NO336751B1 - Kontaktsett for vanntett elektrisk forbindelse - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse gjelder en brønnhodesammenstilling som omfatter et kontaktsett for å utføre en optisk og/eller en elektrisk forbindelse under vann eller i våte eller ugjestmilde omgivelser.

Optiske fibere bruke hyppig for kommunikasjonsformål, og det er ofte nødvendig å utføre optiske skjøter mellom endene av slike fibere. Dette innebærer vanligvis at man bringer to kontaktsettkomponenter sammen, idet hver komponent understøtter sin respektive fiber, hvoretter man bringer endene mellom komponentene sammen slik at fibrene får kontinuitet. I tilfelle hvor man har undervannskontakter er det kjent at man lar komponentene i kontaktsettet få endeforseglingsanordninger slik at fiberendene blir beskyttet fra miljøet utenfor når komponentene er frakoplet, og hvor denne forsegling av endene åpner opp når forbindelsen skal etableres, slik at man tillater passasje av en av fiberendene gjennom forseglingen for å etablere den optiske forbindelse.

Fra patentskriftet WO 02/39169 er det kjent en undervannsoptisk fiberforbindelse som danner et kontaktsett og hvor en første kontaktkomponent har en sonde eller "hanndel", mens en andre kontaktkomponent har et kammer eller en "hunndel" som inneholder olje av optisk kvalitet og er lukket av et fjærspent skyttelstempel. Hanndelen i den første komponent er også lagt inn i et kammer som inneholder olje av optisk kvalitet og er etablert i en foroverspent fjær skyttel. Når kontaktkomponentene fører sammen til gjensidig kontakt i kontaktsettet skyves skyttelen bakover av fronten på en plugg i den andre komponent, slik at hanndelen kommer ut fra den forseglede omgivelse som skyttelen danner og føres inn i tilsvarende forseglede omgivelse som den andre komponent danner. På denne måte skyver hanndelen skyttelstempelet tilbake i den andre kontaktkomponent. Når så hanndelen er inne i det oljefylte kammer i den andre kontaktkomponent og med fortsatt inngrep mellom kontaktkomponentene, fører en frontdel av hanndelen fremover, samtidig med at en hylse på hanndelen hindres fra ytterligere fremoverbevegelse, og dette lar et optisk element føres frem sideveis fra hanndelen og etablere en optisk forbindelse med et optisk element i den andre kontaktkomponent. I dette kjente system kan skyttelen i den første komponent føres glidende inn i et hus. Når kontaktsettet er i frakoplet stilling er skyttelen holdt tilbake i huset, idet dette har en skjermdel som rager fremover på skyttelen. Skjermdelen tjener således til å beskytte skyttelen fra å beveges tilbake utilsiktet og da ødelegge den tettende integritet overfor omgivelsene utenfor. Imidlertid innebærer dette at husets fremoverrettede skjermdel også må motta den andre komponents plugg aksialt før den fremre del av pluggen får inngrep med den fremre del av skyttelen og fører hanndelen inn i den andre komponent. I helt sammenføyd stilling i kontaktsettet og ved tidspunktet når skyttelen og pluggens interne komponenter er sammenkoplet for å etablere optisk forbindelse har den fremre del av skjermdelen en betydelig aksial avstand fra den fremre del av pluggen, og denne overlapping av skjermdelen og pluggen består av den aksiale lengde av den førstnevnte i hvilken pluggen først får inngrep for å danne kontakt flate mot flate med skyttelen, og i tillegg en ytterligere lengde for pluggens komplette inngrep med huset i den første komponent for å etablere den optiske forbindelse. I mange tilfeller har man imidlertid en begrensning av hvor stor overlapping man kan tillate.

Tilsvarende anordninger hvor en skyttel er trukket tilbake inne i et hus som rager fremover og fører skyttelen ut, er kjent fra patentskriftene WO 86/02173 og WO 99/31540.

Det er kjent fra EP-A-0538089 å tilveiebringe et kontaktsett for å danne en optisk forbindelse under vann eller i en våt eller ugjestmild omgivelse, som omfatter første og andre kontaktkomponenter som i aksial retning kan føres til inngrep med hverandre for å etablere den optiske forbindelsen; idet den første kontaktdel har relativt bevegelige deler for relativ bevegelse for å tillatte den optiske forbindelse å bli etablert når den første og den andre kontaktkomponent griper inn i hverandre, og som dessuten har frigjørbare holdemidler for å hindre slik relativ bevegelse, der den andre kontaktkomponenten har en frontdel.

Oppfinnelsen er angitt i patentkravene.

I et første aspekt er det fremskaffet et kontaktsett for etablering av en optisk forbindelse under vann eller i våte eller ugjestmilde omgivelser, med en første og en andre kontaktkomponent som i aksial retning kan føres til inngrep med hverandre for derved å etablere den optiske forbindelse, idet den første kontaktkomponent har deler som kan beveges relativt i forhold til hverandre slik at den optiske forbindelse kan etableres når den første og den andre komponent er i inngrep, og med løsbare holdemidler for å hindre slik relativ bevegelse.

Holdeanordningen eller -mekanismen innebærer at de deler som kan beveges i forhold til hverandre i den første kontaktkomponent kan låses sammen når komponentene ikke er i inngrep, hvorved risikoen for tilfeldig bevegelse som kan ødelegge integriteten av den første komponent reduseres. En slik tilfeldig situasjon kan unngås uten dermed bruk av for eksempel en foroverragende skjerm.

Det optiske kontaktsett kan være særlig anvendelig når det gjelder å etablere optisk kommunikasjon med et opphengsystem for en brønnhodesammenstilling, for eksempel når man ønsker å utføre en horisontal forbindelse inn i et slikt system og med den ene kontaktkomponent anordnet horisontalt i veggen for opphengsystemer, idet det rom som er tilgjengelig for komponentene for aksial overlapping er begrenset av den radiale tykkelse av veggen. Kontaktsettet kan brukes uten den andre kontaktkomponent i veggen og med den første kontaktkomponent radialt utenfor denne når kontaktsettet er frakoplet. Den bevegelige del av den første komponent, som må forflyttes for å etablere den optiske forbindelse, kan posisjoneres for å danne den fremste del av komponenten, og dersom den er holdt på plass ved låsing vil den ikke tilfeldigvis kunne aktiveres selv om den har en slik fremskutt posisjon. Den totale aksiale overlapping mellom kontaktkomponentene når de er ført til inngrep med hverandre kan reduseres sammenliknet med kontaktsettet ifølge patentskriftet WO 02/39169 og uten risiko for å ødelegge forseglingsintegriteten.

