BR112012000006A2 - dispositivo de conexão para conector imersível - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE CONEXÃO PARA CONECTOR IMERSÍVEL. A presente invenção se refere a um dispositivo (1) de conexão / desconexão de um conector (100) imersível munido de uma parte fêmea (102), um processo de conexão / desconexão associado assim como diferentes utilizações possíveis desse dispositivo. O dispositivo compreende meios (11, 12) para deslocar pelo menos uma dessas partes macho ou fêmea do conector (100), entre uma posição de conexão e uma posição de desconexão e inversamente, e é caracterizado pelo fato de compreender, além disso, um sistema (16) para injetar um fluido (20) em torno das partes macho (101) e fêmea (102) do conector (100), quando este passa de sua posição de conexão para sua posição de desconexão e inversamente, de forma a isolá-los da água que envolve o conector (100), o sistema de injeção (16) sendo externo ao conector (100).

Description

. 1/20 Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO . DE CONEXÃO PARA CONECTOR IMERSÍVEL". A presente invenção refere-se ao domínio dos dispositivos de conexão ou de desconexão de um conector imersível.

Esses conectores são, por exemplo, utilizados para a conexão de equipamentos científicos ou petroleiros a uma rede submarina de trans- missão de energia ou de dados. Esses conectores podem mais geralmente ser utilizados em quaisquer tipos de aplicações nas quais eles são destina- . dos a serem imersos, por exemplo, em aplicações nucleares. | Pao Esse tipo de conector 100 compreende geralmente duas partes . de formas complementares, a saber uma parte macho 101 e uma parte fê- mea 102, conforme representado esquematicamente na figura 1. Esse conector pode ser um conector elétrico, óptico ou opto- | elétrico, em função das aplicações consideradas. Em todos os casos, é primordial que este seja estanque à água que o envolve em todas as fases de sua exploração. | Em particular, esse conector deve ser estanque, quando está em posição de conexão ou em posição de desconexão, mais também durante as etapas de conexão ou desconexão de suas partes macho 101 e fêmea

102. A posição de desconexão está representada na figura 1. Nesse posição, as partes macho 101 e fêmea 102 do conector são afastadas uma | | da outra. Na ausência de proteção das partes macho e fêmea do conec- -« 25 tor, compreende-se assim como a água pode ser colocado em contato com as fichas 103, 104, pelas quais um sinal elétrico ou óptico é destinado a ser veiculado, quando o conector está em posição de conexão. Ora, essas fichas 103, 104, elétricas ou ópticas, não podem ser colocadas em contato com a água ou com partículas em suspensão na á- gua, caso se deseje que o conector funcione normalmente, quando ele está em posição de conexão. Com efeito, um conector elétrico só pode funcionar em um meio

- 2/20 dielétrico e próprio.

Um conector óptico só pode funcionar em um meio opti- - camente transparente em uma faixa de comprimentos de onda predetermi- nada.

Um conector opto-elétrico só pode funcionar em um meio ao mesmo tempo dielétrico e opticamente transparente em uma faixa de comprimentos | deondapredeterminada.

Dispositivos de conexão / desconexão de conectores imersíveis foram, portanto, propostas para prevenir essas dificuldades.

Esses conecto- res são geralmente conectores submarinos. : Um primeiro tipo de conector submarino conhecido, no caso elé- | | 10 tricoé, por exemplo, divulgado no documento WO 91/13474. . Ele utiliza uma câmara flexível cheia de fluido sob pressão.

A câmara está em comunicação fluídica com um orifício de acesso, apresen- | tando a forma de um conduto cilíndrico flexível que desemboca no exterior | do conector.

Quando o conector submarino é instalado, isto significa que o | orifício desemboca na água do mar. | A parte fêmea do conector é disposta no nível da extremidade | da câmara que se comunica com o orifício, e apresenta a forma de um con- Í tactor periférico.

A parte macho do conector é formada de uma haste cilíndrica capazde se deslocar no orifício.

O diâmetro da haste cilíndrica é ligeiramen- te superior àquele do orifício de acesso.

Em função da posição da haste, sua extremidade pode estar em contato então com o contactor periférico ou não.

Para assegurar o deslocamento da haste e por conseguinte, as- segurar as operações de conexão ou de desconexão do conector, ou conec- -« 25 torcompreende também uma haste intermediária, realizada em um material não condutor da eletricidade, apresentando um diâmetro ligeiramente supe- rior aquele do orifício de acesso e montada sobre mola.

Uma primeira extremidade da mola é fixada no nível da extremi- dade da câmara que é oposta à extremidade que se comunica com o orifício.

A outra extremidade da mola está em contato com uma primeira extremida- de da haste intermediária.

A outra extremidade da haste intermediária está em contato com a extremidade da haste que forma a parte macho do conec- | o

. 3/20 ' tor que é capaz de entrar em contato com o contactor periférico.

. A mola, a haste intermediária e a haste qeu forma parte macho do conector são, portanto, integrados ao conector e, por outro lado, montado em série na câmara flexível do conector.

Em posição de desconexão, a mola, então em sua posição natu- ral se estende sobre a maior parte da câmara. A mola mantém então a haste intermediária em uma posição na qual ela está, por um lado, em contato com o contactor periférico e, por outro lado, em parte alojada no orifício. Por con- | . seguinte, a haste que forma parte macho do conector é ela própria mantida | 10 nointerior do orifício. . Para efetuar a conexão do conector, uma força é então exercida sobre a haste que forma parte macho do conector. Essa força empurra a haste intermediária que comprime então a mola. ' | A conexão do conector é finalmente obtida quando a haste que ' formaa parte macho do conector e o contactor periférico estão em contato.

A estanqueidade da câmara é assegurado pela deformabilidade | da parede do orifício, compreendendo, independentemente da posição do conector, uma superfície de contato relativamente importante com uma ou outra das hastes cujo diâmetro é ligeiramente superior àquele do orifício.

