Brevet FR2334859A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne un équipement pour les activités sous-marines aussi bien sportives que professionnelles et elle vise plus particulièrement un dispositif automatique de st- reté pour la remontée des corps immergés. Ce dispositif est par ticul-erement, mais non exclusivement, adapté pour les plongeurs en apnée pour leur remontée après l'écoulement d'un temps prédéterminé d'immersion. L'invention a par suite pour but de fournir un appareil automatique de sûreté pour permettre le passage d'un gaz d'un ré citent a gaz a un élément gonflable, cet appareil étant particulièrement adapté pour commander la remontée des plongeurs en apnée. L'invention concerne ainsi un appareil automatique pour ouvrir au moment voulu le passage pour l'écoulement d'air sous pression d'un récipient a gaz vers un élément gonflable, tel qu'un gilet gonflable porté par le plongeur, dans lequel un transduc- teur de pression ou capsule répond a la pression hydrostatique subie par le plongeur afin de modifier convenablement l'état de fonctionnement d'un circuit électronique de commande associé produisant un signal sortant adapté pour agir de n'importe quelle façon convenable sur un élément obturateur fermant la sortie d'un gaz d'un récipient contenant le gaz vers un gilet gonflable ou n'importe quel autre élément gonflable équivalent, afin d'ouvrir le passage pour le gaz quand le temps d'immersion a atteint une valeur prédéterminée. D'une façon générale, le circuit de commande est un circuit électronique du type état solide répondant au transducteur de pression en produisant un signal sortant retardé, c'est- & dire un signal sortant apparaissant avec un retard prédéterminé à par- tir de l'instant où la pression hydrostatique a provoqué la réponse du transducteur. L'élément pour empêcher l'écoulement du gaz sous pression est, de préférence, sous la forme d'un élément obturateur, brisé, directement ou indirectement, du fait du signal sortant retardé. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui va suivre, donnee a titre d'vexez ple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels Fig. I est le schéma général d'un appareil selon l'invention, Fig. 2 représente en coupe un appareil automatique de sûreté selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2, Fig. 4 est une coupe de l'appareil de la fig. 2, de l'autre cté, Fig. 5 est le schéma du circuit électrique de commande d'un appareil selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, Fig. 6 est une coupe d'un obturateur selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, et Fig. 7 est une coupe d'un obturateur selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. La fig. 1 est le schéma général d'un appareil automatique pour l'ouverture du passage pour le gaz sous pression d'une bouteille 1 vers un élément gonflable (non représenté) qui peut être sous la forme d'un gilet porté par un plongeur en apnée, cet appareil comportant un dispositif obturateur 2 sur le goulot de la bouteille 1, cet obturateur empêchant le passage du gaz de la bouteille a travers un conduit 3 vers l'élément gonflable. Le dispositif obturateur 2 peut être ouvert par le signal sortant d'un circuit électronique de commande à retard 4 excité par un transducteur de pression 5 sensible à la pression hydrostatique subie par le plongeur immergé pour modifier convenablement l'état de fonctionnement du circuit 4 et provoquer le signal sortant déclenchant l'ouverture du passage pour le gaz à partir de la bouteille 1. Pour l'utilisation selon l'invention, le transducteur de pression 5 peut être n'importe quel dispositif ayant une partie couplée au circuit électronique de commande et répondant à la pression hydrostatique à laquelle est soumis le plongeur immergé pour modifier l'état de fonctionnement du circuit. I1 existe de nombreux types de transducteurs de pression pouvant convenir dans ce but, par exemple un transducteur moderne à transistor piézoélectrique dans lequel la pression modifie un pa ramètre caractéristique de fonctionnement du transistor. Toutefois, suivant le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, le transducteur 5 est un dispositif électromécanique simple dans lequel une membrane sensible à la pression 205 est accouplée I un commutateur 6 pour faire passer ce dernier I la position de