Det er også fremskaffet en sammenstilling for et brønnhode og omfattende et radialt indre element med en optisk fiber ført inn i elementet, et radialt ytre element og et kontaktsett som angitt her, idet dette kontaktsett tjener til å etablere optisk forbindelse med den optiske fiber. Det radialt indre element kan for eksempel være et røroppheng, mens det radialt ytre element kan være et oppkveilingslegeme.

Fortrinnsvis er den første kontaktkomponent holdt på plass i det radialt ytre element, og den andre kontaktkomponent er holdt på plass i det radialt indre element.

Det optiske kontaktsett kan være anvendelig også i andre situasjoner hvor det rom som er tilgjengelig for minst én av kontaktkomponentene er begrenset. Det kan for eksempel være anvendelig i en sammenstilling for et brønnhode hvor kontaktsettet danner en vertikal forbindelse i et røroppheng, siden en relativt kort aksial overlapping av kontaktkomponentene i den øvre vegg av dette røroppheng vil kunne passe sammen og hjelpe til å etablere et rom for komponentene på undersiden av kontaktsettet.

I foretrukne anordninger kan den optiske forbindelse i form av kontaktsettet etableres i en omgivelse som er beskyttet av fluidmedia så som gel eller olje eller liknende.

De deler som er bevegelige i forhold til hverandre hører til den første kontaktkomponent og kan være bevegelig sideveis i forhold til hverandre eller dreiemessig, men er fortrinnsvis aksialt relativt bevegelige. De deler som er relativt bevegelige i forhold til hverandre omfatter en skyttel og et feste for denne, særskilt et hus, og skyttelen er bevegelig bakover i forhold til festet for å etablere det optiske kontaktsett. Følgelig kan skyttelen være holdt på plass til festet når den første kontaktkomponent ikke er i inngrep med den andre kontaktkomponent, slik at den ikke tilfeldigvis kommer til å føres tilbake og derved ødelegger komponentenes integritet der de ligger beskyttet i dens indre. Ved punktet når holdemidlene frigis blir imidlertid skyttelen bevegbar bakover.

I foretrukne arrangementer er denne gjerne slik at skyttelen omfatter et første optisk element for forbindelse med et andre optisk element som inneholdes i den andre kontaktkomponent, idet dette arrangement er slikt at det første optiske element under det gjensidige inngrep mellom den første og andre kontaktkomponent rager utover fra skyttelen i den hensikt å etablere den optiske forbindelse med det andre optiske element. Det innses at man ved å ha en holdemekanisme i skyttelen i forhold til dens støtte vil dette hindre den i først å bevege seg slik at det første optiske element rager ut fra den.

Det vil generelt være ønskelig for både den første og den andre kontaktkomponent og deres deler å få en riktig flukting under inngrepet til å etablere forbindelse. Fortrinnsvis har disse komponenter og deres deler sine respektive innrettings- eller styredeler foran. I foretrukne utførelser er en av komponentene som for eksempel den første utrustet med en reseptor i form av et opptaksrom for å ta imot en fremre del av den andre komponent, i dette tilfelle den andre. Man har gjerne utformet disse styreelementer i form av en aksial styrekile på den ene komponent og en tilsvarende aksial utsparing eller et styrespor på den andre komponent. Kilen eller sporet kan være anordnet på innerveggen i opptaksrommet og med den andre styrekomponent på ytterveggen på frontdelen av den kontaktkomponent som skal mottas.

I den foretrukne utførelse kan skyttelen for den første komponentdel ha opptaksrommet eller reseptoren hvor den fremre del av den andre komponent mottas under sammenkoplingen. Følgelig vil dette opptaksrom være en del av skyttelen.

Holdemekanismen med sine komponenter er fortrinnsvis anordnet for å frigi de deler som kan beveges i forhold til hverandre og hører til den første kontaktkomponent, ved sideveis bevegelse av disse holdeelementer. I tilfelle man har en skyttel som kan beveges bakover på en støtte for å etablere den optiske forbindelse kan holdeorganene eller -mekanismen strekke seg sideveis mellom skyttelen og støtten for å holde disse sammen. Sidebevegelsen av holdeorganene for å frigi delene som kan beveges i forhold til hverandre er fortrinnsvis en radial innoverrettet bevegelse. I de utførelser som har en skyttel som kan beveges bakover i forhold til en støtte, kan denne støtte omfatte et hus anordnet radialt utenfor skyttelen. Huset kan være slik at det bare tar opp en bakre del av denne skyttel i frakoplet tilstand i kontaktsettet, idet skyttelen da rager forover foran huset. Den bakre den kan være relativt kort, for eksempel mindre enn halvparten av totallengden for skyttelen.

En holdevirkning kan også utføres ved å la de enkelte overflater som vender mot hverandre aksialt komme i kontakt med hverandre, og holdemekanismen kan da for eksempel ha en flate som vender bakover og blir liggende an mot en foroverrettet tilsvarende flate. I en foretrukket anordning er holdemekanismen på selve skyttelen og har en bakoverrettet flate for inngrep med en foroverrettet flate på støtten, i dette tilfelle huset.

Holdemekanismen kan være frigjørbar ved hjelp av en aktivator eller liknende som kan arbeide eksternt i forhold til kontaktsettet eller være fjernbetjent. Slik kan altså en frigjøring av holdemekanismen utføres ved det punkt når komponentene som danner kontaktsettet skal føres til inngrep med hverandre. Fortrinnsvis frigis mekanismen ved inngrep med den andre komponent. På denne måte kan en frigjøring utføres automatisk under sammenføringsprosessen. Arrangementet er fortrinnsvis slik at den andre del av kontaktsettet, nemlig den andre kontaktkomponent, presser holdemekanismen aksialt for å utføre en slik frigjøring av de deler som kan beveges i forhold til hverandre.

