelen 198b og det mellomliggende granseorganet 326, og kanalen 330 er tettet med en 0-ring 336.

Selv om oppfinnelsen har blitt vist og beskrevet

i form av særlige framgangsmåter og apparater, er en slik illustrasjon og beskrivelse bare ment å være belysende og ikke begrensende, ettersom det tydeligvis kan foretas mange forandringer og modifikasjoner uten å fravike opp-finnelsens idé innenfor de rammer som er trukket opp i patentkravene. F.eks. benyttes det her støtdempere som utnytter sjøvan'n, mens det for visse anvendelser i et landmedium er unødvendig at sjøvannsportene er tettet. I dette tilfelle kan det benyttes en annen passende væske, eksempelvis støtdemperfluidum/ som innesluttes i ei eller flere passende blærer eller andre forrådsorganer. Som et annet eksempel kan nevnes at den akustiske pulsens amplitude kan utvides utover luftkompressorens kapasitet ved innsprøyting eller annen innføring av et brannstoff i ventilkammeret, idet dette blir antent på et passende tids-

punkt i overenstemmelse med kjent teknikk.

Claims (9)

1. Framgangsmåte for å frambringe en akustisk puls

i et vann- eller landmedium, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: at trykkgass innesluttes (begrenses) under høyt trykk i et ventilkammer inne i nevnte medium, at det frambringes et igangsettingssignal, at det reageres på signalet gjennom åpning av en passasje eller kanal for trykkgassen fra kammeret og inn i mediet, slik at det iverksettes en stigning eller oppbygging av ei trykkpuls i mediet, at det frambringes et annet signal under trykkpulsens begynnende stigning, og at det reageres på dette annet signal gjennom lukking av kanalen på en slik måte at den begynnende stigning eller oppbygging av trykkpulsen begrenses ved lukkingen av kanalen.

2. Framgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor det blir benyttet første og andre glideventilelementer^ og hvor gassen blir innesluttet i et ventilkammer ved at et første glideventilelement blir holdt i dets utgangsstilling under lukking av kanalen, mens det annet glideventilelementet blir holdt i sin utgangsstilling under frigjøring eller åpning av kanalen, karakterisert ved at det reageres på igangsettingssignalet på en slik måte at det første glideventilelementet beveges til en forskjøv-et stilling, hvor elementet åpner kanalen, og at det reageres på det annet signal ved at det annet glideventilelementet beveges fra sin utgangsstilling til en forskjøv-et stilling, hvor kanalen er lukket.

3. Framgangsmåte i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det første glideventilelementet blir satt i stand til å nå fram til sin forskjøvne stilling før det annet glideventilelementet blir ført bort fra sin utgangsstilling, slik at passasjen eller kanalen er prak- tisk talt åpen i løpet av en tidsperiode som bestemmes av den varighet som tidsintervallet har mellom igangsettingssignalet og det annet signal.

4. Framgangsmåte i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det annet glideventilelementet blir ført bort fra sin utgangsstilling før det første glideventilelementet har nådd fram til sin forskjøvne stilling, slik at passasjen eller kanalen bare er delvis åpen, idet.åpningsgraden blir bestemt av varigheten av tidsintervallet mellom igangsettingssignalet og det annet signal.

5. Framgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor det blir benyttet et glideventilelement som er aksialt forskyvbart mellom en utgangsstilling under lukking av kanalen og en forskjøvet stilling under åpning eller frigjøring av kanalen, karakterisert ved at gassen begrenses eller innesluttes i ventilkammeret ved at glideventilelementet blir holdt i utgangsstillingen; at det reageres på igangsettingssignalet ved at glideventilelementet blir drevet mot sin forskjøvne stilling; at glideventilelementet stoppes i sin bevegelse når det befinner seg i den forskjøvne stillingen, nemlig ved en stort sett momentan overføring av størstedelen av dets bevegelsesmengde til en bevegelsesmengde-vekslersleid, og at bevegelsesmengde-vekslersleiden retarderes gradvis.

6. Framgangsmåte i samsvar med krav 5, karakterisert ved at det reageres på det annet signal ved å drive glideventilelementet mot utgangsstillingen; at glideventilelementet stoppes i sin bevegelse når det er i utgangsstillingen, nemlig ved stort sett momentan over-føring av dets bevegelsesmengde til en annen bevegelsesmengde-vekslersleid, som deretter retarderes gradvis.