O orifício de acesso da câmara é, portanto, sempre obturado, in- | dependentemente da posição do conector, para evitar a introdução e água do mar na câmara.

Todavia, constata-se uma perda de estanqueidade desse tipo de dispositivo no fio das conexões / desconexões, da água do mar que chega a * 25 passarna câmara por espaços que se forma entre a parede do orifício e as hastes.

Para prevenir esse problema de perda de estanqueidade, pro- pôs-se um outro tipo de conector, por exemplo, elétrico, divulgado no docu- | mento WO 99/31540. Esse tipo de conector é conhecido pelo nome de "Rol- ling Seal", segundo a terminologia anglo-saxônica.

Nesse tipo de conector, as partes macho e fêmea estão cada uma disposta em uma câmara cheia de um fluido dielétrico, por exemplo, o |

. 4/20 .

óleo, fechada por uma válvula.

- Em posição de desconexão, as câmaras são separadas e es- tanques, graças à válvula. A água do mar não pode, portanto, aceder ao vo- lume interno das câmaras.

Quando se deseja conectar as partes macho e fêmea do conec- | tor, colocam-se então em contato as duas câmaras a colocação em contato das duas câmaras provoca a abertura das válvulas por intermédio de um sistema de acionamento integrado ao próprio conector. BR O sistema de acionamento realiza a abertura das válvulas, de modo que a água do mar não pode entrar em nenhuma das duas câmaras. 7 As válvulas podem ser assimiladas, em sua função, às hastes que obturam o orifício de acesso à câmara do documento WO 91/13474. Uma vez as válvulas abertas, as duas câmaras iniciais não for- mam então mais que uma única câmara estanque.

As partes macho e fêmea do conector podem então ser conec- tadas. Para isso, o conector integra um outro sistema de acionamento, o qual é dedicado ao deslocamento das partes macho e fêmea do conector no meio da câmara. Para desconectar as partes macho e fêmea do conector, utiliza- seentãode novoo mesmo sistema de acionamento.

As partes macho e fêmea do conector são sempre imersas no fluido dielétrico, evitando assim que a água do mar possa entrar em contato com as partes macho e fêmea do conector.

Esse de tipo de conector apresenta, todavia inconvenientes.

Com efeito, os conectores de tipo "Rolling Seal" são bastante | complexos, à medida que eles integram diversos sistemas mecânicos para | acionar, por um lado, a abertura / fechamento das válvulas e, por outro lado, gerar o deslocamento das partes macho e/ou fêmea do conector.

Além disso, os esforços necessários para utilizar os diferentes sistemas mecânicos do conector são importantes. Ora, o sistema que permi- te o deslocamento das partes macho e fêmea é, em geral, acionado por um robô submarino, distinto do conector e comandado a distância. Isto implica | o o m O uasa aaa aa) 2 0 5:22 125 .) “2 , 5/20 .

| que o robô submarino possa transmitir uma potência relativamente importan- - te para efetuar a conexão / desconexão desse tipo de conector.

Mais geralmente, a integração dos diferentes sistemas de acio- namento no meio dos conectores mesmos impede qualquer manutenção tanto quanto o conector está na água. Também os conectores existentes devem ser capazes de permanecer vários anos em funcionamento, em con- dições ambientais difíceis (pressão elevada, por exemplo). Portanto, não é raro que conectores caem em pane prematura- ' mente, sua repartição exigindo então montá-los na superfície. Um objetivo da invenção é assim propor um dispositivo de cone- ' xão / desconexão de um conector imersível, assegurando a estanqueidade à água que envolve o conector, e cuja concepção e cuja manutenção são sim- plificadas. Para atingir esse objetivo, a invenção propõe um dispositivo de conexão / desconexão de um conector imersível munido de uma parte ma- cho e de uma parte fêmea, o dispositivo que compreende meios para deslo- car pelo menos uma dessas partes macho ou fêmea do conector, entre uma posição de conexão e uma posição de desconexão e inversamente, caracte- rizado pelo fato de compreender, além disso, um sistema para injetar um fluido em torno das partes macho e fêmea do conector, quando este passa de sua posição de desconexão e vice-versa, de forma a isolá-los da água que envolve o conector, o sistema de injeção sendo externo ao conector.

O dispositivo poderá prever outras características técnicas da in- venção consideradas sozinhas ou em combinação: - pelo menos uma câmara que compreende pelo menos uma abertura para receber o fluido que isola as partes macho e fêmea da água | que envolve o conector, quando este passa de sua posição de conexão para sua posição de desconexão e vice-versa, e pelo menos uma abertura para evacuar esse fluido para o exterior da câmara; - uma câmara na qual as partes macho e fêmea do conector são alojadas; - duas câmaras das quais uma compreende a parte macho do

. 6/20 : . | conector e da qual a outra compreende a parte fêmea do conector, as duas - câmaras formando partes macho e fêmea complementares capazes de se imbricarem uma na outra, cada câmara compreendendo pelo menos uma abertura para receber o fluido, quando o conector passa de sua posição de conexão à sua posição de desconexão e inversamente e pelo menos uma abertura para evacuar esse fluido, a qual está em comunicação fluídica com | a água que envolve o conector; - meios de obturação para tornar essas partes macho e fêmea : do conector estanques à água que envolve o conector, quando o conector estáem posição de desconexão; . - os meios de obturação são externos ao conector; - um meio para deslocar esses meios de obturação entre a posi- ção de conexão e a posição de desconexão e inversamente; - o meio para deslocar os meios de obturação compreende um desviador capaz de ser colocado, ao mesmo tempo, em contato com meios de deslocamento das partes macho e fêmea do conector; - o desviador apresenta uma forma simétrica, por exemplo, uma forma triangular; | - um primeiro meio de comando, montado entre uma armação do | 20 dispositivo e o meio de deslocamento dos meios de obturação, para deslocar | esses meios de obturação, quando o conector passa de sua posição de des- | conexão para sua posição de conexão; - o meio para deslocar a parte macho do conector compreende uma primeira cremalheira e uma primeira engrenagem capaz de acionar es- semeio de deslocamento da parte macho por intermédio de sua cremalheira e o meio para deslocar a parte fêmea do conector compreende uma segun- da cremalheira e uma segunda engrenagem capaz de acionar esse meio de deslocamento da parte fêmea por intermédio de sua cremalheira; - as duas engrenagens cooperam entre si, e são, de preferência, idênticas; - um segundo meio de comando, montado entre o meio para deslocar a parte macho do conector e o meio para deslocar a parte fêmea do | o

