DE2742343C2 - Seismischer Unterwasser-Schleppstrang - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen seismischen Unterwasser-Schleppstrang der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Derartige Unterwasser-Schleppstränge sind durch eine Vielzahl von miteinander verbundenen Schleppstrang-Abschnitten gebildet die in Reihe miteinander angeordnet sind und in einer vorgegebenen Tiefe geschleppt werden, um eine seismische Überwachung für Prospektierungszwecke durchzuführen, um unter Wasser liegende geologische Formationen zu untersuchen und öl enthaltende, unter der Oberfläche liegende Erdstrukturen zu erforschen, indem seismische Signale erfaßt werden, die von einer Vielzahl von Unterwassermikrophon-Anordnungen in dem Schleppstrang-Abschnitt empfangen werden. Ein derartiger Unterwasser-Schleppstrang weist Einrichtungen auf, die den Schleppstrang in Vorgegebener Tiefe halten, wobei diese Tiefe durch geeignete Einrichtungen gemessen wird.

Bekannte Unterwasser-Schleppstränge (US-PS 65 696 und 27 29 300) weisen ein Einführungskabel und eine lange Reihe von seriell miteinander verbundenen aktiven Schleppstrang-Abschnitten auf, die üblicherweise durch ein Kunstoffrohr gebildet sind, das mit einer Flüssigkeit mit ausgewählten Auftriebseigenschaf-

ten gefüllt ist und das an den gegenüberliegenden Enden durch Endkappenverbinder abgedicht ist In dem Kunststoffrohr ist eine Anordnung von Unterwassermikrophonen, Zug- oder Spannseilen, mechanischen Abstandsstücken, Transformatoren und Transformatorhaltern sowie mechanischen und elektrischen Leitungen angeordnet Derartige Unterwasser-Schleppstränge können in vielen Fällen eine Länge von 1,8 km oder mehr aufweisen, wobei jeder Schleppstrang-Abschnitt eine typische Länge von 30 m oder mehr aufweist Während seismischer Erforschungs- oder Projektierungsvorgänge werden derartige Schleppstränge von dem Forschungsschiff in einer ausgewählten Tiefe unter der Meeresoberflächen geschleppt und werden mit Hilfe verschiedener Arten von Einrichtungen in der gewünschten Wassertiefe gehalten, wobei der Wirkungsgrad der seismischen Überwachung und Erforschung in großem Ausmaß von der Möglichkeit abhängt, die verschiedenen Unterwassermikrophone entlang der Länge des Schleppstranges in der gleichen vorgegebenen Tiefe zu halten.Um den Unterwasser-Schltppstrang während des Schleppens durch das Forschungsschiff in einer vorgegebenen Wassertiefe zu halten, wurde beispielsweise eine Vielzahl von Gewichten unter Abständen entlang des Schleppstranges verteilt, um dem Schleppstrang einen negativen Auftrieb zu erteilen, wobei gleichzeitig Auftriebseinrichtungen oder Ringbojen mit dem Schleppstrang verbunden wurden, um diesen in der gewünschten Tiefe zu halten. Weiterhin wurden Steuerflügelanordnungen verwendet, die an dem Schleppstrang befestigt sind und Steuerflächen aufweisen, die in vorbestimmter Beziehung zu Druckmeßelementen in der Wand der Steuerflächen eingestellt wurden, um eine gewünschte Tiefe aufrechtzuerhalten.

Auch bei der Verwendung derartiger Unterwasser-Schleppstränge als Unterwasser-Horcheinrichtungen zur Ortung von U-Booten oder anderen Unterwasser-Schiffen hängt die Zuverlässigkeit der Ortsbestimmung des durch derartige Schleppstränge zu erfassenden Objektes von ^er Genauigkeit ab, mit der die Unterwassermikrophon entlang der Länge des Schleppstranges in der gewünschten Wassertiefe gehalten werden.

