CN102484335A - 用于水下连接器的连接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于连接/断开带有公部件(101)和母部件(102)的水下连接器(100)的设备(1)，涉及相关的连接/断开方法，以及所述设备可能的各种用途。该设备包括用于在连接位置与断开位置之间移动所述连接器(100)的公部件和/或母部件的装置(11、12)，并且其特征在于，该设备还包括用于在连接器从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时向所述连接器(100)的公部件(101)和母部件(102)周围注入流体(20)的注入系统(16)，以将所述公、母部件与连接器(100)周围的水隔离，该注入系统(16)位于连接器(100)外部。

Description

用于水下连接器的连接设备
技术领域
本发明涉及的领域为用于连接或断开水下连接器的设备。
背景技术
这些连接器例如用于将科学仪器或石油仪器连接至水下能量或数据传输网络。更通常而言，这些连接器可用于要将连接器浸入水中的所有类型应用中，例如用于核应用中。
这种连接器100通常包括形状互补的两个部件，即公部件101和母部件102，如图1中示意性所示。
根据所设想的应用，该连接器可以是电连接器、光连接器或光电连接器。
在各种情况下，重要的是，在使用连接器的各个阶段中，连接器相对于包围该连接器的水是密封的。
特别而言，该连接器在处于连接位置或断开位置时必须是不透水的，而且在连接或断开该连接器的公部件101和母部件102的步骤期间也是不透水的。
在图1中示出断开位置。在该位置，连接器的公部件101和母部件102彼此间隔一段距离。
因此可以明白，在失去连接器的公部件和母部件的保护时，水可与针脚103、104接触，该针脚103、104在连接器处于连接位置时用于传导电信号或光信号。
现在，如果需要连接器在连接位置时正常工作，则这些电或光针脚103、104不应与水或水中的悬浮颗粒接触。
实际上，电连接器仅工作于干净的电介质环境中。光连接器仅能够工作于在预定范围波长处光学上透明的环境中。光电连接器仅能够工作于在预定范围波长处光学上透明的电介质中。
因此，提出了用于连接/断开水下连接器的设备以缓解这些问题。这些连接器通常是水下连接器。
在例如文献WO 91/13474中公开了第一种已知类型的水下连接器，在该示例中，该水下连接器为电连接器。
其使用填充了加压流体的柔性腔室。该腔室与柔性圆筒形管形式的入口流体连通，该柔性圆筒形管通向连接器的外部。当安装该水下连接器时，这意味着该入口通向海水。
连接器的母部件布置在腔室的、与入口连通的端部且具有外缘接触部的形式。
连接器的公部件形成为用于插入所述入口中的圆柱形杆的形式。该圆柱形杆的直径稍大于入口的直径。根据圆柱形杆的位置不同，该圆柱形杆的端部于是可与外缘接触部接触或不接触。
为移动圆柱形杆从而实现连接器的连接操作或断开操作，连接器还包括装有弹簧的介杆，具有的直径稍大于入口的直径，制成该介杆的材料并非为电导体。
弹簧的第一端部固定至腔室的、和与入口连通的端部相反的端部。弹簧的另一端部与介杆的第一端部接触。介杆的另一端部与用于外缘接触部接触的、形成连接器公部件的杆的端部接触。
因此，弹簧、介杆和形成连接器公部件的杆集成到连接器中，而且串联安装在连接器的柔性腔室中。
在断开位置时，弹簧(于是位于其自然位置时)延及腔室的较大部分。弹簧于是将介杆保持于某一位置，在该位置，介杆一方面与外缘接触部接触，另一方面被部分容纳在入口中。因此，形成连接器公部件的杆自身保持在入口中。
为实现连接器的连接，于是对形成连接器公部件的杆施加作用力。该作用力推动介杆，该介杆于是压缩弹簧。
当形成连接器公部件的杆和外缘接触部接触时，最终实现连接器的连接。
腔室由于入口壁的变形而得以密封，不管连接器的位置如何，所述入口包括与所述杆之一或其它杆的较大的接触面积，杆的直径稍大于入口的直径。
因此，不管连接器的位置如何，腔室的入口总是受到阻塞，以防止海水进入腔室中。
但是，这种设备在连接/断开时会产生密封损失，海水通过在入口与杆的壁之间形成的间隙进入腔室。