Holdemekanismen kan også ha en holdefrigjøringsdel og en holdedel, idet disse deler samvirker for å utføre frigjøring av de deler som kan beveges i forhold til hverandre og hører til den første kontaktkomponent. Følgelig kan holdemekanismen frigi en del som virker på de deler som utfører holdingen for å bevirke at mekanismen frigir de deler som kan beveges i forhold til hverandre. Den del av holdemekanismen som frigjør låseinngrepet eller holdingen kan presses aksialt bakover, fortrinnsvis av den andre kontaktkomponent for å bevirke at denne del utfører sin frigjøring. Dette kan for eksempel oppnås ved at minst én slik frigjøringsdel og den del som har en overflate som er avskrådd i forhold til aksialretningen egner seg i en slik type arrangement, hvor den aksiale bevegelse kan brukes til å utføre sideveis bevegelse og således frigjøre denne del som inngår i holdedelen. I en foretrukket utførelse har denne del en skråstilt flate, men ellers kan den ha en frontoverflate som er beregnet for inngrep med den andre kontaktkomponent og bak kan den ha en del som samvirker med holdemekanismen. Denne mekanisme er fortrinnsvis ettergivende spent i retning forover. Når den altså presses bakover mot forspenningskraften vil den kunne frigi holdemekanismen.

I den utførelse hvor skyttelen har et opptaksrom med en reseptor for å motta en fremre del av den andre komponent er frontdelen fortrinnsvis anordnet for inngrep med holdemekanismen under innføringen av den fremre del i opptaksdelen, for å frigi holdemekanismen. Den del av denne mekanisme som er ført til inngrep med frontdelen av den andre komponent er fortrinnsvis anordnet mot den bakere del av opptaksrommet. I den foretrukne versjon hvor en holdemekanisme har en utløsedel og en låsedel vil førstnevnte fortrinnsvis strekke seg inn i opptaksdelen for å kunne få inngrep med den andre komponent, for eksempel for å bli presset aksialt bakover og bevirke at holdedelen frigir de deler som er bevegelige i forhold til hverandre.

I et andre aspekt har man kommet frem til en kontaktsammenstilling i form av et kontaktsett og innrettet for å etablere en optisk forbindelse under vann eller i våte eller ugjestmilde omgivelser, omfattende: En første og en andre kontaktkomponent som kan føres til gjensidig inngrep for å etablere den optiske forbindelse, idet den første komponent har et hus og en sonde, hvilken sonde er ført inn i en skyttel og hvor skyttelen er bevegbar aksialt bakover i forhold til både huset og sonden, og hvor den andre komponent har et kammer som inneholder et fluidmedium for opptak av sonden under det gjensidige inngrep mellom komponentene, kjennetegnet ved at den andre komponent under slikt inngrep engasjerer skyttelen og sonden for å føre dem fremover i forhold til skyttelen selv og inn i kammeret i den andre komponent for å etablere den optiske forbindelse, og hvor skyttelen rager fremover i forhold til huset i den frakoplede tilstand for kontaktsett.

I den utstrekning huset overlapper aksialt den andre komponent når kontaktsettet med de to komponenter er ført i inngrep er redusert eller helt fjernet sammenliknet med de kjente kontaktsett hvor skyttelen er holdt tilbake i et hus som rager fremover i forhold til denne skyttel. Kontaktsettet er derfor fordelaktig i situasjoner hvor man har en begrenset plass for aksial overlapping.

Skyttelen føres fortrinnsvis forover i forhold til huset i inngrepstillingen av kontaktsettet, og når den har beveget seg bakover igjen i forhold til huset vil den fremdeles rage noe foran det på forsiden. I en slik utførelse og siden huset ikke har noen aksial overlapping med den andre komponent når komponentene er i inngrep med hverandre vil det ikke være noe behov for noe rom rundt den andre komponent for opptak av huset.

I foretrukne utførelser kan det være slik at skyttelen har en styredel på forsiden, mens den andre komponent har en styredel på sin forside, slik at disse styredeler under gjensidig inngrep av komponentene kommer i inngrep med hverandre og overlapper aksialt. Innrettingen i riktig retning og til flukting kan således tilhjelpes av skyttelen, i stedet for dennes hus.

Som gjennomgått ovenfor kan kontaktsettet brukes som en del av et brønnhode i en sammenstilling hvor den første komponent i kontaktsettet er holdt på plass i et radialt ytre element, så som en oppkveilingsdel, mens den andre komponent er holdt på plass i et radialt indre element, så som et oppheng. Kontaktsettet ifølge dette andre aspekt er særlig anvendelig når det gjelder slike sammenstillinger, hvor det tilgjengelige rom i det radialt indre element er begrenset.

I de utførelsesformer hvor skyttelen og den andre komponent har sine respektive innrettingsdeler foran på frontsiden, foretrekkes at når komponentene er i gjensidig inngrep kommer styredelen av skyttelen til å strekke seg inn i det radialt indre element for inngrep med innrettingsdelen i den andre komponent.

Selv om en låsing av skyttelen i forhold til huset i tilfelle man har et kontaktsett av det andre aspekt, er å foretrekke, kan det ikke være nødvendig hvis for eksempel skyttelen er forspent til en foroverstilling ved hjelp av en relativt stiv fjær.

Det skal her innses at de forskjellige foretrukne utførelsesformer av kontaktsettet med sine komponenter, i henhold til det første aspekt også kan være å foretrekke for kontaktsettet i det andre aspekt av denne.

Den optiske sammenstilling som utgjør kontaktsettet og som hører til begge de omtalt aspekter kan brukes utelukkende til å etablere en eller flere optiske forbindelser eller kan også innbefatte elektriske kontakter for henholdsvis den eller andre komponent, og de optiske og/eller elektriske kontaktelementer i de tilhørende kontaktkomponenter er fortrinnsvis anordnet slik at forbindelsene dem imellom kan arbeide fullgodt i et område som er beskyttet av et fluidmedium, så som en gel eller olje eller liknende.

Det er også beskrevet kontaktsett for å danne elektriske forbindelser under vann eller i våte eller vanskelige omgivelser, dvs. uten at det er noen som helst optisk forbindelse mellom de enkelte kontaktkomponenter i kontaktsettet. I et tredje aspekt har man derfor kommet frem til en innretning som utgjør et kontaktsett og tilsvarer det som er i den første og andre utgave eller det som er kalt aspektet , men hvor kontakten er elektrisk lagt og ikke rent optisk.