Bei einem weiteren System zur Steuerung des Auftriebs eines Unterwasser-Schleppstranges (US-PS 33 71 739) ist der Schleppstrang durch eine Vielzahl von Abschnitten gebildet, die mit einer einen neutralen Auftrieb aufweisenden Flüssigkeit gefüllt sind und ein Steuerflüssigkeits-Einlaßventil und ein Steuerflüssigkeits-Auslaßventil in jedem Schleppstrang-Abschnitt aufweisen, um die Menge der if 2η Auftrieb steuernden Flüssigkeit in dem Schleppstrangabschnitt zu steuern und damit ein vorgegebenes Ausmaß des Auftriebs aufrechtzuerhalten. Tiefenmeßfühler sind in den Schleppstrang-Abschnitten vorgesehen, um Tiefenanzeigesignale zu erzeugen, deren Frequenz sich mit der Tiefe ändert Diese Signale werden den zu dem Schleppschiff übertragenen Unterwassermikrophon-Signalen überlagert Bei einer Ausführungsform dieses Systems beobachtet eine Bedienungsperson auf dem Schleppschiff einen Tiefenanzeiger und betätigt manuell Schalter auf dem Schleppschiff, um die Ventile in den Schleppstrang-Abschnitten fernzusteuern, so daß der Auftrieb in geeigneter Weise eingestellt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform betätigen die den Unterwassermikrophon-Signalen überlagerten Tiefenanzeigesignale eine Tiefenanzeigeschaltung auf dem Schleppschiff, um Relais auf dem Schleppschiff ιu betätigen, durch die die Ventile in den Schleppstrang-Abschnitten ferngesteuert werden. Alternativ können Ventile in den Schleppstrang-Abschnitten vorgesehen sein, die direkt durch die Tiefenmeßfühler in dem zugehörigen Schleppstrang-Abschnitt gesteuert werden, um diesem eine zusätzliche Menge der den Auftrieb steuernden Flüssigkeit zuzuführen oder diese Flüssigkeit aus dem Schleppstrang-Abschnitt zu entfernen, so daß der Auftrieb des Schleppstrang-Abschnittes gesteuert wird und dieser die gewünschte Tiefe einhält

ίο Die Tiefenmeßfühler derartiger Schleppstränge sind üblicherweise Druckmeßfühler. Der Wasserdruck in verschiedenen Tiefen ist selbstverständlich proportional zur Wassertiefe. Bei einem seismischen Unterwasser-Schleppstrang ist der Druck- oder Tiefenmeßfühler in den meisten Fällen innerhalb eines Schleppstrang-Absehnittes in einer Flüssigkeit angeordnet, die üblicherweise eine geringere Dichte aufweist als das den Schleppstrang umgebende Wasser. Der Wasserdruck außerhalb des Schleppstranges wird über die biegsame, aus Kunststoff, Gummi oder anderem Material bestehende und den Schleppstrang umh ..^Aende Hülse auf die Flüssigkeit im Inneren des Schleppstraages übertragen und betätigt einen Druckmeßfühler, der von irgendeinem Typ sein kann, wie z. B. eine Dehnungsmeßeinrichtung, ein eine veränderliche Reluktanz aufweisender Druckzießwandler oder irgendein anderer Meßwandler. Signale von diesen Meßwandlern werden zu Anzeigen oder Aufzeichnungseinrichtungen an Bord des Schleppschiffes übertragen, um eine Anzeige der Tiefe zu liefern, in der der Abschnitt des Sciileppstranges betrieben wird, in dem der Meßfühler angeordnet ist Derartige Signale von Meßfühlern können weiterhin zur automatischen Ansteuerung oder zur direkten Steuerung von den Auftrieb steuernden Ventilen oder ähnlichen Einrichtungen in dem Schleppstrang verwendet werden.

Um sicherzustellen, daß die anhand der rvieBfühlersignale erzeugten Tiefenanzeigen oder -aufzeichnungen an Bord des Schleppschiffes die richtige Tiefe angeben, ist es erforderlich, das Meßfühler-Anzeigesystem genau zu eichen. Dies wird in vielen Fällen so erreicht daß der Meßfühler und der Schleppstrang in eine bekannte Tiefe abgesenkt werden und die Anzeige mit der tatsächlichen Tiefe verglichen wird. Dieses Verfah-en ist zeit- und arbeitsaufwendig, jedoch genau.

Ein weiteres Verfahren zur Eichung des Meßfühler-Anzeigesystems besteht darin, den Teil des Schleppstranges, der den Tiefenmeßfühler enthält, mit einer gummiartigen Blase zu umgeben, die mit Luft bei verschiedenen Drücken gefüllt werden kann. Der Teil des Schleppstranges, der nicht von dieser Gummiblase abgedeckt ist muß vorher im Inneren abgedichtet werden, damit die den Meßfühler umgebende Flüssigkeit den Aufolasdruck der Gummiblase annimmt. Der Druck in der Gummiblasc wird dann zu Eichzwecken nv.t der Tiefenanzeige verglichen. Die Gummiblaseaanordnung muß ein äußeres festes Gehäuse aufweisen, um den ausgeübten Prüfdruck auszuhalten. Diese gummiartige Blasenanordnung wist üblicherweise eine Länge von 1 bis 2 mm auf und wiegt zwischen 22 und 34 kg. Es ist erforderlieh, diese Gummiblase um den den Meßfühler enthaltenden Schleppstrang-Abschnitt hemm zu befestigen, wobei sich der Schleppstrang-Abschnitt, üblicherweise in einer nahezu horizontalen Stellung befindet, und für diesen Art 5>tsvorgang können 5 bis 10 Minuten erforderlich sein. Weiterhin treten bestimmte Ungenauigkeiten auf, weil der genaue, der Gummiblase zugeführte Druck nicht genau auf die Flüssigkeit iim Inneren

