Brevet FR2535082A1 — publié le 19840427

Appareil respiratoire de plongée en eau profonde. La présente invention concerne un appareil de plongée du type comprenant une cloche de plongée de laquelle le plongeur reçoit vie et support d'environ- nement par l'intermédiaire de connexions ombilicales. L'invention vise plus précisément des systèmes respi- ratoires pour de tels appareils de plongée dans les- quels le gaz est fourni au casque d'un plongeur et en est extrait par une pompe aspirante et foulante. Un système respiratoire de plongée équipé d'une pompe aspirante et foulante pour faire circuler un mé- lange gazeux respirable comprenant de l'hélium dans le système à travers le casque de plongeur comporte un système de recirculation grâce auquel la perte d'hélium est minimale Toutefois, il se pose un pro- blème de fonctionnement au sujet de la conservation du gaz lorsque le plongeur opère hors d'une cloche de plongée qui fournit la source de gaz respirable à la pompe aspirante et foulante Pendant les déplacements verticaux, la différence de pression à travers la pa- roi du casque du plongeur est maintenue sensiblement constante au moyen d'une valve de commande de retour de pression; toutefois, la pression absolue à l'inté- rieur du casque varie avec la profondeur à laquelle se trouve le plongeur En conséquence, aux niveaux progressivement inférieurs à celui de la cloche la pression absolue et donc la densité du gaz dans le casque augmentent par rapport à la cloche et, aux niveaux progressivement supérieurs à celui de la cloche, l'inverse se produit. De ce fait, lorsque le plongeur s'élève au- dessus du niveau de la cloche de plongée, la pression de gaz nécessaire dans le casque du plongeur tombe au- dessous de la pression à l'intérieur de la cloche de sorte que le gaz fourni par la pompe foulante se dila- te à son entrée dans le casque pour atteindre éventuel- lement un volume supérieur à la capacité de la pompe aspirante qui renvoie à la cloche, ce qui nécessite la présence d'agencements pour éliminer l'excès de pression qui, autrement, se développerait dans le cas- que du plongeur Etant donné le coût élevé de l'hélium, il est dispendieux de laisser le surplus de gaz s'échapper dans la mer par une valve de sûreté. La demande de brevet en Grande-Bretagne numé- ro 2 088 725 A de la demanderesse décrit un système respiratoire de plongée qui tend à résoudre ce problè- me Ce système comprend des moyens de commande de pression du casque comportant des moyens de commuta- tion d'admission pour commander le débit du gaz en- trant dans le casque par un conduit d'alimentation, des moyens de commutation d'échappement pour comman- der le débit du gaz s'échappant du casque par une con- duité de sortie, et une valve de purge fonctionnant en réponse à la différence de pression du gaz s'écou- mant par les moyens de commutation d'échappement et la pression de l'eau environnant le casque, c'est-à- dire la pression absolue, pour prélever du gaz dans le conduit d'admission en amont des moyens de commu- tation d'admission lorsque la pression absolue à l'intérieur du casque est inférieure à celle qui règne dans la cloche. Bien que ce système offre un moyen très effi- cace pour conserver le gaz respirable dilaté, en évi- tant de laisser ce gaz s'échapper dans la mer lorsque le plongeur circule ici et là au-dessus de la cloche de plongée, ' ^ ite un flexible de purge relati- vement gros: ystyme ombilical et il n'est pas très écr:cx ' u point de vue de l'énergie consom- múe a la:":le côté foulant et par le côté aspi- rant de 1,- omp te renu des pertes dans les con- duits -et-des Lesoins variables de refoulement et d'aspiration-pour l'admission et l'échappement du gaz dans et hors-du casque du plongeur lorsqu'il se dépla- ce d'un niveau à l'autre au-dessus et au-dessous de la clle _he, I' 'L,, a i'plongeur opère au-dessous de la _c -',c ' 'e, la pression du gaz fourni par la , i: i-rc d'admission doit tenir compte de la i L e de pression à l'intérieur du système crdl 3 i l de conduits (pertes dans les conduits) à laquelle s 'ajoute la- différence de pression ambiante entre l'emplacement du plongeur et celui de la clo- che Toutefois lorsque le plongeur évolue au-dessus de la cloche, la différencel de pression ambiante