DE2347744A1

DE2347744A1 - Elektrischer unterwasser-leitungsverbinder

Info

Publication number: DE2347744A1
Application number: DE19732347744
Authority: DE
Inventors: Douwe Devries; Paul Clifton Koomey
Original assignee: C Jim Stewart and Stevenson Inc
Current assignee: C Jim Stewart and Stevenson Inc
Priority date: 1972-10-12
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1974-04-18
Also published as: JPS4993889A; GB1436210A; SE394230B; CA981351A; FR2203184A1; US3780243A; NL7314052A; FR2203184B1

Description

C. JIM STEWART & STEVENSON, INC,» 1719 Preston Street

Houston, Texas 77002

Elektrischer Unterwasser-'Leitungsverbinder

Es ist bekannt (US-PSn 3 486 556 und 3 581 815), Unterwasserverbinder mit Teilen entsprechend Vater- und Mutterteil zur Zufuhr hydraulischer Energie und hydraulischer und magnetischer Steuersignale für die Steuerung von ünterwassereinrichtungen, wie Bohr-, Gewinnungs- und Fördereinrichtungen, zu verwenden.

Zuzüglich kann es jedoch wünschenswert sein, direkt elektrische Energie und/oder Steuersignale an die Unterwasser—

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einrichtung heranzubringen. Da die Unterwassereinrichtung über längere Zeit den ümgebungsbedingungen ausgesetzt bleibt, würden alle dem Wasser ausgesetzten elektrischen Kontakte korrodieren und zerstört werden. Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Vorrichtung zur lösbaren Herstellung von elektrischen Unterwasser-Ver bindungen bei gleichzeitigem Schutz der elektrischen Verbindungen vor den Einwirkungen des Wassers.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur lösbaren Herstellung einer elektrischen Unterwasserverbindung zwischen zwei zusammenwirkenden und voneinander lösbaren Unterwasserteilen, welche einen festen elektrischen Kontakt auf dem ersten Teil und einen beweglichen elektrischen Kontakt auf dem zweiten Teil aufweist» wobei auf dem zweiten Teil Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe der bewegliche Kontakt mit dem festen Kontakt in Verbindung gebracht oder von diesem gelöst werden kann. Eine beispielsweise auf jedem der beiden Teile vorgesehene Dichtung schützt den festen und den. beweglichen elektrischen Kontakt einerseits vor dem Wasser, erlaubt jedoch andererseits den Durchtritt des bewegliehen Kontakts zur Herstellung bzw. Lösung der Verbindung mit dem festen Kontakt.

Ferner sieht die Erfindung eine Dichtung auf einem der Teile vor, die so angeordnet und ausgebildet ist, daß sie zwischen den Teilen und um die elktrisehen Kontakte herum abdichtet, wenn diese Teile miteinander verbunden sind.

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Weiter sieht die Erfindung eine Ausnehmung in dem ersten Teil vor, in welchem der feste elektrische Kontakt zurückversetzt angeordnet ist. Im zweiten Teil befindet sich ein Kolben und - Zylinder zur Bewegung des beweglichen Kontakts vorn oder zum festen Kontakt. Zwischen den Enden des Kolßens erstreckt sich ein Kanal für ein fluides Mittel, wobei eine isolierende wasserunlösliche Substanz die Ausnehmung, den Zylinder und den Kanal ausfüllt, derart, daß die Substanz zwischen Ausnehmung und Zylinder hin- und herbewegt vrerden kann, wenn der Kolben her- und hinbewegt wird, wobei dieser die Substanz bei der Herstellung des Kontaktes zur Seite schiebt und sie· beim Lösen der elektrischen Verbindung wieder in eine Lage bringt, in der sie den Kontakt schützt.

Nach einem Vorschlag der Erfindung ist eine nachgiebige und durchdringbare Dichtung auf jedem der beiden Teile vorgesehen, welche den festen und beweglichen elektrischen Kontakt schützt. Der bewegliche Kontakt weist eine spitze auf, welche die nachgiebige Dichtung durchbohrt, wenn der bewegliche Kontakt auf,den festen Kontakt zubewegt wird, und wobei die -Dichtungen den festen und den beweglichen Kontakt wieder abschließen, wenn der bewegliche Kontakt zurückgezogen wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

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Auf diesen ist»

Pig. 1 eine geschnittene Teilansicht von der Seite zweier zusammenwirkender Unterwasserteile, welche eine elektrische Unterwasserverbindung in geschlossener Stellung zeigt;

Fig. 2 die gleiche Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 bei unterbrochener Unterwasserverbindung;