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des Schleppstranges übertragen wird, wenn der Sitz Unterwasser-Schleppstrang 10 schließt ein Einfühzwischen der Gummiblase und dem Schleppstrang nicht rungskabel 12 ein, das Umkleidungen aufweisen kann

ausgezeichnet ist und Signalleitungen, Zugseile und andere V°rbindungs-

Es ist weiterhin ein Unterwasser-Schleppstrang be- elemente enthält, die für den Betrieb des Unterwasser-

kannt (US-PS 27 35 303), bei dem Tiefenmeßfühler vor- 5 Schleppstranges erforderlich sind. Auf das Einführungszugsweise am Anfang und am Ende des Unterwasser- kabel folgt beispielsweise ein elastischer Abschnitt 13,

Schleppstranges angeordnet sind. Diese Tiefenmeßfüh- auf den andererseits die aktiven Schleppstrang-Ab-

ler werden vor dem Einsetzen in den Unterwasser- schnitte 14 folgen, von denen einer oder mehrere ein

Schleppstrang geeichet, wobei zu diesem Zweck eine zugehöriges Abstandsstück enthalten können, wie dies Kraft auf die Meßmembran ausgeübt wird und durch io noch näher erläutert wird. In das Schleppstrang-System Ausüben verschiedener Kräfte auf diese Membran eine können inaktive Abschnitte eingefügt sein und es kann Eichkurve aufgenommen wird. Diese Eichkurve wird eine übliche Nachlaufeinrichtung am hinteren Ende des

dann im praktischen Betrieb mit den Meßwerten von Schleppstranges verwendet werden. Der Schleppstrang

den Tiefenmeßfühlern verglichen, um die Tiefe zu ermit- weist weiterhin Tiefenanzeigeeinrichtungen auf, die

teln. Dieses Eichverfahren ist jedoch sehr zeitraubend 15 schematisch mit 16 bezeichnet sind und die an Bord des

und kann nur bei ausgebauten Tiefenmeßfühlern durch- Schleppschiffes angeordnet sind, wobei elektrische Si-

geführt werden, was insbesondere an Bord von Schiffen, gnale über Leitungsdrähte übertragen werden, die sich

d. h. bei der Anwendung selbst sehr unerwünscht ist durch die Schleppstrangabschnitte hindurch von den

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Un- darin eingebauten Tiefenmeßfiihlereinrirhningpn ijnri

terwasser-Schleppstrang der im Oberbegriff des Patent- 20 durch das Einführungskabel 12 zur Tiefenanzeigeein-

anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, der eine schnei- richtung auf dem Schleppschiff erstrecken. Die allge-

Ie und einfache und dabei genaue Eichung des oder der meine Betriebsanwendung derartiger Schleppstrangsy- Tiefenmeßfühler ermöglicht sterne zur Durchführung seismischer Forschungen ist

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden beispielsweise in der US-Patentschrift 24 65 696 be-Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ge- 2s schrieben und eine typische Konstruktion der Schlepplöst strang-Abschnitte ist in der US-Patentschrift 33 71 739

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen erläutert. Eine Anzahl von druckempfindlichen Unter-

der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. wassernvkrophonen oder Hydrophonen, die in einer ge-

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des seis- wünschten Anordnung oder Gruppe entlang der Achse

mischen Unterwasser-Schleppstranges ist eine sehr ein- 30 des Schleppstranges angeordnet sind, ist in jedem der

fache Eichung des Tiefenmeßfühlers möglich und es ist aktiven Schleppstrang-Abschnitte vorgesehen. Beispie-

lediglich erforderlich, eine Eichleitung mit einem Ab- Ie für geeignete druckempfindliche Unterwassermikro-

standsstück oder einem anderen Teil des Schleppstrang- phone oder Hydrophone zur Feststellung seismischer

Abschnittes zu verbinden, um den Tiefenmeßfühler ei- Signale und zur Weiterleitung einer elektrischen Anzei-

nem bestimmten, durch ein Meßinstrument überwach- 35 ge hiervon an die Signalverarbeitungsgeräte auf dem

ten Druck von einer Pumpe zuzuführen, wobei diese Schleppschiff sind in den US-Patentschriften 36 60 809

Eichleitung in einfacher Weise an dem Schleppstrang- und 39 30 254 beschrieben.