en- re leurs-emplacements respectifs compense les per- ".ts ans les conduits de sorte que les bhesoins en -cssiol dui conduit d'admission sont moindres La L>v ss:Lon 4 d'aspiration de Na pompe pour l'extraction i, l:, a de la cloche, mais inversement par rap- port à la pression du gaz fourni, et elle doit tenir compte des pertes dans les conduits auxquelles s'ajoute la différence de pression ambiante lorsque le) ulongeur est au-dessus dle la cloche, et des pertes ÀJan; les cocndu:its uo:;)S la différence de pression bi;,t' (, lors:t'ue plongeur est au-dessous de la cloche. A une exception près, dans tous les systèmes de pompes aspirantes et foulantes actuels connus de la demanderesse, les valves de s Ureté d'admission et d'échappement du gaz, qui déterminent respectivement les pressions dans les extrémités côté pompe des con- duits d'admission et d'échappement, sont normalement réglées de façon à supporter les pressions maximales nécessitées par la pompe aspirante et foulante pour faire circuler-le gaz vers le casque et hors du cas- que, en fonction des emplacements opérationnels verti- caux maxima autorisés au-dessus et au-dessous de la cloche de plongée que le plongeur peut atteindre à partir de la cloche Cela signifie que dans les condi- tions oi la situation du plongeur est intermédiaire entre les points verticaux extrêmes par rapport à la cloche, l'une au moins des fonctions de la pompe aspirante et foulante opère à un nouveau niveau de pression plus élevé, et consomme plus d'énergie qu'il n'est effectivement nécessaire. L'exception connue de la demanderesse est celle décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Améri- que No 3 965 829 qui propose d'équiper un système de pompe aspirante et foulante ayant la capacité de ren- voyer à la cloche tout le gaz provenant du casque à n'importe quel moment de déplacement d'un plongeur au-dessus de la cloche, avec un système de valve qui décharge la pompe aspirante en cas de charge de fonc- tionnement inférieure au maximum. Plus précisément, le système du brevet 3 965 829 précité comprend, à l'intérieur de la clo- * che de plongée, une valve de commande montée dans le conduit d'échappement du gaz pour minimiser la con- sommation d'énergie de la pompe aspirante Cette val- ve contrôle la dépression dans le conduit d'échappe- ment en réponse à la différence de pression entre le conduit d'admission et le conduit d'échappement De préférence, ce système comprend également, à l'inté- rieur de la cloche,-une valve de régulation pour maintenir à une valeur sensiblement constante le dé- bit volumétrique fourni au conduit d'admission par la pompe aspirante et foulante La valve de régulation fonctionne en réponse à la différence de pression dans un limiteur de débit disposé au niveau de son raccordement au conduit d'admission. Un système respiratoire tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 965 829 assure une commande de la pression dans le casque qui procure au plongeur des conditions respiratoires ac- ceptables pratiquement pour un seul niveau prédéter- miné par rapport à celui de la cloche, aussi dans une réalisation pratique d'un tel système, la valve de régulation est-elle dotée de moyens de réglage manuel qui permettent à un surveillant présent dans la cloche de faire varier ou de modifier le réglage du débit volumétrique du gaz fourni au casque Cela permet d'obtenir des conditions respiratoires acceptables dans le casque aux différents niveaux auxquels le plongeur est appelé à travailler, mais nécessite que les niveaux relatifs du plongeur et de la cloche soient connus du surveillant et continuellement con- trôlés par lui pour que les réglages effectués soient totalement satisfaisants. Toutefois, même le surveillant le plus exercé serait incapable d'effectuer les réglages fins conti- nus nécessaires à la correction des légères variations en pression absolue dans le casque du plongeur lorsque celui-ci change d'attitude corporelle et modifie sa position tout en travaillant, et bien que le plongeur ne prenne pas conscience de ces légères variations et des modifications de l'effort respiratoire qui en dé- coule, car il est instinctif par exemple de réduire. la profondeur de la respiration tout en augmentant son rythme en réponse à une