NO973098L - Lite påkjent husforbindelse - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører hus for forsegling av sprengladninger, elektroniske kretssystemer eller andre gjenstander som er følsomme overfor omgivende trykk og/eller forurensninger, og mer spesielt utformningen av et hus omfattende en kapsling og et deksel som skal utsettes for høye utvendige trykk. Hus av denne type er kjent til innkapsling av rettede sprengladninger, og de definerer vanligvis en kapsling-deksel-skjøt som ligger i et plan som står i rett vinkel på ladningens akse.

Sammenfatnin<g>av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører en pulveriserbar husmontasje omfattende en kapsling bestående av et keramisk materiale som definerer en sirkulær kapsling-lukkeflate. På kapslingen er anordnet et deksel, hvor dekselet består av keramisk materiale og definerer en sirkulær deksel-lukkeflate og en avrundet konisk ytterflate som definerer en skjørtvinkel på ca. 120°. Dekselets deksel-lukkeflate er dimensjonert og utformet for å gripe inn med kapsling-lukkeflaten for å definere en kapsling-dekselskjøt som definerer en skjøtevinkel på ca. 130°.

Ifølge ett aspekt ved oppfinnelsen vil det kunne være anordnet klebemiddel i skjøten for å lette etableringen av en forsegling mellom dekselet og kapslingen.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen vil det keramiske materiale kunne omfatte aluminiumoksyd.

Ifølge enda et annet aspekt ved oppfinnelsen, vil dekselet kunne ha et forhold mellom krumningsradius og diameter på ca. 0,68. Ved en spesiell utførelse vil ytterflaten av dekselet kunne være krummet til en radius på ca. 47 mm, og vil kunne ha en diameter på ca. 83 mm.

Ved forskjellige anvendelser vil oppfinnelsen kunne tilveiebringe en sprengladning anbragt i et hus omfattende en kapsling og et deksel som beskrevet ovenfor. Likeledes vil kapslingen kunne være dimensjonert og utformet for å omslutte en tennmekanisme og en tilhørende initieringslad-ning.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er et sprengbilde, delvis i tverrsnitt, av et hus for en eksplosiv ladning ifølge én utførelse av oppfinnelsen,

fig. 2 er et tverrsnitt av huset på fig. 1, og viser dekselet på plass på huset og en rettet sprengladning i huset,

fig. 3A og 3B viser hhv. tverrsnitt og sideriss av dekselet for huset på fig. 1 og 2, og

fig. 4 er et skjematisk tverrsnitt av et hus ifølge en andre utførelse av oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen og foretrukne utførelser av denne

Oppfinnelsen vedrører en utformning av et deksel og en kapsling av et hus for en sprengladning, et elektronisk kretssystem eller andre gjenstander som er følsomme overfor miljøforurensning. Den avpassede flate av kapslingen og av dekselet er utformet for å minimalisere skjær- og strekkspenninger over kapsling-deksel-skjøten når huset utsettes for høye utvendige trykk.

Et hus ifølge én utførelse av oppfinnelsen vil kunne innkapsle en rettet sprengladning, som vist på fig. 1. Huset 10 omfatter en kapsling 12 og et deksel 14, som er fremstilt av keramisk materiale som leveres av Coors Ceramic Company under varenavnet AD-94 og inneholder 94% aluminium oksyd. Kapslingen 12 definerer en hylse 16 som er dimensjonert og utformet for å oppta en rettet sprengladning som skal innkapsles i denne. Kapslingen 12 definerer en kapsling-lukkeflate 18 som utgjøres av en skråkant som strekker seg rundt åpningen av kapslingen 12. Likeledes definerer en skråkant på dekselet 14 en deksel-lukkeflate 20. Deksel-lukkeflaten 20 er dimensjonert og utformet for å gripe inn med kapsling-lukkeflaten 18, slik at når dekselet 14 er plassert på kapslingen 12, griper deksel-lukkeflaten 20 inn med kapsling-lukkeflaten 18 for å definere en lukkeskjøt 22, vist på fig. 2. Som det vil fremgå av fig. 1., har kapsling-lukkef laten 18 og deksel-lukkeflaten 20 sirkulær periferikonfigurasjon, og det har også den tilsvarende skjøt 22 (fig. 2). Et tetningsmiddel, så som et tynt skikt av et klebemiddel eller en tetningskom-posisjon, kan anbringes enten på den ene eller på både kapsling-lukkeflaten 18 og deksel-lukkeflaten 20 for å etablere en forsegling mellom deksel 14 og kapsling 12, og for å sikre dekselet 14 på kapslingen 12.

Med dekselet festet til kapslingen tjener huset til å beskytte en rettet sprengladning, omfattende en foring 28, en hovedsprengladning 3 0 og en støt-følsom tennsats 32, mot å utsettes for forurensning, f.eks. vann under høyt trykk, som man vil støte på ved sprengningsarbeide eller ved olje-eller gassutvinning på dypt vann. Ladningen vil kunne avfyres ved å detonere tennsatsen ved anvendelse av en startsignalledning, slik som den detonerende ledning som er anbragt i sporet 34 nær pelleten 32.