I et fjerde aspekt har man en tilsvarende kontakt for elektrisk forbindelse hvor kontaktdelene kan koples sammen aksialt for å danne en elektrisk, dvs. mekanisk forbindelse. Den første kontaktdel har som tidligere et hus og en sonde som strekker seg inn i en skyttel og denne skyttel er slik det fremgår av den andre utførelse enn det som er kalt det andre aspekt.

De forskjellige foretrukne trekk i det første og andre aspekt og som er gjennomgått her, vil også kunne gjelde den elektriske forbindelse som dannes i kontaktsettet ifølge det tredje og fjerde aspekt, og det trekkes da referanser til elektrisk forbindelse der dette er hensiktsmessig og riktig. I foretrukne utførelser omfatter således sonden i den første kontaktdel eller det som er kalt den første komponent en elektrisk kontaktstift og en tilsvarende elektrisk kontaktsokkel eller -bøssing i den andre kontaktkomponent.

En foretrukket utførelse skal nå gjennomgås i form av et eksempel og med visning til de tilhørende tegninger, hvor:

fig. 1 viser et perspektiv av en første kontaktkomponent i et kontaktsett,

fig. 2 viser samme forfra,

fig. 3 viser et lengdesnitt i henhold til linjene III-III på fig. 2,

fig. 4 viser tilsvarende lengdesnitt IV-IV på samme figur,

fig. 5 i to deler nemlig 5A og 5B viser et lengdesnitt som tilsvarer fig. 3, men er i en større målestokk og dessuten viser de interne komponenter i den første kontaktkomponent,

fig. 6 viser i perspektiv en optisk stiftkontakt med sin situasjon når kontaktsettet er helt i inngrep,

fig. 7 viser et lengdesnitt gjennom denne stiftkontakt,

fig. 8 viser et lengdesnitt gjennom en andre kontaktkomponent og med sine interne komponenter,

fig. 9 viser et lengdesnitt gjennom den første og andre komponent før de føres sammen til gjensidig forbindelse,

fig. 10 viser et lengdesnitt gjennom komponentene i et mellomtrinn når holdemekanismen er frigjort,

fig. 11 viser komponentene når de er i inngrep med hverandre, og

fig. 12 viser en brønnhodesammenstilling hvor et slikt kontaktsett med to kontaktkomponenter er installert.

Fig. 1-5 viser således en første kontaktkomponent 1, mens fig. 8 viser en andre slik kontaktkomponent 2, idet begge tilhører det aktuelle kontaktsett. En pustekomponent 1 har et hus 4 hvor det er anordnet en skyttel 6 som kan bevege seg aksialt frem og tilbake, men er spent til en fremskutt stilling av en skyttelfjær 8. Denne fjær ligger an mot en bakvegg 10 i huset 4 og presser på forsiden mot en krage 12 som på sin side presses mot en skulder 14 i huset 4.

Skyttelen 6 har et sylindrisk skyttelhus 16 som i sin bakende 18 er festet til kragen 12 og som i sin frontende har et foroverragende ringveggparti 46 som danner et opptaksrom 20 for opptak av en plugg 22 som fører til den andre komponentdel 2 (se fig.

8). Ringveggpartiet 46 har et aksialt styrespor 44 utformet innvending.

En holdemekanisme for å holde skyttelen 6 inne i huset 4 omfatter en holdefrigjøringsdel i form av en skyttelhylse 24, og en holdedel i form av et par holdearmer 40. Hylsen 24 er tilpasset rundt det sylindriske skyttelhus 16 og har et par diametralt motsatte skyttelarmer som er opptatte i sin respektive langsgående spalte 27 i huset 16. Hver enkelt slik arm 26 har sin fremre ende utrustet med en foroverrettet første frontflate 28 som en andre frontflate 30 som hører til pluggen 22 i den andre komponent 2 blir liggende an mot, under tilpasningsprosedyren. Bakerst har hylsen 24 en ringflate 32 som en holdefjær 34 har inngrep med og som ligger an mot kragen 12 og presser hylsen 24 fremover. Den bakre ringflate 32 er brutt av et par diametralt motsatte rektangulære utsparinger 36 for opptak av tilsvarende kilepartier 38 foran på paret holdeanordninger 40. Kilepartiene 38 har bakflater 50 for inngrep med en tredje frontflate 52 som hører til huset 4 for å låse skyttelen i sin fremskutte stilling. Kilepartiene har fjerde frontflate 39 som er skråstilt i forhold til aksialretningen. Holdearmene er anordnet diametralt motsatt i forhold til hverandre og forbindes i bakenden ved hjelp av et ringparti 41.

Det fremgår av fig. 8 at pluggen 22 i den andre komponent 2 har et foroverrettet ringformet rom 42 som kan kalles et ringrom, rundt frontdelen. Pluggen 22 har en radialt utoverrettet og aksialt forlenget styrekile 48 for dreietilpasning i forhold til styresporet 44 som tilsvarer kile 48, i fronten av det sylindriske hus 16 som utgjør skyttelhuset, i den første komponent 1.

Virkemåten for holdemekanismen skal nå gjennomgås. Når den første komponent 1 er i den situasjon som er vist på fig. 1-4 er skyttelen 6 holdt i posisjon og kan ikke føres bakover i forhold til huset 4. Når det er ønskelig å bringe de to komponenter sammen forflyttes pluggen 22 som hører til den andre komponent 2, inn i opptaksrommet 20 i skyttelens hus 16. Ringveggpartiet 46 i dette rom tas opp i det tilsvarende ringrom 42 i den andre komponent 2. Styresporet 44 som strekker seg forover i ringveggpartiet 46 mottar kilen 48 i pluggen 22 og sørger for at de to kontaktkomponenter blir ført i inngrep og kommer til å flukte med hverandre rent dreiemessig. De første frontflater 28 på skyttelarmene 26 kommer i inngrep med den andre frontflate 30 på den andre komponent 2 og skyves bakover. De bakovervendende kanter på utsparingene 36 i hylsen 24 føres da til inngrep med de fjerde frontflater 39 som hører til kilepartiet 38 av holdearmene, og med en returbevegelse av hylsen 24 tvinges kilepartiene radialt innover inntil deres bakoverrettede plater 50 ikke lenger danner inngrep med tredje frontflate 52 i huset 4. Dette lar skyttelhuset 16 bevege seg bakover mot fjærkraften fra fjæren 8 ved ytterligere inngrep mellom komponentene 1 og 2.