augmentation de le densi- té du gaz, sa résistance est néanmoins pénalisée, ce qui réduit la période durant laquelle il peut suppor- ter un effort de travail soutenu. La présente invention vise un système de val- ve de régulation de pression pour système respiratoi- re de plongée qui surmonte pratiquement ces problèmes et notamment celui d'une consommation excessive d'énergie de la part des pompes d'un système de pompe aspirante et foulante pendant la plus grande partie du plan de travail d'un plongeur opérant à partir d'une cloche de plongée, tout en assurant automati- quement dans le casque de plongée des conditions res- piratoires optimales. L'invention a pour objet un système de valve de régulation de pression pour éviter une surpression dans une conduite d'admission de gaz provenant d'une source de gaz disposée dans une cloche de plongée, vers le casque de plongée d'un plongeur travaillant à l'extérieur de la cloche, et une dépression dans un conduit d'échappement s'étendant du casque de plon- gée à la cloche, pour système respiratoire d'appareil de plongée en eau profonde, ledit système comprenant deux valves de sûreté dont l'une est raccordée audit conduit d'admission et l'autre audit conduit d'échap- pement, lesdites valves de sûreté pouvant respective- ment faire circuler du gaz vers et en provenance de la cloche et étant commandées par les différences de pression entre le casque et la cloche respectivement,. de façon à maintenir les pressions respectives dans les conduits d'admission et d'échappement individuel- lement adaptées aux pressions respectives du casque et de la cloche. Grâce à un tel système, lorsque le plongeur est au même niveau que la cloche, les pressions de sûreté des deux valves de sûreté ont sensiblement la même valeur Toutefois, lorsque le plongeur évolue vers des niveaux supérieurs à celui de la cloche à partir de laquelle il opère, la valve de sûreté reliée au conduit d'admission et donc commandant la communi- cation entre le conduit d'admission et l'intérieur de la cloche (pression de la cloche) répond en s'ouvrant pour réduire la pression vers le casque, tandis que la valve de sûreté reliée au conduit d'échappement ré- pond en se fermant En revanche, si le plongeur évo- lue vers des niveaux inférieurs à la cloche, la valve de sûreté du conduit d'échappement répond à l'augmen- tation de pression dans le casque en ouvrant davanta- ge la communication avec l'intérieur de la cloché tan- dis que la valve de sûreté du conduit d'admission se déplace vers sa position fermée pour augmenter comme nécessaire la pression du conduit d'admission Une telle action de la part du système de valve de régula- tion de pression permet aux pompes du système de pompe aspirante et foulante de fonctionner avec une élévation de pression sensiblement optimale pour les conditions de pression ambiante telles que mesurées dans le casque du plongeur. La présente invention vise également un sys- tème respiratoire pour appareil de plongée comprenant une cloche de plongée qui constitue une source de gaz respirable pour un plongeur travaillant hors de la cloche, ledit système respiratoire comprenant une pom- pe aspirante et foulante pour faire circuler le gaz respirable entre la cloche et un casque de plongée au moyen de conduits d'admission et d'échappement du gaz, et un système de valve monté au voisinage du casque de plongée pour maintenir la pression du gaz à l'inté- rieur du casque à une valeur fonction de la pression ambiante de l'eau, ledit système respiratoire étant caractérisé en ce qu'il comprend un système de valve de régulation de pression pour éviter une surpression dans le conduit d'admission de gaz et une dépression dans le conduit d'échappement de gaz, un tel système de valve de régulation comprenant deux valves de sûre- té, reliées l'une au conduit d'admission de gaz et pouvant renvoyer du gaz dudit conduit vers la cloche, et l'autre au conduit d'échappement de gaz et pouvant recevoir du gaz provenant de la cloche, lesdites val- ves de sûreté étant commandées respectivement par les différences entre les pressions à l'intérieur du cas- que et à l'intérieur de la cloche respectivement, de façon à maintenir les pressions respectives des con- duits d'admission et d'échappement individuellement adaptées aux pressions respectives du casque et de la cloche. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'un cas- que de plongée d'une cloche de plongée et d'un dispo- sitif approprié de commande de pression et de débit, faisant partie d'un système respiratoire pour appareil de plongée équipé d'un système de valve de régulation de pression suivant un mode de réalisation de la pré- sente invention. Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques des valves de sûreté qui commandent respectivement les pressions dans les conduits d'admission et d'échappement dans le système respiratoire de la fi- gure 1. Les figures 4, 5 et 6 sont des vues schémati- ques représentant respectivement des moyens de commu- tation d'admission du gaz dans le casque, des moyens de commutation d'échappement du gaz hors du casque, et des moyens de commutation de sécurité d'un conduit de détection utilisés dans le système respiratoire de la figure 1. La figure 7 est un schéma illustrant les condi- tions relatives de relâchement de la pression des valves de sûreté au cours du déplacement vertical d'un plongeur. La figure 1 représente un système respiratoire pour appareil de plongée qui comprend un casque 11 comportant des moyens de commutation d'admission, des moyens de commutation d'échappement, et des moyens d'arrêt, associés au casque il et situés sur le casque ou dans son voisinage Le casque comporte un déflec- teur d'admission 12 qui termine un conduit d'admission de gaz respirable 13 à son entrée dans le casque 11, l'autre extrémité du conduit d'admission 13 étant re- liée à la pompe foulante d'un système de pompe aspi- rante et foulante (non représentée) qui pompe un mé- lange de gaz respirable d'une source de gaz ménagée dans une cloche de plongée 17 Une valve de sûreté 14 réglable manuellement est branchée sur un raccord de sortie 15 du casque ou sur un conduit d'échappement de gaz 16 qui s'étend du raccord de sortie 15 à la pompe aspirante du système de pompe aspirante et fou- lante Le système respiratoire 10 comprend en outre un système de valves de régulation de pression qui est logé dans la cloche de plongée 17 et est relié aux conduits d'admission et d'échappement du gaz 13 et 16 dans le but d'éviter les élévations inutiles de pression dans les pompes aspirante et foulante tout en répondant aux besoins respiratoires du plongeur. Dans ce mode de réalisation, les moyens de commutation d'admission comprennent une valve de com- mande de débit d'admission 18 montée dans le conduit d'admission 13, les moyens de commutation d'échappe- ment, qui commandent la pression dans le casque 11 comprennent une valve régulatrice de pression du gaz d'échappement 19 montée dans le conduit d'échappement 16 près du raccord de sortie 15, et les moyens d'arrêt comprennent une valve automatique de sécurité 20 dis- posée dans un conduit de détection de la pression dans le casque 21 qui est branché sur le conduit d'échappe- ment 16 à l'entrée de la valve régulatrice de pression du gaz d'échappement 19. Le système de valves de régulation de pression comprend deux valves de sûreté 23 et 24 qui sont mon- tées de façon telle que la valve de sûreté 23 comman- de la communication entre le conduit d'admission 13 et l'intérieur de la cloche 17 et que la valve de sûreté 24 commande la communication entre le conduit d'échappement 16 et l'intérieur de la cloche Le con- duit de détection 21 de la pression du casque communi- que avec une chambre de commande de pression de réfé- rence de chacune des valves de sûreté 23, 24. Une valve anti-retour 27 est avantageusement montée à l'entrée de la valve de commande de débit d'admission, tandis qu'un indicateur sensible à la pression facultatif 28 monté dans le conduit 21 in- dique à l'intérieur de la cloche la position vertica- le du plongeur Au moins une bouteille 29, contenant du gaz respirable sous pression est reliée du casque il au moyen d'une valve de commande à contrôle manuel pour servir de source de gaz respirable d'urgence afin de permettre au plongeur de retourner dans la clo- che en cas de défaillance du système d'alimentation en gaz par le conduit d'admission 13. Les valves de sûreté 23 et 24 peuvent être constituées par de simples valves à clapet telles que représentées