Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
la pr~isente .invcr-lt:iun cDrlcerlle un conllecteur enficnriiJle darls
un mili.ell fluirJe. F'ar r-~xemple~ mais noll :Lirnit,cltivernerlt~ on se .refr`~re
dans ce qui suit a un connecteur r~lect:r:iclLIe clont lr3s contacts ~ont
protiigés du miï.ieu ext6rieur, ce qu:i. perrnet clletablic ou cllinterrornpre
des conrlexions r,'"leccriquus~ m~nle lor3que le connecl;eur es-t immergé dans
un milieu liquide qui peut etre cnnducteur~
Dn conna1t dr3s connecteurs de di.Ffé,rents types spc':cialemellt
conçus pour que la fiche et la prise qui les romposent puissent ~tre
assemblées tout en étant immergées dans un li.quido.
Un cle ces connecteurs, décrit darls le brevet frlnc~,a:is 1 ~90 351,
utilise un cliaphrac,Jrne étanche qui protr~ge l~s contacts électriques de la
prisa, LDrs de l.'établissement de la connexion r'lec-trique la P;.che tra-
verse le cdiaphrat7me en le dfitruisant, On ne peut alnsi ef'f'ectuer en
immersion qulurle seule opération de raccordement de la prise e`c de l.a
fi.che~ Un tel connecteur ne peut clonc ëtre uti.lisé lorsqu~on est conclui.t
à étab].ir et à .interrompre plusieurs fois une connexion électrique en
milieu liquide,
Pour évitex cet inconvénient d~autres cDnnecteurs ont été
réalisés dans lesquels les contacts électriques de la prise sont pro-
20 tégés par un li.quirie approprié. Un pis-ton rétractable rnaintien-t ce
liquide dans ]a prise et le refoule dans un espace amenagé c7 cet eff'et
lorsque la fiche pénètre dans la prise~ Les brevets ~lS 3 50cl lclB?
3 34S ~509 4 039 24Z et 4 1~2 770 illustrent des modes de réalisatiDn
de ce type de connec,teur qui pe~vDnt etre. manipulés plusieurs fois
: consécutives -tout en restant innrnergés~
Les inconvénien-ts de ces dernie.rs dispositifs résident
dans le fait qutà chaque rmanoeuvre du connecteur une certaine quantité
: de li.quide de protection est évacuée de la priseO De plus1 lorsque des
particules solides sont en suspension clans le liquide où est immergé
30 le conrlecteur~ l~expérience montxe qu~une quantité plus ou moins
importarlte de ces particules p6nètxe dans la prise et conduit à une
détério.ration plus ou rr.oins rapide du connecteur~
~i
:
B
I,a presen-te invention propose un nouveau:connec-teur
électrique qui ne présente pas les inconvénients indiqués
ci-dessus.
Selon la présen-te invention il est prévu:un connec-
-teur enfichable dans un milieu fluide comportant:une prise
dans laquelle est menagé au moins un alésage, une fiche pour-
vue d'au moins une broche complémentaire de cet alésage, un
réservoir principal communiquant avec cet alésage et rempli
d'un produit de protection, le volume de ce réservoir variant
automatiquement pour remplir l'alésage de produit de protec-
tion lorsque la broche est retirée de l'alésage, caractérisé
en ce qu'll comporte en outre un réservoir compensateur rem-
pli de produit de protection sous une pression supérieure à
celle régnant dans le reservoir principal et des moyens de
transfert d'une quantite déterminee de produit du réservoir
compensateur vers l'ensemble reservoir principal-alésage de
la prise.
L'invention pourra être bien comprise et tous ses
:avantages apparaltront clairement à la lecture de la des-
cription qui suit de modes non limitatifs de réalisation
illustrée par les figures annexées parmi lesquelles:
- les figures lA et lB représentent schématique-
ment et en coupe un premier mode de réalisation d'une prise
et d'une fiche composant le connecteur selon llinvention,
-- les figures 2A et 2B illustrent un second
mode de réalisation de l'invention,
- les figures 3A et 3B montrent schématique-
ment un troisième mode de réalisation, et
les figures 4A a 4D concernent la réalisation
d'un obturateur fixé à l'extrémité de la prise.
Les figures lA et lB représentent le schéma de
.~ff~
2-
;
~s~z~
principe d'un premier mode de réaLisation d'une prise
1 et d'une Eiche 2.
La prise 1 est, par exemple, solidaire d'un appa~
reillage tel qu'une tête de puits immergée au fond de lleau.
,~ .
