Brevet FR2125184A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne principalement, sans que cet objet soit limitatif, le repérage des plongeurs autonomes en difficulté matèrielle ou physiologique. Ce système de repérage peut etre déclenché soit volontairement, soit automatiquement dans certaines circonstances. Jusqu'à ce jour un plongeur autonome ne disposait d'aucun moyen visible de la surface pour sigraler sa position ou demander du secours et surtout pour se signaleur automatiquement sans initiative de se part, en cas de malaise, afin qu'il soit fa -cileìent retrouvé en cas d'impossibilité matèrielle de regagner la surface. lout au plus la surveillance d'un groupe de plongeurs pouvait-elle se baser sur l'observation des bouillonnements d'air en surface.La dispariticn d'un de ce bouillennements leur signa -lait eventuellement un accident sans en indiquer, la nature, la position et la profondeur, pas plus que le temps ecoulé depuis qu'il s'était pr#d@it. De plus lorsqu'il s'agissait d'un plongeur solitaire disparu dans une vaste zone, longue à explorer ( courbe le cas se presente bien souvent), le temps écoulé avant la découverte était généralement trop long pour qu'il soit encore temps d'air efficacement. Le dispositif le detection de danger, ci-dessous décrit présente les avantages suiv@nts: Localisation avec une précision absolue d'un plongeur inanimé ou bloqué, à quelque profondeur qu'il se trouve, déclenchement entièrement automatique du dispositif dé repérage en cas de malaise ou d'accident( declenchement manuel eventuel à l'initiative du plongeur) et securité absolue de fonctionnement, toute panne ou défaillant de l'appareil se traduisant par le déclenchement du dispositif de repérage. Ce système permet non seulement de fa ire connaitre une difficulté d'un ordre quelconque rencontrée par le Plon- geur déja sous surveillance, mais de faire connaltre l'appel à 1' aide volontairement ou automatiquement lancé par un plongeur dont on pouvait ignorer jusqu'à 1 présence à l'endroit d'ou parvient l'alerte. Enfin, si le dispositif de repérage en surface comporte un ballonnet de couleur vive et un système emeteur de colorant destiné à attirer l'attention de tres loin, il peut éga lement comporter un bathymètre enregistreur temps/profondeur qui pe@mettra en portant secours à un plongeur inanimé, d'établir la courbe des paliers de décompression cui lui sont nécessaires ou celle de son séjour en caisson. Le dispositif de la présente invention comporte les caractéristicues suivantes - 1 - Ensemble de détection (électronico) électro-magnéto-mécanique, (Flanche I-z. Figure 1), pouvant éve@tuellement être déclenchés par le plongeur, mais surtout destiné à se déclencher automatiquement dans certaines conditions. Sur un scaphandre autonome de type courant, une pièce creuse A est fixée à la sortie du détendeur Moyenne @ression avant le flexible B aboutissant à l'embout bucal ou au détendeur basse pression,ledit flexible partant désormais de cette nouvelle pièce que traverse le flux d'air détendu.Un volet mobileC monté sur un axe et maintenu en position fermée par un ressort D est soumis à chaque aspiration du plor.6-eur au flux d'air parcourant le tuyau. Ce mouvement d'air amène le volet à une poeition où il ferme un circuit électric;ue. Le volet, en cas de rupture du resscrt, pourrait rester en contact; dans un but de sécurité, en faisant passer le circuit par le ressort, ce risque dangereux est totalement supprimé. Le volet reste donc en position ouverte tant que dure l'aspiration du- plongeur. Le circuit électrique est alimenté par une pile E @qui @n rgeal@ teur F par l'intermédiaire d'une résistance G.Ce condensateur déoite sur la bobine H d d'un relais cui sert d'interrupteur I à un électro aimant J qui pe@t ?tre alimenté soit par une pile E 2, soit par la pile précéderte r 1, et dont la force d'attraction sur la clavette K,servant de déclencheur au dispositif d'alarme, est aupérie@re à celle d'un ressort L qui sollicite ladite clavette dans la direction opposée. L'électro aimant s'oppose donc à tout mouvement de la clavette qui libérerait automatiquement la deuxième partie M du système dans le sens de la flèche N. Un des principes de l'invention est d'utiliser un conlen- sateur pour emmagasiner le tension nécessaire pour alimenter le relais H 1 servant d'interrupteur à l'électro aimant J anti-déclenchement de la clavette de retenue K du dispositif flottant de signalisation ih. Ce condensateur F reçoit une tension de charge