NO324438B1

NO324438B1 - Oil hydraulic utilization of hydrostatic energy in deep water

Info

Publication number: NO324438B1
Application number: NO20016253A
Authority: NO
Inventors: Sigurd Ree
Original assignee: Ree Produktutvikling
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2007-10-15
Also published as: NO20016253L; NO20016253D0

Description

Oppfinnelsen angår utnyttelse av differansetrykket mellom omgivende væske og et neddykket vakuumkammer eller gassfylt lavtrykkreservoar til drift av oljehydrauliske systemer. The invention relates to the utilization of the differential pressure between the surrounding liquid and a submerged vacuum chamber or gas-filled low-pressure reservoir for the operation of oil-hydraulic systems.

I forbindelse med bl.a. havbunnskartlegging, oljeleting og -utvinning, undervanns kabel- og rørlegging samt mineralutvinning generelt far aktiviteter på store havdyp stadig større kommersiell og vitenskapelig interesse. Dette skyldes delvis at mulighetene for langt rimeligere utvinning av olje- og mineralressurser på land eller på grunt vann nærmer seg full utnyttelse, i alle fall i enkelte regioner. Men det skyldes også en teknologisk utvikling som flytter grensene for det teknisk mulige. Et siktemål med denne oppfinnelsen er å bidra ytterligere til å gjøre slike aktiviteter på dypt vann enklere og billigere. In connection with i.a. seabed mapping, oil exploration and extraction, underwater cable and pipe laying, as well as mineral extraction in general, activities at great ocean depths are of increasing commercial and scientific interest. This is partly due to the fact that the possibilities for much more affordable extraction of oil and mineral resources on land or in shallow water are approaching full exploitation, at least in some regions. But it is also due to a technological development that pushes the boundaries of what is technically possible. An aim of this invention is to further contribute to making such activities in deep water easier and cheaper.

Nesten all aktivitet på havbunnen krever energi. Almost all activity on the seabed requires energy.

For permanente havbunnsinstallasjoner blir denne gjerne tilveiebrakt gjennom utlegging av elektriske kabler fra land eller fra en nærliggende offshoreinstallasjon som er mer enn selvforsynt med energi. Slik kabellegging er svært kostbar og komplisert, blant annet fordi vekten av den del av kabelen som til enhver tid henger mellom bunnen og kabelleggmgsfartøyet er betydelig. Det er mulig å utstyre kabelen med oppdriftsmidler under utsetting, men også dette er kostbart og komplisert. Store ressurser går dessuten med til kartlegging og tilrettelegging av bunnforholdene langs traseen samt overdekking av den utlagte kabelen. Også selve bruken av elektrisk energi på havbunnen, ikke minst i sjøvann som er elektrisk ledende og dessuten i større eller mindre grad korrosivt, krever kostbart spesialutstyr og stor aktsomhet. I noen grad blir dette kompensert ved delvis benyttelse av hydraulisk eller elektrohydraulisk utstyr. For permanent seabed installations, this is often provided through the laying of electrical cables from land or from a nearby offshore installation that is more than self-sufficient in energy. Such cable laying is very expensive and complicated, partly because the weight of the part of the cable that hangs between the bottom and the cable-laying vessel at all times is considerable. It is possible to equip the cable with buoyancy aids during deployment, but this too is expensive and complicated. Large resources are also used for mapping and arranging the bottom conditions along the route as well as covering the laid cable. Also the actual use of electrical energy on the seabed, not least in seawater which is electrically conductive and also to a greater or lesser extent corrosive, requires expensive special equipment and great care. To some extent, this is compensated by the partial use of hydraulic or electro-hydraulic equipment.

Kabellegging er selvfølgelig sjelden aktuelt i forbindelse med midlertidige aktiviteter som f.eks. seismologisk kartlegging, in-situ testing og prøvetaking av havbunnen. Energibrukere kan her dreie seg om f.eks. akustiske signalgivere, CPTU-rigger som presser en konisk målesonde ned i sedimentene for måling av ulike egenskaper i sedimentene, eller prøverør som vibreres eller slås ned i bunnen for oppsamling av bunnsedimenter som bringes opp til overflaten. I disse tilfellene ledsages operasjonene oftest av et overflatefartøy som bringer energi ned til utstyret på havbunnen gjennom elektriske kabler eller hydrauliske slanger som låres kontrollert ned sammen med utstyret fra kraftige og kostbare vinsjer med stor løfteevne og spolekapasitet. Ofte benyttes kombinerte kabler, såkalte "umbilicals" der gjerne bærewire (for å vinsje selve utstyret ned til bunnen og opp igjen), krafUedning for å gi energi til utstyret, signalkabel for å styre utstyret og registrere måledata, samt isolasjon mellom strømlederne er spunnet rundt samme kjerne og omsluttet av samme beskyttelseskappe. For slike operasjoner øker kostnadene svært dramatisk med økende vanndyp. På 2000-3000m vanndyp vil en vesentlig del av bærewirens tillatte kapasitet gå med til å bære sin egen vekt, og strømledere eller slanger vil ikke bidra positivt til bæreevnen. Eksempelvis vil 3000m kopperledning i neddykket tilstand tilføre seg selv en strekkspenning i overflaten på ca 225MPa dersom den kun skal bære seg selv uten isolasjon. Samtidig vil kravene til ledningstverrsnitt øke for å kompensere for overføringstapet. Altså vil minste tverrsnittet på umbilicalen måtte øke med økende vanndyp. Det gir større stivhet og større krav til spole- og trommeldiametre, noe som ikke bare øker volumet på vinsjtrommelen men også momentet på vinsjens drivaksling. Må i tillegg bærekabelen dimensjoneres for en kortvarig spissbelastning, f.eks. til uttrekking av et prøverør fra bunnsedimentene, blir kravene desto mer omfattende. Of course, cable laying is rarely relevant in connection with temporary activities such as e.g. seismological mapping, in-situ testing and sampling of the seabed. Energy users can refer to e.g. acoustic signal transmitters, CPTU rigs that push a conical measuring probe into the sediments to measure various properties in the sediments, or test tubes that are vibrated or driven into the bottom to collect bottom sediments that are brought up to the surface. In these cases, the operations are most often accompanied by a surface vessel that brings energy down to the equipment on the seabed through electric cables or hydraulic hoses which are lowered in a controlled manner together with the equipment from powerful and expensive winches with a large lifting capacity and spooling capacity. Combined cables, so-called "umbilicals", are often used, where the carrier wire (to winch the equipment down to the bottom and up again), power supply to provide energy to the equipment, signal cable to control the equipment and record measurement data, as well as insulation between the current conductors are spun around same core and surrounded by the same protective sheath. For such operations, costs increase very dramatically with increasing water depth. At 2000-3000m water depth, a significant part of the support wire's permitted capacity will be used to support its own weight, and current conductors or hoses will not contribute positively to the carrying capacity. For example, 3000m of copper wire in a submerged state will add to itself a tensile stress in the surface of approx. 225MPa if it is only to support itself without insulation. At the same time, the requirements for wire cross-sections will increase to compensate for the transmission loss. In other words, the minimum cross-section of the umbilical will have to increase with increasing water depth. It provides greater rigidity and greater requirements for spool and drum diameters, which not only increases the volume of the winch drum but also the torque on the winch's drive shaft. In addition, must the carrier cable be dimensioned for a short-term peak load, e.g. for extracting a sample tube from the bottom sediments, the requirements become all the more extensive.

For å møte disse utfordringene er det tidligere lansert hydrostatiske prøvetakere som utnytter trykkdifferansen mellom omgivende vann og et neddykket lavtrykkskammer - mest typisk fylt med luft ved atmosfæretrykk - til å drive en slagmekanisme i form av en slagsylinder og tilhørende spesialitlpassede ventiler. Det er her snakk om vannhydraulisk drift. Når lavtrykkskammeret er tilnærmet fylt med vann fra omgivelsene via slagsylinderen, må utstyret tas til overflaten før det kan brukes på nytt. Det er ikke nødvendig med kraftoverføring fra overflatefartøyet, kun bære wire er nødvendig. To meet these challenges, hydrostatic samplers have previously been launched that utilize the pressure difference between the surrounding water and a submerged low-pressure chamber - most typically filled with air at atmospheric pressure - to drive an impact mechanism in the form of an impact cylinder and associated specially adapted valves. We are talking about water hydraulic operation here. When the low-pressure chamber is almost filled with water from the surroundings via the impact cylinder, the equipment must be brought to the surface before it can be used again. Power transmission from the surface vessel is not required, only a carrying wire is required.

Slikt vannhydraulisk utstyr er beskrevet bla. i patentskriftene EP 0 581 838 Bl og Such water-hydraulic equipment is described in in the patent documents EP 0 581 838 Bl and

WO 94/23181. Førstnevnte omtaler på svært generelt grunnlag ulike anvendelser for vannhydraulikk og hydrostatisk energi, men går mest i detalj på en vannhydraulisk sedimentprøvetaker eller slaghammer. I praksis er det imidlertid kun prøvetakeren som er kommet til kommersiell anvendelse, noe som blant annet har sammenheng med at sjøvann selvfølgelig i svært liten grad oppfyller kravene til drivmedium i standardkomponenter for høytrykkshydraulikk. WO 94/23181. The former mentions on a very general basis various applications for water hydraulics and hydrostatic energy, but goes in most detail on a water hydraulic sediment sampler or impact hammer. In practice, however, it is only the sampler that has come into commercial use, which is, among other things, related to the fact that seawater of course meets the requirements for a propellant medium in standard components for high-pressure hydraulics to a very small extent.

Også som slaghammer har imidlertid prøvetakeren beskrevet i EP 0 581 838 Bl svært dårlig virkningsgrad i forhold til teoretisk tilgjengelig energi, selv om prøvetakeren i mange sammenhenger har vist seg å ha mer enn tilstrekkelig energi for formålet. Den lave virkningsgraden har sammenheng med store friksjonstap i tetningsflater som skal motstå høye trykkdifferanser og lav viskositet i mediet, samt manglende smøring. Men en annen svakhet er at slagmekanismen er lite fleksibel, fordi leveringstrykket er gitt av det hydrostatiske trykket og ikke kan tilpasses forbrukerens behov. Heller ikke leveringsmengden per slag kan tilpasses behovet, noe som i mange praktiske anvendelser har ført til at utnyttelsen av det hydrostatiske energipotensialet har ligget så lavt som i størrelsesorden 5-10%. Even as an impact hammer, however, the sampler described in EP 0 581 838 Bl has a very poor degree of efficiency in relation to theoretically available energy, even though the sampler has in many contexts been shown to have more than sufficient energy for the purpose. The low efficiency is related to large frictional losses in sealing surfaces that must withstand high pressure differences and low viscosity in the medium, as well as a lack of lubrication. But another weakness is that the impact mechanism is inflexible, because the delivery pressure is given by the hydrostatic pressure and cannot be adjusted to the consumer's needs. Nor can the delivery quantity per stroke be adapted to the need, which in many practical applications has led to the utilization of the hydrostatic energy potential being as low as in the order of 5-10%.

IWO 94/23181 er anvist en teknikk for bedring av virkningsgraden i en hydrostatisk prøvetaker basert på vannhydraulikk, ved at samme leveringsmengde kan gi ulik slagenergi og fallhøyde avhengig av det hydrostatiske leveringstrykk. Her er krav på andre hydrostatiske applikasjoner enn slaghammer eller prøvetaker ut fra erfaring ikke forsøkt videreført. IWO 94/23181 describes a technique for improving the efficiency of a hydrostatic sampler based on water hydraulics, in that the same delivery quantity can produce different impact energy and drop height depending on the hydrostatic delivery pressure. Here, requirements for hydrostatic applications other than impact hammers or samplers have not been attempted to continue based on experience.

Utstyr i henhold til begge de ovennevnte publikasjonene har store svakheter og begrensninger. Mangelen på smøremiddel og bruk av vann som drivmedium fører til stor slitasje, noe som gradvis fører til økende lekkasjer og enda lavere virkningsgrader. Nødvendigheten av skreddersydde komponenter i svært mange detaljer gjør både utvikling, bygging og drift svært kostbart samtidig som realistisk testing krever store ressurser. Mangelen på egnede skreddersydde komponenter gjør at reguleringsmuligheter og optimaliseringskrav er mangelfullt ivaretatt. Likevel har den hydrostatiske energien så store fordeler i forhold til konvensjonelle løsninger med kraftoverføring fra overflatefartøy at produkter i henhold til ovennevnte publikasjoner har kommet til kommersiell anvendelse over store deler av verden. Equipment according to both of the above publications has major weaknesses and limitations. The lack of lubricant and the use of water as a driving medium leads to great wear and tear, which gradually leads to increasing leaks and even lower levels of efficiency. The need for customized components in many details makes both development, construction and operation very expensive, while realistic testing requires large resources. The lack of suitable tailor-made components means that regulation possibilities and optimization requirements are insufficiently taken care of. Nevertheless, the hydrostatic energy has such great advantages compared to conventional solutions with power transmission from surface vessels that products according to the above-mentioned publications have come into commercial use over large parts of the world.

