Brevet FR2415768A1 — publié le 19790824

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux clapets dits"compensés" pour des appareillages respiratoires de plongée sousmarine. On connaît déjà, dans le domaine des appareillages respiratoires de plongée sous-marine, et notamment dans le cadre de la fabrication des détendeurs et des déverseurs, l'utilisation d'un clapet "compensé" qui présente de sérieux avantages par rapport au clapet simple; le principal avantage d'un tel clapet étant sa souplesse de fonctionnement. les clapets compensés actuellement utilisés sont percés au droit de leur opercule pour les mettre en équipression et sont manoeuvrés par des tringleries dont la tige qui commande directement le clapet est attachée dans l'axe et à l'carrière de celui-ci. Cette conception entraîne obligatoirement l'emploi de deux joints annulaires dont l'un est disposé à la périphérie du clapet et l'autre autour du prolongement cylindrique de celui-ci, lequel est de plus petite section et reçoit à son extrémité libre ladite tige de commande. On a pensé que le fonctionnement de ces clapets pourrait être encore amélioré en en réduisant les frottements par la suppression d'un desdits joints, précisément celui disposé autour du prolongement cylindrique auquel est relié la tige de manoeuvre du clapet. La présente invention est ainsi relative à des perfectionnements apportés aux clapets trouvant leur application dans des détendeurs ou des déverseurs de plongée sous-marine, ces perfectionnements consistant en la réduction des forces de frottement, en vue d'améliorer le fonctionnement de tels clapets. Cet objectif est atteint par le clapet dit "compensé", selon l'invent ion, trouvant son application dans undéverseur ou un détendeur de plongée sous-marine, lequel clapet est cylindrique et se déplace dans un corps comportant au moins un orifice délimitant ainsi un siège sur lequel le clapet vient en appui sous l'action d'un ressort et dont I1 opercule est percé pour mettre en communication ledit orifice et la partie du corps dans laquelle se déplace le clapet, caractérisé par le fait que ltétanchéité entre le clapet et le corps de clapet est réalisée par un seul joint, le clapet étant guidé en translation par la paroi sur laquelle coulisse le joint et en ce que l'ouverture du clapet est obtenue par des moyens qui coopèrent avec celui-ci en venant à son contact en deux points opposés symétriques par rapport à l'axe longitudinal du clapet et situés à sa périphérie pour provoquer son déplacement suivant son axe. Le résultat de l'invention est ainsi un clapet compensé ne comportant qu'un seul joint d'étanchéité, un tel clapet étant d'une souplesse de fonctionnement accrue en regard des clapets analogues actuellement employés dans le cadre des appareillages respiratoires de plongée sous-marine. D'autres avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante, uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif en ré férence au dessin annexé, sur lequel - la figure I est une vue en coupe schématique d'un clapet selon l'invention, dans un mode de réalisation appliqué à un déverseur, -- la figure 2 est une vue schématique du clapet de la figure I vu suivant la flèche F, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un clapet selon l'invention dans un autre mode de réalisation appliqué à un détendeur, - la figure 4 est une vue schématique du clapet de la figure 3, vu suivant la flèche FI, - la figure 5 est une vue en coupe schématique d'un clapet selon l'invention dans un autre mode de réalisation, appliqué à un déverseur. Pour obtenir le résultat recherché, il a été prévu de manoeuvrer le clapet par l'extérieur et à sa périphérie de telle sorte que le système de commande de l'ouverture s'applique sur le clapet en deux points opposés et symétriques par rapport à son axe longitudinal, en vue d'obtenir une force de traction résultante, dans l'axe du clapet. Les exemples donnés auxdites figures illustrent plusieurs modes de réalisation de clapets selon cette conception. On se reporte d'abord aux figures I et 2 du dessin qui représentent un clapet compensé selon l'invention, utilisé dans le cadre d'un appareil, utilisé dans un dispositif respiratoire de plongée sous-marine et appelé "déverseur". Ce clapet I est disposé et monté à coulissement dans un corps de clapet 2. Ledit corps de clapet 2 se compose de deux chambres cylindriques 2a/2b qui communiquent ensemble, la chambre 2a est d'un diamètre plus grand que celui de la chambre 2b, laquelle est obturée par un fond 2c. La chambre 2a comporte, à l'opposé et faisant face