par un courant de sens constant traversant la résistance G, mais pulsé par le contact alternatif Ju volet C donnant une tension reproduite planche I 2 Figure 2 où la courbe de cette tension est figurée en coordonnées cartésiennes telle qu'elle apparaitrait sur l'écran d'un oscilloscope cathodique. La tension aux bornes étant représentée sur l'axe des ordonnées, et le temps sur celui des aboisses. Vu la décharge constante du condensateur 7 par la bobine H du relais mais à une tension inférieure à celle de la charge moyenne, la tension du condensateur F prend en respiration nor mals la forme de la portion B C de la courbe. En début de chare, c'est-à-dire de respiration, la tension a la forme A B de la courbe (Planche I 2 Figure 2). L'arrêt de la charge en C provoquée par l'arrêt de la res piratior croxocue la beisse continue de la tension (partie C D de la courbe). Lorsque celle-ci passe en dessous du seuil fixé à XX' le relais décolle par tension insuffisante sur la bobine H, coupe par l'ouverture de son interrupteur I, la tension sur la bobine de l'électro aimant de retenue J nui libère done le système de signalisation M par le déplacement de la clavette K sollicitée seulement par le ressort L. Les deux paramètres : consommation de la bovine H du relais, d'une part, et tension de cha@ge provenant de la File E 1 d'autre part, permettent de calculer la capactié du condensateur F et la résistance de charge G fixant ia vitesse de charge du condensateur en fonction de la fréquence (imposée) des pulsations de charge (par l'utilisation) et de déterminer le temps de réaction choisi pour le déclenchement de dispositif de signalisation. Dans un but de mignaturisation, le relais magnéto mécanique peut etre remplacé par un relais électronique, qui, surtout en plus de son moindre encombrement, aura une consommation infiniment plus faible donnant la possibilité d'utiliser pour les mêmes paramètres un condensateur de capacité moindre, donc beaucoup moins volumineux. Dans l'exemple cho@si d'utilisation de ce dispositif (repérage en surface d'un plongeur a@tonome) l'interruption du flux d'air (pulsé par la respiration du plongeur) au bout d'un certain temps prédéterminé (C' D' Planche1-2 Figure 2) déclenche le dispositif M (Flanche II-a) qui monte en surface et ci-dessous dé crit: - 2 - Un dispositif flottant de repérage ç. qui, dans sa version la plus simplifiée, peut n'être constitué que d'un solide de coefficient de flottabilité positif et très visible. Il comportera toujours une bobine 1 libre sur l'axe 2 ou sera enroulé un fil résistant 3, passant par un dispositif guide 4, pour assu rer un bon déroulement. Ce fil sera relié au plongeur en 5. Il sera gradué en longueur, le point zéro se trouvant à celle de es extrémités reliée au plongeur.On peut ajouter, à la place de la graduation du fil, pour faciliter la lecture de profondeur, un compteur 6 entrainé par la bobine débitrice 1. Ainsi, lorsque le flotteur aura atteint la surface, la longueur du fil déroulé, ou l'indication du compteur, donnera la profondeur à laquelle se trouve le plongeur. Le dispositif flottant de repérage M pourra comporter, en outre, un ballonnet 7 gonflé par un sparklet 8 dont 1 per@ution sera automatique au moment du largage du dispositif flottant i par le ressort 9 qui poussera le sparklet b sur le percuteur 10, râce au déplacem.ent de la clavette de retenue 11 (maintenue par le dispositif fixe de détection/retenue 13) et sollicitée au moment du largage par le ressort 12. Ce ballonnet de couleur très voyante atteindra par décompression sa taille maxirrla en surface et facilitera le repérage. Le dispositif de repérage ii. pourrait, en outre, comporter un système d'émission automatique de colorant. Un volume 14 révu à cet effet, et communiquant avec l'extérieur, comportera une ampoule 15 cassable par un levier 16 terminé par une masselotte 17. Cette ampoule contiendra, soit un liquide, soit une pastille 18, pour que la dilution se produise lentement donc apyres tée en surface. Le déplacement de la masselotte 17 sera provoqué, au moment du largage, par la tirette 19 sollicitée par le ressort 20 qui etait retenu par le dispositif de détection/retenue 13. Le dispositif flottant de repérage its pourra, en outre, conporter un dispositif bathymétrique composé d'un piston 21 recevant sur une de ses faces la pression extérieure qui lui fait prendre une position d'équilibre grâce au ressort 22. Ce Fiston, par la tringlerie 23, entraine un stylet 24 traçant sur un tam- bour rotatif 25, en coordonnées cartésiennes,le graphique profon deur/te..