Et spesialtilfelle av omforming av hydrostatisk trykk i vann til hydrostatisk trykk i A special case of transformation of hydrostatic pressure in water to hydrostatic pressure in

olje for drift av et hydraulisk undervannssystem er beskrevet i US 6,192,680. Det hydrostatiske vanntrykk overføres her til et hydraulisk drivmedium i en toveis stempelsylinder åpnet på en side mot omgivende sjøvann. Det er videre innført et slags lavtrykkskammer i form av en buffertank for drivmedium som er ventilert til overflaten og derfor opprettholder tilnærmet atmosfæretrykk. Buffertanken mottar returolje fra en ventilaktuator drevet av oljen fra nevnte stempelsylinder. Fra buffertanken pumpes deretter fortrinnsvis oljen langsomt videre ut i sjøen med en liten høytrykkspumpe som er avhengig av energitilførsel fra overflaten. Forbrukt drivmedium kan eventuelt erstattes ved etterfylling gjennom en slange fra overflaten. oil for operating an underwater hydraulic system is described in US 6,192,680. The hydrostatic water pressure is transferred here to a hydraulic drive medium in a two-way piston cylinder open on one side to the surrounding seawater. A kind of low-pressure chamber has also been introduced in the form of a buffer tank for propellant which is ventilated to the surface and therefore maintains approximately atmospheric pressure. The buffer tank receives return oil from a valve actuator driven by the oil from said piston cylinder. From the buffer tank, the oil is then preferably slowly pumped further into the sea with a small high-pressure pump that depends on energy supply from the surface. Spent propellant can possibly be replaced by topping up through a hose from the surface.

Bruk av hydrauliske drivmedier som her beskrevet må forventes å ha høyere virkningsgrad enn hydrostatiske løsninger basert på sjøvann som drivmedium. US The use of hydraulic drive media as described here must be expected to have a higher degree of efficiency than hydrostatic solutions based on seawater as drive medium. US

6,192,680 er imidlertid lite opptatt av utvidede anvendelsesmulighetene for hydrostatisk energi. Lufteslangen til overflaten er en kostbar løsning som går sterkt ut over mobilitet, driftssikkerhet og installasjonsvennlighet. Selv om drivmediet gir økt virkningsgrad, viser ikke dette patentet stor forståelse for optimal utnyttelse av det hydrostatiske energipotensialet. Anordningen i hht dette US patentskriftet har heller 6,192,680 is, however, little concerned with the extended application possibilities for hydrostatic energy. The air hose to the surface is an expensive solution that greatly exceeds mobility, operational reliability and ease of installation. Although the drive medium provides increased efficiency, this patent does not show a great understanding of optimal utilization of the hydrostatic energy potential. The device in terms of this US patent document has either

ikke klart å gjøre seg uavhengig av energitilførsel fra overflaten, slik det er kjent fra flere vannhydrauliske løsninger. At drivmediet er tenkt sluppet ut i sjøen legger store begrensninger på valg av drivmedium, av miljømessige hensyn. unable to become independent of energy supply from the surface, as is known from several water hydraulic solutions. The fact that the propellant is intended to be released into the sea places major restrictions on the choice of propellant, for environmental reasons.

Foreliggende søknad tar sikte på å bringe hydraulisk utnyttelse av hydrostatisk energi på dypt vann et langt skritt videre i forhold til tidligere kjent teknikk. The present application aims to bring the hydraulic utilization of hydrostatic energy in deep water a long step further compared to previously known technology.

Noen begreper som vil bli benyttet i det følgende skal forstås som beskrevet nedenfor: Sjøvann eller vann er en term som i dette patentet for enkelhets skyld brukes om enhver væske som anordningen er neddykket i når det hydrostatiske trykk skal utnyttes. Dette kan være "vanlig" sjøvann, eller det kan være ferskvann (ved utnyttelse i dype innsjøer som f.eks. Baikalsjøen), brakkvann (f.eks. utenfor munningen av Amazonas), mettet saltløsning (f.eks. i en saltsjø som Dødehavet) osv avhengig av hvor anordningen skal utnyttes. Some terms that will be used in the following shall be understood as described below: Sea water or water is a term used in this patent for the sake of simplicity for any liquid in which the device is immersed when the hydrostatic pressure is to be utilized. This can be "ordinary" seawater, or it can be fresh water (when exploited in deep lakes such as Lake Baikal), brackish water (e.g. off the mouth of the Amazon), saturated salt solution (e.g. in a salt lake such as Dead Sea) etc. depending on where the device is to be used.

Hydraulikkolje, olje eller hydraulisk væske er termer som benyttes vekselvis der de er mest karakteristiske for de beskrevne anvendelser. Det utelukker likevel ikke at det prinsipielt kan dreie seg om alle tenkelige væsker som kan benyttes av i og for seg kjente lukkede strømningssystemer, unntatt vann eller sjøvann. Termen "hydraulikkolje" i dette patentet skal altså også omfatte væsker man vanligvis ikke ville kalles "olje", herunder f.eks. kjølevæsker. Hydraulic oil, oil or hydraulic fluid are terms that are used interchangeably where they are most characteristic of the applications described. It does not, however, rule out that in principle it can be all imaginable liquids that can be used by closed flow systems known in and of themselves, except water or seawater. The term "hydraulic oil" in this patent should therefore also include liquids that would not normally be called "oil", including e.g. coolants.

Lavtrykkskammer står i dette patentet for ett eller flere kammer som er dimensjonert for å motstå et betydelig utvendig overtrykk og som for en betydelig del rommer vakuum, damp eller gasser med vesentlig lavere trykk enn omgivelsene der hvor hydrostatisk energi skal utnyttes. Lavtrykkskammeret behøver ikke holde lavere trykk enn én atmosfære, tvert imot kan det noen ganger være fordelaktig at gassen holder flere bars trykk, eksempelvis når kammeret heves til overflaten og det er ønskelig å evakuere hydraulikkolje fra lavtrykkskammeret tilbake til det fleksible væskemagasinet. In this patent, low-pressure chamber stands for one or more chambers which are dimensioned to withstand a significant external overpressure and which for a significant part contain vacuum, steam or gases with a significantly lower pressure than the surroundings where hydrostatic energy is to be utilised. The low-pressure chamber does not need to maintain a lower pressure than one atmosphere, on the contrary, it can sometimes be advantageous for the gas to maintain a pressure of several bars, for example when the chamber is raised to the surface and it is desirable to evacuate hydraulic oil from the low-pressure chamber back to the flexible liquid reservoir.

Hybridtank brukes i dette patentet for en eller flere tanker som hver for seg eller til sammen inneholder minst to atskilte væsker. Det relative forhold mellom disse væskevolumene skal være variabelt, f.eks. ved at en skillevegg mellom rommene består av en gummiblære, en belg, et stempel eller liknende. Den ene væsken skal være hydraulikkolje slik det er definert ovenfor, og den delen av hybridtanken som rommer hydraulikkolje kalles magasinet, væskemagasinet eller det fleksible væskemagasinet. Den andre væsken skal være vann eller sjøvann slik det er definert ovenfor. Den del av hybridtanken som inneholder denne andre væsken kan kalles vannrommet. Vannrommet skal være åpent mot omgivelsene, eller åpnes i det minste helt eller delvis mot omgivelsene når den hydrostatiske energien skal utnyttes. Struping av åpningen til vannrommet kan i noen tilfeller være aktuelt som et middel til å regulere det hydrauliske systemet, men en vesentlig fordel ved aldri å strupe inntaket til vannrommet vil være at hybridtanken da ikke må dimensjoneres mot betydelig utvendig overtrykk. Det kan likevel være ønskelig eller nødvendig å anordne en sil eller et filter i åpningen. Hybrid tank is used in this patent for one or more tanks that individually or together contain at least two separate liquids. The relative ratio between these liquid volumes must be variable, e.g. in that a dividing wall between the rooms consists of a rubber bladder, a bellows, a piston or the like. The one fluid must be hydraulic oil as defined above, and the part of the hybrid tank that holds hydraulic oil is called the reservoir, the fluid reservoir or the flexible fluid reservoir. The second liquid shall be water or seawater as defined above. The part of the hybrid tank that contains this second liquid can be called the water space. The water space must be open to the surroundings, or at least fully or partially opened to the surroundings when the hydrostatic energy is to be utilised. Throttling the opening to the water space may in some cases be relevant as a means of regulating the hydraulic system, but a significant advantage of never throttling the intake to the water space will be that the hybrid tank then does not have to be dimensioned against significant external overpressure. It may nevertheless be desirable or necessary to arrange a strainer or a filter in the opening.

Termen oljehydraulisk system eller konvensjonelt hydraulikksystem brukes i dette patentskriftet om et sett forbrukere og/eller reguleringselementer i en vilkårlig hydraulisk krets der væsken ikke er vann eller sjøvann. Termen behøver altså ikke omfatte hele den hydrauliske kretsen. Termen benyttes ellers svært vidt, slik at den omfatter alle i og for seg kjente anordninger og kombinasjoner av anordninger for utnyttelse av væskestrømmer transportert i lukkede rør eller hulrom til et eller annet bevisst formål. Eksempelvis men ikke begrensende kan det dreie seg om regulering av og/eller drift av lineære eller roterende kj-aftmaskiner, drift av elektrohydrauliske generatorer, aktuatorer, signalgivere o.l. Det kan også dreie seg om kjølesystemer, enten direkte ved at hydraulikkoljen er en kjølevæske eller indirekte ved at en hydraulisk motor driver et kjølemaskineri. Det kan også dreie seg om varmeproduksjon vha friksjon, f.eks. friksjonssveising. "Konvensjonelt" betyr altså i denne sammenheng alt som var kjent forut for denne oppfinnelsen. The term oil hydraulic system or conventional hydraulic system is used in this patent document for a set of consumers and/or control elements in an arbitrary hydraulic circuit where the liquid is not water or seawater. The term does not therefore need to include the entire hydraulic circuit. The term is otherwise used very broadly, so that it includes all known devices and combinations of devices for utilizing fluid flows transported in closed pipes or cavities for one purpose or another. For example, but not limiting, it may concern regulation of and/or operation of linear or rotary machines, operation of electro-hydraulic generators, actuators, signal transmitters, etc. It can also be about cooling systems, either directly in that the hydraulic oil is a coolant or indirectly in that a hydraulic motor drives a cooling machinery. It can also be about heat production using friction, e.g. friction welding. "Conventional" therefore means in this context everything that was known prior to this invention.

Termen virkningsgrad sikter i dette dokumentet - når ikke annet er nevnt eksplisitt - til forholdet mellom utnyttbar energi Eh = jQ<*>dp for hydraulikksystemet og det teoretiske hydrostatiske energipotensial uttrykt ved E0= Vo * Ph , der Vo er initialt (gass)volum i lavtrykkskammeret og Ph er hydrostatisk trykk i omgivende væske. Oppfinnelsen beskriver i underkrav ulike anordninger for å tilpasse oppfinnelsen til ulike typer hydraulikksystemer, slik at virkningsgraden blir god. In this document, the term efficiency refers - when not explicitly stated otherwise - to the relationship between usable energy Eh = jQ<*>dp for the hydraulic system and the theoretical hydrostatic energy potential expressed by E0= Vo * Ph , where Vo is the initial (gas) volume in the low pressure chamber and Ph is the hydrostatic pressure in the surrounding liquid. The invention describes in subclaims various devices for adapting the invention to various types of hydraulic systems, so that the degree of efficiency is good.

Uttrykkene Hydraulisk Maskin, Energibruker eller forbruker brukes i dette patentet vekselvis avhengig av hvilket uttrykk som passer best til den anvendelse som beskrives. Hva patentets beskyttelsesomfang angår skal imidlertid disse uttrykkene ha samme dekningsomfang, idet alle disse uttrykkene omfatter hvilke som helst komponenter og systemer som kan inngå i et konvensjonelt hydraulikksystem og som nyttiggjør hydraulisk energi Termen omfatter også ventiler og reguleringssystemer som styres av hydrauliske pilotkretser, selv om disse krever små energimengder. Termen omfatter derimot ikke deler av et hydraulikksystem som drives primært av elektrisk eller mekanisk energi. The terms Hydraulic Machine, Energy User or Consumer are used interchangeably in this patent depending on which term best suits the application being described. However, as far as the scope of the patent's protection is concerned, these expressions must have the same scope, as all these expressions include any components and systems that can be part of a conventional hydraulic system and that utilize hydraulic energy. The term also includes valves and regulation systems that are controlled by hydraulic pilot circuits, even if these requires small amounts of energy. On the other hand, the term does not include parts of a hydraulic system that are driven primarily by electrical or mechanical energy.