7. Trykkgass-utmatingsanordning av det slag som er innrettet til å f rarjibr inge akustisk pulser, karakterisert ved at den omfatter: et ventillegeme sorr omslutter et vesentlig sylindrisk ventilkammer for opptak av trykkgass samt utformet med en portanordning som er innrettet til å opprette en passasje eller kanal fra ventil- kammeret og inri i et område som omgir ventillegemet; et første og et anhet glideventilelement som hver for seg inneslutter en del av ventilkammeret og som begge er aksialt bevegelige mellom en utgangsstilling og en forskjøvet stilling, hvilke glideventilelementer er innrettet til å åpne nevnte kanal når det ene elementet befinner seg i sin utgangsstilling og det annet i sin forskjøvne stilling, og innrettet til å lukke og tette kanalen når begge elementene inntar sine forskjøvne stillinger til utgangsstillingene; og organ som er. innrettet til å reagere på signaler, for derved å sette igang bevegelsen av hvert enkelt glideventilelement fra utgangsstillingen og mot den forskjøvne stillingen, i den hensikt å regulere såvel igangsettingen som tidsvarigheten av en strøm av gass fra ventilkammeret gjennom kanalen.

8. Anordning i samsvar med krav 7,k arak-terisert ved at ventiilegemene har aksialtrykk-frambringende områder eller arealer som er utformet for å ta imot trykk fra trykkgasser i ventilkammeret, idet hvert ventilelement også har et differnsialtrykk-frambringende område; at anordningen har organ for individuell avtetting av differensialtrykk-områdene fra trykket av gassen i ventilkammeret når hvert ventilelement befinner seg i sin utgangsstilling; at de aksialtrykk-frambringende områdene er dimensjonert slik at et ventilelement, når trykket i ventilkammeret virker på detsd ifferensal-trykkområde, utsettes for en ren aksiaitrykk-kraft som driver det mot dets forskjøvne stilling, og at organene, som reagerer på signalene, er innrettet til å velge det trykk som virker på differensialtrykkområdene i det minste mens et ventilelement befinner seg i sm utgangsstilling, og at avtettingsorganene fortrinnsvis er virksomme når det ene ventilelement ankommer til sin forskjøvne stilling, for derved å tette det andre elementets difterensialtrykk-område fra trykket av gassen i kammeret, og at de aksialtrykk-frambringende områdene på det ene glideventilelementet fortrinnsvis er mindre enn tilsvarende områder på andre gl id evpnti 1 el pmenfet, slik a t.. e_n_T-fJ]_^-l.lijJ_r—--. trykk-kraft forårsaker samtidig tilbaketrekking av begge glideventilelementene fra deres forskjøvne stillinger til utgangsstillingene.

9. Anordning i samsvar med krav 7 eller 8, karakterisert ved at den omfatter en ringformet vibrasjonsdemperanordning, som i det minste delvis omslutter en del av ventilkammeret og som er innrettet til å tre i funksjon idet er glideventilelement nærmer seg sm forskjøvne stilling, for å retardere elementets bevegelse, og at vibrasjonsdemperanordnmgen, når trykkgass-utmatmgsanordningen opererer under vann, fortrinnsvis står i fluidumoverførende forbindelse med det undervannsområdet som omslutter ventillegemet når anordningen er i bruk. 1 0. irykkgass-utmatingsanordning av det slag som er innrettet tii å frambringe akustiske pulser i et vann-eller landmedium, karakterisert ved at den omfatter et vesentlig sylindrisk ventilkammer for opptak av trykkgass samt forsynt med portorgan, som er innrettet til å opprette en passasje eller kanal fra ventilkammeret og inn i et område som omgir anordningen; trykkgass-kilde-organ; et glideventilelement som inneslutter en del av ventilkammeret og som er aksialt bevegelig mellom en ut-grngsstilling under lukking av kanalen og en forskjøvet stilling under åpning av kanalen, hvilket glideventilelement har hhv. første og andre aksialtrykk-frambringende områder som er utformet for å ta imot trykk fra gasstrykk-kildeorganene, for derved å frambringe aksiale trykk-krefter som virker til å presse ventilelementet mot dets tilhørende utgangs- og forskjøvne stilling; organ som reagerer på signaler og tjener til at trykk fra gasstrykk-kildeorganene bringes til å virke individuelt inn på nevnte tørste og andre aksialtrykk-frambringende områder, for å drive glideventilelementet selektivt mot enten utgangs- eller den forskjøvne stilling, i den hensikt å regulere tidsstyringen for såvel igangsettingen som avslutningen av en strøm av gass fra ventilkammeret gjennon kanalen} bevegelsesmengde-vekslersleidorgan som er inn- rettet for gjensidig dynamisK samvirke med glid eventilele-mentet når dette nærmer seg sm utgangs- og forskjøvne stilling, for derved å tilegne seg stort sett neie beveg-elsesmengden til glideventilelementet og på denne måten stanse opp dettes bevegelse i den ene stillingen; og rmgtormete vibrasjonsdemper-organ for å retardere bevegelsen av bevegelsesmengde-vekslersleiden; og at vibrasjons-, demperorganene, når anordningen er innrettet for drift under vann, fortrinnsvis står i fluidumoverførende forbindelse med undervannsområdet når anordningen er i bruk.