Når disse komponenter skal frigjøres fra hverandre ved at kontaktsettet åpnes går skyttelhuset 16 tilbake til den posisjon som er vist på fig. 1-4 under virkningen av skyttelfjæren 8. Når pluggen 22 frigis fra holdearmene 26 føres hylsen 24 tilbake til sin foroverrettede stilling under fjærkraften fra holdefjæren 34 og tillater dermed at kilepartiene 38 på holdearmene 40 blir ført tilbake til sine respektive ytre stillinger under deres egen fjæring. Bakflatene 50 av disse kilepartier 38 kommer til inngrep med frontflatene 52 på huset 4 nok en gang, slik at skyttelen 6 blir holdt på plass i sin foroverrettede stilling.

Fig. 5, 6 og 7 viser de indre komponenter i den første kontaktkomponent 1. En aksialt anordnet sonde 52 rager bakover fra bakveggen 10, og et par optiske fibere 54 strekker seg inn i sonden 52 via en forseglet bakre åpning 11 og langs en passasje 56 i sonden, frem til et par optiske kontakter 58 som er holdt på plass ved hjelp av et par stive optiske kontaktstøtterør 60. De foroverrettede deler av de optiske fibere er vist på fig. 6 og 7 i den posisjon som passer når kontaktkomponentene er helt i gjensidig inngrep. I frontpartiene av de optiske kontaktkomponenter 58 er det anordnet optiske stifter 62.

Foran er sonden 52 utrustet med et neseparti 66. Det er mulig i en modifikasjon for den bakre del av dette parti 66 å ha en eller flere elektriske kontakter på dens ytre sylindriske overflate, og disse kontakter kan være forbundet med en eller flere elektriske kontakter som strekker seg bakover i forhold til sonden 52 for å gi en elektrisk forbindelse gjennom bakdelen av den første kontaktkomponent. En passende kontaktdel er vist som gjenstand 202 i patentskriftet WO 02/39169. I den utførelse som er vist og beskrevet er imidlertid kontakten en rent optisk kontakt og omfatter derfor ingen elektrisk kontakt.

Baktil på nesepartiet 66 er anordnet en glidehylse 68 på et par armer 70 som strekker seg aksialt og mot viss frontparti nesepartiet 66 er sikret. I bakenden av hylsen 68 er det en skulder 72 som tar inngrep med frontpartiet av en sondefjær 74 hvis bakre ende ligger an mot en hoveddel 76 av sonden. Nesepartiet 66, armene 70 og hoveddelen 76 av sonden er alle i fast posisjon inne i huset 4 og med hylsen 68 glidbar bakover i forhold til dem.

Frontdelene av de optiske kontaktstøtterør 60 har inngrep med en skråstilt passasje 61 når kontakten er i fraskilt stilling, idet denne passasje hører til hylsen 68. Kontaktene 58 blir derved holdt på plass i en vinkel til aksialretningen. Et par frontåpninger 64 er anordnet i de fremre ender av passasjene 61, hvor det også er anordnet en forsegling 63. Hvert støtterør 60 er utrustet med en utoverrettet tunge 80 som har inngrep i sin respektive tverrspalte 82 i armene 70.

Følgelig holdes de optiske kontakter 58 innbefattet stiftene 62 innenfor omkretsen av sonden 52 når denne betraktes i aksialretningen og når kontaktdelene er frakoplet. Stiftene 62 holdes innenfor den skråstilte passasje 61 i den frakoplede stilling.

Når det gjelder en modifikasjon hvis neseparti 66 har en eller flere elektriske kontakter kan armene 70 være elektrisk ledende eller kan bære en eller flere elektriske ledere for å tilveiebringe den nødvendige elektriske kontakt via baksiden av den første kontaktkomponent.

Arrangementet som er tilveiebrakt ved hjelp av skyttelen 6 for tetning og beskyttelse av sonden 52 fra det ytre skal nå gjennomgås, idet det vises til fig. 5. Skyttelen 6 har en bakhylse 84 som sonden 52 er glidbart festet til under forsegling via et par O-ringpakninger 86. Mot sin fremre ende har hylsen 84 en frontleppe 113, og utsiden av hylsen 84 er festet til kragen 12 som på sin side er forspent fremover av en fjær som tidligere er kalt en skyttel, inne i huset 4. Skyttelen 6 avgrenser et sondekammer 88 rundt den fremre del av sonden 52, og dette kammer avgrenses innenfor en første membran 90 som er fylt med et optisk kvalitetsfluidmedium. Membranen 90 har en frontvegg 92 som avgrenser en åpning 94 som er tettende i inngrep med sondens 52 neseparti 66. Membranen har videre en generelt sylindrisk sidevegg 96 som strekker seg bakover til en bakflens 98 fanget mellom yttersiden av hylsen 84 og en membranholdehylse 100.

Denne hylse 100 er selv holdt på plass mellom hylsen 84 og huset 16. Hylsen 100 er utrustet med radiale porter 101 som står i forbindelse med et ringrom 103 mellom utsiden av hylsen og innerveggen av det sylindriske skyttelhus 16. Ringrommet 103 står i forbindelse med utsiden via de langsgående spalter 27 i samme hus og som opptar skyttelarmene 26 for låsing. Følgelig vil yttersiden av membranen 90 effektivt blottlegges overfor utvendige trykk og således tillate volumendringer inne i kammeret 88 for å utjevne trykket i dette i forbindelse med det eksterne trykk. Dette reduserer enhver tendens til at man på utsiden eller andre forstyrrende elementer kan trenge inn i sondekammeret 88.

Sondekammeret 88 omfatter et ytre underkammer 102 og et indre underkammer 104, begge fylte med fluidmedium. Det siste indre underkammer 104 er avgrenset av en andre membran 106 som har sitt sete på utsiden av bakhylsen 84. Membranen 106 har en frontvegg 108 utformet med en åpning 110 gjennom hvilken nesepartiet 66 kan føres glidbart, men samtidig tettende. Denne andre membran 106 har en generelt sylindrisk sidevegg 112 som er koaksial med hylsen 84, og hylsen er utformet med radiale porter 114 for å gi forbindelse mellom sideveggen 112 og det indre av underkammeret 104. Utsiden av den sekundære membrans sidevegg 112 er stilt åpen overfor trykket i det ytre underkammer 102, slik at det indre underkammer 104 kan få utjevnet sitt trykk i forhold til underkammeret 102. Dette ytre underkammer 102 kan utjevne sitt trykk i forhold til det ytre ved at den første membrans 90 sidevegg 96 tjener som utjevningsmedium via de allerede nevnte radiale porter.