Magasin, Væskemagasin er i dette patentet ett eller flere lagerrom fylt av hydraulisk væske, der magasinets volum alltid står for selve lagerrommets volum og ikke samlet volum av hydraulikkvæsken. Termene "magasin" og "væskemagasin" har i dette patentet alltid samme mening. Væskemagasinet henspiller på et bestemt fysisk område av konstruksjoner i henhold til oppfinnelsen, og kan utgjøre en del av en hybridtank. Magazine, Fluid magazine is in this patent one or more storage compartments filled with hydraulic fluid, where the volume of the magazine always represents the volume of the storage compartment itself and not the total volume of the hydraulic fluid. The terms "reservoir" and "liquid reservoir" always have the same meaning in this patent. The liquid reservoir alludes to a specific physical area of constructions according to the invention, and can form part of a hybrid tank.

Termen rørforbindelser uttrykker i denne sammenheng hvilke som helst hulrom væsken kan strømme gjennom, enten dette er rør i vanlig forstand, boringer i bærestrukturer, hulrom i ventilblokker el. 1. The term pipe connections in this context expresses any cavities the liquid can flow through, whether these are pipes in the usual sense, bores in support structures, cavities in valve blocks etc. 1.

Når det skrives at væskemagasinet eksponeres utvendig for et trykk " generert av" den omgivende væske, betyr ikke det at den fleksible vegg i magasinet nødvendigvis må When it is written that the fluid reservoir is externally exposed to a pressure "generated by" the surrounding fluid, it does not mean that the flexible wall in the reservoir must necessarily

være utsatt for det omgivende hydrostatiske trykk helt ut. Det kan tenkes at vi snakker om en hybridtank der væske fra omgivelsene tas inn gjennom åpninger med et visst trykkfall, for deretter å overføre sitt resterende trykk med eller uten ytterligere trykktap til det fleksible væskemagasinet. be completely exposed to the surrounding hydrostatic pressure. It can be thought that we are talking about a hybrid tank where liquid from the surroundings is taken in through openings with a certain pressure drop, and then transfers its remaining pressure with or without further pressure loss to the flexible liquid reservoir.

Oppfinnelsen som det herved søkes patent på angår en anordning for på betydelig vanndyp å nyttiggjøre hydrostatisk energi til arbeid ved å la trykksatt væske strømme gjennom minst en hydraulisk maskin mot minst ett medbrakt lavtrykkskammer dimensjonert for å motstå et betydelig utvendig overtrykk. Oppfinnelsen karakteriseres ved at lavtrykkskammeret i neddykket tilstand holdes tett avstengt fra så vel overliggende atmosfære som omgivende sjøvann, at lavtrykkskammeret via nevnte hydrauliske maskiner og dertil tilpassede reguleringssystemer er tett forbundet med minst ett væskemagasin av variabelt volum fylt med hydraulisk væske, at nevnte væske trykksettes ved at minst én fleksibel vegg i væskemagasinet i form av en membran, stempel el.l. utvendig eksponeres for omgivende vann, og at nevnte reguleringssystemer i det minste styrer ett pumpe- eller motorelement med stegvis eller kontinuerlig variabelt deplasement egnet for å tilpasse leveringstrykket til de hydrauliske maskiner under ulike hydrostatiske omgivelsestrykk. The invention for which a patent is hereby applied for relates to a device for utilizing hydrostatic energy for work at significant water depths by allowing pressurized liquid to flow through at least one hydraulic machine towards at least one brought low-pressure chamber dimensioned to withstand a significant external overpressure. The invention is characterized by the fact that the low-pressure chamber in the submerged state is kept sealed off from both the overlying atmosphere and surrounding seawater, that the low-pressure chamber via the aforementioned hydraulic machines and control systems adapted to it is tightly connected to at least one fluid reservoir of variable volume filled with hydraulic fluid, that the said fluid is pressurized by that at least one flexible wall in the liquid reservoir in the form of a membrane, piston etc. externally exposed to ambient water, and that said control systems control at least one pump or motor element with stepwise or continuously variable displacement suitable for adapting the delivery pressure to the hydraulic machines under different hydrostatic ambient pressures.

I henhold til foreliggende oppfinnelse blandes prinsipielt hydraulikkvæsken aldri med According to the present invention, the hydraulic fluid is in principle never mixed

og slippes aldri ut i omgivende vann, men befinner seg til enhver tid i sin egen avstengte oljehydrauliske krets. Oppfinnelsen vil derfor ikke forurense sjøvannet og vil ikke begrense utvalget av hydrauliske drivmedier avhengig av utslippstillatelser. and is never released into the surrounding water, but is at all times in its own closed oil-hydraulic circuit. The invention will therefore not pollute seawater and will not limit the selection of hydraulic drive media depending on discharge permits.

Reguleringssystemer for optimalisering av driftstrykk til forbrukerne tilnærmet uansett omgivelsestrykk kan ifølge oppfinnelsen anordnes på flere måter. F.eks. kan en hydraulisk rotasjonsmotor mekanisk sammenkoples med en hydraulisk rotasjonspumpe hvorav enten motor eller pumpe eller begge har variabelt deplasement. Det kan også benyttes en teleskopisk sylinder sammensatt av hydraulisk atskilte seksjoner hvorav et system av reguleringsventiler velger å åpne det best tilpassede tverrsnitt etter belastningsforholdene. Regulation systems for optimizing operating pressure for consumers almost regardless of ambient pressure can, according to the invention, be arranged in several ways. E.g. a hydraulic rotary motor can be mechanically coupled with a hydraulic rotary pump, of which either motor or pump or both have variable displacement. A telescopic cylinder made up of hydraulically separated sections can also be used, of which a system of control valves chooses to open the best-suited cross-section according to the load conditions.

Oppfinnelsen muliggjør uttak av store effekter over et begrenset tidsrom eller intermittent, og det hydrauliske leveringstrykk kan være høyere så vel som lavere enn det hydrostatiske trykk. The invention enables withdrawal of large effects over a limited period of time or intermittently, and the hydraulic delivery pressure can be higher as well as lower than the hydrostatic pressure.

Utnyttelseseksempler omfatter lineærmotorer, ulike varianter av hydraulikkaggregater, aktuatorer og typiske undervannsapplikasjoner så som sugeanker, CPT-rigg, sedimentprøvetaker m.m. Examples of use include linear motors, various variants of hydraulic units, actuators and typical underwater applications such as suction anchors, CPT rigs, sediment samplers, etc.

Noen av fordelene ved å overføre den hydrostatiske energien i vannet til en lukket oljehydraulisk krets med mulighet for optimal tilpasning av driftstrykk til forbruker er åpenbare når teknikken først er kjent. Nye applikasjoner og tilpasninger kan muliggjøres ved i overveiende grad å kombinere allerede tilgjengelige komponenter fra et vidt utvalg leverandører innen oljehydraulikk. Some of the advantages of transferring the hydrostatic energy in the water to a closed oil-hydraulic circuit with the possibility of optimal adjustment of operating pressure to the consumer are obvious when the technique is first known. New applications and adaptations can be made possible by predominantly combining already available components from a wide range of suppliers within oil hydraulics.

I forhold til kjente hydrostatiske systemer vil framgangsmåten i hht oppfinnelsen føre In relation to known hydrostatic systems, the method according to the invention will lead

til at friksjonstap går ned, virkningsgrad stiger, slitasjen minker drastisk, og reguleringsmulighetene blir langt flere og mer presise. so that friction losses decrease, efficiency increases, wear decreases drastically, and the control options become far more and more precise.

Både pris og utviklingstid for nye applikasjoner vil gå drastisk ned. Det er ikke Both the price and development time for new applications will drop drastically. It is not

engang alltid nødvendig å benytte korrosjonsbestandige materialer fordi mange av komponentene kan monteres neddykket i oljen eller i luften i lavtrykkskammeret. Det gjelder f.eks. stort sett alle ventiler og for den saks skyld elektriske eller elektroniske even always necessary to use corrosion-resistant materials because many of the components can be mounted immersed in the oil or in the air in the low-pressure chamber. This applies, for example, to basically all valves and for that matter electric or electronic ones

reguleringssystemer for ventilene (PLS). Det må i denne sammenheng påpekes at de fleste hydraulikkoljer er gode isolatorer - bedre enn luft - og dessuten ikke spesielt lettantennelige (flammepunkt over 100°C). control systems for the valves (PLS). In this context, it must be pointed out that most hydraulic oils are good insulators - better than air - and also not particularly flammable (flash point above 100°C).

Det må likevel nevnes at en del hydrauliske komponenter - særlig sylindere og motorer - ofte vil måtte operere i et miljø der de blir direkte eksponert for det ytre vanntrykk. Dette vil ofte kreve komponenter beregnet for oljehydrauliske applikasjoner på dypt vann. Det finnes et ikke ubetydelig utvalg av slike komponenter, som kanskje må være utstyrt f.eks. med pakninger som tåler utvendig overtrykk. Et sideordnet krav med underkrav beskriver derfor et generelt hydrostatisk drevet oljehydraulisk aggregat, som kan forsyne nær sagt ethvert kjent undersjøisk hydraulikksystem med energi til erstatning for den undersjøiske kabel eller hydraulikkslange fra overflatefartøy. It must nevertheless be mentioned that some hydraulic components - especially cylinders and motors - will often have to operate in an environment where they are directly exposed to the external water pressure. This will often require components intended for oil-hydraulic applications in deep water. There is a not insignificant selection of such components, which may need to be equipped, e.g. with gaskets that can withstand external overpressure. A side-by-side claim with sub-claims therefore describes a general hydrostatically driven oil-hydraulic unit, which can supply almost any known submarine hydraulic system with energy to replace the submarine cable or hydraulic hose from a surface vessel.

Det vil kunne hevdes at en ulempe med oppfinnelsen i forhold til vannhydraulisk utnyttelse av det hydrostatiske trykk vil være at anordningen i henhold til oppfinnelsen tilsynelatende må ta opp dobbelt så stor plass og være vesentlig tyngre fordi det i tillegg til lavtrykkskammeret også kreves et fleksibelt magasin som initialt rommer all den hydraulikkvæske som under drift skal overføres til lavtrykkskammeret. Dette er imidlertid en svært konservativ forenkling av de faktiske forhold. For det første trenger ikke det fleksible magasinet å være tungt, fordi det bare skal skille oljen fra vannet uten å motstå nevneverdig trykkdifferanse over skillevegg eller blære. Magasinet kan f.eks. være en tynnvegget aluminiumtank der den ene veggen er erstattet med en gummimembran. For det andre kan lavtrykkskammeret utføres vesentlig mindre enn ved vannhydrauliske løsninger fordi vkkningsgraden øker. Det er beregnet at total utnyttelsesgrad (virkningsgrad) for teoretisk tilgjengelig hydrostatisk energipotensiale i lavtrykkskammeret med en oljehydraulisk løsning i henhold til oppfinnelsen typisk vil ligge i størrelsesorden 30-60%. Sammenliknes med antydede virkningsgrader for tilsvarende vannhydrauliske løsninger helt nede i 5-10%, betyr det at lavtrykkskammer og magasin til sammen vha oppfinnelsen kan gjøres mindre i volum enn lavtrykkskammeret alene måtte være tidligere. It could be argued that a disadvantage of the invention in relation to water-hydraulic utilization of the hydrostatic pressure would be that the device according to the invention must apparently take up twice as much space and be significantly heavier because, in addition to the low-pressure chamber, a flexible magazine is also required which initially holds all the hydraulic fluid that must be transferred to the low-pressure chamber during operation. However, this is a very conservative simplification of the actual conditions. Firstly, the flexible magazine does not need to be heavy, because it only has to separate the oil from the water without resisting any significant pressure difference across the partition wall or bladder. The magazine can e.g. be a thin-walled aluminum tank where one wall has been replaced with a rubber membrane. Secondly, the low-pressure chamber can be made significantly smaller than with water-hydraulic solutions because the degree of wake-up increases. It is calculated that the total degree of utilization (efficiency) for the theoretically available hydrostatic energy potential in the low-pressure chamber with an oil-hydraulic solution according to the invention will typically be in the order of 30-60%. Compared with suggested efficiency levels for similar water hydraulic solutions as low as 5-10%, this means that the low-pressure chamber and magazine together can be made smaller in volume using the invention than the low-pressure chamber alone had to be previously.

En foretrukket utførelse av et hydraulikkaggregat i henhold til oppfinnelsen benytter oljehydraulisk motor og pumpe montert inne i lavtrykkskammeret, med en felles mekanisk aksling. Både motor og pumpe har variabelt deplasement. Motoren drives av olje fra det fleksible magasinet, mens pumpen suger fra det minimum av olje som til enhver tid avsettes i lavtrykkskammeret, slik at lavtrykkskammeret benyttes som tank i et oljehydraulisk system som ellers skiller seg lite fra et tilsvarende system på land. Faktisk vil dette aggregatet ha fordeler i forhold til et elektrohydraulisk aggregat på land, fordi hydraulikkmotorer er langt lettere og mer kompakte enn elektromotorer. Ved å manipulere forholdet mellom motorens og pumpens deplasementer kan man levere nær sagt et hvilket som helst systemtrykk. Det kan om ønskelig være langt høyere enn det hydrostatiske omgivelsestrykket, men også vesentlig lavere dersom det passer forbrukerne bedre. A preferred embodiment of a hydraulic unit according to the invention uses an oil-hydraulic motor and pump mounted inside the low-pressure chamber, with a common mechanical shaft. Both motor and pump have variable displacement. The engine is powered by oil from the flexible magazine, while the pump sucks from the minimum amount of oil that is deposited in the low-pressure chamber at all times, so that the low-pressure chamber is used as a tank in an oil-hydraulic system that otherwise differs little from a similar system on land. In fact, this unit will have advantages compared to an electrohydraulic unit on land, because hydraulic motors are far lighter and more compact than electric motors. By manipulating the ratio between the displacements of the motor and the pump, almost any system pressure can be delivered. If desired, it can be far higher than the hydrostatic ambient pressure, but also significantly lower if it suits the consumers better.