Abschnitt befestigt oder von diesem getrennt werden Die Schleppstrang-Abschnitte 14, von denen eine kann. Vielzahl in serieller Beziehung entlang des Schlepp-Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol- 40 stranges oder Schleppstrang-Systems angeordnet ist genden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert sind miteinander mit Hilfe von verschiedenen Arten von In der Zeichnung zeigt Kupplungseinrichtungen verbunden und bilden typi-

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungs- scherweise einen Schleppstrang mit einer Länge von

form des seismischen Unterwasser-Schleppstranges im 1,8 km oder mehr, wobei die Anordnungen oder Grup-

Normalzustand während des Schleppvorganges, 45 pen von Unterwassermikrophonen in den jeweiligen ak- F i g. 2 eine Längsschnittansicht eines Teils eines tiven Schleppstrang-Abschnitten in einer gewünschten Schleppstrang-Abschnittes des Unterwasser-Schlepp- Anordnung mit Abständen entlang des zugehörigen

stranges nach F i g. 1. Schleppstrang-Abschnittes verteilt sind. Die Ausgänge

F i g. 3 eine Querschnittsansicht mit vergrößertem der Unterwassermikrophone in jedem Abschnitt kön- Maßstab durch das spezielle Abstandsstück und die 50 nen in üblicher Weise parallelgeschaltet und mit einem Eichstopfen- und Viaitilbaugruppenanordnung entlang Impedanz-Anpaßtransformator verbunden sein, der die

der Linie 3-3 nach F i g. 2, in Abhängigkeit von den an den Unterwassermikropho-

F i g. 4 eine bruchstückhafte Längsschnittansicht ent- nen aufgrund von Schalldruckänderungen erzeugten

lang der Linie 4-4 nach F ig. 3, elektrischen Spannungssignale den Signalverarbei-

F ig. 5 eine der F ig. 4 ähnliche Schnittansicht durch 55 tungsgeräten auf dem Schleppschiff zuführt Die Unter-

die Eichstopfen- und Ventilbaugruppenanordnung des wassermikrophone können andererseits auch auf ande-

speziellen Abstandsstückes, wobei jedoch der Ver- re Weise mit den Signalverarbeitungsgeräten verbun-

schlußstopfen entfernt ist und das Tiefen-Meßwandler- den sein, beispielsweise durch lange verdrillte Leiter-

Eich-Paßstück eingesetzt ist um den Tiefenmeßwandler paare, die sich durch das Einführungskabel zu den Si-

zu eichen, 60 gnalverarbeitungsgeräten erstrecken und in diesen Si-

F i g. 6 eine Querschnittsansicht durch das Eich-Paß- gnalverarbeitungsgeräten mit geeigneten Verstär-

stück entlang der Linie 6-6 nach F i g. 5. kungseinrichtungen verbunden sind. Die Signalleitun-

In den Zeichnungen ist in F i g. 1 in etwas schemati- gen von den Unterwassermikrophonen, den Unterwas-

scher Form ein seismischer Unterwasser-Schleppstrang sermikrophon-Gruppen und den Transformatoren für

10 dargestellt der an einer Trommel 10a befestigt ist 65 jeden Schleppstrang-Abschnitt sowie von den Tiefen-

und mit Hilfe eines Schleppschiffes, z.B. des Schiffes 11, meßfühlerelementen für diese Schleppstrang-Ab-

in verschiedenen, vorher ausgewählten Tiefen durch schnitte und Signalleitungen, die durch den bestimmten

Süß- oder Salzwasser geschleppt wird. Der seismische Schleppstrang-Abschnitt hindurchgeführt werden, um

die Signaileitungen in den zugehörigen weiter hinten gelegenen aktiven Schleppstrang-Abschnitten zu verbinden, sind in irgendeiner Weise mit Hilfe von Kupplungseinrichtungen verbunden, die zwischen benachbarten Schleppstrang-Abschnitten vorgesehen sind, und diese Kupplungseinrichtungen weisen üblicherweise die Form von Vielfachsteckverbindungen auf.

Jeder Schleppstrang-Abschnitt besteht typischerweise 8*>* einem äußeren rohrförmigen Schlauch oder einer Hülse 18, die in gewissem Ausmaß flexibel ausdehnbar ist und beispielsweise aus Polyvinylmaterial hergestellt ist. Diese Hülse umgibt und umschließt die inneren Bauteile des aktiven Schleppstrang-Abschnittes, wie z. B. die Zugseile, die Signaileitungen, die Unterwassermikrophon-Einheiten 17 und ähnliches. Die Hülsen oder Hülsensegmente für jeden aktiven Schleppstrang-Abschnitt sind an jedem Ende gegenüber den End-Kupplungsbauteilen abgedichtet, durch die die Signalleitungen und Zugseile hindurchlaufen, so daß jeder Schleppstrang-Abschnitt eine oder mehrere abgedichtete Kam- ?n mern bildet, die mit öl oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt sind, um dem Schleppstrang einen im wesentlichen neutralen Auftrieb zu erteilen, wenn er mit der Flüssigkeit gefüllt ist und in das Wasser in der gewünschten Tiefe eingetaucht ist. Der Druck der den Auftrieb steuernden Füllflüssigkeit in dem Schleppstrang-Abschnitt reicht aus, um die Hülse dieses Schleppstrang-Abschnittes etwas gegenüber dem Ausgangszustand auszudehnen.