. 7/20 ' conector, para conectar essas partes macho e fêmea entre elas.

. O dispositivo poderá ser utilizado para conectar ou desconectar as partes macho e fêmea de um conector elétrico imersível, no qual o fluido para isolar essas partes macho e fêmea do conector da água que o envolve é umfluido dielétrico.

O dispositivo poderá também ser utilizado para conectar ou des- conectar as partes macho e fêmea de um conector óptico imersível, no qual o fluido para isolar essas partes macho e fêmea do conector da água que o . envolve é um fluido opticamente transparente em uma faixa de comprimen- | 10 tosde onda predeterminada.

' A invenção propõe também um processo de conexão ou desco- nexão de um conector elétrico imersível munido de uma parte macho e de uma parte fêmea, caracterizado pelo fato de, a partir de um sistema de inje- ção externa ao conector, se injetar um fluido em torno das partes macho e fêmea do conector, quando este passa de sua posição de conexão para sua posição de desconexão e vice-versa, e forma a isolá-los da água que envol- ve o conector.

As etapas do processo poderão também ser caracterizadas con- forme a seguir: - etapa que consiste em passar o conector de sua posição de conexão para sua posição de desconexão e vice-versa comporta uma sube- tapa que consiste em deslocar meios de obturação das partes macho e fê- mea do conector segundo uma direção perpendicular à direção de desloca- mento dessas partes macho e fêmea; - se injeta o fluido em superpressão em relação à água que en- | volve o conector.

Outras características, finalidades e vantagens da invenção se- rão enunciadas na descrição detalhada a seguir, feita com referência às se- guintes figuras: - a figura 2 representa um esquema de um dispositivo de cone- xão ou de desconexão do conector da figura 1, conforme a invenção e com- portando meios para confinar um fluido em torno das partes macho e fêmea

. 8/20 | do conector; - - a figura 3, que compreende as figuras 3(a) a 3(e), apresenta as diferentes posições do dispositivo de conexão / desconexão da figura 2, para passar o conector da figura 1, a partir de sua posição de desconexão para sua posição de conexão; - a figura 4, que compreende as figuras 4(a) a 4(e), apresenta as diferentes posições do dispositivo de conexão / desconexão da figura 2, para passar o conector da figura 1, a partir de sua posição de conexão para sua . posição de desconexão; - a figura 5 representa um esquema que apresenta um modo de . realização de meios para deslocar as partes macho e fêmea do conector, compreendido no dispositivo, de acordo com a invenção; - a figura 6 representa um esquema que apresenta uma variante de realização dos meios para deslocar as partes macho e fêmea do conec- tor, - a figura 7 representa uma esquema que apresenta um modo de realização de um meio para deslocar meios de obturação das partes ma- cho e fêmea do conector, compreendido no dispositivo, de acordo com a invenção; - a figura 8 representa uma vista em perspectiva de um modo de realização, conforme o esquema representado na figura 2; - a figura 9 representa um esquema de um dispositivo de cone- | xão / desconexão, de acordo com a invenção, no qual os meios empregados | para confinar o fluido em torno das partes macho e fêmea do conector dife- | rente daqueles do modo de realização representado na figura 2. A figura 2 esquematiza um conector 100 em posição de conexão e um dispositivo de conexão / desconexão desse conector 100. O dispositivo 1 de conexão / desconexão compreende um meio 11 para transladar a parte macho 101 do conector e um meios 12 para trans- ladara parte fêmea 102 do conector. A translação das partes macho 101 e fêmea 102 é feita em uma mesma direção, confundindo-se com o eixo x re- presentado e em sentidos opostos.

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. 9/20 Ele compreende também um meio 13 para deslocar meios de - obturação 14, 15 das partes macho e fêmea do conector. Esses meios de obturação 14 e 15 estão representados em sua posição de repouso na figura

2. Eles vêm se inserir entre as partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100, na posição de desconexão do conector.

Para isso, o meio 13 pode, por exemplo, conforme representado na figura 2, ser um meio que assegura uma translação dos meios de obtura- ção 14, 15, segundo uma direção (o eixo aí representado) perpendicular à ' direção de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector. Para isso, os meios de obturação 14, 15 são solidários ao meio | ' 13.

Todavia, para realizar a fixação dos meios de obturação 14, 15 sobre as partes macho 101 e fêmea 102 do conector, e estes são dessolida- rizados no meio 13. Essa fixação pode, por exemplo, ser feita por clipsagem.

| 15 Os meios de obturação 14, 15 são bujões que apresentam uma forma capaz de cobrir respectivamente a parte macho 101 e a parte fêmea 102 do conector. Esses bujões 14, 15 podem ser realizados em material po- límero ou em material metálico. As partes macho 101 e fêmea 102 do conec- tor e seus meios de obturação 14, 15 respectivos são dispostos em uma câmara19. Essa câmara 19 comporta duas aberturas, a saber, uma abertu- ra de entrada E e uma abertura de evacuação S para um fluido 20. | O dispositivo compreende enfim um sistema de injeção 16 para encher essa câmara com o fluido 20. O sistema de injeção 16 comporta um reservatório, e eventual- mente uma bomba.