为弥补这种密封损失问题，已提出另一类型的连接器，例如文献WO99/31540中所公开的电连接器。这种连接器称为“滚动密封”连接器。
在这种连接器中，公部件和母部件各自设置于填充了电介质流体(例如，油)的腔室中，腔室由阀门封闭。
在断开位置，通过阀门将腔室隔开且密封。因此，海水无法进入腔室的内部空间。
在需要将连接器的公部件和母部件进行连接时，将上述两个腔室彼此接触。将所述两个腔室彼此接触导致阀门由于连接器自身中集成的致动系统而打开。
致动系统打开阀门，使得海水无法进入所述两个腔室中的任一个。就阀门的功能而言，可认为阀门与来自文献WO 91/13474的杆类似，该杆阻塞允许进入腔室的入口。
一旦阀门打开，所述两个初始腔室形成单个不透水的腔室。
连接器的公部件和母部件于是可进行连接。为此，连接器集成另一致动系统，该致动系统专用于在腔室内移动连接器的公部件和母部件。
同一致动系统也用于断开连接器的公部件和母部件。
连接器的公部件和母部件总是浸泡在电介质流体中，从而防止海水与连接器的公部件和母部件接触。
但是，这种连接器具有以下缺点：
实际上，由于“滚动密封”型连接器集成了不同的机械系统，一方面用于促使阀门的开启/关闭，另一方面用于促使控制连接器的公部件和/或母部件的移动，因此“滚动密封”型连接器较复杂。
而且，用于操作连接器的各种机械系统所需的作用力大。现今，用于移动公部件和母部件的系统通常由与连接器分离的远程控制的水下机器人来致动。这意味着水下机器人能够传递较高的功率以实现这种连接器的连接/断开。
更通常而言，将各种致动系统集成在连接器自身中使得无法在连接器位于水中时进行维护。而且，现有连接器必须能够在不同环境条件下(例如在高压下)保持工作数年。
因此，连接器过早失效并不稀奇，维修连接器需要将连接器提升至地面。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种用于连接/断开水下连接器的设备，该设备使得相对于连接器周围的水密封该连接器，且该设备的设计和维护简化。
未实现该目的，本发明提出一种连接/断开具有公部件和母部件的水下连接器的设备，该设备包括用于在连接位置与断开位置之间移动所述连接器的公部件和母部件中的至少之一的装置，其特征在于，该设备还包括：用于在所述连接器从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时以使得所述公部件和母部件与连接器周围的水隔离的方式向所述连接器的公部件和母部件周围注入流体的注入系统，该注入系统在所述连接器的外部。
所述设备可具有以下单独的或组合在一起的本发明其它技术特征。
-至少一个腔室，该腔室包括：至少一个开口，用于接收在所述连接器从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时将公部件及母部件与连接器周围的水隔离的流体；以及用于将流体排出到腔室之外的至少一个开口；
-容纳连接器的公部件和母部件的腔室；
-两个腔室，这两个腔室中的一个包括所述连接器的公部件，而这两个腔室中的另一个腔室包括所述连接器的母部件，所述两个腔室形成用于彼此嵌套的互补型公部件和母部件，每个腔室包括：用于在连接器从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时接收所述流体的至少一个开口，以及用于在该腔室与连接器周围的水流体连通时排出该流体的至少一个开口；
-在连接器处于断开位置时相对于该连接器周围的水密封所述连接器的公部件和母部件的密封装置；
-所述密封装置在连接器外部；
-用于在连接位置和断开位置之间移动所述密封装置的装置；
-用于移动所述密封装置的装置包括隔离器，该隔离器用于同时与用于移动所述连接器的公部件和母部件的装置接触；
-隔离器具有对称形状，例如为三角形；
-安装在所述设备的框架与用于移动所述密封装置的装置之间的第一回复装置，用于在连接器从其断开位置进入其连接位置时移动所述密封装置；
-用于移动连接器的公部件的装置包括第一齿条以及通过该第一齿条驱动用于移动所述公部件的装置的第一传动齿轮；且用于移动连接器的母部件的装置包括第二齿条以及通过该第二齿条驱动用于移动所述母部件的装置的第二传动齿轮；