Detaljer ved utformningen av dekselet 14 er vist på fig. 3A og 3B. Den konvekse ytterflate 24 av dekselet 14 er konisk nær periferien og definerer en skjørtvinkel S (fig. 3A) på ca. 120°. Toppen av flaten er krummet til en radius på ca.

47 mm. Diameteren D (fig. 3B) av ytterflaten er ca. 83 mm. Den konkave innerflate 2 6 av dekselet 14 har en krumningsradius på ca. 46 mm og definerer en sirkulær periferi med en diameter d (fig. 3A) på ca. 69 mm. Dekselet 14 har en tykkelse T på ca. 5 mm ved toppen og en høyde H på ca. 23 mm. Lukkeflaten 20 er utformet som en skråkant på dekselet 14 som definerer en konusvinkel ot, som er den samme som skjøtens 22 skjøtevinkel. Søkeren har funnet at en utmerket skjøt kan oppnås mellom kapslingen 12 og dekselet14 ved å tilveiebringe en skjøt 22 som definerer en avkortet kjegle med en toppvinkel a (skjøtevinkel") på ca. 130°.

Skjøtevinkelen på 13 0° er valgt for å anbringe skjøten langs et plan som er tilpasset den minste hovedspenningsflate som dannes når huset utsettes for høyt utvendig trykk, f.eks.1550 kp/cm<2>. Som et resultat blir skjær- og strekkspenninger over skjøten minimalisert.

Det er fordelaktig når kapsling-lukkef laten og deksel-lukkeflaten er godt tilpasset hverandre, men noen avvik i disse flater vil være uunngåelige. For å oppnå en tilfredsstil-lende trykkfast forsegling mellom kapslingen 12 og dekselet 14, anbringes et egnet klebemiddel i skjøten 22. Epoksy-klebemidler med en elastisitetsmodul på ca. 35 150 kp/cm<a>ble funnet å tilveiebringe egnede forseglinger for trykk ut over 1550 kp/cm<2>ved ca. 21°C. Imidlertid sviktet disse klebemidler ved prøvetemperaturer på ca. 150°C. Keramiske klebemidler, f.eks. Cotronics Duralco 4540<®>, virket til-fredsstillende selv ved den høyere temperatur.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fordel fremfor hus hvor kapsling-deksel-skjøtevinkelen er for stor eller for liten, da en feilaktig skjøtevinkel vil frembringe høye skjærspenninger og/eller høye strekkspenninger ved kapslingens og dekselets sammenpassende flater. Hvis f.eks. skjøtevinkelen er for stor, f.eks. 160°, vil skjøteforbindelsen settes i en tilstand av høye skjærspenninger som vil bevirke svikt i klebemiddelforsegligen. Når først klebemiddelet har sviktet, vil det sannsynligvis oppstå relativ bevegelse mellom kapslingen og dekselet, hvilket bevirker at kapselen svikter på grunn av de høye periferiske strekkspenninger ved dens ytterdiameter. Hvis derimot skjøtevinkelen er for liten, f.eks. 90°, vil høye radiale strekkspenninger utøves på kapslingen og bevirke at klebemiddelet svikter og bevirke strukturell svikt i kapslingen.

Den forbedrede trykk- og temperaturmotstand av huset ifølge oppfinnelsen muliggjør ikke bare anvendelse av innkapslede sprengladninger og/eller elektroniske komponenter i forbindelse med olje- og gassutvinning, men også ved sprengningsarbeide på dypt vann og andre utvinningsaktiviteter.

Et eksempel på et hus ifølge oppfinnelsen for anvendelse i forbindelse med elektroniske kretssystemer er vist på fig. 4. Huset 10' omfatter en kapsling 12' som har sylindrisk form og som er dimensjonert og utformet for innmontering av en elektronisk detoneringsanordning, f.eks. en elektronisk tenningskrets omfattende en halvlederbro-initiator. Kapslingen 12' oppviser en kapsling-lukkeflate ved hver ende, og huset 10' omfatter videre to deksler 14a og 14b, ett ved hver ende av kapslingen 12'. Dekslene 14a og 14b er begge utformet på samme måte som dekselet 14 av huset 10. Følgelig definerer begge skjøtene 22a og 22b som dannes av kapslingen 12' og dekslene 14a og 14b skjøtevinkler på ca. 130°, som beskrevet ovenfor i forbindelse med huset 10 på fig. 1.