O reservatório pode ser, por exemplo, realizar em um material deformável, em particular para aplicações submarinas. Nesse caso, pode assim suportar a pressão da água que o envolve, sem deteriorá-lo, a pres- são do fluido no reservatório sendo, por outro lado, a mesma que aquela da água que o envolve.

A bomba, quando ela é utilizada, permite injetar o fluido a partir BR A A o E IITETE»IGÉM E

. 10/20 do reservatório em direção às partes macho e fêmea do conector, em super- - pressão em relação à água que envolve o conector. Além disso, quando o reservatório é deformável a bomba pode então ser uma bomba de baixa potência, capaz de fornecer uma leve super- pressão da ordem de alguns mbars em relação à água que envolve o conec- tor. A superpressão depende notadamente da viscosidade do fluido utilizado. Quando mais este for viscoso, mais fraca poderá ser a superpres- R são. A introdução do fluido 20 na câmara 19, quando o conector pas- 7 sa de sua posição conexão para sua posição de desconexão e vice-versa | permite isolar as partes macho 101 e fêmea 102 do conector em relação à água que envolve o conector. O fluido 20 entrando na câmara 19 pela aber- tura de entrada E dela sai pela abertura de evacuação S.

A abertura de evacuação S pode desembocar diretamente na água ou estar em comunicação fluídica com um sistema de recuperação | (não representado) do fluido. Quando ele é utilizado, esse sistema de recu- peração pode fazer chegar o fluido 20, após um eventual tratamento, em direção ao sistema de injeção 16 de fluido.

Esse fluido 20 é dielétrico para um conector elétrico, opticamen- te transparente em uma faixa de comprimentos de onda predeterminada pa- ra um conector óptico e, ao mesmo tempo, dielétrico e opticamente transpa- rente em uma faixa de comprimentos de onda predeterminada para um co- nector opto elétrico.

A faixa de comprimentos de onda é predeterminada em função dos comprimentos de onda do sinal óptico destinado a ser transportado pela fibra óptica sobre a qual se situa o conector.

Numerosos óleos, como os óleos minerais ou silicones, são ca- pazes de serem convenientes como fluido 20 para isolar as partes macho 101efêmea 102 do conector da água que o envolve.

O fluido 20 pode ser injetado em superpressão em relação à pressão da água que o envolve para evitar que a água entre pela saída S da |

: 11/20 | câmara 19.

- Como variante, pode-se prever, no nível da saída S, uma válvula de retenção ou um toldo de esvaziamento. Nessa variante, o sistema de in- jeção 16 poderia, por exemplo, prever um reservatório deformável, sem pre- — verbomba, nenhuma superpressão na câmara 19 não sendo então necessá- ria.

O fato de poder encher a câmara 19 com esse fluido permite mergulhar as partes macho 101 e fêmea 102 do conector nesse fluido, . quando isto é necessário, isto é, quando de etapas de conexão ou de des- conexão do conector. Quando dessas etapas, a câmara 19 permite confinar ' o fluido em torno das partes macho 101 e fêmea 102 do conector, a super- pressão, a válvula de retenção ou outros evitando que a água entre na câà- mara 19.

Evita-se assim que a água seja colocada em contato com as fi- chas103,104do conector.

A figura 8 representa uma vista em perspectiva de um modo de realização do dispositivo esquematizado na figura 2, quando o dispositivo está em posição de desconexão.

Nessa figura 8, as partes macho 101 e fêmea 102 do conector | 20 100 são respectivamente montadas sobre meios 11, 12 para a translação das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100, as quais comportam notadamente placas montadas sobre trilhos 21, 22. As placas são capazes de se transladarem ao longo de trilhos fabricados em uma outra placa, quan- to a ela fixa, do dispositivo. As partes macho 101 e fêmea 102 do dispositivo —sãomontadas sobre as placas por intermédio de meios de montagem 23, 24 fixados respectivamente sobre a placa 11 e sobre a placa 12. As partes ma- cho 101 e fêmea 102 do conector 100 podem dessolidarizadas dos meios de | montagem 23, 24, quando se deseja.

A câmara 19 é constituída por duas semicaixas superpostas, das | quaisuma única 191 está representado na figura 8, o que permite represen- tar a disposição dos diferentes meios do dispositivo em relação às partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 no meio da câmara 19.

| . 12/20 Conforme se pode constatar, os meios que constitui o dispositivo - de conexão / desconexão (os meios 13, os bujões 14, 15, os meios 11, 12 para transladar as partes macho 101 e fêmea 102 do conector, o sistema de injeção 16) são externas ao conector. O conector empregado é básico, toda a complexidade do sistema sendo levada fora do conector. Assim, se uma peça do dispositivo de conexão / desconexão for falha, será relativamente fácil efetuar aí a manutenção sob a água, até mesmo substituí-la sob a água.

Será detalhado a seguir as etapas de conexão / desconexão do . dispositivo da figura 2 ou 8, com base nas figuras 3 e 4.

Por precaução com a simplificação, a câmara 19 não está repre- | 7 sentada nas figuras 3 e 4.

Uma vez que se posicionou o conector em relação ao dispositivo de conexão, a conexão do conector 100 é feita conforme a seguir. | Quando o conector 100 está em posição de desconexão, con- | 15 forme ilustrado na figura 3(a), injeta-se um fluido na câmara 19, as partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 sendo assim imersas no fluido.