Frontåpningen 64 på røret 60 er anordnet i det indre subkammer 104 når kontaktkomponentene er frakoplet, slik det er vist på fig. 5.

Den andre komponent 2 skal nå gjennomgåes nærmere, og det vises da til fig. 8. Pluggen 22 er holdt på plass i et andre ytre hus 116 ved hjelp av en holdering 118 anordnet generelt aksialt og sentralt i forhold til pluggen 22. På baksiden av denne holdering er yttersiden av pluggen forseglet mot innsiden av det ytre hus ved hjelp av en O-ring 162. Holderingen 118 har utvendige skruegj enger for inngrep med innvendige skruegjener i huset 116. En ytre holdering 120 strekker seg rundt den fremre del av pluggen 22 og med den foroverrettede åpning i form av ringrommet 42 anordnet radialt utvendig på pluggen og radialt innvendig i forhold til holderingen 122. Yttersiden av holderingen 122 har skruegj enger for å skru ringen fast til en boring 122 som har innvendige gjenger, i en vegg 124 som hører til et røroppheng 126 (se fig. 9). Det ytre hus 116 har en styrekile 128 som strekker seg radialt utover og faller sammen med retningen for en aksial spalte 130 i boringen 122 i veggen 124. Yttersiden av det ytre hus 116 har tre pakninger 162 for tetning av huset til boringen 122. En bakoverrettet konisk flate 134 ligger også på yttersiden av huset 116 for å gi tetning mot en tilsvarende konisk flate 136 i boringen 122 når holderingen 120 er strammet til.

Et par optiske fibere 136 (henvisningstallet er tidligere brukt til en konisk flate) strekker seg oppover langs veggen i opphenget inne i et beskyttelsesrør 138. Dette rør er sammenføyd med en penetrator 140 i den bakre del av det ytre hus 116, der de optiske fibere er ført inn i dette. I den fremre ende av fibrene har man et par optiske kontakter 142 som begge er anordnet i vinkel til aksialretningen. De omfatter en fjær 144 som tillater tilbakerettet fjærende bevegelse av en optisk ringanordning inne i en holder 142 foran på kontakten 142. Dette er en kjent måte å sørge for optisk forbindelse på.

Et ytre kammer 146 som inneholder fluidmedium er avgrenset inne i en første membran 148 hvis frontvegg 150 har en åpning 152 som et skyttelstempel 154 er tettende innført i. Membranen 148 har en omkrets sidevegg 156 som avsluttes baktil med en flens 158 som er sikret på innsiden av et indre hus 160 for pluggen. Dette hus er tettet av den allerede nevnte O-ring 162 mot innsiden av det ytre hus 116. Sideveggene 156 er omsluttet av en holdehylse 164 med radiale porter 166, og det indre hus 160 er utformet med radiale porter 168. Yttersiden av sideveggen 156 for den første membran er på denne måte i forbindelse med yttersiden via radiale porter 166 og 168 og ringrommet 42. Forbindelsen med yttersiden av membranen 148 og omgivelsene tillater at det ytre kammer 146 kan endre sitt volum i respons på trykkendringer utenfor og forskyvninger som følge av innføringen av sonden 52. Trykket i kammeret kan derfor utliknes til det eksterne trykk for å redusere enhver mulighet til at vann eller andre forstyrrende elementer kan trenge inn i kammeret.

Et indre kammer 170 er avgrenset aksialt innover i forhold til det ytre kammer 146 og er også fylt med et fluidmedium. Kammeret 170 er avgrenset inne i en andre membran 172 hvis frontvegg 174 har sin åpning 76 som stempelet 154 kan føres tettende innom. Membranen 172 har en sidevegg 178 rundt omkretsen og med generelt konisk form for å kunne oppta parets optiske kontakter 142 på egnet måte. Yttersiden av sideveggen 178 er utsatt for trykket i venstre kammer 146 og tillater således trykkjevning av det indre kammer 170 i forhold til trykket i dette ytre kammer 146. Denne andre membran 172 er holdt på plass foran på en hylse 180 rundt skyttelstempelet 154, og hylsen 180 har en spalteåpning 182 som muliggjør at kontaktene 142 kan bringes nær inntil skyttelstempelet 154 og tillate at de optiske kontaktstifter 62 får tilgang til de optiske kontakter 142 hvilket skal forklares nærmere nedenfor. På baksiden av membranen 172 er denne holdt mot det indre hus 168 og det ytre hus 116 ved hjelp av en holdering 183.

Skyttelstempelet 154 er forspent fremover av en skyttelstempelfjær 184 slik at den andre kontaktkomponent 2 i frakoplet tilstand og vist på fig. 8 hvor skyttelstempelet blokkerer og lukker åpningen 152 gir tilgang for fluidet i det ytre kammer 146 og via åpningen 176 til det indre kammer 170 hvor de optiske forbindelser skal etableres. Skyttelstempelet har baktil en flens 186 som ligger an mot en skulder 188 eller ansats på hylsen 180 og fastlegger dermed dennes mest fremskutte stilling.

I en modifikasjon av kontaktsettet og hvor man også tillater elektrisk forbindelse kan man ha en elektrisk kontaktbøssing eller -sokkel på en radialt innoverrettet flate på hylsen 180 for opptak av en elektrisk kontakt på nesepartiet 66 på sonden 52 når skyttelstempelet 154 er ført tilbake. En passende slik kontaktsokkel er vist som gjenstand 130 i patentskriftet WO 02/39169.

I en ytterligere modifikasjon hvor kontaktsettet bare gjelder elektrisk kontaktforbindelse kan sonden 52 være utført som en elektrisk kontaktstift for inngrep i en tilsvarende kontaktsokkel som er anordnet radialt utenpå skyttelstempelet 154, og hvor det ikke er avsatt noen optisk kontaktforbindelse.