-所述两个传动齿轮彼此配合且优选是相同的；
-安装在用于移动所述连接器的公部件的装置与用于移动所述连接器的母部件的装置之间的第二回复装置，用于将所述公部件与所述母部件彼此连接。
所述设备可用于连接或断开水下电连接器的公部件及母部件，用于将所述连接器的公部件及母部件与周围的水隔离的流体是电介质流体。
所述设备还可用于连接或断开水下光连接器的公部件及母部件，用于将所述连接器的公部件及母部件与周围的水隔离的流体在预定波长范围内是光学上透明的。
本发明还涉及连接/断开带有公部件和母部件的水下连接器的方法，其特征在于，在连接器从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时，以使得将连接器的公部件及母部件与该连接器周围的水隔离的方式，将连接器外部的注入系统注入到连接器的公部件及母部件周围。
所述方法的步骤的特征还在于：
-所述连接器从其连接位置进入其断开位置以及从其断开位置进入其连接位置的步骤包括：在与所述连接器的公部件及母部件的移动方向垂直的方向上移动所述连接器的公部件和母部件的密封装置的子步骤。
-以相对于连接器周围的水更高的压力注入所述流体。
附图说明
在参照以下附图给出的以下具体说明中记载了本发明的其它特征、目的和优势。
图2是用于连接或断开图1所示连接器的本发明设备的示意图，该设备包括用于限制连接器的公部件和母部件周围的流体的装置；
图3包括图3a至图3e，示出在图1所示连接器从其断开位置直到其连接位置时，图2所示连接/断开设备的各个位置；
图4包括图4a至图4e，示出在图1所示连接器从其连接位置直到其断开位置时，图2所示连接/断开设备的各个位置；
图5的示意图示出本发明设备中包括的用于移动连接器的公部件和母部件的装置的一个实施例；
图6的示意图示出用于移动连接器的公部件和母部件的装置的一个变型；
图7的示意图示出本发明设备中包括的用于移动连接器的公部件和母部件的密封装置的一个实施例；
图8是与图2示图一致的实施例的透视图；
图9是本发明的连接/断开设备的示图，其中，用于限制连接器的公部件和母部件周围的流体的装置与图2中所示实施例中的相应装置不同。
具体实施方式
图2示意性示出处于连接位置的连接器100，以及用于连接/断开该连接器100的设备。
连接/断开设备1包括：用于平移移动连接器的公部件101的装置11和用于平移移动连接器的母部件102的装置12。公部件101和母部件102沿相反方向平移移动，所述方向与所示轴线X一致。
该设备1还包括装置13，用于移动连接器的公、母部件的密封装置14、15。这些密封装置14、15在图2中被示为处于其静止位置。它们是在连接器100处于断开位置时被插入该连接器的公部件101和母部件102之间的。
为此，如图2所示，装置13可例如为用于沿与连接器的公部件101和母部件102的移动方向垂直的方向(所示的轴线Y)平移移动密封装置14、15的装置。
为此，密封装置14、15被固定至装置13。
但是，为将密封装置14、15固定至连接器的公部件101和母部件102，该公部件101和母部件102与装置13分开。这种固定可例如通过夹紧来实现。
密封装置14、15包括具有用于分别覆盖连接器的公部件101和母部件102的形状的插头。这些插头14、15可由聚合物材料或金属制成。连接器的公部件101和母部件102及其各自的密封装置14、15被置于腔室19中。
该腔室19具有用于流体20的两个开口，即入口E和出口S。
最后，所述设备包括用于以流体20填充该腔室的注入系统16。
注入系统16包括储存箱，且可能包括泵。
例如，特别是对于水下应用，储存箱可由可变形材料制成。在这种情况下，储存箱因而能够承受周围水的压力而不会损坏，而且，储存箱中流体的压力与周围水的压力相同。
如果采用泵，则该泵用于以相对于连接器周围的水更高的压力朝向连接器的公、母部件注入来自储存箱的流体。
而且，如果储存箱是可变形的，则泵于是可以是低功率泵，该低功率泵能够产生相对于连接器周围的水高出大约数巴的压力。
压力提升明显取决于所用流体的粘性。流体的粘性越大，则压力提升可以越低。