Fig. 3 eine geschnittene Teilansicht von der Seite einer anderen Ausführung form der Erfindung bei geschlossener elektrischen Kontakt; und

■ Fig. 4 die gleiche Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 3 bei unterbrochenem elektrischen Kontakt

Die Figuren 1 und 2 zeigen in bevorzugter Ausführungsform die Vorrichtung Io gemäß der Erfindung, bei welcher zwei zusammenwirkende und voneinander lösbare Unterwasserteile 12 und 14 in miteinander verbundener Stellung gezeigt sind. Die Teile 12 und 14 können verbunden und getrennt werden und herkömmlicher Bauart (z.B. gemäB US-PS 3 486 556) sein. Eines der Teile, z.B. Teil 12, kann das Mutterteil der Verbindung sein, stationär und fest unter Wasser eingebaut und mit der (nicht gezeigten) Unterwassereinrichtung verbunden sein, auf welche die elektrische Energie oder die Steuersignale von oberhalb des Wassers übertragen werden sollen. Das zweite Teil 14 kann

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das bewegliche und Vaterteil aar Verbindung sein, welches austauschbar ist und von der Wasseroberfläche her gehoben und gesenkt und mit dem ersten Teil 12 lösbar verbunden werden kann.

Das Teil 1*? weist einen herkömmlichen elektrischen Anschluß 16 zum Anschließen eines elektrischen zur Wasseroberfläche führenden Leiters (nicht gezeigt) auf, über den die elektrische Energie oder die elektrischen Steuersignale zur Unterwassereinrichtung gelangen. Ebenso weist da3 Teil 12 einen elektrischen Anschluß 18 auf, der die elektrische Energie oder die Steuersignale vom Anschluß 16 im Teil 14 empfängt und seinerseits mit der Ünterwassereinrichtung verbunden ist.

Das Teil 12 weist eine Ausnehmung 2o auf, die so angeordnet ist, daß sie mit Teil 14 ineinander greift,, wenn die Teile 12 und 1*1 der Unterwasser verbindung miteinander verkoppelt sind. In der Ausnehmung 20 befindet sich ein fester elektrischer Kontakt 22, beispielsweise ein Rundkontakt, der auf einem isolierten Stab 24 angebracht und über eine elektrische Leitung 24' mit dem elektrischen Anschluß 18 verbunden ist. Der Kontakt 22 ist gegenüber der Anschlußfläche 26 des Teils 12 in der ausnehmung 20 zurückversetzt angeordnet.

Das Teil 14 weist einen beweglichen elektrischen Kontakt, etwa in Form eines Ringes auf, welcher über eine elektrische Leitung 32 mit dem elektrischen Anschluß 16 verbunden ist und so mit der Quelle der elektrischen Energie oder der Steuersignale an der Wasseroberfläche in Verbindung steht. Ferner sind geeignete Mittel vorgesehen, über die

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der elektrische Kontakt 30 gehaltert und zur Herstellung und zum Lösen der Verbindung mit dem festen elektrischen Kontakt 22, also zur Herstellung und Lösung der elektrischen Unterwasserverbindung, bewegt wird. Der bewegliche Kontakt 30 wird vorzugsweise von einem kolben 34 getragen, der in einem Zylinder 36 beweglich ist. Der Kolben weist Fortsätze 35 und 37 auf, welche in Zylinderfortsätzen 39 und 4l beweglich sind. Der Zylinder % ist auf die Ausnehmung 20 und den festen kontakt 22 axial ausgerichtet wenn die beiden Teile 14 und 16 miteinander gekuppelt sind. Geeignete Hydraulikleitungen 38 und 40 sind zu beiden Seiten des Kolbens 30 angeschlossen und bewegen den Kolben über eine geeignete hydraulische Steuerung (nicht gezeigt) hin und her, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 30 und 22 hergestellt oder unterbrochen wird.

Auf einem der beiden Teile, verzugsweise auf Teil 14, ist eine Dichtung 51 angebracht, welche zwischen den Teilen 12 und 14 um die Ausnehmung 20 und den Zylinder 36 herum dichtet, wenn die Teile 12 und 14 miteinander verbunden sind, so daß der Eintritt von Wasser in die Verbindung verhindert ist.

Da sich jedoch das Mutterteil 12 in der Regel für längere Zeit stationär auf dem Wassergrund in der Nähe der zu versorgenden Einrichtung befindet, und sein Gegenstück, das Vaterteil 14 aus den verschiedensten Gründen gehoben und abgesenkt wird, wobei die Verbindung mit Teil 14 gelöst ist, würde in diesem Fall die Dichtung 51 die elektrischen kontakte 22 und 30 nicht vor dem Wasser schützen.