I huset 10' er det montert en tenningsanordning omfattende en selvdrevet tennmekanisme 36 og en initierings-sprengladning 38. Tennmekanismen 36 omfatter en kraftkilde for sprengladningen 38 og et kretssystem for å styre avfyringen av ladningen. F.eks. vil tennmekanismen 3 6 kunne omfatte et stoppeur for avfyring av ladningen 3 8 etter en forhånds-bestemt forsinkelse som følger en utløsning. Ladningen 3 8 har tilstrekkelig styrke til å initiere en initieringsanord-ning, f.eks. en detonerende ledning på siden av dekselet 14b.

Om nødvendig vil det kunne anvendes en elektrisk kobling for å forbinde kretssystemet i huset 10' med et kretselement utenfor huset 10', f.eks. en aktiveringsanordning. For-trinnsvis gjøres dette ved anvendelse av en tynn laminat-kobling som er anbragt i én av skjøtene 22a og 22b, som mer detaljert beskrevet i søkerens norske patentsøknad

nr. 97 333 9 av 18. juli 1997, hvis innhold er innarbeidet her ved referanse. Kort rekapitulert anviser denne patent-søknad anvendelse av en tynn laminatkoblingsanordning omfattende en flerhet av tynne ledende metallstrimler anordnet på et fleksibelt, ikke-ledende underlag, f.eks. Mylar<®>polyesterfilm. Den totale tykkelse av laminatkob-lingen vil kunne være ca. 0,05 mm, og koblingen vil kunne anbringes i skjøten 22a sammen med et egnet klebemiddel uten signifikant ugunstig påvirkning av forseglingen som er anordnet rundt skjøten 22a.

Skjønt oppfinnelsen er beskrevet detaljert i forbindelse med en spesiell utførelse av denne, vil det etter lesning av ovenstående være klart at mange variasjoner av den beskrevne utførelse vil fremgå for fagfolk, og slike variasjoner er ment å være inkludert innenfor rammen av de vedføyede krav.

Claims (9)

1. Pulveriserbar husmontasje omfattende: en kapsling bestående av keramisk materiale som oppviser en sirkulær kapsling-lukkeflate; et deksel på kapslingen, hvilket består av et keramisk materiale og oppviser en sirkulær deksel-lukkeflate og en krummet konisk ytterflate som danner en skjørtvinkel på ca.

120° ; hvor deksel-lukkef laten er dimensjonert og utformet for å gripe inn med kapsling-lukkef laten for å danne en kapsling-deksel-skjøt som definerer en skjøtevinkel på ca. 130°.

2. Husmontasje ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter klebemiddel i skjøten for å lette etableringen av en forsegling mellom dekselet og kapslingen.'

3. Husmontasje ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det keramiske materiale omfatter aluminiumoksyd.

4. Husmontasje ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at dekselet har et krumningsforhold radius-til-diameter på ca. 0,68.

5. Husmontasje ifølge krav 4, karakterisert ved at ytterflaten av dekselet er krummet til en radius på ca. 47 mm og har en diameter på ca. 83 mm.

6. Sprenglegeme omfattende: en kapsling bestående av et keramisk materiale som' definerer en sirkulær kapsling-lukkeflate, en sprengladning anordnet i kapslingen; et deksel på kapslingen, hvilket består av et keramisk materiale og danner en sirkulær lukkeflate og en krummet konisk ytterflate som definerer en skjørtvinkel på ca. 120°, hvor deksel-lukkeflaten er dimensjonert og utformet for å gripe inn med kapsling-lukkef laten for å danne en kapsling-deksel-skjøt, hvor kapsling-deksel-skjøten danner en skjøtevinkel på. fra ca. 13 0°; og et skikt med klebemiddel i kapsling-deksel-skjøten for å sikre dekselet til kapslingen og tilveiebringe en forsegling mellom dem.

7. Sprenglegeme ifølge krav 6, karakterisert ved at ytterflaten av dekselet er krummet til en radius på ca. 47 mm og har en diameter på ca. 83 mm, og hvor skjøte-vinkelen er ca. 130°.

8. Innkapslet tenningsmontasje omfattende: en kapsling bestående av keramisk materiale som definerer en sirkulær kapsling-lukkeflate: en tennmekanisme og en tilhørende initierings-sprengladning anbragt i kapslingen; et deksel på kapslingen, hvilket består av et keramisk materiale og oppviser en sikulær lukkeflate og en krummet konisk ytterflate som danner en skjørtvinkel på ca. 120°; hvor deksel-lukkeflaten er dimensjonert og utformet for å gripe inn med kapsling-lukkef laten for å danne en kapsling-deksel-skjøt, hvor kapsling-deksel-skjøten danner en skjøtevinkel på fra ca. 130°; og et skikt med klebemiddel i kapsling-deksel-skjøten for å sikre dekselet til kapslingen og tilveiebringe en forsegling mellom dem.

9. Tenningsmontasje ifølge krav 8, karakterisert ved at dekselets ytterflate er krummet til en radius på ca. 47 mm og har en diameter på ca. 83 mm.