Cette prise comporte un corps-3 ayant un alesage 4 destine
recevoir la fiche 2. Dans 1'alésa~ 4 sont logees des
bagues electri~ues ou plots 5a, 5b, 5c. Trois plots elec-
¦ triques coaxiaux ont ete representés a titre d'exemple, cé
nombre n'étant nullement limitatif. Ces,contacts électri-
ques 5a, 5b, 5c sont connectés a des conducteurs électriques,
non representes pour la clarte de la ~igure. De la même
I façon, les details de construction de la prise qui sont a
i la portee du technicien ne sont pas illustres.
L'extrémite libre de la prise est équipée d'un obtu-,
rateur 6 qui sera décrit en détail ulterieurement.
' Dans le corps 3 de la prise est ménage un reservoir
principal 7 qui est ici de forme annuIaire. A l'interieur ,
de ce réservoir se deplace ~
.. , .. .. .. .. ~
-- . . .
g
un pi.5 ton ~ delimilar1t dans le réssrvoir 7 un cDmpartiment '~a qui cDm-
munique en permanencf avec le fond de l ~ aléscJLJe 4 Fiar des canaux 9 et LJn
compar timen t 7b dar)s lequel est placé un rcs-.ort; taré 10 qui f.~xsrce sDrl
action sur le pi.stc1l ~'. Des condui1:s 11, q;li. de',-~oL1chlJnt dans l~ cornpart.imer1t
7b et à l ~ extf'~rieur du corps 3, permF3 ttent de sou1ne ttre 18 pis ton 3 ù la
pression hydrostat.i.que e;<teri.eure. Comme la.prise es t prevuf3 poL1r et:rs
utilisée d~ns un milieu liquide o~l des particules soli.c1as peuvent e trf1
en suspsnsion, une mernbrane souple 12 fixée s ur le corps 3, dél.irnite un
espace clos 13 dans lequel dé.bouche e1l fait le canal 11. L.a p:ression
10 hydrosta tique du milieu extérieur es t alors transrnise au pistorl P, par
la mernbrane 12 at un liquicle tel que de l~huilf3 rempl.i.s-. an-t l~espace
ClDS 13 et le compartime1lt 7b du rsservoir princi.pal 70
I e comparti.me1lt 7a du réservoir 7 et l~a].ésage 4 de la pri.se
sont remplis d~une qraisse isDI.nte dn1lt le but est d~af;surE3r la prfJ-
tection cles cc)ntacts élecfriflues SEI, 5tJ, SC lorsq;1e la fiche 2 nlest
pas e~1lgagée dans la prise 1. Le piston ~ es t alors dans la position
représfantée en treit con-tinu à la par-tie inférieu ^e de la figure 1 Ao
La fiche 2, schématisée sur la figure 1 B~ comporte une partie
cyli.ndrique ou bInc1le 14 complémsntaile de l~alés 1ye 4 de la prise 1
20 et pourvue de borne3 électriques 15a, 15b,' 15c correspondant respecti-
vement aux plots 5a à Sc de la prise 1.
Lors de l ~ in troduc tion de la f'iche 2, la quasi to taii té de la
- graisse conlenue dans l'alésage 4 est refoulee via les canaux 9 dans le
compartiment 7a du réservDir principal 7, provoquant ainsi le dépla-
cemsnt du piston J jUSq-1e dans la position représentés en trait inter-
rompu à la partie supérieure de la figure 1 A.
En principeJ un tel con1lecteur pourrait .'onctionner indéfini~
ment si~à chaque retrait de la fiche,la totalité de la graisse restait
contenue dans la prise. En fait, et malgré la presence de l'ob-turateur 6,
30 une quantité plus ou moins importante de graisse adhère à la fiche 2
et se trouve ainsi ex traite de la prise lorsqu ' on sépare les deux parties
du conr1ecteur.
Pour pall;.er cet irlconvéniErl1: la pri.se 1 est pourvuE d~un
réservoir cnrnpensclte-lr 16, qui, dans le cas reprLisenté, est de -Forlrlc
annulaire et comporte un piston déplar5able ~7 divi~sant le réservoir
compensateur en une cham~re 16a remplie de graisse et une chambre 16b
remplic d~un li.quide tel que de l~huile, soumiF. à la pression hyclrosta~
tique du milieu extsrieur par l~interméoiaire cl~une membrane souple 1 a
qui délirnite autour d-l curps de la prise un espace étbr)che 19 erl corn-
nlunication avec la chambre 16b par des conduits 20.
Un ressort taré 21 exerce une pression sur lr pistc]n 17 pour
10 le cléplacer dans le sens correspondant ~ une diminution du volume de
la chambre 16a.