fermeture ou de travail quand la pression hydrostatique dépasse une limite prédéterminée.On notera que dans un appareil selon l'invention la réponse immédiate du transducteur à pression hydrostatique ne demande qu'une puissance de commande minime, parce que cette puissance est juste celle nécessaire pour faire fonctionner un commutateur très sensible. Le commutateur 6 est connecté dans le circuit de commande I retard dont le signal sortant commande l'ouverture de l'obtura- teur 2 de la bouteille 1. A titre d'exemple pratique, ce circuit est décritca-après en considérant la fig. 5. Dans le circuit de la fig. 5, le commutateur 6 établit le circuit de la batterie d'alimentation BT. Le condensateur élec -trolytique C1, qui est supposé initialement déchargé, est progressivement chargé à travers les résistances série (R1 + RV) I une vitesse fonction de la constante de temps (R1 + RV)Cl qui peut être modifiée en réglant la résistance variable RV dont l'e- lément de réglage (désigné aussi RV sur les fig. 3 et 4) est as socié I un cadran gradué G étalonné directement en durées. La tension sur le c & é positif de C1 est appliquée à l'élec- trode de commande e d'une diode Tzl ayant deux bases bl et b2 qui sont connectées en série entre une résistance de charge R2 et une résistance de base R3. Comme il-est évident pour un spécialiste, dès que C1 peut fournir la tension de seuil requise à l'électrode e, la diode Tzl devient conductrice et établit sur la résistance R3 la tension de commande pour l'électrode de commande d de la diode commandée D1 qui établit un courant ci travers la charge résistante Rd du dispositif obturateur 2 de la bouteille 1.Cette charge peut être, dans le cas du mode de réalisation représenté sur la fig. 6, la résistance électrique d'un disque métallique 102 fermant de façon étanche l'ouverture de la bouteille 1, ce disque étant connecté électriquement aux bornes de sortie A et B, l'électrode B étant par exemple I la masse et l'électrode A se terminant par une broche 302 portant au centre de la face supérieure du disque 102. Le courant établi par D1 provoque la fusion du disque et par suite l'ouverture du passage pour l'écoulement du gaz pour le gonflage du gilet. Suivant le mode de réalisation représenté sur la fig. 7, la charge Rd est une résistance réelle et fusible pour la mise à feu d'une charge explosive PV qui, à son tour, exerce une force de propulsion sur un percuteur 302 afin que ce dernier perce le disque 202 fermant de façon étanche la bouteille contenant le gaz sous pression. Le circuit de la fig 5 comprend aussi un circuit auxiliaire pour contrôler l'efficacité de la batterie BT. Ce circuit auxiliaire comporte un interrupteur I bouton poussoir P qui connecte la batterie I un ensemble série d'une diode Zener D3, d'une diode émettrice de lumière LED et d'une résistance de limitation du courant 94. La résistance R5 connectée en parallèle sur cet ensemble série simule la charge réelle Rd. Un interrupteur a commande manuelle 7 est connecté en parallèle au circuit de commande et permet de provoquer la remontée immédiate du plongeur en cas d'urgence. Le circuit de commande I retard représenté sur la fig. 5 assure une commande exacte et sûre, même en ce qui concerne le ré glage de la constante de temps. L'utilisation d'une diode I deux bases Tzl permet d'obtenir une pointe de tension sur la résistance R3 dès que l'électrode de commande e reçoit la tension de seuil provoquant la conduction de la diode. En position de repos le commutateur 6 court-circuite le condensateur C1 et le maintient court-circuité, en déchargeant ainsi la charge résiduelle pouvant subsister et qui pourrait modifier la constante de temps pour une action ultérieure. Les fig. 2, 3 et 4 représentent un mode de réalisation réel de l'appareil décrit ci-dessus. Le panneau du circuit électronique de commande décrit ci-dessus par rapport I la fig. 5 est logé dans une botte 9 de laquelle dépasse la tige de commande du rhéostat RV qui règle la constante de temps et par suite le retard au fonctionnement. Le bouton RV est associé I un cadran gradué G directement en durée, comme dans le cas des minuteries courantes. La botte 9 et les barrettes de contacts 214 pour les éléments de la batterie BT sont montées sur un côté d'une plaque de montage 14 dont une extrémité comporte un bossage taraudé 114. L'autre extrémité