Fig. 12 en brønnhodesammenstilling 200 av typen "horisontalt tre" og hvor o kontaktsettet er installert. Sammenstillingen hviler på sjøbunnen 202 og omfatter en kveilestasjon 204 ("spool body") fra hvilken en produksjonslinje 206 er ført ut horisontalt. Sammenstillingen i form av et horisontalt tre er tildekket av en "trekappe" 208. Inne i stasjonen 204 holdes et røroppheng 126. Den nederste del av oljeproduksjonslinjen er festet til røropphenget som tjener til å lede produksjonslinjen fra vertikal til horisontal orientering. Røropphenget 126 er koplet via et tørt tilpasset kontaktsett 215 til en instrumentkabel 212 nede ved sjøbunnen og som også er ført fra vertikal til horisontal orientering inne i røropphenget. Den første kontaktkomponent 1 i kontaktsettet og beregnet for instrumentkabelen er holdt på plass i en horisontal boring gjennom stasjonen 204 og strekker seg bakover fra denne inn i en hussammenstilling 214. Den andre kontaktkomponent 2 er holdt på plass i røropphenget, på dettes vegg. Baktil på sammenstillingen 214 har man en aktivatororganisme 216 for å bringe den første komponent 1 forover for å sette i gang kontaktforbindelse i kontaktsettet, eller bakover for å kople forbindelsen fra. På siden av sammenstillingen 214 er det en forbindelse med en undervanns kabel eller slange 213.

Ytterligere detaljer av arrangementet med den første og den andre kontaktkomponent på det horisontale tre i brønnhodesammenstillingen er vist på fig. 9, med kontaktsettdelene ført fra hverandre. Den første komponent 1 er holdt på plass i et foringsrør 190 som er festet til hussammenstillingen 214 og rager fremover fra denne inn i en horisontal boring i kveilestasjonen 204. En aktivatorhylse 192 er festet til huset for komponenten 1 og utrustet med en styreskive 194 for innføring i et styrespor 196 i huset 190 for aksial foroverrettet og tilbakeført bevegelse bevirket av aktivatormekanismen 216. Sonden 52 i den første kontaktkomponent 1 er også festet for å kunne bevege seg sammen med denne mekanisme, slik at hylsen 192, huset 4 og sonden 52 alle beveger seg i felles-skap og uten noen relativ aksial bevegelse dem imellom.

Den andre kontaktkomponent 2 er holdt på plass i røropphenget 126 på den måte som allerede er gjennomgått ovenfor.

Fig. 9, 10 og 11 viser henholdsvis kontaktsettet i frakoplet tilstand, når holdearmene 40 nettopp er frigitt og når det er i gjensidig kontaktforbindelse. Tilpasningen og etableringen av forbindelsen skal nå gjennomgås.

I frakoplet stilling vist på fig. 9 er hylsen 192, huset 4 og sonden 52 i sin tilbaketrukne stilling og aktivatormekanismen 216 beveges deretter for å føre disse komponenter fremover under styring av kilen 194 i styresporet 196. Den ringformede vegg 46 som utgjør et ringveggparti i det sylindriske skyttelhus 16 for inngrep i ringrommet 42 i den andre komponent 2, og med styrekilen 48 på denne ført inn i styresporet 44 i den første komponent 1. Under denne bevegelse forflytter skyttelen seg sammen med huset 4 slik at ikke disse beveger seg i forhold til hverandre, ved inngrepet mellom holdearmene 40 og huset 4.

Fig. 10 viser situasjonen når veggen 46 på huset 16 er helt ført inn i ringrommet 72 i den andre komponent 2.

Som beskrevet ovenfor vil den andre frontflate 30 på pluggen 22 i løpet av siste del av bevegelsen av veggen 46 inn i ringrommet 42 komme i inngrep med frontflatene 28 på skyttelarmene 26 for frigjøring av låsingen, slik at disse armer tvinges bakover og effektivt frigir holdearmene 40 fra huset 4. Skyttelen 6 kan deretter fritt bevege seg bakover aksialt i forhold til huset 4. I det trinn som er vist på fig. 10 og når holdearmene 40 nettopp er frigitt er skyttelen 6 helt i fremre stilling slik at sondens 52 neseparti fortsetter å blokkere åpningen 94 i den første membran 90 på komponenten 1 og dessuten blokkerer åpningen 110 i den andre membran 106. Skyttelstempelet 154 i den andre komponent 2 er i sin mest fremskutte stilling og lukker åpningen 152 i den første membran 150 og dessuten åpningen 136 i den andre membran 178. Frontflaten på nesepartiet 66 på sonden får derved inngrep med frontflaten på skyttelstempelet 154.

Med fortsatt fremføring av aktivatormekanismen 216 føres sonden 52 på den første kontaktkomponent 1 frem til den andre kontaktkomponent 2. Nesepartiet 66 på sonden skyver da tilbake skyttelstempelet 154 og får glideinngrep i åpningene 152 og 176 for tetning og danner en forsegling med dem. Ved dette punkt griper skulderen 72 på hylsen 68 på sonden 52 inn med frontleppen 113 på hylsen 84 slik at den ikke lenger kan beveges fremover. Den sylindriske frontdel på hylsen 68 holdes derfor på plass i membranåpningene 152 og 176 på den andre komponent 2 og opprettholder dermed forseglingen i de respektive kamre 146 og 170 på denne komponent, samtidig med at den bakre del av hylsen 68 hviler i membranåpningene 94 og 110 på den første komponent 1 og opprettholder en tettende forbindelse i de respektive kamre 102 og 104 i denne komponent.

Når så sonden 52 fortsetter sin fremoverrettede bevegelse vil dens neseparti 66 skilles fra hylsen 68 og føres fremover inn i det indre kammer 178 på den andre komponent 2, og under denne prosess presses fjæren 74 på den første komponent sammen, og det samme gjør fjæren 184 på den andre komponent 2, det vil si når skyttelstempelet 154 skyves bakover. Når sondearmene 70 føres fremover presses de støtterør 60 som bæres av armene ved hjelp av tunger 80 inn glidende i tverrspaltene 82 og presses sideveis og fremdeles glidende inn til inngrep med de skråstilte passasjer 61 i glidehylsen 68. De optiske kontaktstøtterør 60 inntar derved den posisjon som er vist på figur 6 og 7 og med de optiske stifter 62 ragende ut av sonden i skråstilling i forhold til den aksiale retning. Med ytterligere aksial foroverbevegelse av armene 70 får stiftene 62 inngrep i holderne 147 og etablerer derved en optisk gjensidig forbindelse i kontaktsettet.