Tilsvarende er det mulig å levere langt større gjennomstrønirningsvolumer for olje i løpet av driftstiden enn det som svarer til volumet av lavtrykkskammeret, forutsatt at leveringstrykket er lavere enn det hydrostatiske trykk. Det kan inne i lavtrykkskammeret monteres flere PLS-opererte proporsjonalventiler el. 1. som gir tilpasset levering (P1,P2,P3 osv) til forskjellige forbrukere. Correspondingly, it is possible to deliver much larger permeation volumes of oil during the operating time than that which corresponds to the volume of the low pressure chamber, provided that the delivery pressure is lower than the hydrostatic pressure. Several PLC-operated proportional valves etc. can be mounted inside the low-pressure chamber. 1. which provides customized delivery (P1,P2,P3 etc) to different consumers.

Siden aggregatet er så kompakt og siden selve den hydrostatiske energien tas fra en utømmelig kilde - nemlig havet selv - kan man med tilstrekkelig store leveringstverrsnitt ta ut svært store effekter over tilsvarende kort tid dersom dette er ønskelig. En typisk utførelse basert på lm3 lavtrykkskammer på 2000m vanndyp kan for eksempel enkelt levere 30-40KW effekt, i så fall over en periode på ca 5 minutter. Andre kombinasjoner, f.eks. dobbel effekt over halve tiden eller bare ca 100W kontinuerlig effekt i drøyt et døgn er fullt mulig, til og med rent reguleringsteknisk uten å bytte en eneste komponent. Since the unit is so compact and since the hydrostatic energy itself is taken from an inexhaustible source - namely the sea itself - with a sufficiently large delivery cross-section, very large effects can be extracted over a correspondingly short time if this is desired. A typical design based on lm3 low-pressure chamber at 2000m water depth can, for example, easily deliver 30-40KW power, in that case over a period of about 5 minutes. Other combinations, e.g. double power over half the time or only approx. 100W continuous power for just over a day is entirely possible, even purely in terms of regulation technology without changing a single component.

Der behovet først og fremst er stor skyvkraft, har heller ikke aggregatet mange praktiske begrensninger. Enhver sylinder kan gis den skyvkraft den er dimensjonert for å tåle, så sant den praktiske utførelse av oppfinnelsen tar høyde for det aktuelle trykket. Det er her ikke det hydrostatiske trykket som er begrensende, selv om total tilgjengelig energi vil være proporsjonal med vanndypet. Where the need is primarily for great thrust, the aggregate does not have many practical limitations either. Any cylinder can be given the thrust it is designed to withstand, as long as the practical implementation of the invention takes into account the relevant pressure. It is not the hydrostatic pressure that is limiting here, although the total available energy will be proportional to the water depth.

I hovedtrekk kan sies at mens konvensjonelle systemer får større og større problemer på økende vanndyp, far hydrostatiske systemer i henhold til oppfinnelsen bedre egenskaper jo større vanndypet er, og altså eksponentielt økende konkurranseevne med vanndypet. In general, it can be said that while conventional systems have greater and greater problems with increasing water depth, hydrostatic systems according to the invention have better properties the greater the water depth, and thus exponentially increasing competitiveness with the water depth.

Enkelte problemer ofte forbundet med hydrauliske systemer på land er til og med nesten fraværende eller sterkt redusert i forhold til tilsvarende anlegg på land. Det gjelder kjøling samt - ifølge samme resonnement - stabiliteten i viskositet under ulike driftsfaser. Certain problems often associated with hydraulic systems on land are even almost absent or greatly reduced compared to similar facilities on land. This applies to cooling as well as - according to the same reasoning - the stability of viscosity during various operating phases.

Mange hydrauliske standardkomponenter oppgir grenseverdier for returoljetrykk og absolutt lekkasjetrykk. Dette behøver ikke være begrensende for deres anvendelighet i forhold til oppfinnelsen, fordi retur- og lekkasjeledninger leder til lavtrykksmagasinet der det er lite å tape i energipotensiale ved å begrense maksimaltrykket. Lavtrykkskammeret kan i utgangspunktet ha tilnærmet vakuum og vil da beholde tilnærmet vakuum under hele driftsperioden. Hvis det derimot initialt har 1 bar trykk, kan 75% av volumet utnyttes før trykket stiger til 4 bar og ca 90% før trykket stiger til lObar. Er hydrostatisk trykk 200 bar betyr dette lite for energiutnyttelsen og differansetrykket over forbrukeren. Kreves imidlertid lavere lekkasjetrykk, f.eks. < 2 bar, kan dette forholdsvis enkelt ordnes ved å sende lekkasjeoljen direkte til pumpens sugeledning eller ved å montere en egen liten minipumpe for lekkasjeoljen. Many standard hydraulic components state limit values for return oil pressure and absolute leakage pressure. This need not be limiting for their applicability in relation to the invention, because return and leakage lines lead to the low-pressure reservoir where there is little to lose in energy potential by limiting the maximum pressure. The low-pressure chamber can initially have an approximate vacuum and will then retain an approximate vacuum during the entire operating period. If, on the other hand, it initially has a pressure of 1 bar, 75% of the volume can be utilized before the pressure rises to 4 bar and approx. 90% before the pressure rises to lObar. If the hydrostatic pressure is 200 bar, this means little for energy utilization and the differential pressure across the consumer. However, a lower leakage pressure is required, e.g. < 2 bar, this can be arranged relatively easily by sending the leaking oil directly to the pump's suction line or by fitting a separate small mini pump for the leaking oil.

I mer spesielle anvendelser av oppfinnelsen har oljemagasinet form av en sylinder, f.eks. en lang teleskopsylinder, innvendig fylt med hydraulikkolje og utvendig utsatt for det hydrostatiske vanntrykk. Reguleringen skjer ved å styre oljestrømmen fra sylinderen, noe som enten kan skje ved at oljen fra sylinderen driver en motor som igjen driver en pumpe til andre forbrukere, ved at sylinderen evakueres direkte til lavtrykkskammeret under utnyttelse av sylinderens kompresjon til mekanisk skyvkraft, eller begge deler. Det er ikke nødvendig å la store deler av energien gå til spille gjennom primitive strupinger som i stor grad bortleder varmeenergi til omgivelsene. En sylinder utsatt for varierende skyvkraftbehov kan i henhold til en utførelse av oppfinnelsen løpende tilpasses kraftbehovet ved at den er sammensatt av flere seksjoner med forskjellig tverrsnitt, der i og for seg kjente reguleringskomponenter styrer utløpene fra de ulike seksjonene slik at det minste tverrsnittet som ikke er fullt sammentrykt og som gir tilstrekkelig skyvkraft alltid utnyttes først. In more particular applications of the invention, the oil reservoir has the shape of a cylinder, e.g. a long telescopic cylinder, internally filled with hydraulic oil and externally exposed to the hydrostatic water pressure. The regulation takes place by controlling the oil flow from the cylinder, which can either happen by the oil from the cylinder driving a motor which in turn drives a pump to other consumers, by the cylinder being evacuated directly to the low-pressure chamber using the cylinder's compression for mechanical thrust, or both . It is not necessary to let large parts of the energy go to waste through primitive bottlenecks that largely divert heat energy to the surroundings. A cylinder exposed to varying thrust requirements can, according to one embodiment of the invention, be continuously adapted to the force requirement by being composed of several sections with different cross-sections, where in and of themselves known regulation components control the outlets from the various sections so that the smallest cross-section that is not fully compressed and which provides sufficient thrust is always used first.

Uavhengige sylinderseksjoner med forskjellig tverrsnitt kan være arrangert enten som ett teleskop med felles akse eller som et sett parallelle sylindere oppspent på dertil egnet måte. Det siste er best egnet ved et antall pulserende bevegelser. Independent cylinder sections with different cross-sections can be arranged either as one telescope with a common axis or as a set of parallel cylinders tensioned in a suitable manner. The latter is best suited for a number of pulsating movements.

En rekke anordninger i hht opprinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til figurene, der Fig 1 viser forenklet en anordning i hht oppfinnelsen for drift av et vilkårlig oljehydraulisk system (1) tilknyttet pluggene P (for trykksatt hydraulikkolje) og R (for returolje). Anordningen omfatter hovedsakelig et lavtrykkskammer (2), en hybridtank (3), en oljehydraulisk rotasjonsmotor (66) og en oljehydraulisk pumpe (67). Fig 2 viser en praktisk modulbasert sammenbygging av lavtrykkskammer og hybridtank, egnet til montasje av ulike hydrauliske komponenter etter behov, fortrinnsvis for dannelse av et hydraulikkaggregat tilpasset et gitt formål. A number of devices in terms of origin shall be described in more detail in the following with reference to the figures, where Fig 1 shows a simplified device in terms of the invention for operating an arbitrary oil hydraulic system (1) connected to the plugs P (for pressurized hydraulic oil) and R (for return oil ). The device mainly comprises a low-pressure chamber (2), a hybrid tank (3), an oil-hydraulic rotary engine (66) and an oil-hydraulic pump (67). Fig 2 shows a practical modular assembly of low-pressure chamber and hybrid tank, suitable for assembly of various hydraulic components as required, preferably for forming a hydraulic unit adapted to a given purpose.

Fig 3 viser i noen detalj et mer avansert hydraulikkaggregat basert på samme grunnleggende Fig 3 shows in some detail a more advanced hydraulic unit based on the same fundamentals

prinsipp som vist på fig. 1. principle as shown in fig. 1.

Fig 4 viser en ytterligere raffinering av hydraulikkaggregatet illustrert i fig. 3, her beregnet for mer varige installasjoner, der det er innført en pumpe (85) drevet av havstrømmer for gradvis tilbakeføring av olje fra lavtrykkskammer til hybridtank for slik å gjenvinne hydrostatisk energipotensiale, og en hydrofon (80) for mulig mottakelse av akustiske styresignaler. Fig 5 viser en hydraulisk kraftmaskin i form av en teleskopsylinder (30) sammensatt av et antall uavhengige seksjoner (32,33,34) av forskjellig tverrsnitt fylt med hydraulisk væske som under påvirkning fra det ytre hydrostatiske vanntrykk etter behov kan tillates evakuert til et lavtrykkskammer (2) via et ventilsystem (35). Fig 6 viser en toveis hydraulisk lineærmotor i form av et sett teleskop sylindere (46,48) Fig 4 shows a further refinement of the hydraulic unit illustrated in fig. 3, here intended for more permanent installations, where a pump (85) driven by ocean currents has been introduced for the gradual return of oil from the low-pressure chamber to the hybrid tank in order to recover hydrostatic energy potential, and a hydrophone (80) for the possible reception of acoustic control signals. Fig 5 shows a hydraulic power machine in the form of a telescopic cylinder (30) composed of a number of independent sections (32,33,34) of different cross-sections filled with hydraulic fluid which, under the influence of the external hydrostatic water pressure, can be allowed to be evacuated to a low-pressure chamber as needed (2) via a valve system (35). Fig 6 shows a two-way hydraulic linear motor in the form of a set of telescopic cylinders (46,48)

anordnet med parvis motsatt slagretning, der olje vekselvis tilføres sylindrene fra en hybridtank (60) eller evakueres fra sylindrene til et lavtrykkskammer (59), og der et arranged in pairs opposite the stroke direction, where oil is alternately supplied to the cylinders from a hybrid tank (60) or evacuated from the cylinders to a low-pressure chamber (59), and where a

ventilsystem (35) fordeler væskestrømmen mellom ulike sylinderseksjoner med ulike tverrsnitt. valve system (35) distributes the liquid flow between different cylinder sections with different cross-sections.

Fig 7a - 7d viser skjematisk hvordan et sett ventiler (42,43,44,45,49, 50) kan utløse en Fig 7a - 7d shows schematically how a set of valves (42,43,44,45,49, 50) can trigger a

toveis bevegelse av en lineærmotor svarende til den vist i Fig 6. two-way movement of a linear motor similar to that shown in Fig 6.

Fig 8 viser en undervanns sedimentprøvetaker drevet av pulserende hydrostatiske Fig 8 shows an underwater sediment sampler powered by pulsating hydrostatics

lineærmotorer (128) forsynt med energi fra hydrostatiske aggregater (126a, 126b) . linear motors (128) supplied with energy from hydrostatic aggregates (126a, 126b).