de la plaque de montage 14 est fixée I un support 15 sur leauel le côté inférieur de la boite 105 du transducteur 5 est fixé par des vis 16 et, suivant cet exemple particulier, la boite 105 contient une membrane 205 dont une face est soumise la pression de l'eau à travers des trous 117 du couvercle 17 qui couvre la cavité pour la membrane de la boite 105. Sur le côté de la plaque de montage 14 opposé à celui portant le circuit et la batterie, un levier 106 est articulé a une extrémité et il est couplé cinétiquement au milieu de la membrane 205 par une bille libre 18 logée avec jeu dans un alésage du fond de la boite 105. Le levier 106 est rappelé contre la bille par un ressort 10 dont la force peut être réglée au moyen d'une vis de réglage 11 viss8e dans un bloc 12 fixé I la plaque de montagè 14. Le commutateur 6 est fixé aussi à la plaque de montage, ce commutateur étant habituellement du type microcommutateur inverseur dont le piston de commande est actionné par le levier 106. La boîte 105 porte aussi la lampe de signalisation constituée par la diode émettrice de lumière LED, le bouton d'essai P et le dispositif de commande manuelle pour l'interrupteur 7. La boite 105 porte aussi un raccord de tube 103 pour le raccordement du tube 3 provenant de l'obturateur de la bouteille 1 à l'élément gonflable (non représenté). Comme le montre la fig. 3, la bouteille 1 est placée immédiatement à côté de la plaque de montage 14, sur le même côté que le commutateur 6. La plaque de montage 14 portant tous les éléments décrits ci-dessus fixés sur les deux côtés de la plaque, est introduite dans une enveloppe 8 et y est bloquée en position correcte. Le blocage de la plaque de montage 14 dans l'enveloppe est assuré par une vis 13 traversant un bossage 108 de la paroi d'extrémité de l'enveloppe et vissée dans le bossage taraudé 14. Un rebord ou nervure 305 de la boîte 105 pénètre dans l'ouverture de l'enveloppe 8, de sorte que cette boite forme le couvercle de l'enveloppe, l'étanchéité à l'eau étant assurée par une bague torique 19 entre ce couvercle et l'enveloppe. D'autres bagues d'étanchéité sont placées autour de la vis 13 pour assurer l'étanchéité à l'autre extrémité de l'enveloppe 8. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et il va de soi que l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1. Appareil automatique de sûreté pour permettre l'écoulement d'un gaz d'un récipient vers un élément gonflable, cet appareil étant particulièrement adapté pour la commande de la remontée d'un plongeur en apnée, caractérisé par un transducteur de pression sensible å la pression hydrostatique, un circuit électronique de commande à retard associé à ce transducteur de pression, et un dispositif pour empêcher l'écoulement du gaz du récipient vers l'élément gonflable, l'ouverture de ce dispositif étant commandée par le circuit électronique de commande retard. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transducteur de pression est un transducteur mécanique agissant sur un commutateur connecté dans le circuit électronique de commande. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transducteur de pression comporte une membrane soumise sur un côté à la pression hydrostatique et dont l'autre côté agit, par l'intermédiaire d'un dispositif d charge réglable, sur un microcommutateur connecté'dans le circuit électronique de commande I retard. 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit électronique de commande à retard produit un signal pour la commande du dispositif obturateur, ce signal étant retardé d'une durée prédéterminée à partir de la réponse du transducteur de pression à une pression hydrostatique prédéterminée. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif obturateur comporte un petit disque fermant la sortie du récipient à gaz, ce disque étant en une matière qui fond du fait du passage d'un courant prédéterminé et étant connecté pour constituer une résistance fusible dans le circuit électronique de commande. 6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qùe le dispositif obturateur comporte un petit disque fermant la sortie du récipient à gaz, ce disque étant brisé par un percuteur propulsé par l'explosion d'une charge explosive mise I feu par une résistance électrique connectée dans le circuit électronique de commande, le percuteur perçant e disque.