In Fig.2 ist ein bruchstückhafter Längsschnitt eines Teils eines aktiven Schleppstrang-Abschnittes gezeigt, bei dem die äußere rohrförmige Hülse 18 durch ein spezielles Abstandsstück 20 unterbrochen ist, das so aufgebaut ist, daß es eine schnelle und genaue Eichung des Meßfühler-Anzeiger-Systems ermöglicht Das spezielle Abstandsstück 20 weist eine allgemein ähnliche Form wie die End-Kupplungsteile auf und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist es einen allgemein zylindrischen Körper auf, der beispielsweise aus einem für diesen Zweck geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt ist und sich in Axialrichtung erstreckende Bohrungen für die Zugseile, von denen eins bei 21 dargestellt ist, und für die Signalleitungsbündel 22 entsprechend üblicher Praxis aufweist Die gegenüberliegenden Endteile des zylindrischen Körpers des Abstandsstückes 20 weisen gegenüber dem Mittelabschnitt einen geringfügig verringerten Durchmesser auf und entsprechen im wesentlichen dem Innendurchmesser der Hülsenabschnitte 18a, 186, die hiermit verbunden werden. Die Endteile benachbarter Hülsenabschnitte 18a, 18t- sind fest an den einen verringerten Durchmesser aufweisenden Enden des Abstandsstückes 20 befestigt und auf diese mit Hilfe von Klemmschellen oder Spannbändern 23 aufgebracht

Wie es in F i g. 2 gezeigt ist, ist ein Tiefenmeßfühler-Druckwandler von üblichem Aufbau, der beispielsweise mit 24 bezeichnet ist, in einem starren Gehäuse 25 befestigt und mit Anschlüssen versehen, die sich durch abgedichtete Öffnungen für diese Anschlüsse in dem starren Gehäuse 23 hindurch erstrecken und die elektrisch außerhalb des Gehäuses mit Leitungsdrähten 26 verbunden sind, die einen Teil des Signalleitungsbündels 22 bilden, um die Signale von dem Tiefenmeßfühler-Druckmeßwandler 24 an Anzeigeeinrichtungen 16 auf dem Schleppschiff zu übertragen. Das starre Gehäuse 25 weist einen Anschluß 25a auf, der die einzige Öffnung zum Inneren des starren Gehäuses 25 bildet und der über ein Rohr 27 mit einem Kupplungsstück 28 verbunden ist das in das Ausgangsende oder die Öffnung einer Leitung 29 in dem Abstandsstück 20 eingeschraubt ist. Die Leitung 29 erstreckt sich zu einer inneren Eichkammer 31 in dem Abstandsstück 20. Die Eichkammer 31 enthält eine federvorgespannte Kugel 32 und weist eine Leitung oder Ausgangsöffnung 33 auf, die sich nach innen von dem Boden der Eichkammer 31 aus erstreckt und mit der den Auftrieb steuernden Flüssigkeit in der Hülse beispielsweise über die Bohrung 34 in dem Abstandsstück in Verbindung steht. Die federvorgespannte Kugel 32 bildet ein Ventilelement in der Eichkammer 31 und ist zwischen einem ersten Ventilsitz, der beispielsweise durch einen O-Ring 35 gebildet ist, und einem zweiten Ventilsitz, der durch einen O- Ring 36 gebildet ist, beweglich. Bei dem in den F i g. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die O-Ring-Ventilsitze 35 und 36 an einem kreisringförmigen Einsatz 37 ausgebildet, der eine sich durch diesen Einsatz hindurch erstreckende Hohlbohrung 37a und einen radialen Kanal 37b aufweist, der sich durch die Außenwand des Einsatzes erstreckt. Der innere Endteil der Hohlbohrung 37a ist so geformt, daß er den O-Ring 36 aufnimmt und diesen gegen die untere Wand der in dem Abstandsstück 20 gebildeten Eichkammer 31 drückt, wobei ein weiterer kreisringförmiger Einsatz 38 vorgesehen ist, der einen Bundteil 38a zur Aufnahme des O-Ringes 35 aufweist und dessen Bohrung im radial äußeren Bereich mit Gewinde versehen ist, um ein ebenfalls mit Gewinde versehenes Verschlußstopfenteil 39 aufzunehmen. Der äußere Endteil des kreisringförmigen Einsatzes 38 ist mit einer sich nach außen erstreckenden Lippe versehen, um einen Dichtungsring 40 gegen eine Schulter am Eingangsende der Eichkammer 31 in dem Abstandsstück zu pressen, und der Verschlußstopfen 39 ist mit einem vergrößerten Kopfteil 39a versehen, das eine kreisringförmige Oberfläche benachbart des Umfanges bildet, um einen Dichtungsring 41 gegen die Oberfläche des äußeren kreisringförmigen Einsatzes 38 zu pressen. Der Außenumfang des kreisringförmigen Einsatzes 38 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls mit Gewinde versehen, um die Anbringung dieses Einsatzes in der richtigen Stellung in dem Eichhohlraum 31 zu erleichtern, wobei dieser Eichhohlraum ebenfalls in dem entsprechenden Abschnitt mit Gewinde versehen ist um diesen Einsatz 38 aufzunehmen.