Fig 9 viser en kombinert prøvetaker og CPTU-rigg drevet hydrostatisk av Fig 9 shows a combined sampler and CPTU rig driven hydrostatically

hydraulikkaggregater i hht oppfinnelsen. hydraulic units according to the invention.

Fig 10 viser et sugeanker (112) der en vannpumpe (110) med stort strømningsvolum og lavt differansetrykk benyttes til å suge ankeret ned i bunnsedimentene (113), der vannpumpen drives av en oljehydraulisk motor som får olje fra et hydraulikkaggregat Fig 10 shows a suction anchor (112) where a water pump (110) with a large flow volume and low differential pressure is used to suck the anchor into the bottom sediments (113), where the water pump is driven by an oil-hydraulic motor that receives oil from a hydraulic unit

(108) i hht oppfinnelsen, og der det er mulig å reversere strømmen fra vannpumpen for å trekke ankeret opp igjen fra bunnsedimentene. (108) according to the invention, and where it is possible to reverse the flow from the water pump to pull the anchor up again from the bottom sediments.

Fig 11 viser noen detaljer ved sugeankeret fra figur 10 og illustrerer hvordan Fig 11 shows some details of the suction anchor from figure 10 and illustrates how

hydraulikkaggregat og vannpumpe kan koples til og fra sugeankeret. hydraulic unit and water pump can be connected to and from the suction anchor.

Fig. 1 viser skjematisk et eksempel på en anordning for hydrostatisk drift av et oljehydraulisk system (1), der et væskemagasin (3a) i en hybridtank (3) trykksettes ved at det hydrostatiske trykk i vannrommet (3b) som etterfylles gjennom filteret (9) fra omgivelsene (5) virker på den fleksible tette membranen (4). Fra magasinet (3a) ledes hydraulikkoljen fortrinnsvis via et filter (63) gjennom den roterende hydraulikkmotoren (66) til lavtrykkskammeret (2). Lavtrykkskammeret rommer i denne utførelsen også initialt et lite oljevolum hvorfra det løper en sugeledning til pumpen (67) som står i direkte mekanisk forbindelse med motoren (66). Pumpen (67) eller motoren (66) eller begge har variable slagvolum slik at utgående trykk fra pumpen kan avvike vesentlig enten oppad og nedad eller begge deler i forhold til det hydrostatiske trykk i magasinet (3a). Fra pumpen går en rørforbindelse med tilbakeslagsventil til koplingen (P) for tilknytning til et ytre hydraulisk system (1) av konvensjonell type, dog tilpasset undervannsdrift. Returoljen fra det hydrauliske system (1) ledes tilbake til lavtrykkskammeret (2) gjennom koplingen (R). Fig. 1 schematically shows an example of a device for hydrostatic operation of an oil-hydraulic system (1), where a liquid reservoir (3a) in a hybrid tank (3) is pressurized by the hydrostatic pressure in the water space (3b) which is refilled through the filter (9 ) from the surroundings (5) acts on the flexible tight membrane (4). From the magazine (3a), the hydraulic oil is preferably led via a filter (63) through the rotating hydraulic motor (66) to the low-pressure chamber (2). In this design, the low-pressure chamber also initially contains a small volume of oil from which a suction line runs to the pump (67) which is in direct mechanical connection with the motor (66). The pump (67) or the motor (66) or both have variable displacements so that the output pressure from the pump can deviate significantly either upwards or downwards or both in relation to the hydrostatic pressure in the magazine (3a). From the pump, a pipe connection with a non-return valve runs to the coupling (P) for connection to an external hydraulic system (1) of a conventional type, however adapted for underwater operation. The return oil from the hydraulic system (1) is led back to the low-pressure chamber (2) through the coupling (R).

Fig 2 illustrerer hvordan et hydraulikkaggregat i henhold til oppfinnelsen kan bygges opp av moduler, der en stiv sentral skillevegg (151) mellom lavtrykkskammeret (152) og væskemagasinet (153) i hybridtanken inneholder de boringer og gjennomføringer (154, 158, 159) samt feste- (155) og tilkoplingspunkter (156) i standardutførelse som er nødvendige for de komponenter som inngår i aggregatets funksjon. Noen boringer (158) er tilpasset ventilpatron innsatser, mens andre (155,159) er tilpasset hydrauliske montasjeplater. Den stive skilleveggen er videre tilpasset standard rørflenser for henholdsvis tykkveggede høytrykksrør (lavtrykkskammer-siden) og tynnveggede rør (hybridtank-siden) slik at et tykkvegget rør (161) med standard flenser sammen med et standardisert endestykke (162) kan utgjøre lavtrykkskammer og gis ønsket volum gjennom tilpasning av rørets lengde. Et omvendt kalottformet bunnstykke av tynnplate (167) med en tappekran (169) beskytter sammen med en inntakssil (168) membranen (165) i hybridtanken mot skader. Fig 2 illustrates how a hydraulic unit according to the invention can be built up from modules, where a rigid central partition (151) between the low-pressure chamber (152) and the liquid reservoir (153) in the hybrid tank contains the bores and penetrations (154, 158, 159) as well as fastening - (155) and connection points (156) in standard design which are necessary for the components that are part of the unit's function. Some bores (158) are adapted to valve cartridge inserts, while others (155,159) are adapted to hydraulic mounting plates. The rigid partition wall is further adapted to standard pipe flanges for respectively thick-walled high-pressure pipes (low-pressure chamber side) and thin-walled pipes (hybrid tank side), so that a thick-walled pipe (161) with standard flanges together with a standardized end piece (162) can constitute a low-pressure chamber and given the desired volume through adaptation of the pipe length. An inverted dome-shaped bottom piece of thin plate (167) with a tap (169) together with an intake strainer (168) protects the membrane (165) in the hybrid tank from damage.

Integrert i den sentrale skilleveggen (151) finnes en tilbakeslagsventil (170) med stor gjermomstrømningskapasitet som åpner fra lavtrykkskammer (152) tilbake til væskemagasin Integrated into the central dividing wall (151) is a non-return valve (170) with a large belt recirculation capacity that opens from the low-pressure chamber (152) back to the liquid reservoir

(153) i hybridtank (166) når det hydrostatiske trykk i hybridtanken avlastes. (153) in hybrid tank (166) when the hydrostatic pressure in the hybrid tank is relieved.

Fig. 3 viser i mer detalj et forholdsvis avansert utførelseseksempel for et hydraulikkaggregat etter samme grunnprinsipp som fig. 1. Aggregatet leverer olje under trykk til ytre forbrukere over porten P og evt. en eller flere av sekundærportene Pl, P2, P3. Hovedstrømmen av olje returnerer til lavtrykkskammeret over porten R, mens lekkasjeolje evt. kan ledes tilbake over porten L. Fig. 3 shows in more detail a relatively advanced design example for a hydraulic unit according to the same basic principle as fig. 1. The unit delivers oil under pressure to external consumers via port P and possibly one or more of the secondary ports Pl, P2, P3. The main flow of oil returns to the low-pressure chamber via port R, while leakage oil can possibly be led back via port L.

Porten P vil initialt motta olje over strupeventilen (65) direkte fra oljemagasinet (62) i hybridtanken straks oljestrømmen til en ytre forbruker åpnes. Men siden dette i lengden kunne tappe unødig store oljemengder dersom forbrukeren behøvde et vesentlig lavere driftstrykk enn det hydrostatiske trykk (62), nyttes denne initiale oljestrømmen bare som pilotstrøm for å igangsette selve hydraulikkaggregatet. Det skjer ved at trykkfallet over strupeventilen (65) slår over ventilen (64) som deretter stenger av direktestrømmen til P og i stedet leder oljen fra hybridtanken (62) via motoren (66) direkte til lavtrykkskammeret. Motoren (66) driver på sin side rent mekanisk oljepumpen (67) som deretter leverer olje via et sett proporsjonalventiler el.l. (69) til de utgående portene (P, Pl, P2 og P3). Både motoren (66) og pumpen (67) har i dette tilfellet variable slagvolumer regulert av servoer (78,79) som igjen styres av en batteridrevet elektronisk PLS (programmerbar logisk styreenhet) (74) montert i lavtrykkskammerets beskyttede atmosfære. PLS'en mottar inngående signaler overført fra sensorer (ST, PT, FT) som måler hhv pumpe/motor-enhetens turtall, pumpens leveringstrykk og pumpens strømningsvolum. Pumpen (67) henter olje direkte fra lavtrykkskammeret som også mottar returoljen fra koplingspunkt R via filteret (75). Lavtrykkskammeret fungerer derfor i denne utførelsen omtrent som oljetanken i et konvensjonelt, åpent hydraulisk system der imidlertid hydraulikkmotoren (66) har erstattet det som i konvensjonelle hydraulikkaggregater vanligvis er en elektrisk eller dieseldrevet motor. En annen forskjell er at en eventuell atmosfære i lavtrykkskammeret etter hvert kan gi dette betydelig større trykk enn atmosfæretrykket, noe som kan skape uheldige driftsforhold for enkelte ytre forbrukere som krever et moderat lekkasjeoljetrykk (L). Derfor er en liten ekstra pumpe (68) arrangert for vekselvis å sirkulere en liten oljemengde i lavtrykkskammeret gjennom ventilen (70) eller suge opp eventuell lekkasjeolje straks denne har høyere trykk enn ventilen (70) er regulert for. En sikkerhetsventil (73) beskytter anlegget mot overtrykk mens en signalgiver (FPC) regulerer proporsjonalventilene (69) slik at trykk og strømningsvolum fordeles optimalt mellom koplingspunktene P, Pl, P2 og P3. Port P will initially receive oil via the throttle valve (65) directly from the oil reservoir (62) in the hybrid tank as soon as the oil flow to an external consumer is opened. But since this could in the long run drain unnecessarily large amounts of oil if the consumer needed a significantly lower operating pressure than the hydrostatic pressure (62), this initial oil flow is only used as a pilot flow to start the hydraulic unit itself. This happens when the pressure drop across the throttle valve (65) hits the valve (64) which then shuts off the direct flow to P and instead directs the oil from the hybrid tank (62) via the motor (66) directly to the low pressure chamber. The motor (66) in turn drives the purely mechanical oil pump (67) which then delivers oil via a set of proportional valves etc. (69) to the outgoing ports (P, Pl, P2 and P3). Both the motor (66) and the pump (67) in this case have variable stroke volumes regulated by servos (78,79) which in turn are controlled by a battery-powered electronic PLC (programmable logic control unit) (74) mounted in the low-pressure chamber's protected atmosphere. The PLC receives incoming signals transmitted from sensors (ST, PT, FT) which measure respectively the speed of the pump/motor unit, the pump's delivery pressure and the pump's flow volume. The pump (67) collects oil directly from the low-pressure chamber, which also receives the return oil from connection point R via the filter (75). The low-pressure chamber therefore functions in this embodiment much like the oil tank in a conventional, open hydraulic system where, however, the hydraulic motor (66) has replaced what in conventional hydraulic aggregates is usually an electric or diesel-powered motor. Another difference is that any atmosphere in the low-pressure chamber can eventually give it significantly greater pressure than the atmospheric pressure, which can create unfavorable operating conditions for some external consumers that require a moderate leakage oil pressure (L). Therefore, a small additional pump (68) is arranged to alternately circulate a small amount of oil in the low-pressure chamber through the valve (70) or suck up any leaking oil as soon as this has a higher pressure than the valve (70) is regulated for. A safety valve (73) protects the system against overpressure, while a signal generator (FPC) regulates the proportional valves (69) so that pressure and flow volume are optimally distributed between connection points P, Pl, P2 and P3.

En sil eller et filter (76) slipper vann under tilnærmet hydrostatisk trykk inn i hybridtanken men stopper partikler som kunne skade membranen. A strainer or filter (76) lets water under approximately hydrostatic pressure into the hybrid tank but stops particles that could damage the membrane.

En tappekran (77) benyttes til effektivt å tømme hybridtanken for vann når den tas til overflaten, for slik å frigjøre nesten hele volumet til olje. A drain cock (77) is used to effectively empty the hybrid tank of water when it is brought to the surface, thus releasing almost the entire volume to oil.

Et hydraulikkaggregat av den utførelsen som her er vist kan i et lite antall standard formater dekke behovene til vidt forskjellige hydrauliske maskiner med nær sagt hele bredden av uttatte effekter, og alle disse maskinene kan drives med tilnærmet optimal virkningsgrad så sant PLS'en blir riktig programmert. Det vil i praksis ikke bli effektuttak eller virkningsgrad men totalt energiuttak over tid som kan bli begrensende, og i så fall kan dette løses uten annen tilpasning enn større volumer i lavtrykkskammer og hybridtank. A hydraulic unit of the design shown here can, in a small number of standard formats, cover the needs of widely different hydraulic machines with almost the entire range of outputs, and all of these machines can be operated with an almost optimal degree of efficiency as long as the PLC is correctly programmed . In practice, there will not be power output or efficiency, but total energy output over time which may become limiting, and in that case this can be solved without any other adaptation than larger volumes in the low-pressure chamber and hybrid tank.