Depois, se deslocam as partes macho 101 e fêmea 102 do co- | nector 100, transladando os meios 11, 12, segundo a mesma direção em | sentidos opostos. Essa direção corresponde ao eixo do conector e se con- fundecomo eixo x. Ao final dessa etapa, as partes macho 101 e fêmea 102 do conector são, portanto, separadas do meio 13 destinado a deslocar os meios de obturação 14, 15 do conector, conforme ilustrado na figura 3(b). O meio 13 para deslocar os meios de obturação 14, 15 é em se- | guida transladado, segundo uma direção perpendicular à direção de deslo- camento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector, a fim de que os meios de obturação 14, 15 sejam extraídos da zona de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector. Essa translação é feita, portan- to, segundo o eixo y do sistema de coordenadas (x, y) ortogonal representa- do na figura 3, em um sentido visando a afastar os meios de obturação 14, 15das partes macho 101 e fêmea 102 do conector. Ao final dessa etapa, o dispositivo se acha na posição representada na figura 3(c).

Deslocam-se então as partes macho 101 e fêmea 102 do conec-

Ú E DI

. 13/20 tor, transladando os meios 11, 12, segundo a mesma direção e em sentidos - opostos, de forma que as partes macho 101 e fêmea 102 venham se conec- tor.

Ao final dessa etapa, o conector está em posição de conexão, conforme representado na figura 3(d). A representação da figura 3(d) cor- responde à situação representada na figura 2, a câmara 19 sendo ainda cheia pelo fluido 20 proveniente do sistema de injeção 16. Durante todas as etapas ilustradas nas figuras 3(b), 3(c) e 3(d), ' o fluido 20 é injetado na câmara 19, de forma que as partes macho 101 e fêmea 102, e mais particularmente as fichas 103, 104 do conector não este- : jam mais em contato com a água. Também, a última etapa consiste em parar a injeção de fluido na câmara 19, conforme representado na figura 3(e). Após um período de utilização, e uma vez que se posicionou o conector 100 em relação ao dispositivo de conexão / desconexão, o conector 100 pode então ser desconectado conforme a seguir.

A figura 4(a) corresponde à posição de conexão do conector, quando ele funciona. Ela está em qualquer ponto conforme a posição do co- nector ilustrado na figura 3(e).

Quando o conector 100 está em posição de conexão, conforme ilustrado na figura 4(a), injeta-se um fluido 20 na câmara 19, as partes ma- cho 101 e fêmea 102 do conector 100 sendo assim imersas no fluido 20.

Depois, deslocam-se as partes macho 101 e fêmea 102 do co- nector 100, transladando-se os meios 11, 12, segundo a mesma direção e | 25 em sentidos opostos, para desconectar as partes macho 101 e fêmea 102. | Essa direção corresponde ao eixo do conector e se confunde com o eixo x. Ao final dessa etapa as partes macho 101 e fêmea 102 do conector são, por- tanto, separadas do meio 13 destinado a deslocar os meios de obturação 14, 15 do conector, conforme ilustrado na figura 4(b).

O meio 13 para deslocar os meios de obturação 14, 15 é em se- guida transladado, segundo uma direção perpendicular à direção de deslo- camento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector, a fim de que os NR " o

. 14/20 meios de obturação 14, 15 sejam dispostos entre as partes macho 101 e - fêmea 102 do conector.

Essa translação é feita, portanto, segundo o eixo y do sistema de coordenadas (x, y) ortogonal representado na figura 4 em um sentido que visa a aproximar os meios de obturação 14, 15 das partes ma- cho101e fêmea 102 do conector.

Ao final dessa etapa, o dispositivo se a- cha na posição representada na figura 4(c). Deslocam-se então as partes macho 101 e fêmea 102 do conec- tor, transladando os meios 11, 12 segundo a mesma direção e em sentidos ' opostos, de forma que as partes macho 101 e fêmea 102 entrem em contato commeios de obturação 14,15. ' Ao final dessa etapa, o conector está em posição de descone- xão, conforme representado na figura 4(d). | Durante todas as etapas ilustradas nas figuras 4(b), 4(c) e 4(d), a injeção de fluido na câmara é mantida, de forma que as partes macho 101 efêmea 102 do conector não estejam em contato com a água que envolve o | conector.

Também, a última etapa consiste em parar a injeção de fluido, conforme representado na figura 4(e). . Após ter efetuado a conexão do conector, ou sua desconexão, o dispositivo de conexão / desconexão pode ser dessolidarizado do conector. | Isto evita deixá-lo no lugar, e permite, portanto, utilizá-lo para uma outra ope- ração de conexão / desconexão ou, conforme as necessidades, extraí-lo da água para fazer a manutenção.

Será detalhado, com base nas figuras 5 a 8, diferentes realiza- ções possíveis para os meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector, o meio 13 para deslocar os meios de obturação 14, 15, e enfim, a câmara recebendo o fluido proveniente do sistema de inje- ção 16. O sistema de injeção 16 não está representado nessas figuras 5 a 8. | A figura 5 representa um modo de realização dos meios 11, 12 | dedeslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100. Segundo esse meio de realização, o meio 11 para deslocar a parte macho 101 do conector 100 compreende uma primeira cremalheira

. 15/20 110 e uma primeira engrenagem 111 capaz de acionar esse meio 11 de des- - locamento da parte macho por intermédio de sua cremalheira 110.

Por outro lado, o meio 12 para deslocar a parte fêmea 102 do conector compreende uma segunda cremalheira 120 e uma segunda engre- nagem 121 capaz de acionar esse meio 12 de deslocamento da parte fêmea por intermédio de sua cremalheira 120. Para assegurar um movimento de translação sincronizado e em sentido oposto das partes macho 101 e fêmea 102, as duas engrenagens ' 121 e 111 são engrenadas entre si. De preferência, as duas engrenagens 111 e 121 são idênticas. ' Nesse caso, elas apresentam, portanto, um mesmo diâmetro e um mesmo número de dentes, o que permite assegurar um deslocamento idêntico, e a uma mesma velocidade, das duas partes 101, 102 do conector 100. | De acordo com esse modo de realização, os meios 11, 12 para deslocaras partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 são, portanto, ligados um ao outro para assegurar um deslocamento sincronizado das duas | partes 101, 102 do conector.