Das Kugelventilelement 32 ist mit Hilfe einer Feder in eine normale Betriebsstellung vorgespannt, in der es gegen den O-Ring-Ventilsitz 35 anliegt so daß der Tiefenmeßfühler-Druckwandler 24 in dem starren Gehäuse 25 hydraulisch über das Rohr 27, die Öffnung und die Leitung 29, die Eichkammer 31 und die Öffnung und Leitung 33 mit dem den Auftrieb steuernden öl oder der Füllflüssigkeit in der Hülse 18 des Schleppstranges in Verbindung steht Daher entspricht der Druck im Inneren des starren Gehäuses 25, auf den der Tiefenmeßfühler 24 anspricht dem Druck des Öls und der Füllflüssigkeit in der Hülse unter diesen Bedingungen. Beim normalen Betrieb des Schleppstranges wird daher der von der umgebenden Seewassermasse über die Hülse 18 auf die Füllflüssigkeit in der Hülse ausgeübte Druck von der Füllflüssigkeit auf den Tiefenmeßfühler 24 übertragen, weil die Füllflüssigkeit die Öffnung und Leitung 33, die Eichkamm'er 31, die Öffnung und Leitung 29 und das Rohr 27 sowie das starre Gehäuse 25 füllt Zur Erleichterung einer schnellen und genauen Eichung des Tiefenmeßfühler-Anzeigesystems ist ein Eich-Anschlußstück vorgsehen, das allgemein mit der Bezugsziffer 43 bezeichnet ist Dieses Eich-Anschlußstück wird über ein Rohr oder einen Schlauch mit einer Druckpumpen- und

Manometer-Baugruppe verbunden und weist eine Sonde oder einen Niederdrücker auf, der in den mit Gewinde versehenen Bohrungsteil des äußeren kreisförmigen Einsatzes 38 und in die Kammer 31 eingesetzt wird, nachdem das Verschlußstopfenteil 39 entfernt wurde. Das Eich-Anschlußstück 43 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen in Axialrichtung langgestreckten rohrförmigen Körper 44 mit einer Axialbohrung 45 und mit trinem Anschlußnippel 46 am äußeren Ende auf, mit dem ein Schlauch oder ein Rohr 47 verbindbar ist. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Mittelbohrung 45 einen mit Gewinde versehenen Teil 45a am Auslaßende, einen glattwandigen zylindrischen Mittelteil 456 und einen ebenfalls glattwandigen, einen kleineren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Teil 45c in der Nähe des oberen oder Zuführungsendes auf, der in einem Auslaßkanalabschnitt 45c/ endet. Eine langgestreckte, in Axialrichtung bewegliche Sonde oder ein Niederdrückteil 45 und springt von dem Ende 44a des Anschlußstücks-Körpers vor. Das Niederdrückteil weist eine zylindrische Form und einen gleichförmigen Durchmesser entlang seiner Länge auf, der dem Durchmesser des Bohrungsteils 45c entspricht, und es ist ein Bundring oder eine Schulter 48a in der Nähe des mittleren Bereiches dieses Niederdrückteils vorgesehen. Ein mit Außengewinde versehener Führungseinsatz ist in den Teil 45a der Mittelbohrung 45 eingeschraubt und das Außengewinde dieses Führungseinsatzes entspricht hinsichtlich der Größe und Steigung dem Gewinde des Gewindeteils 386 des äußeren kreisringförmigen Einsatzes 38, von dem normalerweise der Gewindeteil des Verschlußstopfens 39 aufgenommen wird. Der Führungseinsatz 49 weist eine Mittelbohrung mit der gleichen zylindrischen Form und dem gleichen Durchmesser auf wie der zylindrische Teil des Niederdrückteils 48, so daß dieser in Axialrichtung verschiebbar geführt ist. Der äußere Endteil dieses Niederdrück teiis 48 ist in dem Bohrungsteii 45c des Körpers 44 des Eich-Anschlußstückes geführt. Eine Schraubenfeder 50 umgibt den zylindrischen Teil des Niederdrückteils, der sich von der Schulter 48a aus nach außen erstreckt, und die Feder ist in dem einen größeren Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitt 456 angeordnet und stützt sich gegen die Schulter 48a ab, um dieses Niederdrückteil in die ausgefahrene Stellung vorzuspannen. Das mit dem Anschlußnippel 46 verbundene Rohr oder der Schlauch 47 ist am gegenüberliegenden Ende mit einer Pumpe 51 verbunden, beispielsweise mit einer handbetätigten Pumpe, die ein damit verbundenes Manometer 52 aufweist, um den Druck in dem Rohr 47 anzuzeigen, das als Druckzuführungsrohr für das Eich-Anschlußstück 43 dient.