Fig 4 viser en videreutvikling av hydraulikkaggregatet fra fig. 3, her beregnet for intermittent effektuttak til mer varige eller permanente installasjoner på havbunnen. En turbin eller propell (84) drives av havstrømmer som omgir aggregatet og gir tilstrekkelig energi til å holde en forholdsvis liten høytrykkspumpe (85) i tilnærmet permanent drift for å pumpe tilbake olje som i korte driftsperioder har strømmet fra hybridtanken (62) gjennom hydraulikkmotoren (66) til lavtrykkskammeret. På figuren er det også festet en hydrofon (80) til stålveggen i toppen av lavtrykkskammeret, beregnet for å motta akustiske signaler til PLS'en, fortrinnsvis i halvbølgeresonans med lavtrykkskarnmerets stålvegg. Endelig er det montert en liten generator (83) og en spenningsregulator (82) for opplading av batteriet (81) som gir strøm til det elektroniske styresystemet. På denne måten vil et hydrostatisk drevet aggregat, som i utgangspunktet er best egnet til stort effektuttak over en kort periode, bli egnet som energiforsyning til et undervanns hydraulikkanlegg som drives i flere korte perioder over lang tid, eller som står i varig beredskap. Fig 4 shows a further development of the hydraulic unit from fig. 3, here intended for intermittent power take-off for more permanent or permanent installations on the seabed. A turbine or propeller (84) is driven by ocean currents that surround the aggregate and provide sufficient energy to keep a relatively small high-pressure pump (85) in almost permanent operation to pump back oil that has flowed from the hybrid tank (62) through the hydraulic motor ( 66) to the low pressure chamber. In the figure, a hydrophone (80) is also attached to the steel wall at the top of the low-pressure chamber, designed to receive acoustic signals to the PLC, preferably in half-wave resonance with the steel wall of the low-pressure chamber. Finally, a small generator (83) and a voltage regulator (82) are fitted to charge the battery (81) which supplies power to the electronic control system. In this way, a hydrostatically driven unit, which is initially best suited for large power output over a short period, will be suitable as an energy supply for an underwater hydraulic system that is operated for several short periods over a long period of time, or that is on permanent standby.

Fig. 5 viser en sylinder (30) sammensatt av teleskopiske seksjoner av forskjellig tverrsnitt som hver for seg innvendig rommer atskilte volumer (32,33,34) fylt med hydraulikkvæske og som utvendig utsettes for det hydrostatiske trykk i omgivende vann. Sylinderen (30) gir en skyvkraft på bolten (3la) når væsken i ett eller flere av oljekamrene (32,33,34) tillates evakuert til lavtrykkskammeret (2,25,26). Skyvkraften utøves her av det ytre hydrostatiske vanntrykk (5) når mottrykket fra oljen i ett av kamrene (32,33,34) reduseres. Den aktive skyvkraft ytes i retning sarnmentrykning av teleskopsylinderen. Reguleringssystemet omfatter et ventilsett (35) montert inne i lavtrykkskammeret, arrangert slik at en væskestrøm fra den minste sylinderseksjonen (32) gjennom strupeventilen (36) vil bevirke et trykkfall over (36), (37) og (38) som via hydrauliske pilotkretser avstenger ventilene (39) og (40) fra hhv sylinderseksjonene (33) og (34). Først når sylinderstangen (31) er helt inntrykt eller belastningen på bolten (3 la) - i retning strekk av sylinderen - er så stor at det hydrostatiske differansetrykk på tverrsnittet (31) alene ikke makter å sammentrykke sylinderen, vil væskestrømmen og derved trykkfallet over ventil (36) bortfalle slik at returfjæren åpner ventil (39) og olje fra det større sylinderkammer (33) tillates å strømme inn i lavtrykkskammeret. Siden mottrykket fra oljen nå faller over et større tverrsnitt, øker skyvkr aften på bolten (31 a) tilsvarende. Ved enda stølne last eller ved fullført slag av sylinderseksjon 32 vil også oljestrømmen ut av kammer (33) stoppe opp, slik at ventil (40) åpner for at olje fra sylinderseksjon (34) til sist kan evakueres til lavtrykkskammeret. På denne måten tilpasses skyvkraften i sylinderen stegvis til belastningen slik at lavtrykkskammeret fylles langsomt ved lav belastning og virkningsgraden holdes oppe. Dette er særlig fordelaktig når belastningen varierer over slaglengden, f.eks. når sylinderen benyttes til å penetrere et prøverør i havburuisedirnenter. Fig. 5 shows a cylinder (30) composed of telescopic sections of different cross-sections which each internally contain separate volumes (32,33,34) filled with hydraulic fluid and which are externally exposed to the hydrostatic pressure in the surrounding water. The cylinder (30) provides a thrust on the bolt (3la) when the liquid in one or more of the oil chambers (32,33,34) is allowed to be evacuated to the low pressure chamber (2,25,26). The thrust is exerted here by the external hydrostatic water pressure (5) when the back pressure from the oil in one of the chambers (32,33,34) is reduced. The active thrust is exerted in the direction of axial compression of the telescopic cylinder. The regulation system comprises a valve set (35) mounted inside the low-pressure chamber, arranged so that a liquid flow from the smallest cylinder section (32) through the throttle valve (36) will cause a pressure drop across (36), (37) and (38) which via hydraulic pilot circuits shuts off the valves (39) and (40) from the cylinder sections (33) and (34) respectively. Only when the cylinder rod (31) is fully pressed in or the load on the bolt (3 la) - in the direction of stretching of the cylinder - is so great that the hydrostatic differential pressure on the cross-section (31) alone is unable to compress the cylinder, will the liquid flow and thereby the pressure drop across the valve (36) disappear so that the return spring opens valve (39) and oil from the larger cylinder chamber (33) is allowed to flow into the low pressure chamber. Since the back pressure from the oil now falls over a larger cross-section, the thrust torque on the bolt (31 a) increases accordingly. If the load is still heavy or if the stroke of cylinder section 32 is complete, the flow of oil out of chamber (33) will also stop, so that valve (40) opens so that oil from cylinder section (34) can finally be evacuated to the low pressure chamber. In this way, the thrust in the cylinder is gradually adapted to the load so that the low-pressure chamber fills slowly at low load and the efficiency is maintained. This is particularly advantageous when the load varies over the stroke length, e.g. when the cylinder is used to penetrate a test tube into sea cage dyrnents.