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Deshalb ist in der bevorzugten Ausführungsform eine isolierende, nicht wasserlösliche Silikonverbindung 50, beispielsweise die unter dem Namen DC von Dow-Corning in Handel gebrachte, vorgesehen, welche die Ausnehmung 20 und die Fortsätze 39 und 41 des Zylinders 36, in welchen sich die KoIbenfortsätze 35 und 37 bewegen, ausfüllt. Das Teil 14 kann zwischen der Berührfläche 27 und dem beweglichen Kontakt 30 eine Ausnehmung 21 aufweisen, die ebenfalls mit der Substanz 50 ausgefüllt sein kann. Die Substanz 5.0 schützt die elektrischen Kon-t takte 22 und 30 auch dann, wenn die Teile 12 und 14 voneinander gelöst und dem Wasser ausgesetzt sind. Die Substanz 50 füllt die aus den Ausnehmungen 20 und 21 und dem Zylinderfortsatζ 39 gebildeten Hohlräume aus und verhindert den Eintritt von Wasser. Ferner ist ein Verbindungskanal mit den Abschnitten 52 und 54, vorzugsweise in den Kolbenfortsätzen 35 und 37, vorgesehen. Zweck dieses Kanals ist es, eine Verlagerung der Isolier- und Dichtungssubstanz 50 von einem Ende zum anderen des Kolbens 3¹I bzw. der Kolbenfortsätze 35 und 37 möglich zu machen, wenn der Kolben 34 bewegt wird. Wie in Fig. 2 zu sehen, sind die Ausnehmungen 20 und 21 zunächst mit der fließfähigen Silikonverbindung 50 gefüllt, wenn die elektrische Verbindung unterbrochen ist. Wird der Kolben 34 in Bewegung gesetzt, un den beweglichen elektrischen Kontaktring 30 in Berührung, mit dem festen Kontakt 22 zu bringen, so fließt die Isolier- und Dichtungssubstanz 5Q durch den Kanal mit den Abschnitten 54 und 52 in das Teil I¹J und den Zylinderfortsatz 4l, wie man am besten aus Fig. 1 entnimmt. Wird das Teil 14 vom Teil 12 gelöst,

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so wird der Kolben I^ zurückgezogen, wodurch wieder die Isolier- und Dichtungssubstanz 50 aus dem Teil lh durch die Kanäle 52 und 51 in die Ausnehmungen 20 und 21 gepreßt wird, wie am besten aus Fig. 2 entnehmbar, so daß der feste Kontakt 22 während der Zeit, in der die Teile 12 und 14 getrennt sind, gegenüber dem Wasser abgedichtet ist.

Die Isolier- und Dichtungssubstanz 50 deckt und schiltst also zunächst den festen elektrischen Kontakt 22, wird aus der Ausnehmung 20 gedrückt und gestattet dabei den Eingriff der Kontakte 30 und 22, und kann bei Unterbrechung der elektrischen Verbindung ,wieder in die Ausnehmung 20 zurückgebracht werden.

Die elektrische Leitung 32 kann einen gewendelten Abschnitt 31 aufweisen, welcher das Vor- und Zurückschieben des beweglichen Kontaktes 30 gestattet, und kann ferner einen starren Abschnitt 33 aufweisen, um den herum der Kanal 52 im Kolben 3** hin und hergeht, so daß eine Beschädigung des Leiters 32 beim Hin- und Hergehen des Ktjlbens ~5k verhindert ist.

Neben der eben beschriebenen gibt es noch weitere Ausführungsformen der Erfindung, von denen eine in den Figuren 3 und *1 dargestellt ist, wobei gleiche Teile wie in den Figuren 1 und 2 gleiche Bezugsnummern mit einem Index "a" erhielten. In der Ausführungsform der Figuren 3 und k 13t die isolierende SiIikonverbindung durch eine Dichtung 60 am Teil 12 und eine entsprechende Dichtung am Teil I¹J ersetzt. Die Dichtungen 60 und 62 können aus

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jedem geeigneten nachgiebigen und mechanisch durchdringbaren Dichtungsmaterial, wie beispielsweise Gummi, Plastik oder Neopren, bestehen. Der bewegliche elektrische Kontakt 64 weist eine Spitze 66 auf, die vom Kolben 34 a durch die Dichtungen 60 und 62 gedrückt und in elektrische Verbindung mit dem feststehenden elektrischen Kontakt 68 gebracht wird. Die elektrische Verbindung wird gelöst, indem der Kolben 34 a zurückgezogen wird, wobei beim Zurückziehen des spitzen elektrischen Kontakts 64 die Dichtungen 60 und 62 die durch die Spitze 66 erzeugte öffnung verschließen und so die elektrischen Kontakte 64 und 68 beim Trennen der Teile 12 und 14 vor dem Wasser schützen.