Slaglengden "L" som aktivatorhylsen 192, kontaktsetthuset 4 og sonden 52 føres fremover for å etablere den optiske forbindelse er vist på figur 9, og der vises også avstanden "S" som skyttelen 6 føres frem. Den aksiale "overlapping" mellom den første og andre kontaktkomponent 1 og 2 når de er i fullt inngrep med hverandre tilsvarer avstanden S, idet denne er relativt liten, selv om det etableres en pålitelig forbindelse.

For å frakople kontaktsettet betjenes aktivatormekanismen 216 slik at aktivatorhylsen 192, kontaktsetthuset 4 og sonden 52 føres bakover. Fråkoplingen skjer i motsatt rekkefølge av tilkoplingsprosessen beskrevet ovenfor.

Claims (17)

1. Brønnhodesammenstilling (200) for bruk under vann eller i våte eller ugjestmilde omgivelser, idet brønnhodesammenstillingen omfatter et radielt indre element (126) med en optisk fiber ført inn i elementet, et radielt ytre element (204), og et kontaktsett for å etablere en optisk forbindelse med den optiske fiber, idet kontaktsettet omfatter en første kontaktkomponent (1) støttet i det radielt ytre element (204) og en andre kontaktkomponent (2) støttet i det radielt indre elementet (126), hvor de første (1) og andre (2) kontaktkomponenter kan føres til inngrep med hverandre for derved å etablere den optiske forbindelse; idet den første kontaktkomponent (1) har: deler (4, 6) som kan beveges relativt i forhold til hverandre slik at den optiske forbindelse kan etableres når den første og den andre komponent er i inngrep, og løsbare holdemidler for å hindre slik relativ bevegelse; idet den første kontaktkomponent (1) har et opptaksrom (20) for å motta frontdelen (30) av den andre kontaktkomponenten, og idet frontdelen (30) av den andre kontaktkomponenten (2) er anordnet til å komme i inngrep med holdemidlene under frontdelens innførsel til opptaksrommet (20), for derved å frigjøre holdemidlene.

2. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 1, hvor holdemidlene er anordnet for å frigi de deler som kan beveges i forhold til hverandre, ved sideveis bevegelse av holdemidlene.

3. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 2, hvor holdemidlenes sideveisbevegelse er bevegelse radialt innover.

4. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 1, 2 eller 3, hvor holdemidlene (40) fri-gjøres ved inngrep med den andre kontaktkomponent (2).

5. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 4, hvor den andre kontaktkomponent (2) presser holdemidlene (40) aksialt for å frembringe en frigjøring av de deler som kan beveges i forhold til hverandre.

6. Brønnhodesammenstilling ifølge ett av de foregående krav, hvor holdemidlene har en frigjøringsdel (24) og en låsedel (40) i gjensidig samvirke for å utføre frigjøringen av de deler som kan beveges i forhold til hverandre og fører til den første kontaktkomponent (1).

7. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 6, hvor minst én av frigjøringsdelen (24) og låsedelen (40) har en overflate (39) som er skråstilt i forhold til aksialretningen.

8. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 6 eller 7, hvor frigjøringsdelen er ettergivende forspent fremover.

9. Brønnhodesammenstilling ifølge ett av de foregående krav, hvor delene (4, 6) som kan beveges i forhold til hverandre og hører til den første kontaktkomponent (1) er aksialt bevegelige i forhold til hverandre.

10. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 9, hvor delene (4, 6) som kan beveges i forhold til hverandre omfatter en skyttel (6) og en støtte (4) for denne, idet skyttelen (6) er bevegbar bakover i forhold til støtten (4) for å etablere den optiske forbindelsen.

11. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 10, hvor skyttelen (10) omfatter et første optisk element (54) for forbindelse med et andre optisk element (136) som inneholdes i den andre kontaktkomponent (2), idet dette arrangement er slikt at det første optiske element (54) under det gjensidige inngrep mellom den første (1) og andre (2) kontaktkomponent rager utover fra skyttelen (6) i den hensikt å etablere den optiske forbindelse med det andre optiske element (136).

12. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 10 eller 11, i hvor opptaksrommet er en del av skyttelen (6).

13. Brønnhodesammenstilling ifølge ett av de foregående krav, hvor den optiske forbindelse etableres i en omgivelse som er beskyttet av et fluidmedium.

14. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 1, hvor delene (4, 6) som kan beveges i forhold til hverandre omfatter en skyttel (6) og et hus (4), der den første kontaktkomponenten har en sonde (52), hvilken sonde (52) er ført inn i en skyttelen (6) og hvor skyttelen (6) er bevegbar aksialt bakover i forhold til huset (4) og sonden (52), og hvor den andre kontaktkomponent (2) har et kammer (170) som inneholder et fluidmedium for opptak av sonden under det gjensidige inngrep mellom kontaktkomponentene, hvor den andre kontaktkomponent (2) under slikt inngrep engasjerer skyttelen (6) og sonden (52) for å føre dem fremover i forhold til skyttelen (6) og inn i kammeret (170) i den andre kontaktkomponent for å etablere den optiske forbindelse, og hvor skyttelen (6) rager fremover i forhold til huset (4) i den frakoplede tilstand for kontaktsettet.

15. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 14, hvor skyttelen (6) strekker seg fremover i forhold til huset (4) i den sammenkoplede tilstand av kontaktsettet.

16. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 14 eller 15, hvor skyttelen (6) har en innrettingsdel (44) på forsiden, mens den andre kontaktkomponent har en innrettingsdel (48) på sin forside, slik at disse innrettingsdeler under gjensidig inngrep av kontaktkomponentene kommer i inngrep med hverandre og overlapper aksialt.

17. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 16, hvor, når kontaktkomponentene er i inngrep med hverandre, innrettingsdelen (44) for skyttelen (6) forløper inn i det radielt indre elementet (126) for å etablere inngrep med innrettingsdelen (48) for den andre kontaktkomponenten (2).