在连接器从其连接位置变为其断开位置或者相反时将流体20引入腔室19，使得连接器的公部件101、母部件102与该连接器周围的水隔离。通过入口E进入腔室19的流体20通过出口S流出该腔室。
出口S可直接通向水或者与流体回收系统(未示出)流体连通。如果使用回收系统，则该回收系统可将流体20送往流体注入系统16，可能在处理后送往流体注入系统16。
该流体20对于电连接器是电介质，对于光连接器则是在预定波长范围内光学上透明的，而对于光电连接器则即是电介质又是在预定波长范围内光学透明的。
波长范围是根据将要通过连接器上的光纤传送的光信号的波长预先确定的。
各种油，例如矿物油和硅油，可适合作为流体20用于将连接器的公部件101、母部件102与周围的水隔离。
流体20可在相对于周围水的压力更高的压力下注入，以防止水通过腔室19的出口S进入。可替选地，可在出口S设置止回阀或者泄放池。在该变型中，注入系统16例如可提供可变形的储存箱，在该情形下不设置泵且腔室19中的压力不升高。
能够向腔室19中填充该流体使得连接器的公部件101和母部件102能够在需要时(即，在连接或断开连接器的步骤中)浸没在该流体中。在这些步骤期间，腔室19使得流体能够被限制在连接器的公部件101和母部件102周围，升高的压力、止回阀等等可防止水进入腔室19。
这防止水与连接器的针脚103、104接触。
图8示出图2中示意性示出的设备处于断开位置时该设备的一个实施例的透视图。
在该图8中，连接器100的公部件101和母部件102分别安装在用于平移移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12上，这些装置通常包括安装在轨道21、22上的板。所述板用于沿着本发明设备的另一个板(该板是固定的)中制成的轨道平移移动。连接器的公部件101和母部件102分别通过固定在板11和板12上的安装装置23、24安装在所述板上。连接器100的公部件101和母部件102在需要时可与安装装置23、24松开。
腔室19由两个叠置的半壳构成，在图8中仅示出所述半壳之一191，这使得能够示出本发明设备的各个装置在腔室19内相对于连接器100的公部件101和母部件102的设置。
可以看出，构成所述连接/断开设备的装置(装置13，插头14、15，用于平移移动连接器的公部件101和母部件102的装置11、12，注入系统16)在连接器外部。所采用的连接器是基本的，所有的系统复杂性置于连接器之外。因此，如果该连接/断开设备的一部分出现故障，则在水下进行维护、或者甚至在水下进行更换可相对容易。
接下来参照附图3和图4具体描述连接和断开图2或图8所示设备的步骤。
为了简化，在图3和图4中未示出腔室19。
在连接器相对于连接设备定位后，如下实现连接器100的连接。
当连接器100处于断开位置时，如图3a所示，将流体注入腔室19中，从而连接器100的公部件101和母部件102浸没在流体中。
然后移动连接器100的公部件101和母部件102，沿相反方向平移移动装置11、12。这些方向对应于连接器的轴线且与轴线X一致。在该步骤结束时，连接器的公部件101和母部件102从而与用于移动连接器的密封装置14、15的装置13分离，如图3b所示。
然后，用于移动密封装置14、15的装置13沿着与连接器的公部件101和母部件102的移动方向垂直的方向平移移动，以便密封装置14、15从连接器的公部件101和母部件102的移动区域中抽出。因此，沿着图3所示正交坐标系(X、Y)的Y轴进行这种平移移动，目的在于将密封装置14、15移开连接器的公部件101和母部件102。在该步骤后，本发明设备处于图3c中所示位置。
然后移动连接器的公部件101和母部件102，以使得公部件101和母部件102进行连接的方式沿相对的方向平移移动装置11、12。
在该步骤结束时，连接器处于连接位置，如图3d所示。图3d代表图2中所示的情形，再次以来自注入系统16的流体20填充腔室19。
在图3b、3c和3d中所示的所有步骤中，以使得公部件101和母部件102、更特别是连接器的针脚103、104不与水接触的方式将流体20注入腔室19中。
因此，最终步骤在于停止向腔室19中注入流体，如图3e所示。