à la chambre 2b, un orifice 2d délimité par un siège 2e destiné à recevoir le clapet 1, lequel siège s'étend en partie dans la chambre 2a. Le clapet 1, qui est cylindrique, se compose d'un opercule cylindrique ta situé à une extrémité et du côté du siège 2e, lequel opercule se prolonge vers l'arrière par une partie cylindrique lb, laquelle est évidée en son centre pour former un logement cylindrique Ic. L'opercule la est d'un plus grand diamètre que celui du prolongement lb et comporte un épaulement Id à sa périphérie. Il comporte également un joint plat 3, disposé sur sa face venant au contact du siège 2e, ainsi qu'un joint torique 4, disposé dans une gorge le pratiquée à la périphérie de la partie lb du clapet. L'opercule la est percé en If pour mettre en communication la chambre 2avec la chambre 2a et/ou l'orifice 2d. La partie cylindrique lb du clapet est d'un diamètre légèrement plus petit que celui de la chambre 2b du corps 2, de telle sorte que le clapet puisse se déplacer librement dans ce logement tout en étant guidé en translation. Le joint torique 4 assure l'étanchéité entre le clapet I et ladite chambre 2b. La fermeture du clapet 1, en appui sur son siège 2e, est obtenue au moyen d'un ressort hélicoïdal 5 disposé dans le logement Ic du clapet et en;appui d'une part sur le fond dudit logement et d'autre part sur le fond 2code la chambre 2b. L'ouverture du clapet I est obtenue au moyen d' on organe de manoeuvre 6, commandé par une membrane 7 par l'intermédiaire dune tige de liaison 8. Ledit organe 6 est disposé à l'extérieur pour entourer le corps du clapet 2. Sa partie 6a adopte la forme d'un étrier ouvert et est prolongé par une tige rectiligne 6b, laquelle est percée à son extrémité libre pour recevoir la tige de liaison 8. Suivant l'exemple représenté aux figures I et 2, l'organe 6 est obtenu à partir d'un fer plat. Sa partie 6a est reliée à la tige 6b et est pliée trois fois de part et d'autre de ladite tige, de telle manière qu'elle est symétrique par rapport à celle-ci. Les extrémités repliées 6c dudit organe 6 sont passées à travers deux ouvertures d'une section rectangulaire 2f, réservées dans la paroi périphérique de la chambre 2a. Ces ouvertures 2f sont en vis à vis et diamétralement opposées et sont situées de part et d'autre de opercule la du clapet et de son épaulement Id. Les extrémités repliées 6c s 'étendent en partie dans la chambre 2a pour venir à proximité de l'opercule la et ainsi "recouvrir" l'épaulement Id du clapet. Tel que l'illustre la figure 2 du dessin, l'organe 6 est monté à pivotement par ses extrémités 6c dans les deux ouvertures 2f. On notera que l'6paisseur e du fer plat, à partir duquel est réalisé l'organe 6, est infé rieureà la hauteur de l'épaulement Id. Lorsque le clapet I est en position fermée sur son siège 2e, l'or gane 6 est dans une position sensiblement horizontale. Dans cette position, les faces 6d des deux extrémités repliées dudit organe 6 sont sensiblement parallèles aux bords 2g des ouvertures 2f, lesquels bords sont dans un même plan parallèle au plan du siège 2e. Lorsque l'organe 6 est sollicité par la membrane 7, dans le sens de la flèche F2, il pivote autour de l'arrête 6e des extrémités repliées 6c, celles-ci étant en appui sur les bords 2g des ouvertures 2f. Corrélativement, 'arrête 6f des extrémités 6c et radicalement opposée à l'arête 6e, vient en appui sur l'épaulement Id du clapet I en deux points opposés et symétriques par rapport à l'axe longitudinal de celui-ci. Au fur et à mesure du pivotement de organe 6, et sous l'effet du levier 1 constitué par les extrémités repliées 6c, le clapet I est écarté de son siège 2e et déplacé vers le fond de la chambre 2b. il revient à sa position d'origine, fermée, sous la poussée du ressort 5 lorsque la membrane 7 revient à sa position première et que l'organe 6 reprend sa position sensiblement horizontale. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation d'un clapet compensé pour déverseur. Un tel clapet I et le corps de clapet 2 sont en tous points semblables au clapet I et au corps de clapet 2 décrits en référence à la figure 1. Seul l'organe de commande 9 diffère tant par sa forme que par son fonctionnement. Celui-ci adopte la forme d'un étrier ouvert d'une forme générale triangulaire. il comporte deux extrémités repliées 9a, lesquelles sont passées dans les ouvertures 2f du corps de clapet 2 et viennent à proximité de opercule la et ainsi "recouvrir't l'épaulement Id du clapet 1. Sa partie 9b, opposée à celle qui comporte les parties repliées 9a, est articulée en 9c à un levier coudé 10. Ce