Des moyens sont prévus pour transférer, lorsque c~est néces-
saire, une certaine quantité de graisse du réservoir cornpensateur 16a
vers l'ensemole réservoir principal 7a - alésa~e 4.
La figure 1A montre un exemple de réalisation mécanique de ces
moyens de trans~ert qui compor-tent essentiellement un concluit 22 com-
muniquant à une extrémité avec l'alésa~e 4 et à l'autre extrémite avec
le réservoir compensateur 16a par l'interr~édiaire d'un clapet anti-retour
fixe 23 et de canaux 24.
Le clapst anti-retour 23 eet disposé pour permettre le trans-
fer-t de la graisse du réservoir compensateur 16a vers lr-3 conduit 22,
dans les conditions qui seront indiquées ultérieurement.
Dans le conduit 22 est placé un piston couli.ssant 25 traversé
par un conduit 26 qui débouche sur les deux faces du piston 25. Un
clapet anti.-retour 27 emp~eche le transfert de la graisse vers le réser-
voir compensateur 16a. nes butées 2~ et 29 limitent les déplacements
du piston coulissant Z5 dens le conduit 22.
La fic:he 2 est prolongée par une tiye dE manoeuvre 30 de
loncJueur adÉquate et de di.amètre notablement inférieur à celui du
conduit 22.
Lors cle la mise en servicr31 avant l.~immersior1 clu cannrr-tr.?ur,
le réservoi.r cOmpen6atC!Ir 16a~ l~alé;age 4 et 1i3 ccJncluit 22 sont
remplis de grclisse. Les pistons 8 et 17 sont dans les pDsitions repré-
sentér3s en trait con-ti.nu sur la fi.gure 1-A et 1B piston coulissan1; 25
est en appui contre la butée Z a.
Le raccu.rdement de la ficl1e 2 et de la prise 1 s~e~Pectue
comme incliqué ci-dessous au n~ayen d~un apparei~ ge approprié rappro-
chan-t les deux parties du connecteur ou par un plongeurO
La Fiche 2 est introdui.-t~ dans la prise 10 La partie cylin-
driquP 14 de la ~iche ayit cornme un piston et repousse la graisse dansle rfiservoir p.rincipal 7~ Le piston 8 se cléplace vers la gauche de la
~igure 1A, p-li3 la -tiye de manoeuvre 30 entre en contact avec le pis-
ton coulissant 25 sur lequel elle exerce url effort suffisant pour
provoquer l'ouverture du clapet Z7. Le piston 25 se déplace dans le
cond~lt 22 et prerld appui contre la butre 29. Lorsque la fiche 2 est
complè-temen-t engagée dans la prise 1, la graisse qui remplissait la
portion de conduit 22 comprise entre le piston 25 et le clapet an-ti-
retour 23 est deplacée dans la portion ds conduit 22 qui. communique
directement avec l'alésaye 4~ le pis-ton 8 est dans la position repré-
sentfie en trait interrc~rnpu sur le haut de la figure 1A et les plotsélectriques 5a, 5b, 5c sont en contact filectriaue avec les bornes 1$a~
1Sb, 15c respectivement.
Des moyens de verrouillaye non reprfisen-tés maintiennent en
contact les deux parties du connecteurO
Lorsqu'on retire la fiche Z de la prise 1, l'espace laissfi
libre par la broche cylindrique 14 est autornatiquement rempli. par la
graisse refoulfie du compartiment 7a sous l~action du piston B qui est
déplacé par le ressort 10 jusqu'à venir en bu-tée dans la position
représentée en trait continu sur la partie basse de la fi.gLIre 8.
Simult3nément sous ltaction de la pression plus élevée
régnant dans l.e réservoir compensateur 15, le clapet 23 s~ouvre laissant
passer la yraisse rl~ui rPpousse le piston 25~ le clapet taré 27 restant
f'rrmé, et remplit la porl;ior-l cls corldu;.t 22 com;-rise en-tre le pistnn 25e-t le clapet 2~ Le dsplacemerlt clu pistorl 2S injecte une quantité
d~'terminee de graicise ~ans l'alésage ~. ~sttrl quantité est égnls au
volume du cos~duit 22 cornpris en-tre le clapet 23 et le piston 25
lorsqLIe ce].ui--ci est dans la position rsprésrn-tee sur la figure 1A.
Cette quantité de graisse a été choisie au moins ~yale à csllr- sntraln~e
par la Ficht? 2 et ds pré-~érence suFfisanl;e paur qu'une pctitc quantité
de graisse soit évacués de la prise 1 à travers l~obturat~ur 6 au
rnornent clu retrclit cle la Fiche 2, CL' qui emp~che l.nLIt corpr. étranyer
t0 liquirJe ou solide de pénr3trer dans la pri.se 1 lors cle cr.~ retrait de
la Piche 2.