在一段使用时间之后，一旦将连接器100相对于所述连接/断开设备定位好之后，连接器100于是可通过以下方式断开连接。
图4a对应于连接器在操作时的连接位置。在各个方面，其与图3e中所示连接器的位置对应。
当连接器100处于连接位置时，如图4a中所示，将流体20注入腔室19中，连接器100的公部件101和母部件102从而浸没在流体20中。
然后，通过沿相反的方向平移移动装置11、12，移动连接器100的公部件101和母部件102，以断开公部件101和母部件102。该方向对应于连接器的轴线并与轴线X一致。在该步骤结束时，连接器的公部件101和母部件102因而与用于移动连接器的密封装置14、15的装置13分开，如图4b所示。
然后，沿着与连接器的公部件101和母部件102垂直的方向平移移动用于移动密封装置14、15的装置13，以将密封装置14、15置于连接器的公部件101和母部件102之间。因此，沿着图4中所示正交坐标系(X、Y)的Y轴进行这种平移移动，目的在于将密封装置14、15与连接器的公部件101、母部件102朝向对方移动。在该步骤结束时，本发明设备处于图4c中所示位置。
然后，通过沿相反的方向平移移动装置11、12，移动连接器的公部件101和母部件102，使得公部件101和母部件102与密封装置14、15接触。
在该步骤结束时，连接器处于断开位置，如图4d所示。
在图4b、4c和4d中所示的所有步骤中，以使得连接器的公部件101和母部件102不与连接器周围的水接触的方式将流体持续注入腔室。
因此，最终步骤在于停止流体注入，如图4e所示。
在连接或断开连接器后，所述连接/断开设备可与连接器松开。这避免原地保留该设备，从而使得该设备能够用于另一连接/断开操作，或者在需要时将其从水中取出进行维护。
接下来，参照图5至图8具体描述用于移动连接器的公部件101和母部件102的装置11、12，用于移动密封装置14、15的装置13，以及接收来自注入系统16的流体的腔室的不同可能实施例。在这些图5至图8中，未示出注入系统6。
图5示出用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12的一个实施例。
在该实施例中，用于移动连接器100的公部件101的装置11包括：第一齿条110以及用于通过其齿条110驱动用于移动该公部件的所述装置11的第一传动齿轮111。
而且，用于移动连接器的母部件102的装置12包括：第二齿条120以及用于通过其齿条120驱动用于移动该母部件的所述装置12的第二传动齿轮121。
为保证公部件101和母部件102沿相反方向的同步的平移移动，这两个传动齿轮111、121彼此啮合。
这两个传动齿轮111、121优选是相同的。在这种情况下，传动齿轮111、121因此具有相同的直径和相同数目的齿，这使得可以保证连接器100的两个部件101、102以相同速度进行相同的移动。
在该实施例中，用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12因此彼此连接，以保证连接器的两个部件101、102的同步移动。
利用该实施例，因此可设置致动装置(未示出)，仅作用于这两个传动齿轮111、121之一，以移动装置11和装置12。这些致动装置包括例如与所述连接/断开设备分离的远程控制的水下机器人。
另外，可设想这两个传动齿轮未耦合，因此独立驱动每个传动齿轮。
而且，传动齿轮111、121使得对其施加的作用力得以降低，这使得能够使用功率较低的致动装置，以作用于传动齿轮。
如图6中所示，而且可在用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11和装置12之间安装回复装置17，例如弹簧。
该回复装置17提供回复力，在用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11和装置12未受到外部作用时，该回复力将连接器100的公部件101和母部件102朝向对方移动。
因此，如果带有密封装置14、15的装置13位于连接器100的公部件101和母部件102的移动区域之外，则这两个部件101、102被自动置于连接位置。