En programmerbar logisk styrekrets (PLS, 27) kan inngå for å regulere start/stopp gjennom åpning og stenging av ventil (28), samt regulere overslagstrykk for ventilene (39,40) og/eller strupingen av ventilene (36,37,38) og derved sfrømningshastighet og bevegelseshastighet for sylinderen. Komponentene inne i lavtrykkskammeret vil være i et miljø som beskytter mot korrosjon og/eller elektriske overslag. Fig. 6 viser en toveis lineærmotor f.eks. for penetrasjon og tilbaketrekning av et prøverør i bavbunnsedirnenter, omfattende en teleskopsylinder (48) med atskilte sylinderseksjoner (32, 33,34) og tilhørende reguleringssystem (35) liknende det som er vist i fig. 5, men dessuten omfattende en motsatt rettet teleskopsylinder (46), et relativt større lavtrykkskammer (59), en hybridtank (60), et ventilsett (42-45) for fordeling av oljestrømmer inn og ut av teleskopsylindrene, og ventilene (49,50) betjent av brytere og vippearmer (58) for pilotstyring av ventilsettet (42-45). Virkemåten for ventilsettene (42-45) og (49,50) skal forklares gjennom figurene (5a-5d) der anoMningen i fig. 6 er vist i ulike driftsfaser, men der figurene er forenklet ved at ventilsettet (35) og oppsplittingen av sylinder (48) i atskilte seksjoner ikke er vist. Fig. 7a viser forenklet tilsvarende lineærmotor som i fig. 6 klargjort for operasjon på havdypet, med tilnærmet tomt lavtrykkskammer (2,51) og tilnærmet maksimalt oljevolum (52) i hybridtanken. Ventilene 42-45 står alle i normalstilling som vil si stengt mot sylindere og lavtrykkskammer, idet ingen av disse ventilene får styretrykk til sine pilotkretser fra ventilen (49). Ventilene (49,50) samvirker på en slik måte at når knappen på den bi-stabile ventilen (49) trykkes inn, som vist med pil i fig. 5a, stenger (49) for oljestrømmen fra den porten i ventil (50) som står normalt åpen, samtidig som ventil (49) åpner for den porten som ventil (50) normalt holder stengt. Den manuelle betjening av ventil (49) i pilens retning er en klargjøringsoperasjon som gjøres i overflatestilling før lineærmotoren neddykkes og derved påfører oljen (52) i hybridtanken et hydrostatisk trykk ved at vann strømmer inn i vannrommet (55a) gjennom filteret (56). Fig. 7b viser lineærmotoren i neddykket tilstand etter at ventil (50) er åpnet i pilens retning (50b), f.eks. ved at ventilen direkte eller indirekte dyttes til åpen stilling av bunnsedimentene når lineærmotoren settes på havbunnen. Trykksatt olje fra hybridtanken slippes nå gjennom ventilsettet (50b, 49a) og gir pilottrykk til ventilene 43 og 44 som derved slår over i åpen stilling (43b, 44b). Sylindrene (46,48) som begge utvendig påvirkes av det hydrostatiske vanntrykk åpnes innvendig mot henholdsvis hybridtanken (for sylinderkammer 46b) og lavtrykkskammeret (for sylinderrom 48b). Sylinder (46) får derved samme hydrostatiske trykk innvendig som utvendig, slik at den fritt kan bevege seg passivt og nøytralt. Sylinderkammer (48b) derimot, åpnes innvendig mot lavtrykkskammeret slik at det utvendige hydrostatiske overtrykk presser sylinderen sammen og tar méd seg den nøytrale sylinderen (46b) som slave. Vi minner om at sylinder (48) er vist forenklet for tydelighets skyld men i virkeligheten kan henvise til samme anordning som i fig. 6, altså omfattende atskilte sylinderseksjonene (32,33, 34) og et sett reguleringsventiler (35) som sammen regulerer så vel bevegelseshastighet som fordeling av skyvkrefter over slaglengden. Hvis lineærmotoren eksempelvis anvendes som prøvetaker, snakker vi her om penetrasj onsfasen for prøverøret. Fig. 7c skal også ses i sammenheng med fig. 6, idet det er armen (57, Fig.6) som har slått over vippearmen (58, Fig. 6) på den bistabile ventilen (49) fra stilling (49a) til ny stilling (49b, Fig. 7c), idet den felles sylinderaksling (47c) nådde sin nedre ytterstilling. Ventilene (43, 44) mister nå pilottrykket og slår begge tilbake til avstengt posisjon (43a, 44a), mens ventil (49b) nå sender pilottrykket til ventilene (42,45) slik at disse åpnes (42b, 45b). Nedre teleskopsylinder blir nå nøytral idet indre sylindervolum (48c) får samme hydrostatiske trykk som omgivende vann, mens motstående sylinder får evakuert sitt indre volum (46c) via ventilen (42b) slik at olje strømmer fra sylinderen til lavtrykkskammeret (5 lc) når sylinderen (46) sammentrykkes av det ytre hydrostatiske trykk. Hvis lineærmotoren eksempelvis anvendes som prøvetaker for havbunnsedimenter, snakker vi her om fasen der prøverøret trekkes ut igjen fra havbunnsedimentene. Fig. 7d illustrerer hva som skjer når ventil (50) igjen avlastes og slår tilbake til sin normalstilling (50a), for eksempel ved at hele anordningen etter f.eks. fullført tilbaketrekning av prøverøret fra havbunnsedimentene løftes opp fra havbunnen slik at bunnsedimenter ikke lenger presser ventil (50) ut av normal stilling (50a). Dette kan skje før eller etter at sylinder (46) er blitt helt sammentrykt. Merk at selv om samtlige av ventilene (42-45) nå er i sin normalstilling som stenger all oljestrøm til lavtrykkskammeret, så har ventilene (44a, 45a) innbygde tilbakeslagsventiler som tillater olje å strømme tilbake fra lavtrykkskammer til hybridtank dersom det oppstår en positiv trykkdifferanse i denne retning. Dette er aktuelt dersom lavtrykkskammeret inneholder f.eks. luft som ble sammentrykt i den fasen som er vist i fig. 7c, og lineærmotoren heves mot overflaten der det hydrostatiske trykk i hybridtanken nærmer seg null. På denne måten vil det ideelt sett bare gjenstå et nytt trykk på ventilknappen (49, fig 7a) i overflatestilling for å klargjøre lineærmotoren for ny neddykking og en ny arbeidssyklus. Fig. 8 viser en undervanns sedirnentprøvetaker arrangert som en slaghammer, der det symmetrisk er anordnet et par hydrostatiske hydraulikkaggregater (126a, 126b) omfattende sammenbygde lavtrykkskamre og hybridkamre og utstyrt med en motor- og pumpekombinasjon der motor og/eller pumpe har variabelt slagvolum tilpasset ønsket leveringstrykk, se tilsvarende anordning på fig. 1. Slagmekanismen omfatter parvis anordnede sylindere (128) montert på en travers (141) som glir langs en ramme (131) som løper i prøverørets (130) lengderetning. Mellom rammen (131) og traversen (141) er det arrangert en palemekanisme (125) el.l. Hydraulikkaggregatene (126a, 126b) regulert ved ventilmekanismer (140) fyller gradvis og repeterbart olje under høyt trykk til ønsket fyllingsgrad i gassakkumulatorene (124) på toppen av hver sylinder (128). En annen ventilmekanisme (ikke vist) med stort strørnningstverrsnitt åpner regelmessig for en støtliknende oljestrøm fra de oljefylte akkumulatorene inn i sylindrene slik at sylindrene slår ned klaven (129) og derved presser prøverøret (130) et stykke videre ned i bunnsedimentene. Etter hvert fullførte slag åpnes sylindrene mot lavtrykkskammeret slik at det hydrostatiske trykk hjulpet av traversens (141) vekt sammentrykker sylindrene mens traversen (141) igjen setter seg nedpå klaven (129) mens palen (125) forflytter seg noen trinn nedover på rammen A programmable logic control circuit (PLS, 27) can be included to regulate start/stop through the opening and closing of the valve (28), as well as regulating the overflow pressure for the valves (39,40) and/or the throttling of the valves (36,37,38) and thereby flow rate and movement speed of the cylinder. The components inside the low-pressure chamber will be in an environment that protects against corrosion and/or electrical shock. Fig. 6 shows a two-way linear motor, e.g. for the penetration and withdrawal of a test tube in bottom sediments, comprising a telescopic cylinder (48) with separate cylinder sections (32, 33, 34) and associated regulation system (35) similar to that shown in fig. 5, but also comprising an oppositely directed telescopic cylinder (46), a relatively larger low-pressure chamber (59), a hybrid tank (60), a set of valves (42-45) for distributing oil flows into and out of the telescopic cylinders, and the valves (49,50 ) operated by switches and rocker arms (58) for pilot control of the valve set (42-45). The operation of the valve sets (42-45) and (49,50) shall be explained through the figures (5a-5d) where the arrangement in fig. 6 is shown in various operating phases, but where the figures are simplified in that the valve set (35) and the splitting of the cylinder (48) into separate sections are not shown. Fig. 7a shows a simplified corresponding linear motor as in fig. 6 prepared for operation at sea depth, with an almost empty low-pressure chamber (2.51) and an approximate maximum oil volume (52) in the hybrid tank. The valves 42-45 are all in the normal position, which means closed against the cylinders and low-pressure chamber, as none of these valves receive control pressure to their pilot circuits from the valve (49). The valves (49,50) cooperate in such a way that when the button on the bi-stable valve (49) is pressed, as shown by the arrow in fig. 5a, shuts off (49) the oil flow from the port in valve (50) which is normally open, at the same time as valve (49) opens for the port which valve (50) normally keeps closed. The manual operation of valve (49) in the direction of the arrow is a preparation operation that is done in the surface position before the linear motor is submerged and thereby applies a hydrostatic pressure to the oil (52) in the hybrid tank by water flowing into the water space (55a) through the filter (56). Fig. 7b shows the linear motor in a submerged state after valve (50) has been opened in the direction of the arrow (50b), e.g. in that the valve is directly or indirectly pushed to the open position by the bottom sediments when the linear motor is placed on the seabed. Pressurized oil from the hybrid tank is now released through the valve set (50b, 49a) and provides pilot pressure to the valves 43 and 44, which thereby switch to the open position (43b, 44b). The cylinders (46,48), which are both externally affected by the hydrostatic water pressure, are opened internally towards the hybrid tank (for cylinder chamber 46b) and the low-pressure chamber (for cylinder chamber 48b), respectively. Cylinder (46) thereby receives the same hydrostatic pressure inside as outside, so that it can freely move passively and neutrally. Cylinder chamber (48b), on the other hand, opens internally towards the low-pressure chamber so that the external hydrostatic overpressure presses the cylinder together and takes the neutral cylinder (46b) with it as a slave. We remind you that cylinder (48) is shown simplified for the sake of clarity, but in reality may refer to the same device as in fig. 6, i.e. the extensively separated cylinder sections (32,33, 34) and a set of control valves (35) which together regulate both movement speed and the distribution of thrust forces over the stroke length. If, for example, the linear motor is used as a sampler, we are talking here about the penetration phase for the sample tube. Fig. 7c should also be seen in connection with fig. 6, as it is the arm (57, Fig. 6) that has moved over the rocker arm (58, Fig. 6) on the bistable valve (49) from position (49a) to a new position (49b, Fig. 7c), as it common cylinder shaft (47c) reached its lower extreme position. The valves (43, 44) now lose the pilot pressure and both switch back to the closed position (43a, 44a), while valve (49b) now sends the pilot pressure to the valves (42,45) so that these are opened (42b, 45b). The lower telescopic cylinder now becomes neutral as the inner cylinder volume (48c) receives the same hydrostatic pressure as the surrounding water, while the opposite cylinder has its inner volume (46c) evacuated via the valve (42b) so that oil flows from the cylinder to the low pressure chamber (5 lc) when the cylinder ( 46) is compressed by the external hydrostatic pressure. If, for example, the linear motor is used as a sampler for seabed sediments, we are talking here about the phase where the sample tube is pulled out again from the seabed sediments. Fig. 7d illustrates what happens when valve (50) is again relieved and returns to its normal position (50a), for example by the entire device after e.g. completed withdrawal of the sample tube from the seabed sediments is lifted up from the seabed so that bottom sediments no longer push the valve (50) out of its normal position (50a). This can happen before or after cylinder (46) has been fully compressed. Note that although all of the valves (42-45) are now in their normal position which shuts off all oil flow to the low pressure chamber, the valves (44a, 45a) have built-in check valves that allow oil to flow back from the low pressure chamber to the hybrid tank if a positive pressure difference occurs in this direction. This is applicable if the low-pressure chamber contains e.g. air that was compressed in the phase shown in fig. 7c, and the linear motor is raised towards the surface where the hydrostatic pressure in the hybrid tank approaches zero. In this way, ideally all that remains is to press the valve button (49, fig 7a) in the surface position again to prepare the linear motor for a new dive and a new work cycle. Fig. 8 shows an underwater sediment sampler arranged as an impact hammer, where a pair of hydrostatic hydraulic units (126a, 126b) are symmetrically arranged, comprising integrated low-pressure chambers and hybrid chambers and equipped with a motor and pump combination where the motor and/or pump have a variable stroke volume adapted to the desired delivery pressure, see corresponding device in fig. 1. The impact mechanism comprises pairs of cylinders (128) mounted on a traverse (141) which slides along a frame (131) which runs in the longitudinal direction of the test tube (130). Between the frame (131) and the traverse (141) a pallet mechanism (125) or the like is arranged. The hydraulic units (126a, 126b) regulated by valve mechanisms (140) gradually and repeatably fill oil under high pressure to the desired degree of filling in the gas accumulators (124) on top of each cylinder (128). Another valve mechanism (not shown) with a large flow cross-section opens regularly for a shock-like flow of oil from the oil-filled accumulators into the cylinders so that the cylinders strike down the valve (129) and thereby push the test tube (130) a little further down into the bottom sediments. After each completed stroke, the cylinders are opened towards the low pressure chamber so that the hydrostatic pressure aided by the weight of the traverse (141) compresses the cylinders while the traverse (141) again sits down on the claw (129) while the pawl (125) moves a few steps down the frame

(131). Det hele gjentas inntil lavtrykkskammeret er fylt med olje eller prøverøret har trengt helt ned i bunnen. Palemekanismen kan eventuelt være utstyrt med en reverseringsrnekanisme (ikke vist) og sylindrene kan slå motsatt vei for å drive ut prøverøret etter fullført penetrasjon, dersom det fremdeles er plass til mer olje i lavtrykkskammeret. Bunnplatene (134,132) som under de nedadrettede slagene fungerte som en kombinert motvekt og hydrodynamisk motstand, vil under tilbaketrekningen eventuelt fungere som et mothold som i kraft av sitt store areal hindrer at selve rammen presses ned i sedimentene under uttrekking av prøverøret fra bunnsedimentene. (131). The whole thing is repeated until the low-pressure chamber is filled with oil or the test tube has penetrated all the way to the bottom. The shovel mechanism can optionally be equipped with a reversing mechanism (not shown) and the cylinders can turn in the opposite direction to drive out the test tube after completion of penetration, if there is still room for more oil in the low-pressure chamber. The bottom plates (134,132) which during the downward blows functioned as a combined counterweight and hydrodynamic resistance, during the withdrawal will possibly function as a counter-hold which, by virtue of its large area, prevents the frame itself from being pressed down into the sediments during extraction of the test tube from the bottom sediments.

Fig. 9 viser en utvikling av prøvetakeren på fig. 8 til også å omfatte 2 CPTU-er. En CPTU (cone penerrometer test unit) måler egenskaper ved bunnsedimenter i sanntid mens en konisk målesonde (148a, 149a) med standardisert dimensjon og geometri montert på spissen av en stav presses med konstant, standardisert hastighet ned i sedimentene. Penetrasjon av målesonder med konstant hastigheter i sedimenter med varierende motstand krever en form for avanserte styresystemer liknende det som er skissert i Fig. 3. CPT-sondene (148a, 149a) er montert på enden av stenger (148) som presses nedover med konstant hastighet av valsene (146a, 146b, 147a, 147b) drevet av de hydrauliske motorene (145a, 145b). Karakteristikken til hydraulikkmotorene (145a, 145b) er programmert inn i PLS'en som inngår i hydraulikkaggregatene 126a, 126b som fortrinnsvis kan likne aggregatet vist på fig. 3. Ved at ett prøvetakerrør (136) og 2 CPT-sonder er montert i samme ramme muliggjøres svært pålitelige målinger av sedimentene. De 2 parallelle CPT målingene indikerer eventuell måleusikkerhet eller vilkårlige lokale variasjoner i sedimentene, mens den opptatte prøven gjør det mulig å korrelere de mer indirekte resultatene fra CPT måling med fysiske egenskaper observert i faktiske sedimenter fra nøyaktig samme posisjon. Sammenhenger kan registreres i en database for benyttelse ved senere analyser av CPT målinger der parallelle sedimentprøver ikke foreligger. Fig. 10 viser et sugeanker (112) i ferd med å penetrere sjøbunnen (113) delvis ved hjelp av sin egen vekt og delvis hjulpet av et moderat undertrykk innvendig i sugeankeret besørget av vannpumpen (110) drevet av en hydraulikkmotor forsynt med energi fra det hydrostatiske aggregatet (108). Pumpen (110) er fortrinnsvis av en type med stort strømningsvolum beregnet for moderat differansetrykk eller løftehøyde, for eksempel en sentrifugalpumpe. En ankerline eller kjetting er tenkt påkoplet ved festeøyet (122). Men siden ankeret i dette eksempelet under penetrasjonen har møtt en uforutsett fysisk hindring (121) er det ikke ønskelig å benytte ankeret i denne posisjonen. I stedet er det ønskelig å frigjøre det fra bunnen igjen for å flytte det til en bedre posisjon. Dette vil være mulig ved å reversere vannpumpen, eller - ved ikke reversible sentrifugalpumper el.l. - å benytte ventiler til å snu vannstrømmen slik at det etableres et lite overtrykk inne i ankeret som løfter det fri fra bunnen. Fig. 11 illustrerer hvordan sugeankerets hydrauliske system også kan omfatte hydrauliske sylindere (114a, 114b) el. 1. som drevet av det hydrostatiske aggregat (108) benyttes til enten (114a) å frigjøre både løftestropp (117a) og det komplette hydraulikkaggregat (108) sammen med pumper (110) og ventiler (120) fra ankeret, eller til (114b) igjen å forbinde de samme elementene til sugeankeret når disse for eksempel er senket fra et overflatefartøy og posisjonert i et tidligere montert sugeanker for å bevirke dette fjernet. Fig. 9 shows a development of the sampler in fig. 8 to also include 2 CPTUs. A CPTU (cone penerrometer test unit) measures properties of bottom sediments in real time while a conical measuring probe (148a, 149a) with standardized dimensions and geometry mounted on the tip of a rod is pressed at a constant, standardized speed into the sediments. Penetration of measuring probes at constant velocities into sediments of varying resistance requires some form of advanced control systems similar to that outlined in Fig. 3. The CPT probes (148a, 149a) are mounted on the end of rods (148) which are pushed down at a constant velocity of the rollers (146a, 146b, 147a, 147b) driven by the hydraulic motors (145a, 145b). The characteristics of the hydraulic motors (145a, 145b) are programmed into the PLC which is part of the hydraulic aggregates 126a, 126b which may preferably resemble the aggregate shown in fig. 3. Because one sampler tube (136) and 2 CPT probes are mounted in the same frame, very reliable measurements of the sediments are made possible. The 2 parallel CPT measurements indicate possible measurement uncertainty or arbitrary local variations in the sediments, while the occupied sample makes it possible to correlate the more indirect results from CPT measurement with physical properties observed in actual sediments from exactly the same position. Relationships can be registered in a database for use in later analyzes of CPT measurements where parallel sediment samples are not available. Fig. 10 shows a suction anchor (112) in the process of penetrating the seabed (113) partly by means of its own weight and partly aided by a moderate negative pressure inside the suction anchor provided by the water pump (110) driven by a hydraulic motor supplied with energy from the hydrostatic unit (108). The pump (110) is preferably of a type with a large flow volume intended for moderate differential pressure or head, for example a centrifugal pump. An anchor line or chain is thought to be connected to the fastening eye (122). But since the anchor in this example has encountered an unforeseen physical obstacle (121) during penetration, it is not desirable to use the anchor in this position. Instead, it is desirable to release it from the bottom again to move it to a better position. This will be possible by reversing the water pump, or - with non-reversible centrifugal pumps etc. - to use valves to reverse the water flow so that a small overpressure is established inside the anchor which lifts it free from the bottom. Fig. 11 illustrates how the hydraulic system of the suction anchor can also include hydraulic cylinders (114a, 114b) or 1. which is driven by the hydrostatic unit (108) is used to either (114a) release both the lifting strap (117a) and the complete hydraulic unit (108) together with pumps (110) and valves (120) from the anchor, or to (114b) again connecting the same elements to the suction anchor when these are, for example, lowered from a surface vessel and positioned in a previously installed suction anchor to effect its removal.