Pour compenser le transfert de graisse, le pistan 17 subit
un petit dsplaccmerlt vers la gauche de J.a fi.gure 1A. Lorsqu~après de
multiples conrlsxions et déconnexions le piston 17 a attein-t lcl posi-
tion représentee rn trait interrompu sur la rigure 1A, il y a lieu de
remplir à nouveau le réservoir compensateur 16a à l~aide dlun ou-ti~
approprié 4ui s~adapte sur le graisseur schématisé sn 40. Cette opé-
ratiun peut être effectuée. après avoir remnnté la prise 1 en surface
DU en la lais4ant immergée.
Pour le cas où après avoir été partiellrment extraite la
fiche 2 est à nouveau enfoncée dans la prise, il est prévu un clapet
taré 31 qui relie le réservoir principal 7a au réservoir 16a et ~ T~ite
les augmentations ùe pression dans le .réservoir prirlcipal en recyclant
une partie de la graisse dans le réservoir de coTnpensation 16aO
Ains:i qu~il apparaltra au technicien, la présence des mem-
branes 12 et 1 a permet d~utiliser le connecteur à n'importe quelle
profondeur. Toute-Fois, on ne sortirait pas du cadre de la présente
invention en remplacant ces membranes par des parois rigides, la Torce
nécessaire au rapprochement des deux parties du connecteur dépendant alors de
la proforldeur d~immersiorl et des caractéris-tiques du ressort 10 qui
peut êtrr remplacé par un ga~.
Les figures 2A et 2~ représentent un mude de réalisation selon
laquelle le réservoir de compensation es-t incorporc' dans la fiche 2 qui
est schématisée en coupe longitudinale sur la figure 2~.
La f:i.che cc~rnportf3 un c~t~nduit 122 ~Iu:i. cI~mlnlJniqOe ~ travar-7
un claFJt:-t tare 123 et cIes conduiI;s 12~1 avec le réservoir compeIlsateur
116 clon t le cnmpa:rtiment 11 Ga cc; t rernpll de graisst3. Dans cet t3xemple
de rfialir.atic)n le pi.s I:on 117 e9 t soumis- ~, l ' action d ' un gaz cornprirné
cDn tenu clans lt' comr)ar timE~Il t 1 1 6b .
Dans le corIdui t 12~ peLI t se tIéplacer un piston 125 cc:mpc1r
tant un clapet anti-re tour tart'~ 127 e It prolongé par une tige de
manoeuvre creuse 130 qui depasse cle l ' ex trémi tfi de la fi.che 2 F'our t.1uela force de ciéplacement clu pis ton 125 C:oit ind6per1dante de la prDfon-
10 deur cIIimmcrsiDn cIe la pri.se 1, la pressiDn du gaz remplissr7rlt 1~1pDrtiOn 116b d~I r~servoir 116 est simultantiment appliqu6e sur le piston
125 par l'in-term~icIiaire d'un cnnduit 132
Le fc7nctionr1stnent riu connecteur reste idt3ntlque à celui decrit
précéLIemment I..'Qvantage de ce mode de rt'3alisation réside dans le fait
que le remplis~age du réservoir compen'sa teur 11 G est facilitc puisque
généralemen t après séparation des deux parties du cDnnt3cteur la fiche 2
est rt3tnont~ie en sur1`acL- uù le rL3se~:vDir 11 6a peut éventuellL~mt3r7t I~tre
rempli r`a travers le graisseur 140.
Les rigurtJs 31\ et 39 illustrrnt un autre mode de réalisation
20 de lIinventi.on dans laquelle les mDyens de transfert de la cyraisse du
réservoir cornpenqateur 16 vers l' alésage 4 de la prise 1 comporten~t
une électrovanne 33. Celle-ci est placée en série. dans un cnnduit 39
qui met en communication le réservoir compensateur 1 G e-t l~ alésage 4 .
Cette élec trovanne compor-te un bobinage de cDmrnande 33a rel ~ r' par deux
conducteurs 35 el: 3~ à deux plo-ts 37 et 38. La fiche 2 compnr-tc deux
bornr s 1~8 e t 137 complemerItaires des plets 37 et 3 3 . Le ~ondui t 3 g a unesection d.roite calihr~e 34.