Aufgrund dieser Konstruktion kann der Verschlußstopfen 39 einfach dadurch entfernt werden, daß er aus dem Gewindeteil 386 des äußeren kreisringförmigen Einsatzes 38 in dem speziellen Abstandsstück 20 ausgeschraubt wird, worauf das Eich-Anschlußstück 43 in diese Bohrung eingeschraubt wird, wobei das Gewinde auf dem Führungseinsatz 39 mit dem Gewinde des Gewindeteils 386 des äußeren kreisringförmigen Einsatzes 38 in Eingriff kommt Wenn das Eich-Anschlußstück in den äußeren kreisringförmigen Einsatz 38 so weit wie möglich nach unten eingeschraubt ist, kommt das innere Ende des Niederdrückteils 48, das einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des ersten, durch den Ö-Ring 35 gebildeten Ventilsitzes aufweist, in Berührung mit dem Ventilkugelelement 33 und drückt dieses gegen die Wirkung der Vorspannfeder 42a in eine Stellung, in der das Ventilkugelelement dichtend gegen den durch den O Ring 36 gebildeten Ventilsitz anliegt, so daß dieses Ventilkugelelement die sogenannte Eich-Stellung einnimmt. Hierdurch wird die Eichkammer 31

gegenüber der öffnung und Leitung 33 abgedichtet und die Druckpumpe 51, das Zuführungsrohr 47 und die Bohrungsteile 45c und 456 der Bohrung in dem Eich-Anschlußstück 43 werden über einen Einschnitt oder einen hinterschnittenen Teil 486 über die Länge des

ίο Niederdrückteils in Verbindung mit der Eichkammer 31 gebracht. Weil die Eichkammer 31 über das Rohr 27 und die öffnung und Leitung 29 mit dem Inneren des Tiefenmeßfühler-Gehäuses 25 in Verbindung steht, kann die Pumpe einen Druck auf das Innere des starren Gehäuses 25 ausüben, so daß ein gesteuerter Druck auf den Tiefenmeßfühler 24 ausgeübt wird. Die Pumpe 51 wird dann betätigt, um verschiedene gewünschte Drücke in dem Inneren des starren Gehäuses 25 hervorzurufen, wobei diese Drücke in Druckwerten (oder Tiefenwerten) auf dem Manometer 52 angezeigt werden, und die von dem Manometer 52 angezeigten Druck- oder Tiefenwerte werden dann zur Eichung des Druckmeßfühler-Anzeigesystems des Schleppstranges verwendet. Wenn das Eich-Anschlußstück 43 aus dem Gewindeteil des äußeren kreisringförmigen Einsatzes 38 in der Eichkammer 31 herausgeschraubt wird, kehrt das Ventiikugelelement 32 in den normalen Abdichtzustand gegen den ersten, durch den O-Ring 35 gebildeten Ventilsitz zurück, so daß das Innere des Gehäuses 25 wieder über die Eichkammer 31, die öffnung und die Leitung 33 mit der Füllflüssigkeit in der Hülse in Verbindung steht, und daß Verschlußstückteil 39 wird wieder in den kreisringförmigen Einsatz 38 eingeschraubt, um den Schleppstrang in den Betriebszustand zu versetzen.