Com esse modo de realização, pode-se, portanto, prever um meio de acionamento (não representado) agindo apenas sobre uma das du- as engrenagens 111, 121 para assegurar o deslocamento dos dois meios 11, 12. Esse meio de acionamento é, por exemplo, um robô imersível, distin- to do dispositivo de conexão / desconexão, comandado a distância.

Como variante, poder-se-ia considerar que as duas engrenagens não estão ligadas entre si, cada engrenagem sendo assim acionada inde- pendentemente.

Além disso, as engrenagens 111, 121 permitem desmultiplicar os esforços que lhes são aplicados, o que permite empregar um meio de acionamento pouco potente para agir sobre as engrenagens.

Conforme ilustrado nas figura 6, um meio de comando 17 tal como uma mola pode, por outro lado, ser montado entre os dois meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100. O meio de comando 17 exerce uma força de comando que apro-

. 16/20 xima as partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100, quando nenhuma - ação externa é exercida sobre os meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100. Assim, se o meio 13 que sustenta os meios de obturação 14, 15 sesituar no desvio da zona de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector, essas duas partes 101, 102 se colocam automaticamente em posição de conexão. E se o meio 13 que sustenta os meios de obturação 14, 15 se si- ' tuar entre essas partes macho 101 e fêmea 102 do conector, então as partes macho 101 e fêmea 102 serão colocadas automaticamente em posição de ' desconexão. Assegurar-se-á assim que as partes macho e fêmea do conector não estejam em contato com a água. Além do fato de esse meio de comando melhorar a segurança de funcionamento do dispositivo 1, ele permite limitar o número de opera- ções para a conexão / desconexão que necessita o acionamento dos meios | 11, 12 pelo robô imersível, à medida que certas operações são realizadas | automaticamente. O meio de comando 17 pode, em particular, ser instalado em combinação com o modo de realização descrito com base na figura 5, o qual utiliza cremalheiras 110, 120 e engrenagens 111, 121. Nesse caso, o meio de comando 17 permite apenas a conexão e não intervém para a descone- xão. AS cremalheiras e engrenagens são, ao contrário, necessárias para a desconexão e a retirada dos bujões 14, 15. A figura 7 representa um modo de realização de um meio 13 pa- ra deslocar os meios de obturação 14, 15 das partes macho 101 e fêmea 102 do concentração 100, compreendido no dispositivo, de acordo com a invenção. Esse meio 13 compreende um desviador 131, disposto no nível de4 uma das extremidades desse meio 13 e podendo ser colocado ao mes- mo tempo em contato com meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector.

CC

. 17/20 Para assegurar uma colocação em contato no mesmo momento - do desviador 131 com as partes macho 101 e fêmea 102 do conector, este apresenta uma forma simétrica em relação à direção de deslocamento do | meio 13, a qual se confunde com o eixo longitudinal do meio 13. Por exemplo, o desviador 131 pode ter uma forma triangular.

Nesse caso, o esforço F, exercido sobre o meio 13 transmite um esforço F>z aos meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector segundo a relação: F> = F1/(2*cos(a)). | . O ângulo a é o ângulo formado entre o eixo de simetria do triân- ' —gulo que passa por sua ponta destinada a estar em contato com meios 11, ' 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector e qual- quer um dos lados desse triângulo que passa pela ponta.

O ângulo a está representado na figura 7. É também previsto um meio de comando (não representado), tal como uma mola, montado entre uma armazenagem do dispositivo 1 e o meio 13 para assegurar um deslocamento dos meios de obturação 14, 15 das partes macho e fêmea do conector.

Mais precisamente, esse meio de comando é escolhido de modo que ele retire automaticamente os meios de obturação 14, 15, a partir do momento em que são desencaixados das par- tesmacho 101 e fêmea 102 do conector 100. Para assegurar o desencaixe das partes macho 101 e fêmea 102, é previsto um meio de acionamento (não representa, agindo sobre as partes macho 101 e fêmea 102. Reduz-se assim o número de operações necessárias à conexão / desconexão das partes macho 101 e fêmea 102 do conector.

Como variante, poder-se-ia pensar que um meio de comando 17, tal como ilustrado na figura 6, seja, além disso, previsto entre os meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do com 100. O desencaixe das partes macho e fêmea do conector necessita então de um esforço um pouco mais considerável para ir ao encontro da força de coman- do do meio de comando 17. Todavia, isto permite conectar as partes macho e fêmea, de forma automática, depois do que o meio de comando permitiu Ú o o

. 18/20 retirar o meio 13 que sustenta meios de obturação 14,15, fora da zona de - deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector.

Como variante, poder-se-ia ainda considerar que não haja ne- nhum meio de comando entre o meio 13 e a armazenagem, mas que existe um meiode comando 17, tal como ilustrado na figura 6, entre os meios 11,12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100. Os meios 11, 12 de deslocamento das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 são então comandados por intermédio do meio 13 que susten- | . ta os meios de obturação 14, 15. O meio 13 é, então acionado por um meio de acionamento ()não representado) previsto em um robô imersível, esse 7 robô sendo distinto do dispositivo de conexão / desconexão.

Em uma variante, poder-se-ia prever que os meios 11, 12 para deslocar as partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100, assim como o meio 13 que sustenta os meios de obturação dessas partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 são todos acionados independentemente por meios não representados no caso.