而且，如果带有密封装置14、15的装置13位于连接器100的公部件101和母部件102之间，则该公部件101和母部件102被自动置于断开位置。
这保证连接器的公部件和母部件不与水接触。
除了这些回复装置使得设备1的操作更加可靠之外，由于有些操作自动进行，所以这些回复装置使得必须通过水下机器人促使装置11、12进行动作的连接/断开操作的数量能够得到限制。
特别而言，回复装置17可与参照图5所述的实施例组合安装，该实施例使用齿条110、120以及传动齿轮111、121。在这种情况下，回复装置17仅能进行连接而不用于断开。另一方面，断开和取出所述插头14、15需要所述齿条和传动齿轮。
图7示出本发明设备中包括的用于移动连接器100的公部件101和母部件102的密封装置14、15的装置13的实施例。
该装置13包括隔离器131，该隔离器131置于所述装置13的一端且用于同时与用于移动连接器的公部件101和母部件102的装置11、12接触。
为保证隔离器131同时与连接器的公部件101和母部件102接触，该隔离器具有关于装置13的移动方向对称的形状，该移动方向与装置13的纵轴线一致。
例如，隔离器131可具有三角形形状。在这种情况下，作用于装置13上的作用力F1根据以下等式转变为对用于移动连接器的公部件101和母部件102的装置11、12的作用力F2：
F2＝F1/(2*cos(a))。
角度a是该三角形中经过其顶点的对称轴与该三角形中经过该顶点的任一边之间的夹角，该顶点用于与用于移动连接器的公部件101和母部件102的装置11、12接触。图7中示出该角度a。
还设有回复装置(未示出)例如弹簧，该回复装置安装在设备1的框架与用于移动连接器的公、母部件的密封装置14、15的装置13之间。更具体而言，选择这些回复装置，使得这些回复装置当密封装置14、15脱离连接器100的公部件101和母部件102时自动拉出密封装置14、15。
为实现公部件101和母部件102的脱离，设置致动装置(未示出)来作用于公部件101和母部件102。这降低了用于连接/断开连接器的公部件101和母部件102所需的操作的数量。
另外，可想到还在用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12之间设置回复装置17，如图6所示。连接器的公部件和母部件的脱离于是需要稍微更大的力来克服回复装置17的回复力。但是，这使得在回复装置使得携带密封装置14、15的装置13能够从连接器的公部件101和母部件102的移动区域取出后公、母部件能够自动连接。
另外，可想到在装置13与框架之间不具有回复装置，但在用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12之间具有回复装置17，如图6所示。用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12于是受携带密封装置14、15的装置13指挥。该装置13于是通过水下机器人中所设置的致动装置(未示出)得以激励，但是该机器人与所述连接/断开设备分离。
在另一变型中，可规定：对于用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12，以及带有连接器100的公部件101和母部件102的密封装置的装置13，所有这些通过装置(这里未示出)而被独立致动。在该变型中，因此设置三个致动器，例如由齿条和用于移动连接器的公部件的传动齿轮构成的第一致动器，例如由齿条和用于移动连接器的母部件的传动齿轮构成的第二致动器，且用于移动带有密封装置14、15的装置13的第三致动器，这两个传动齿轮相互独立。
最后，图9是所述连接/断开设备的一个变型的示意图，关于如何将流体限制在连接器的公部件101和母部件102周围。在该图中，设备1处于断开位置，而密封装置14、15未示出。
图9中所示设备包括两个腔室171、172。这两个腔室171、172中的一个腔室171包围连接器的公部件101。这两个腔室171、172中的另一个腔室172包围连接器的母部件102。当连接器100的公部件101和母部件102连接时，这两个腔室以与图1所示类似的方式形成一个腔室。