Es ist verständlich, daß ein zusätzlicher Auslaßkanal und eine Abdichtschraube 53 zusätzlich in dem Eich-Abstandsstück 20 vorgesehen sein können, wobei der Ausiaßkanai über geeignete innere Kanäle in dem Abstandsstück mit dem Inneren der Hülsenabschnitte 18a, 186 in Verbindung steht, um Luft aus dem Inneren der Hülse zu lassen, wenn diese mit der den Auftrieb steuernden Flüssigkeit gefüllt wird oder wenn dits zu Wartungszwecken erforderlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Seismischer Unterwasser-Schleppstrang mit einer Anzahl von in Reihe miteinander verbundenen Schleppstrangabschnitten, die eine Unterwassermikrophon-Anordnung enthalten und jeweils mit einer den Auftrieb regelnden Füllflüssigkeit gefüllt sind, wobei jeder Schleppstrang-Abschnitt eine langgestreckte Schleppstrang-Hüise mit allgemein zylindrischer rohrförmiger Form aufweist, die die Unterwassermikrophone und Zugseile sowie Signalleitungen enthält, die sich durch die Schleppstrang-Abschnitte erstrecken, und wobei Endkupplungsteile vorgesehen sind, die die Enden des Schleppstrang-Abschnittes gegen ein Austreten der Füllflüssigkeit abdichten, mit einem in der Hülse angeordneten Tiefenmeßfühler, der die Tiefe des Schleppstranges anzeigende elektrische Signale erzeugt und in einem starren Gebäuse in der Hülse angeordnet ist, und mit EicheinricbxüAgen zur Eichung des Tiefenmeßfühlers, dadurch gekennzeichnet, daß die Eicheinrichtungen einen Ventilgehäusekörper (20) in dem Schleppstrang-Abschnitt einschließen, der eine Eichkammer (31) bildet und mit einer von außen zugänglichen Anschlußöffnung und mit ersten und zweiten Strömungsmittelleitungen (29,33) versehen ist, daß Einrichtungen (27, 34) vorgesehen sind, die die erste Strömungsmittelleitung (29) mit dem Inneren des starren Gehäuses (25) bzw. die zweite Strömungsmittelleitung (33) mit dem Inneren der Hülse (18) verbinden und mit der Füllflüssigkeit in Verbindung stehen, daß ein entfernbar er Verschlußstopfen (39) für die Anschlußöffnung vorgesehen ist, daß in der Eichkammer(31) Ventilteller -2,35,36) angeordnet sind, die ein bewegliches Ventilelement (32) einschließen, das in einer ersten Normalstellung vorgespannt ist, in der die ersten und zweiten Strömungsmittelleitungen (29, 33) in Verbindung miteinander gebracht werden, um das Innere des starren Gehäuses (25) und den darin angeordneten Tiefenmeßfühler (24) mit den die Tiefe anzeigenden Druckbedingungen der Füllflüssigkeit in der Hülse (18) in Verbindung zu bringen, daß das Ventilelement (32) eine zweite Eichstellung aufweist, in der die zweite Strömungsmittelleitung (33) gegenüber der Kammer (31) abgedichtet ist, während die erste Strömungsmittelleitung (29) und das Innere des starren Gehäuses (25) mit der Anschlußöffnung in Verbindung stehen, und daß das Ventilelement (32) in der ersten Stellung bezüglich der Anschlußöffnung so angeordnet ist, daß es durch eine nach Entfernen des Verschlußstopfens (39) in die Anschlußöffnung eingeführte Sonde (43) in die zweite Stellung bewegt wird, so daß das Innere des starren Gehäuses (25) und der Tiefenmeßfühler (24) festgelegten Eichdrücken aus einer Druckmittelquelle (51,32) aussetzbar sind.

2. Schleppstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilgehäusekörper ein allgemein zylindrisches Abstandstück (20) ist, das in den Schleppstrang-Abschnitt eingesetzt ist und einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser der Hülse (18) entspricht, und daß das Abstandstück (20) gegenüber der Hülse (18) abgedichtet ist.

3. Schleppstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (32) geradlinig zwischen den ersten und zweiten Stellungen entlang einer Ventilbewegungsachse beweglich ist, die im wesentlichen parallel zu einer diametralen Achse der Hülse (18) verläuft und sich durch die Anschlußöffnung hindurch erstreckt

4. Schleppstrang nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Eichstellung des Ventilelementes (32) radial nach innen entlang der Ventilbewegungsachse bezüglich der ersten Normalstellung des Ventilelementes (32) angeordnet ist

5. Schleppstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strömungsmittelleitung (29) in einem Zwischenbereich zwischen den ersten und zweiten Stellungen des Ventilelementes (32) in die Eichkammer (31) mündet, sich seitlich zur Ventilbewegungsachse erstreckt und das Innere des starren Gehäuses (25) und den Tiefenmeßfühler (24) mit dem Druck der Füllflüssigkeit bzw. mit ausgewählten Eichdrücken aus einer Sonde (43) in der Anschlußöffnung in der ersten bzw. zweiten Stellung des Ventilelementes (32) verbindet

6. Schleppstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Ventilteile (32,35,36) Einrichtungen (35,36) einschließen, die erste und zweite kreisförmige Ventilsitze bilden, die in Ebenen senkrecht zur Ventilbewegungsachse angeordnet und if« Radialrichtung der Hülse (18) in Abstand voneinander angeordnet sind, daß der erste Ventilsitz (35) weiter von der Mittelachse der Hülse (18) entfernt ist als der zweite Ventilsitz (36), so daß sich das Ventilelement (32) zwischen diesen Ebenen bewegen kann, und daß die Ventilsitze an Verbindungspunkten der ersiten und zweiten Strömungsmittelleitungen (29,33) mit der Eichkammer (31) angeordnet sind, wobei das Ventilelement (32) ein Kugelventil ist das geradlinig zwischen den Ventilsitzen (35,36) beweglich ist und elastisch in der ersten Stellung gegen den ersten Ventilsitz (35) gepreßt ist während es durch die Sonde (43; nach innen gegen den zweiten Ventilsitz (36) anpreßbar ist