Nessa variante, três acionadores são, | portanto, previstos, um primeiro acionador podendo, por exemplo, ser for- mado de uma cremalheira e de uma engrenagem para deslocar a parte ma- cho do conector, um segundo acionador podendo, por exemplo, ser formado de uma cremalheira e de uma engrenagem para deslocar a parte fêmea do conector, as duas engrenagens sendo independentes e um terceiro aciona- dor para deslocar o meio 13 que sustentam os meios de obturação 14, 15. Enfim, a figura 9 é um esquema de uma variante de realização | de um dispositivo de conexão / desconexão referente ao modo de confina- mento do fluido em torno das partes macho 101 e fêmea 102 do conector.

Nessa figura, o dispositivo 1 está em posição de desconexão e os meios de obturação 14, 15 não estão representados.

O dispositivo tal como representado na figura 9 comporta duas câmaras 171, 172. Uma 171 dessas duas câmaras 171, 172 envolve a parte “macho 101 do conector.

A outra 172 dessas duas câmaras 171, 172 envolve a parte fêmea 102 do conector.

Quando as partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 são conectadas, as duas câmaras não formam mais do que | | | E

Ú O . 19/20 uma única e mesma câmara, de maneira similar à representação da figura 1. - Mais precisamente, cada câmara 171, 172 apresenta a forma de uma cuba, no fundo da qual a parte macho ou fêmea do conector, segundo a câmara considerada, é disposta. Cada câmara 171, 172 apresenta uma a- —berturade evacuação S, situada em oposição do fundo da câmara 171, 172 referida. As aberturas de evacuação respectivas das duas câmaras 171, 172 apresentam dimensões adaptadas, a fim de que as câmaras possam se : imbricar uma na outra. As duas câmaras 171, 172 são ambas capazes de serem cheia : por um fluido fornecido por um sistema de injeção (não representado), por intermédio de aberturas de entradas do fluido nas câmaras 171, 172 repre- | sentadas pela letra "E". O sistema de injeção está de acordo com aquele descrito para o modo de realização da figura 2.

Ainda, esse fluido é dielétrico para um conector elétrico, optica- mente transparente em uma faixa de comprimentos de onda predeterminada para um conector óptico e, ao mesmo tempo, dielétrico e opticamente trans- parente em uma faixa de comprimentos de onda predeterminada para um conector opto-elétrico.

Quando das fases de conexão ou desconexão do conector 100, o fluido é injetado em superpressão em relação à pressão da água que en- volve o com, de modo que ele escapa pelas aberturas de evacuação "S", sem que a água não possa entrar por essas aberturas de evacuação.

Uma superpressão de alguns mbars é suficiente. A superpres- são depende notadamente da viscosidade do fluido utilizado. Quanto mais viscoso for este, mais fraca poderá ser a superpressão.

Um meio 13 para deslocar os meios de obturação 14, 15 é tam- bém previsto. Este está de acordo com qualquer um dos diferentes modos de realização desse meio 13 descrito acima. A dimensão de cada meio de — obturação 14,15 deve, todavia, ser adaptada àquelas das aberturas de eva- cuação "S" da câmara 171, 172, associada.

Enfim, segundo uma variante de realização, é considerável não ro NO O . 20/20 prever nenhuma câmara 191, 192, 171, 172 para confinar o fluido 20 em tor- - no das partes macho 101 e fêmea 102 do conector.

Nesse caso, o fluido deve ser injetado em torno das partes ma- cho 101 e fêmea 102 em superpressão em relação à água que envolve o conector, para isolar essas partes macho 101 e fêmea 102 dessa água. | Uma superpressão de alguns mbars é suficiente, esta sendo a- ' daptada ao fluido empregado. | | O dispositivo de conexão / desconexão 1, de acordo com a in- ' venção, utiliza conectores simples e baratos, que não integram nenhum sis- tema de acionamento complexo no meio mesmo do conector.

Com efeito, ' toda a parte "acionamento" do dispositivo é disposta no exterior do conector, e é recuperável e reutilizável à vontade, quando o conector está sob a água.

Isto torna a manutenção mais fácil e evidentemente menos onerosa do que com os conectores imersíveis existentes.

Em particular e conforme isto pode notadamente ser observado nas figuras 5 a 8, os meios 11, 12 para deslocar as partes macho 101 e fê- mea 102 do conector 100 não são integrados a essas partes macho 101 e fêmea 102, mas independentes destes.

Com efeito, as placas montadas so- bre trilhos, os meios de montagem 23, 24 do conector são fixados sobre es- sas placas, as cremalheiras 110, 120 e engrenagens 111, 121 são peças distintas do conector 100e externas a este.

Em particular também, os meios 13 de deslocamento dos meios de obturação 14, 15 das partes macho 101 e fêmea 102 do conector 100 e os meios de obturação 14, 15 são distintos do conector 100 e externos a este Isto representa uma vantagem certa em relação aos diferentes conectores imersíveis existentes, de tipo "Rolling Seal" ou não.

Além disso, a utilização de engrenagens ou de um reator, agindo como desmultiplicadores de esforços, permite empregar robôs imersíveis autônomos menores para gerar as fases de conexão / desconexão do co- nector. | o

Claims (18)