更具体而言，每个腔室171、172采用储存箱的形式，在该箱的底部设置连接器的公部件或母部件，这取决于不同的腔室。每个腔室171、172具有位于相应腔室171、172的底部对面的出口S。
这两个腔室171、172的相应出口的尺寸使得这两个腔室可以相互嵌套。
通过腔室171、172中由字母“E”表示的流体入口，以注入系统(未示出)提供的流体填充这两个腔室171、172两者。注入系统与关于图2实施例所描述的一致。
同样，该流体对于电连接器是电介质，对于光连接器则是在预定波长范围内光学上透明的，而对于光电连接器则即是电介质又是在预定波长范围内光学透明的。
在连接器100的连接或断开阶段中，以相对于该连接器周围的水压更高的压力注入流体，使得该流体通过出口“S”排除，而水无法通过这些开口进入。
将压力升高数巴已足够。压力升高主要取决于所用流体的粘性。该流体的粘性越高，则压力增加可以越低。
还设置用于移动密封装置14、15的装置13。它们与上文中描述的装置13的各个实施例中的任一个一致。但是，每个密封装置14、15的尺寸必须适应相关腔室171、172的出口“S”的尺寸。
最后，在一个变型中，可想到不设置腔室191、192、171、172用于限制连接器的公部件101和母部件102周围的流体20。
在这种情况下，流体必须以相对于连接器周围的水更高的压力注入公部件101和母部件102周围，以将公部件101及母部件102与水隔离。
将压力升高数巴已足够，适应所采用的流体。
本发明的连接/断开设备1使用简单的低成本连接器，该连接器未在其自身内部集成复杂的致动系统。实际上，该设备的所有“致动”部件设置于连接器的外部，且在连接器置于水下时可随意回收和再利用。这有利于维护，且相比现有的水下连接器明显成本更低。
特别而言，且如图5-8中可以具体看出，用于移动连接器100的公部件101和母部件102的装置11、12不与该公部件101和母部件102集成，而是与其相互独立。实际上，安装在轨道上的板，固定在这些板上用于安装连接器100的装置23、24，齿条110、120，以及传动齿轮111、121都是与连接器100分离且置于该连接器100外部的部件。
具体而言，用于移动连接器100的公部件101和母部件102的密封装置14、15的装置13以及密封装置14、15本身与连接器100分离且置于连接器100外部。
这相比现有水下连接器(不管是否为“滚动密封”型连接器)具有明显优势。
而且，使用用作降低作用力的装置的传动齿轮或隔离器使得能够使用更小的自动水下机器人来控制连接器的连接/断开阶段。

Claims (18)

1.一种用于连接/断开带有公部件(101)和母部件(102)的水下连接器(100)的设备(1)，该设备包括用于在连接位置与断开位置之间移动所述连接器(100)的公部件和母部件中的至少之一的装置(11、12)，其特征在于，该设备还包括：用于在所述连接器(100)从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时以使得所述公部件和母部件与连接器(100)周围的水隔离的方式向所述连接器(100)的公部件(101)和母部件(102)周围注入流体(20)的注入系统(16)，该注入系统(16)在所述连接器(100)的外部。
2.根据权利要求1所述的连接/断开设备(1)，设有至少一个腔室(19、171、172)，该腔室包括：至少一个开口(E)，用于接收在所述连接器(100)从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时将所述公部件(101)及所述母部件(102)与所述连接器(100)周围的水隔离的所述流体(20)；以及用于将所述流体排出到所述腔室之外的至少一个开口(S)。
3.根据前一权利要求所述的连接/断开设备(1)，包括容纳所述连接器(100)的公部件(101)和母部件(102)的腔室(19)。