levier comporte deux parties I0a/l0b s' étendant sensiblement à 900 l'une de l'autre. La partie IOa est plus courte que la partie I0b et est articulée en 10e par son extrémité libre sur un élément de structure du déverseur (non représenté). La partie lOb stétend du côté du corps de clapet 2 et est reliée à une membrane (non représentée). Le levier 10 est monté pour pouvoir pivoter dans le sens de la flèche F3. On comprend notamment, à la lecture du dessin, que, lors du pivotement du levier 10 autour du point 10c, l'étier 9 est déplacé en translation dans le sens de la flèche F4 en entraînant par ses extrémités repliées 9a, le clapet 1, lequel est ainsi écarté de son siège 2e pour venir en position ouverte.Lorsque le levier 10 revient à sa position première, le clapet est, sous la poussée du ressort 5, remis en appui sur son siège 2e en position fermée. On notera que dans ce mode de réalisation, les extrémites 9a de l'organe 9 peuvent être d'un profil quelconque et que les points de rencontre desdites parties 9a et de l'épaulement Id du clapet i sont diamétralement opposées. On se reporte maintenant aux figures 3 et 4 du dessin qui illustrent un autre mode de réalisation d'un clapet compensé selon l'invention dans une application à un appareil détendeur de plongée sousmarine. Le corps de clapet 11 se compose d'une chambre cylindrique lia, laquelle est obstruée à une extrémité par un fond lib et comporte à l'autre un orifice lic délimité par un siège Iid destiné à recevoir un clapet 12, lequel siège iid s'étend en partie dans la chambre lia. Le clapet 12, lequel est cylindrique, comporte un opercule cylindrique 12a situé à une de ses extrémités et du côté du siège iid et s'étend sur une grande partie de la chambre lia. Il comporte en son centre un évidement cylindrique 12b s'étendant sur sa quasi longueur : de l'opercule 12a à son extrémité 12c. L'opercule 12a est percé en 12d pour mettre en communication l'évidement 12b avec la chambre lia et/ou l'orifice lic. Le clapet 12 comporte en outre sur sa face venant au contact du siège ild, un joint plat 13, et du côté de son extrémité 12c, une gorge périphérique d'une section rectangulaire 12e, laquelle délimite notamment un épaulement 12f. Le corps de clapet 11 comporte à partir du fond îlb et s'étendant partiellement dans la chambre lia, un doigt cylindrique lie d'un diamètre légèrement inférieur à celui du conduit 12b. Le doigt lie est engagé dans l'évidement cylindrique 12b et comporte à sa périphérie une gorge 11f dans laquelle est disposé un joint torique 14. Le doigt île assure le guidage du clapet 12 en coopérant avec la face de l'é- videment cylindrique 12b sur laquelle coulisse le joint 14. Ce joint assure l'étanchéité entre le clapet 12 et le corps de clapet 11. Un ressort helicol- dal 15, disposé dans l'évidement cylindrique 12b, et en appui d'une part sur le doigt lie et d'autre part sur l'opercule 12a, a pour fonction de maintenir le clapet 12 en position fermée, en appui sur son siège lld. L'ouverture du clapet 12 est obtenue au moyen dun organe de manoeuvre 16 commandé par une membrane (non représentée) par l'intermédiaire d'une tige 17. L'organe 16 est disposé à l'extérieur pour chevaucher le corps de clapet 11.Sa partie 16a adopte la forme d'un étrier ouvert et se prolonge par une tige rectiligne 16b, laquelle est percée à son extrémité libre pour recevoir la tige de liaison 17. Tel que cela est illustré aux figures 3 et 4, l'organe 16 est obtenu à partir d'un fer plat. Sa partie 16a est reliée à la tige 16b, adopte la forme d'un arceau plié à ses extrémités et est symétrique par rapport à ladite tige 16b. Ses extrémités repliées 16c sont passées à travers deux ouvertures d'une section rectangulaire llg, réservées dans la paroi périphérique de la chambre lia. Ces ouvertures llg sont en vis à vis et diamétralement opposées et sont situées de part et d'autre de la gorge 12e et de l'épaulement 12f. Les extrémités repliées 16c s'étendent en partie dans la chambre lia pour venir à proximité du fond de la gorge 12e et ainsi "recouvrir" l'épau- lement 12f du clapet. L'organe 16 est monté à pivotement par ses extrémités 16c dans les deux ouvertures 11g du corps de clapet et fonctionne de la même manière que l'organe 6 du clapet illustré aux figures I et 2. On comprend, à la lecture de la figure 4 que, lorsque la tige 17 entraîne dans le sens de la flèche F5, Organe 16, le clapet 12 est écarté de son siège 11d et adopte la position ouverte. il revient à sa position fermée, en appui sur son siège, sous lteffet du ressort 15, lorsque l'organe 16 revient à sa position première. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'être décrites à titre d'exemple, pourront être remplacées, par l'Homme de l'Art, par des parties équivalentes remplissant la même fonction. REVENDICATIONS 1 - Clapet dit "compensé" trouvant son application dans un déverseur ou un dé tendeur de plongée sousmarine, lequel clapet est cylindrique et se dépla ce dans un corps de clapet comportant au moins un orifice délimitant un siège sur lequel le clapet vient en appui sous l'action d'un ressort et dont l'opercule est percé pour mettre en communication ledit orifice et la partie du corps dans laquelle se déplace le clapet, caractérisé en ce que l'étanchéité entre le clapet et le corps de clapet est réalisée par un seul joint, le clapet étant guidé en translation par la paroi sur laquelle cou lisse le joint et en ce que l'ouverture du clapet est obtenue par des moyens qui coopèrent avec celui-ci en venant à son contact en deux points opposés symétriques par rapport à l'axe longitudinal du clapet et situés à sa pé riphérie pour provoquer son déplacement suivant son axe. 2 - Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un épau lement à sa périphérie et que les moyens qui provoquent son ouverture con sistent en un organe de commande en forme d'étrier ouvert et entourant le corps du clapet, lequel étrier est monté à pivotement dans deux ouver tures diamétralement opposées et réservées dans ledit corps et de part et d'autre de la partie du clapet qui comporte l'épaulement, les extrémités de l'étrier étant ainsi repliées vers l'intérieur dudit corps pour traver ser sa paroi et venir au contact de l'épaulement du clapet pour l'entrat- ner en translation. 3 - Clapet selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que lesdites ou vertures sont en vis à vis et l'étrier, dont les extrémités repliées sont plates et comportent deux bords parallèles entre eux, pivote en s'appuyant par un des bords desdites extrémités, sur le bord périphérique des ouver tures et entraîne en translation le clapet en venant en appui, par son au tre bord, sur ledit épaulement. 4 - Clapet selon les revendications I à 3, caractérisé en ce que les bords pé riphériques des ouvertures comportent une partie rectiligne de sorte que ces parties sont dans un meme plan, parallele au plan du siège du clapet et que l'étrier pivote en s'appuyant sur lesdites parties rectilignes. 5 - Clapet selon l'une quelconque des revendications à 4, caractérisé en ce que la partie de l'étrier opposée à celle par laquelle il pivote dans les dites ouvertures est reliée à une membrane au moyen d'une tige. 6 - Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte un épau lement à sa périphérie et que les moyens qui provoquent son ouverture con sistent en un organe de commande en forme d'étrier ouvert et entourant le corps du clapet, lequel étrier est monté à coulissement suivant l'axe du clapet dans deux ouvertures diamétralement opposées et réservées dans ledit corps et de part et d'autre de la partie du clapet qui comporte le dit épaulement, les extrémités de l'étrier étant ainsi repliées vers l'in térieur du corps pour traverser sa paroi et venir au contact de ITépaule ment du clapet pour l'entrainer en translation. 7 - Clapet selon les revendications I et 6, caractérisé en ce que la partie de l'étrier opposée à celle qui comporte les extrémités repliées est re liée à une membrane par l'intermédiaire d'un bras articulé coudé, compor tant ainsi deux parties dont l'une pivote autour d'un axe situé au-dessous de l'axe le long duquel se déplace le clapet et dont l'autre s'étendant du côté du clapet, est reliée à la membrane. 8 - Clapet selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce que ledit corps comporte une chambre cylindrique dans laquelle se dé place le clapet et que le joint d'étanchéité est disposé dans une gorge pratiquée a la périphérie du clapet. 9 - Clapet selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce que ledit corps comporte une chambre cylindrique dont la partie opposée à celle où se trouve le siège du clapet, comporte un doigt de guidage du clapet cylindrique et coaxial à la chambre et s'étendant dans celle-ci sur la partie de sa longueur et en ce que le clapet comporte en son centre et sur la partie de sa longueur, un évidement cylindrique dTun diamètre légèrement supérieur à celui du doigt, pour pouvoir coulisser sur celui-ci et dans lequel évidement est disposé le ressort, l'étanchéité entre le clapet et le corps étant réalisée par un joint disposé dans une gorge pra tiquée à la périphérie du doigt.