Zusammengefaßt schafft die Erfindung eine lösbare "UnterwasServerbindung bestehend aus zwei voneinander trennbaren Teilen, wobei das erste einen festen elektrischen Kontakt und das zweite einen beweglichen elektrischen Kontakt und eine Einrichtung zur Bewegung des beweglichen Kontakts vom und zum feststehenden Kontakt.aufweist. Ferner weisen beide Teile durchdringbare Dichtungsmittel auf, welche die elektrischen Kontakte einerseits vor dem Wasser schützen, andererseits jedoch den Durchgang des beweglichen Kontakts vom und zum feststehenden Kontakt gestatten. Hierzu sieht die Erfindung einen Kolben:und Zylinder auf dem zweiten Teil für die Bewegung des beweglichen Kontakts zur Herstellung und zur Lösung der elektrischen Verbindung vor. Ferner schafft die Erfindung einen Kanal zwischen beiden Enden des Kolbens, durch den eine fließfähige, wasserunlösliche Isoliersubstanz hin- und hergeht, wenn der Kalben her- und hinbewegt wird.

- Patentansprüche 408816/0770

Claims

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Patentansprüche

J Vorrichtung zur lösbaren Herstellung einer elektrischen Unterwasser verbindung, gekennzeichnet durch ein unter* Wasser'verbleibendes Teil (12a), ein ins Wasser absenkbares mit dem ersten Teil zusammenwirkendes zweites Teil (I¹Ia), einen feststehenden Kontakt (68) am ersten Teil, einen mit dem-festen Kontakt (68) zusammenwirkenden beweglichen elektrischen Kontakt (64) am zweiten Teil, einen am zweiten Teil (I¹I) angebrachten und von der Wasseroberfläche botfe'tigbaren hydraulischen Kolben (3*la) und Zylinder (36$ zur Bevregung des beweglichen Kontaktes (6¹O zum und vom festen Kontakt (68) und von beweglichen Kontakt durchdringbare, isolierende wasserunlösliche Dichtungen (6o, 62) an den beiden Teilen (12a, l^la) zum Schuts der Kontakte vor den V/asser bei getrennten Teilen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt eine Spitze (66) zum Durchdringen der Dichtungen (60, 62) aufweist.

3. Vorrichtung zur lösbaren Herstellung einer elektrischen Unterwasserverbindungj gekennzeichnet durch ein unter Wasser verbleibendes> mit einer Ausnehmung (20), und einem feststehenden elektrischen Kontakt (22) in der Ausnehmung,versehenes Teil (12) und ein von der Wasseroberfläche absenkbares, mit dem ersten Teil (12) lösbar zusammenwirkendes zweites Teil (I¹I), welches einen hydraulischen Zylinder(36), einen in dem Zylinder -beweglichen Kolben (3¹I), von der Wasseroberfläche betätigbare, der Bewegung des Kolbens dienende Steuereinrichtungen, einen zur Bewegung

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vom und zum feststehenden Kontakt mit dem Kolben verbundenen beweglichen elektrischen Kontakt (30), einen die Ausnehmung (20) mit einem Zylinderfortsatz (41) verbindenden Kanal (52,5*0 zwischen beiden Enden des Kolbens und eine die'Ausnehmung (20), die Zylinderfortsätze (39,41) und de» Kanal(52,5¹i) ausfüllende, vom beweglichen Kontakt durchdringbare, elektrisch isolierende und dichtande, wasserunlösliche fließfähige feste Substanz (50) aufweist.

H, Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die flexible Ausbildung eines mit dem beweglichen Kontakt (30) verbundenen, im Kanal (52) sich erstreckenden Kabelteiles.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine am zweiten Teil (I¹J) befindliche, den Zylinder (39) umgebende, gegenüber dem ersten Teil (12) die Ausnehmung (20) dichtend umgreifende, feste und isolierende Dichtung (51).

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im zweiten Teil (14) zwischen dem Kolben und der im ersten Teil (12) befindlichen Ausnehmung (20) vorgesehene Ausnehmung (21) zur Aufnahme der isolierenden und dichtenden Substanz (5o).

21. September 1973/955d

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