Verken figurene eller sideordnede og underordnede patentkrav er begrensende for beskyttelsesornfanget slik det er dekket i hovedkravet. Kravsettets henvisninger til figurene er ikke begrensende men kun ment for å tydeliggjøre oppfinnelsen gjennom ett eller et fåtall av flere mulige eksempler. Neither the figures nor ancillary and subordinate patent claims are restrictive of the scope of protection as covered by the main claim. The set of requirements' references to the figures are not restrictive but are only intended to clarify the invention through one or a small number of several possible examples.

Claims

1. Device for utilizing hydrostatic energy for work at significant water depths by allowing pressurized liquid to flow through at least one hydraulic machine (1.66) towards at least one brought low-pressure chamber (2.2a) dimensioned to withstand a significant external overpressure, characterized by that the low-pressure chamber in the submerged state is kept sealed off from the overlying atmosphere and surrounding seawater (5), that the low-pressure chamber is tightly connected via the aforementioned hydraulic machines and control systems adapted thereto to at least one fluid reservoir (3a, 32-34) of variable volume filled with hydraulic fluid, that said liquid is pressurized by at least one flexible wall in the liquid reservoir in the form of a membrane (4), a piston (31,32,33) etc. is arranged externally to be directly exposed to surrounding water, and that said regulation systems (35,74) control at least one pump or motor element (30,66,67) with stepwise or continuously variable displacement to adapt the delivery pressure to the hydraulic machines under various hydrostatic ambient pressures.

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a rigid, central partition wall (151 Fig 2) between the low-pressure chamber (152) and liquid reservoir (153), that said partition wall (151) is in direct contact with the oil in the low-pressure chamber (152) and liquid reservoir (153) is utilized by a number of bushings (154), attachment (155) and connection points (156) for selectable hydraulic components (157) which contribute to the device's function, that one or more of said connection points can have bushings and threaded holes (155,159) corresponding to standardized hydraulic mounting plates, that one or more bores (158) can be adapted to standardized valve cartridge sleeves, that the mounting plate on one side has sealing contact surfaces (160) for standardized cylinder sections (161) of various lengths that make up all or parts of the low-pressure chamber, that said cylinder sections can be removed without dismantling a significant number of the unit's components, that the various long cylinder sections are closely adapted to one piece standardized end piece (162), and that removal of said cylinder sections provides easy access to a significant number of the unit's hydraulic components.

3 Device according to claim 2, characterized in that the central partition wall on the opposite side in relation to the low-pressure chamber has a tight connection (163) for a rounded pipe flange (164), that between the pipe flange and the partition wall a flexible membrane (165) is tightly clamped in form of a bellows or similar which delimits the flexible magazine (153) and which lies protected within a thin-walled cylinder (166) fixed to said flange (164), that said cylinder has a relatively smooth, curved bottom (167) without sharp elements which can damage the membrane of the magazine, that the cylinder space outside the membrane is open via a strainer (168) or a water filter, that there is a tap (169) for water mainly in the middle of the curved bottom surface of said cylinder, and that it is integrated into the partition ( 151) there is a non-return valve (170) with a large recirculation capacity which opens from the low-pressure chamber (152) back to the liquid reservoir (153) when the hydrostatic pressure in the reservoir is relieved.

4. Device according to one or more of claims 1-2, characterized in that important hydraulic and/or electrical control systems (Fig 3 - Fig 5) are mounted inside the low-pressure chamber (2), that said components are of standard design for ordinary applications on land, and that the low-pressure chamber and the propellant are designed to, during the entire work cycle, meet requirements for common standard components with regard to back pressure on the return and leakage oil side as well as the presence of corrosive or electrically conductive liquids and gases.

5. Hydrostatically driven hydraulic unit according to one or more of claims 1-4, characterized in that a hydraulic rotary motor (66) is arranged inside the low-pressure chamber with liquid intake (63) from the flexible liquid reservoir (3a, 62) and liquid outlet to the low-pressure chamber (2.72), that said engine mechanically drives a hydraulic rotary pump (67) with intake from the bottom of the low-pressure chamber and outlet to at least one of the unit's connection points (P, P1-P3) for external consumers, that the low-pressure chamber has at least one connection point for return oil (R) from said external consumers, and that at least the engine has variable displacement.

6. Hydrostatically driven hydraulic unit in accordance with claim 5, intended for shock delivery of large hydraulic effects, characterized by the fact that the control system (74) for the pump prioritizes high rpm even at low power output, that the rotary pump (67) also has variable displacement, and that the control system for the pump is optimized for quick response to signals of increased displacement.

7. Hydrostatically driven hydraulic unit in accordance with one or more of claims 5 and 6, characterized in that it includes a valve system (69 Fig 3) which distributes the oil from the pump (67) between several output ports (P, Pl, P2, P3), that in addition to a port (R) for return oil, there is also a port (L) for leakage oil back to the low-pressure chamber, that the motor and/or pump have a continuous shaft, that a smaller suction pump (68) arranged for to keep the pressure in port (L) within the associated components' tolerance limit for leaking oil when the pressure in the low-pressure chamber (72) exceeds said tolerance limit, and that the suction pump (68) in order to never run dry is also arranged to circulate oil in the low-pressure chamber (72) via a pressure reduction valve (70) on the suction side of the pump (68).

8. Hydrostatically driven hydraulic unit according to one or more of claims 5-7, characterized in that it includes a directional valve (64 Fig 3) which keeps the oil flow from the oil reservoir (62) to the engine (66) normally shut off at the same time as it opens for oil flow to at least one outlet point (P) for pressurized oil from the aggregate, that there is also a throttle valve (65) in the oil line from the directional valve (64) to said outlet point (P), and that a preset pressure drop across the throttle valve (65) will trigger a position change for the directional valve (64) so that it opens for oil from the low-pressure chamber (62) to the engine (66) and at the same time closes for oil directly from the low-pressure chamber (62) to the outlet (P), so that the withdrawal of oil from connection point (P) triggers starting the unit's motor (66) and pump (67).

9. Hydrostatically driven hydraulic unit according to one or more of claims 5-8, characterized in that it includes a programmable logic control unit (74 Fig 3) which at least, but not limiting, can record measurement data for one or more of the sensors ( ST, PT, FT) for respectively engine speed (ST) and pump flow volume (FT) and pressure (PT); that said PLC (74) can record and manipulate the displacements of the pump and/or motor (78, 79), and that said PLC (74) via proportional valves (69) or 1. can regulate flow volume and/or delivery pressure to one or more connection points (P, Pl, P2, P3...).

10. Hydrostatically driven hydraulic unit according to one or more of claims 5-9, intended for intermittent use over a longer period, characterized by the fact that it includes a water-driven turbine, propeller (84 Fig 4) etc. 1. arranged to be brought into rotation by ocean currents, and that said propeller or turbine drives a relatively small high-pressure pump (85) which more or less continuously pumps oil back from the low-pressure chamber (72) to the liquid reservoir (62) so that after a period of use the unit gradually regains its lost energy potential.

11. Hydrostatically driven hydraulic unit according to claim 10, characterized in that it comprises an electric generator (83 Fig 4) which is driven by the rotation of the engine (66), the propeller (84) or the turbine.

12. Hydrostatically driven hydraulic unit according to claim 9, characterized in that it comprises a hydrophone (80 Fig 4) glued to or otherwise mounted in direct contact with the outer wall of the low-pressure chamber, that the programmable logic control unit (PLS, 74) in the submerged state can interpret and possibly be triggered or reprogrammed according to wireless incoming signals to the hydrophone (80) from an ultrasound transducer (not shown) immersed in the surrounding liquid, and that said ultrasound transducer preferably sends signals in half-wave resonance with the outer wall of the low-pressure chamber (87).

13. Hydrostatically driven linear motor according to claim 1, characterized in that at least one fluid reservoir has the form of a telescopic cylinder (30, Fig 5) externally exposed to the hydrostatic water pressure, that said telescopic cylinder also constitutes a hydraulic machine in the form of a linear motor intended for to perform mechanical work in a connection point (31a) when it is compressed, that each section of the telescopic cylinder constitutes independent liquid reservoirs (32, 33,34) physically closed off from the liquid content of the other sections, that each section has a different piston area so that each reservoir travels differently liquid pressure when the linear motor is subjected to a mechanical load, and that a regulation system (35) in the form of per se known valves (36-40) is arranged to open a controlled flow of liquid to the low pressure chamber from only that of the cylinder sections which at any time has the lowest positive differential pressure against the low-pressure chamber.

14. Bidirectional linear motor according to claim 13, for use in deep water, e.g. for valve trigger, CPTU rig or sampler for seabed sediments, characterized by individually acting telescopic cylinders (46,48 Fig. 6) with essentially the same stroke length are arranged in pairs opposite each other so that, influenced by external water pressure, they transmit thrust in opposite directions at essentially the same mechanical connection point (47), that all the cylinders' internal volumes (32,33, 34 et al.) are part of a closed hydraulic system, that the closed hydraulic system further comprises at least one flexible fluid reservoir (60 Fig 6,52 Fig 7) exposed to the external water pressure, and that valves (42,43,44, 45 ) is arranged to close (a) or open (b) each of the aforementioned cylinders for the liquid reservoir (52,60) and the low-pressure chamber (2,51,59) respectively or vice versa, by a control signal from a valve (49 ) etc. triggers simultaneous opening of the valve (44,44b) between the first cylinder (48,48b) and the low-pressure chamber (51b) and the valve (43,43b) between the opposite cylinder (46b) and the liquid reservoir (52) so that the first cylinder (48) is actively compressed of the external hydrostatic excess pressure at the same time that the opposite cylinder (46) is neutralized by equal hydrostatic pressure inside and outside, so that cylinder (46) follows the movements of cylinder (48) like a slave, and that the movement can be reversed by new control signals (49b, Fig 7c) closes the valves (44,44a) and (43,43a) but opens corresponding valves (42,42b, 45,45b) to respectively activate and neutralize opposite cylinders (46c, 48c).

15. Application for a hydraulic unit according to one or more of claims 5-12, characterized in that one or more such hydraulic units (126a, 126b) provide energy to a hydraulic impact hammer (Fig 8) which, in a manner known per se, drives piles or test tube (130) into the bottom sediments and then the test tube is fully or partially jacked up again.

16. Application for hydraulic aggregate according to one or more of claims 5-12, characterized in that it provides a constant volume flow to hydraulic rotary motors (145a, 145b) so that at least one CPT string (148, 149) is pressed at a prescribed constant speed into the bottom sediments (133).

17. Application for hydraulic aggregates in accordance with requirements 15 and 16, characterized in that the impact hammer and CPTU are combined in that the impact hammer first knocks down a test pipe (130,136) which then acts as a counter-hold during the penetration of at least one CPT string (148a, 149a), before both the test pipe and the CPT string are jacked up again as far as available hydrostatic energy is sufficient, in that the bottom plate (132) rigidly connected to a rib construction (131 Fig 6) is used as a counter-hold.

18. Application for a hydraulic unit according to one or more of claims 5-12, characterized in that the unit (108) supplies energy to a water pump (110, Fig 10 - Figl 1) which, as needed, sucks water from the underside of a suction anchor (112 ) through a check valve (111) to extend the penetration of the suction anchor, or sucks water from the outside towards the inside of the suction anchor through another valve (not shown) to lift the anchor out of the bottom sediments.

19. Application for hydraulic aggregates according to claim 18, characterized in that it is fixed together with locking devices (114a, 114b Fig. 11) operated by hydraulic cylinders arranged to alternately attach the aggregate (108) to the suction anchor (112) or release the aggregate from the same.