4.根据权利要求2所述的连接/断开设备(1)，包括两个腔室(171、172)，这两个腔室中的一个腔室(171)包括所述连接器的公部件(101)，而这两个腔室中的另一个腔室(172)包括所述连接器的母部件(102)，所述两个腔室(171、172)形成用于彼此嵌套的互补型公部件和母部件，每个腔室(171、172)包括：用于在所述连接器从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时接收所述流体(20)的至少一个开口(E)，以及用于在该腔室与连接器周围的水流体连通时排出该流体的至少一个开口(S)。
5.根据任一前述权利要求所述的连接/断开设备(1)，包括用于在所述连接器处于断开位置时相对于该连接器周围的水密封所述连接器的公部件和母部件的密封装置(14、15)。
6.根据前一权利要求所述的连接/断开设备(1)，其中，所述密封装置(14、15)在所述连接器外部。
7.根据权利要求5或6所述的连接/断开设备(1)，包括用于在连接位置和断开位置之间移动所述密封装置(14、15)的装置(13)。
8.根据前一权利要求所述的连接/断开设备(1)，其中，用于移动所述密封装置(14、15)的装置(13)包括隔离器(131)，该隔离器(131)用于同时与用于移动所述连接器的公部件(101)和母部件(102)的装置(11、12)接触。
9.根据前一权利要求所述的连接/断开设备(1)，其中，所述隔离器(131)具有对称形状，例如为三角形。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的连接/断开设备(1)，包括安装在所述设备(1)的框架与用于移动所述密封装置(14、15)的装置(13)之间的第一回复装置，用于在所述连接器从其断开位置进入其连接位置时移动所述密封装置(14、15)。
11.根据任一前述权利要求所述的连接/断开设备(1)，其中，
-用于移动连接器的公部件(101)的装置(11)包括第一齿条(110)以及通过该第一齿条(110)驱动用于移动所述公部件的装置(11)的第一传动齿轮(111)；且
-用于移动连接器的母部件(102)的装置(12)包括第二齿条(120)以及通过该第二齿条(120)驱动用于移动所述母部件的装置(12)的第二传动齿轮(121)。
12.根据前一权利要求所述的连接/断开设备(1)，其中，所述两个传动齿轮(111、121)彼此配合且优选是相同的。
13.根据任一前述权利要求所述的连接/断开设备(1)，包括安装在用于移动所述连接器的公部件(101)的装置(11)与用于移动所述连接器的母部件(102)的装置(12)之间的第二回复装置(17)，用于将所述公部件(101)与所述母部件(102)彼此连接。
14.根据任一前述权利要求所述的设备用于连接或断开水下电连接器(100)的公部件(101)及母部件(102)的用途，其中，用于将所述连接器的公部件(101)及母部件(102)与周围的水隔离的流体(20)是电介质流体。
15.根据权利要求1-13之一所述的设备用于连接或断开水下光连接器(100)的公部件(101)及母部件(102)的用途，其中，用于将所述连接器的公部件(101)及母部件(102)与周围的水隔离的流体(20)在预定波长范围内是光学上透明的。
16.连接/断开带有公部件(101)和母部件(102)的水下连接器(100)的方法，其特征在于，在连接器(100)从其连接位置进入其断开位置时以及从其断开位置进入其连接位置时，以使得将连接器(100)的公部件(101)及母部件(102)与该连接器周围的水隔离的方式，将连接器(100)外部的注入系统(16)注入到连接器(100)的公部件(101)及母部件(102)周围。
17.根据前一权利要求所述的连接/断开方法，其中，所述连接器(100)从其连接位置进入其断开位置以及从其断开位置进入其连接位置的步骤包括：在与所述连接器(100)的公部件及母部件的移动方向垂直的方向上移动所述连接器(100)的公部件(101)和母部件(102)的密封装置(14、15)的子步骤。
18.根据权利要求16或17中任一项所述的连接/断开方法，其中，以相对于连接器周围的水更高的压力注入所述流体(20)。
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