ìps. Ce tambour peut être entraîné, soit par un mouveme@t mécanique, soit par un moteur électrique 26.La mise en marche de ce moteur devant avoir lieu au commencement de la plongée un contact 27 ferme le circuit alimenté par la pile 28 qui alimente le moteur 26, ce contact est fermé grâce à la pression du ressort 29 qui est libéré. par le mouvement du levier 30 de mise en marche global du dispositif général du présent brevet. Quelque soit la simplicité ou la complexité du dispositif flottant de repérage m, ce levier de mise en marche est nécessaire car dans sa position (arêt) il doit empêcher le déclenchement général du dispositif en maintenant le levier clavette K dans sa position de retenueEqui empêche l'action du ressort 31 chargé de l'éjection du dispositif flottant de repérage M, par blocage de ce dernier sur l'électro ainant J grâce à la position figurée en pointillés 32 du levier 33 commandé par la tirette générale de mise en marche 30 dans sa position (arrêt). Ce blocage est nécessaire car, non seulement l'arrêt du dispositif de détection 34 se trouve provoqué par la coupure de son circuit d'alimentation par interrupteur 35, mais également par non fonc tionnement du volet C (rlanche I-2 Figure 1), puisque la respiration ne s'effectue pas encore (ce qui évite le largage intempestif du dispositif flottant de repérage M.) Le présent dispositif d'alarme étant également prévu pour être déclenché à l'initiative du plongeur, il doit comporter, soit un dispositif de déclenchement mécanique, dont un exemple est figuré par un fil 36 relié à une poignée 37 qui permet de tirer pr l'anneau 38 directement la clavette de déclenchement K. On peut, également, prévoir une simple ouverture du circuit d'a limentation par un bouton poussoir 39 puisque toute panne, et donc toute panne d'alimentation, déclenche le dispositif d'alarme. Enfin, cette meme fonction peut être assurée par le levier 3C de mise en marche générale en une troisième position (déclen cément volontaire) qui fera passer le levier 33 à-la position 4C ce qui provoquera, par l'interrupteur 35, la coupure du circuit d'alimentation. Le présent dispositif peut etre s it un tout séparé, soit faire partie intégrante d'un appareil quelconque 4e plongée autonome. HssVNDICAl'IONS - 1 - Dispositif concernant principalement, sans que cet objet soit limitatif, le repérage, depuis la surface de plongeurs autonomes en difficulté matérielle ou physiologique. Ce système peut être déclenché soit automatiquement, soit volontairement, le déclenchement automatique dépendant de certaines circonstances précises et pré-établies. Caractérisé par le fait qu'il comporte : : un système qui détecte automatiquement, suivant des critères pré-établis, les circonstances dans lesquelles l'alarme doit être donnée. : : un système d'alarme commandé par le système de détection et éjecté sur son ordre (ou volontairement par le plongeur). Cet ensemble permet de repérer le plongeur en difficulté et d'obtenir automatiquement, sans son concours, plusieurs informations indispensables le concernant. - 2 - Dispositif selon revendication i. Caractérisé par le fait que le dispositif de détection est composé d'un ensemble (électronico)-électro-magnéto mécanique comprenant une sonde (qui peut être un volet mobile) fermant un circuit électrique qui co mande directement ou par l'intermédiaire d'un relais un électro-aimant (dont l'action peut être temporisée), cet électro aimant s'opposant au déverouillage du système de signalisation en surface. - 3 - Dispositif selon revendications 1 & 2. Caractérisé par le fait que si la sonde est un volet mobile, ce dernier se trouve sur le passage de l'air traveisant une canalisation insérée entre le détendeur moyenne pression et l'embout buccal d'un scaphandre autonome. Ce volet est amené par la pression du flux d'air à chaque aspiration du plongeur, à une position dans laquelle il ferme un circuit électrique. Entre les aspirations du plongeur, il est ramené à sa position première par un ressort, ouvrant ainsi le circuit jusqu'à l'aspiration suivante. - 4 - Dispositif selon revendications 1, 2 & 3. Caractérisé par le fait que, dans un but de sécurité le circuit électrique passe par le ressort de rappel du volet mobile afin d'éviter qu'en cas de rupture de ce ressort, le volet restant ouvert (donc en position de fermeture du circuit electrique) ne laisse passer le courant accidentellement d'une façon constante. - 5 - Dispositif SCion revendications 1 & BR Caractérisé par le fait que le circuit électrique fermé par la sonde est alimenté par pile, et que ce circuit maintient sous tension un électro aiant qui s'oppose au dé vérouillage Ü système de repérage an surface. Cet électro aimant peut être interrupté par l'intermédiaire d'un relais our éviter qu'une trop grande intensité ne traverse la sonde ou pour permettre l'alimentation de l'électro-aimant par une source séparée. - 6 - Dispositif selon revendications 1, 2 & 5. Caractérisé par le fait que, dans un but de miniaturisation, le relais magnéto-mécanique peut etre remplacé par un relais électronique qui, en plus de son moindre encombrement, présentera l'avantage d'une consommation infiniment plus faible donnant ainsi la posEibilité d'utiliser pour les mêmes paramètres des éléments de valeurs moindres, donc beaucoup moins volumineux. - 7 - dispositif selon revendications 1, 1, 2, 5 & ó Caractérisé (si la sonde est un volet mo- bile répondant aux aspirations du ploneur et assurant, de ce fait, un contact pulsé) par l'emploi l'un condensateur (chargé à travers une résistance), fl débite cependant constamment sur la bobine du relais, mais à une intensité inférieure à celle de la charge moyenne.L'arrêt de la charge du condensateur Par une longue ouverture du circuit de charge, donc une longue période sans contact de la sonde (c'est-à-dire sans aspiration du plongeur), provoque la baisse continue de la tension du circuit et lorsque celle-ci casse au-dessous d'un seuil fixé, le relais décolle et coupe la tension sur la bobine de l'électr@-aimant qui s'oppose au dévérouillage du système de signalisation en surface. Un exemple des variaticns de tension en fonction des temps est concrétisé Flanche I- Figure 2. - 8 - Dispositif selon revendications 1 & 2. Caractérisé par le fait que la force de l'électro-aimant, maintenu alimenté par le dispositif de détection, est supérieure à celle du ressort provocuant le dévérouillage de l'éjecteur du dispositif de repérage en surface (armé en début de plongée). Ainsi, la chute de la tension sur la bovine de l'électro aimant aboutit à l'éjection du dispositif de repérage en surface. - 9 - Dispositif selon revendications 1 & 8. Caractérisé par le fait que l'ensemble largable de repérage en surface est constitue par un solide de coefficient de flcttabilité positif, de couleur et de forme tres voyantes et ru'j-l co:nporte un fil gradué (dont une extrémité reste fixée au plongeur@ qui se déroule d'une bobine @ontant en surface avec l'ensenble flottant de repérage en aurface dont elle est solidaire. Cette bobine pe@t acti@nner un compteur pour faire plus facilement connaître la longueur du fil déro@lé. - 10 - Dispositif selon revendications 1 & 9. @aractérisé pr le fait cue, lors de l'éjection du s/at@me de repérage er surface, un sparklet d'air comprimé est percuté pour @onfler un ballonnet de couleur très vive cui attein Ira par décompression sa taille maxima En arrivant en surface, et facilitera le repérage. - il - Dispositif selon revendications 1 a 9. Caractérisé par le fait que,lors de l'éjection du aystéme le repérage ec surface, un dispositif libère un colo rant qu sera mis en contact avec l'eau, soit, par exemple, par la déchirure d'une enveloppe étanche, soit par le bris d'une ampoule le contenant, afir de faciliter le repérage. - 12 - Dispositif selon revendications 1 & 9. Caractérisé par le fait cue l'ensemble flottant de repérage en surface pourra comporter un bathym@tre enregistreur à mouvement électrique ou mécanique qui sera automatiquement mis en marche en début de plongée par la mise en position de marche du système de détection. Ce bathymètre indiquera les profondeurs atteintes par le plongeur et les durées respectives des séjours à ces differentes profondeurs. -13 Dispositif selon revendications 1;2,3, i 4. Caractérisé par le fait que le volet mobile peut etre remplacé par tout autre système de detection de flux d'air. Par 1 exemple une helice assurant la fermeture d'un contact par déplacement latéral ou par application de force centrifuge; par 2 exemple le contact serait fermé par dépréssion dans un tube aboutissant dans un Venturi disposé dans le flux d'air. - 14 - Dispositif selon revendications 1, 2, 4, 5, 6, 7, 13 Caractérisé par le fait que la disposition et le sens de fonctionnement des dispositifs cités aboutissent automatiquement en cas de panne electrique ou mécanique, au déclenchement du dispositif flottant de repérage en surface.