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   REIVINDICAÇÕES . 1. Dispositivo (1) de conexão / desconexão de um conector (100) ' imersível munido de uma parte macho (101) e de uma parte fêmea (102), o dispositivo compreendendo meios (11, 12) para deslocar pelo menos uma dessas partes macho ou fêmea do conector (100), entre uma posição de conexão e uma posição de desconexão e inversamente, e é caracterizado pelo fato de compreender, além disso, um sistema (16) para injetar um fluido (20) em torno das partes macho (101) e fêmea (102) do conector (100), . quando este passa de sua posição de conexão para sua posição de desco- nexãoe inversamente, de forma a isolá-los da água que envolve o conector ' (100), o sistema de injeção (16) sendo externo ao conector (100).
2. 2. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com a reivindicação 1, no qual é prevista pelo menos uma câmara (19, 171, 172) que compreende pelo menos uma abertura (E) para receber o fluido (20) que isola as partes macho (101) e fêmea (102) da água que envolve o conector (100), quando este passa de sua posição de conexão para sua posição de desconexão e vice-versa, e pelo menos uma abertura (S) para evacuar esse | fluido para o exterior da câmara. |
3. 3. Dispositivo de conexão / desconexão, de acordo com a reivin- | dicação precedente, compreendendo uma câmara (19) na qual as partes macho (101) e fêmea (102) do conector são alojadas.
4. 4. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com a reivindicação 2, compreendendo duas câmaras (171, 172) das quais uma (171) compreende a parte macho (101) do conector e da qual a outra (172) compreende a parte fêmea (102) do conector, as duas câmaras (171, 172) formando partes macho e fêmea complementares capazes de se imbricarem uma na outra, cada câmara (171, 172) compreendendo pelo menos uma abertura (E) para receber o fluido (20), quando o conector passa de sua po- sição de conexão à sua posição de desconexão e inversamente, e pelo me- nosuma abertura (S) para evacuar esse fluido, a qual está em comunicação fluídica com a água que envolve o conector. | 5. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com uma |
5. Po das reivindicações precedentes, compreendendo meios de obturação (14, - 15) para tornar essas partes macho e fêmea do conector estanques à água que envolve o conector, quando o conector está em posição de desconexão.
6. 6. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com a reivindicação precedente, no qual os meios de obturação (14, 15) são exter- nos ao conector.
7. 7. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com uma das reivindicações 5 ou 6, compreendendo um meio (13) para deslocar es- . ses meios de obturação (14, 15) entre a posição de conexão e a posição de desconexão e inversamente.
8. " 8. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com a reivindicação precedente, no qual o meio (13) para deslocar os meios de obturação (14, 15) compreende um desviador (131) capaz de ser colocado, ao mesmo tempo, em contato com meios (11, 12) de deslocamento das par- tes macho (101) e fêmea (102) do conector.
9. 9. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com a reivindicação precedente, no qual o desviador (131) apresenta uma forma simétrica, por exemplo, uma forma triangular.
10. 10. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com | uma das reivindicações 6 a 8, compreendendo um primeiro meio de coman- do, montado entre uma armação do dispositivo (1) e o meio (13) de deslo- | camento dos meios de obturação (14, 15), para deslocar esses meios de obturação (14, 15), quando o conector passa de sua posição de desconexão para sua posição de conexão.
11. 11. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com uma das reivindicações precedentes, no qual: - o meio (11) para deslocar a parte macho (101) do conector compreende uma primeira cremalheira (110) e uma primeira engrenagem (111) capaz de acionar esse meio (11) de deslocamento da parte macho por intermédio de sua cremalheira (110); e - o meio (12) para deslocar a parte fêmea (102) do conector compreende uma segunda cremalheira (120) e uma segunda engrenagem

    = 3/4 (121) capaz de acionar esse meio (12) de deslocamento da parte fêmea por . intermédio de sua cremalheira (120).
12. 12. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com a reivindicação precedente, no qual as duas engrenagens (111, 121) coope- ramentresi, e são, de preferência, idênticas.
13. 13. Dispositivo (1) de conexão / desconexão, de acordo com uma das reivindicações precedentes, compreendendo um segundo meio de | comando (17), montado entre o meio (11) para deslocar a parte macho (101) ' do conector e o meio (12) para deslocar a parte fêmea (102) do conector, para conectar essas partes macho (101) e fêmea (102) entre elas. '
14. 14. Utilização de um dispositivo, como definido em uma das rei- vindicações precedentes, para conectar ou desconectar as partes macho (101) e fêmea (102) de um conector (100) elétrico imersível, no qual o fluido (20) para isolar essas partes macho (101) e fêmea (102) do conector da á- guaqueo envolve é um fluido dielétrico.
15. 15. Utilização de um dispositivo, como definido em uma das rei- vindicações 1 a 13, para conectar ou desconectar as partes macho (101) e fêmea (102) de um conector (100) óptico imersível, no qual o fluido (20) para isolar essas partes macho (101) e fêmea (102) do conector da água que o envolve é um fluido opticamente transparente em uma faixa de comprimen- tos de onda predeterminada.
16. 16. Processo de conexão ou desconexão de um conector (100) imersível munido de uma parte macho (101) e de uma parte fêmea (102), caracterizado pelo fato de, a partir de um sistema de injeção (16) externo ao conector (100), se injetar um fluido (20) em torno das partes macho (101) e fêmea (102) do conector (100), quando este passa de sua posição de cone- xão para sua posição de desconexão e vice-versa, e forma a isolá-los da água que envolve o conector.
17. 17. Processo de conexão / desconexão, de acordo com a reivin- dicação precedente, no qual a etapa que consiste em passar o conector (100) de sua posição de conexão para sua posição de desconexão e vice- versa comporta uma subetapa que consiste em deslocar meios de obturação |

    »—————————»——————à—— AAA « 4/4 (14, 15) das partes macho (101) e fêmea (102) do conector (100) segundo - uma direção perpendicular à direção de deslocamento dessas partes macho e fêmea.
18. 18. Processo de conexão / desconexão, de acordo com uma das reivindicações 16 ou 17, no qual se injeta o fluido (20) em superpressão em relação à água que envolve o conector. | : | | o |

    | . | : 15 | : 101 Fig.1 103 108 ã -“ Lioo 103 104 ' 16 oo À NE | —) 101 OE , | “ [L THE x e ne 14 15 PP t13 mm E Fig.9 S q 102 Ss g< 101 z | q 72 14 E EA o 2/5 101 YA 15 102 DS E Pl X Fig.3a TES > 1 14llToia A 20

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