Lorsque la fiche 2 est en position dans la prise 1 cn alimente
le bDbinage 33a en énergie électrique pendant un intervalle de temps ~, t
30 déterminé. Ceci provocIue l~uuverture de l~lsctrovanIle 33 et le trans-
I'ert de la quaIltité nL':cessaire de yraisse du réservoir 16 vers l~ alé-
sage 4
Dans CE~ rnDde de réali.scltion, l'electrclvanne 337 qui e~r
llabsence cl'-mplllsi.ol1 électrique rst maintsnue fermE~e par un ressort
-taré, assure é9alement la ].imi.tation de ltaugmentEI-tion de pression darls
l'alésaye 4 CCJImile indiclue plus hautO
~ i.en entendu, Dn ne sortirait pas du cadrc de l.a presènte
i.nvention en f~isant déboucher le conduit 39 dans le réservoir prln-
cipal 7 au lieu de le faire déooucher dans l1alésage 4, au en modi.ficlrlt
le mode de réalisation se].on la figure 2 pour inco.rporer l'~:lectrovanne
et le résexvoir comperlsateur dans la fiche 2.
Il e6t également possibl.e de prcvair une butée ~1 cantre
laquelle l~. piston ~ prencl appui. après le transfert de la graissr- du
réservoiI de comper1s1tion vers l'en5emble alésage 4-réservoir principal~
- cette butée étalrL disposée de telle sorte qu'elle immobili~e lr piston~
lorsquc le volulne de la chambre 7a rempli par la graisse est supérieur
à celui de l'alésage 4 d'une quantité déterminée, Dans ces conditi.ans
il n'es-t pas nécessaire de calibrer le conduit 39 et lors du transfer-t
de graisse, il suffit d'ouvrir ltélectrovanne par télécommande jusqu'à
ce que le pis-ton B vienne en appui con-tre la butée 41.
La f.igure 4A représents~en coupe~ltobturateur 6 qui prolonge
2D la prise 1. Cet obturateur est constitué d'un matériau élastique ayant
un coef-Ficient d'al]onyement élevé l..l que, par exemple, mais non
limitativemen1;~ un r1éoprène ayant un allongel11ent de 50D à 6UO ~
Cet obturateur comporte une partie cylindrique 6a dont le
diomètre intérieur est égal à celui de l'alésage 4 de la prise 1. La
référence 6b désigne une seconde partie cylindrique don-t le diamètre
intérieur est ir,férieur 3 celui de l'alésage 4 dans un rappor-t compa-
tiole avec le cDefficient d'allongemen-t du matériau composant l'obtu-
rateur. Les deux parties cylindriques sont raccordées entre elles par
une partie conique 6c.
3~ L'ext.rémité libxe de l'obturateur est fermée par un dia-
phragme perpendiculaire à l'axe de l.'obturateur et constitué par des
portions do secteur de cercles Gd, 6e ..., ces portions étarrt: jointives
comme le montre la figure 4D qui est une vue de gauche de la figure 4~.
7~/
;3Z~
L.orsqur la -fiche 2 penr`-tre clans la prise 1~ la tiye de
m~noeuvre 3U repous3e les difPéren-tes portions 6d ~ 6k du diaphrayrne
et pénètre dans la portion 6b qui assure l'etanchéité autour de la
tige de manDeuvre 30 romme le montre l rfig-l:re 4B. Puis la fi.che 2
provoque l~expallsion de l~extrr3mité de l'obturatellr 6 et s~engaye dans
la pxise 1, l'ob-turateur 6 maintenan-t l'étanchéite autour de la por-
tion cylindrique 14, cornrne le montre la -Figure 4C~
Des mocliflcations ou adaptations pourrunt e-tre faitrs psr
le technicien sans po-;r autant sortir du cadrr3 de la pré6ente invention.
Par rxemple le connecteur pourra comportsr pl.usieurs broches ct la
prise plusi.eurs alésclges cornplémenta:irrs colnmuniquarlt comms ind:iqué
plus h~ut avec au moins un réservoir princ:i.pal et au moins un réservoir
compensateur.
nans le mode de réali.sation illustré par les Figures 1A et
1~, la dépla^ement du piston 25 est obtenu par une tige de manGeuvre 30
prolnnyeant la fiche 2. Mais on pourrait remplacer cette tige de marloeu-
vre par un électro-aimant agissant sur le piston 25 De plus, il est pos-
sible d~utiliser un piston plein 25~ le clapet 27 étant alors interposé
dans un conduit débouchant dans l~alésage.~ et dans le canal 22 au
voisinags de l'épaulemer,t 29.
Llinvention a été décrite dans son application à un connecteur
électrique à titre d~exemp].e seulement, mais elle peut éyalemerlt s'appli-
quer a tout type de connecteur ayant deux parties complémentaires em-
~oitables l~une dans l~autre, tel qulun connr-cteur de liaison mécanique
de verroui.lage et OlJ de positionnementO