sur les figures 2 et 3, dans lesquelles une tête de valve se déplace vers sa position ouverte à l'encontre d'une force de fermeture qui est pneuma- tiquement et automatiquement variable. Comme représenté sur la figure 2, dans ce mode de réalisation, la valve de sûreté 23 comprend un corps de valve creux 41 à l'intérieur duquel un élément de valve de type clapet 43 est amené à coulisser Cet élément de valve 43 présente un corps qui supporte un joint d'étanchéité en contact coulissant avec la paroi intérieure du corps de valve 41 et une tête de valve 44 qui coopère avec un siège de valve 45 dispo- sé axialement dans une paroi d'extrémité du corps de valve 41 La tête de valve 44 ferme une chambre de dé- tente à ouvertures 46 qui communique avec l'intérieur de la cloche 17 et elle est sollicitée vers sa posi- tion de fermeture sur le siège de valve 45 par un res- sort de compression de force appropriée sur lequel agit un dispositif de réglage 47 qui peut coulisser de façon étanche à l'intérieur du corps de valve 41 et peut être régle au moyen d'une vis montée dans l'autre paroi d'extrémité du corps de valve Le siège de valve 45 circonscrit un raccord avec le conduit d'admission de gaz respirable 13 de sorte que la tête de valve 44, par sa coopération avec le siège 45, peut commander un trajet d'écoulement de gaz reliant le conduit d'admission 13 à l'intérieur de la cloche 17 par l'intermédiaire de la chambre de détente 46. Un raccord ménagé dans le corps de valve 41 relie le conduit de détection de la pression du casque 21 à une chambre de pression de référence 48 formée à l'in- térieur du corps de valve 41 entre l'élément de valve 43 et le dispositif de réglage de ressort 47 de sorte que la pression du casque s'ajoute à la force du res- sort qui tend à fermer la valve. Comme représenté sur la figure 3, la valve de s Qreté 24 du conduit d'échappement comporte un corps de valve creux 51 de forme sensiblement cylindrique à gradins qui contient un élément de valve 52 constitué par un piston 53 et une tête de valve 54 qui sont sépa- rés l'un de l'autre par une section annulaire évidée. Le corps de valve 51 forme une chambre de pression de référence 56 pour le piston 53 et une chambre de dé- tente 57 qui est divisée par une paroi définissant un siège annulaire 58 avec lequel coopère la tête de valve 54 La chambre de pression de référence est re- liée au conduit de détection 21 de la pression du cas- que, tandis que la chambre de détente 57 est reliée, du côté de la tête de valve 54 opposé à la chambre de pression de référence 56, au conduit d'échappement, et du côté opposé de la tête de valve 54, à l'inté- rieur de la cloche La tête de valve 54 commande ainsi un trajet d'écoulement du gaz reliant le conduit d'échappement 16 à l'intérieur de la cloche 17 par l'intermédiaire de la chambre de détente 57 La tête de valve 54 est sollicitée vers sa position de ferme- ture sur le siège de valve 58 par un ressort de com- pression de force appropriée sur lequel agit un dispo- sitif de réglage 59 qui peut coulisser de façon étan- che dans le corps 51 et peut être réglé au moyen d'une vis montée dans une paroi d'extrémité du corps 51. La figure 1 représente une variante des val- ves de sûreté 23, 24 des figures 2 et 3, dans laquel- le les joints d'étanchéité des corps des éléments de valve 43 et 52 sont remplacés par des diaphragmes roulants qui relient les corps des éléments de valve aux parois intérieures des corps de valve 41 et 51, respectivement. Les ressorts de compression qui poussent les têtes de valve respectives 44 et 54 en direction de leur siège dans les valves de sûreté 23 et 24 ont une force calculée de manière qu'ils soient capables, avec la charge pneumatique exercée par la pression mesurée dans le casque, d'assurer l'élévation de pres- sion maximale nécessaire dans la pompe foulante lors- que le plongeur occupe sa position de plongée la plus basse autorisée par rapport à la cloche 17, et d'assu- rer de la même façon l'élévation de pression maximale nécessaire dans la pompe aspirante lorsque le plon- geur occupe sa position de plongée la plus haute auto- risée par rapport à la cloche 17, tandis que, lorsque le plongeur se trouve sensiblement au niveau de la cloche, on obtient dans les pompes l'élévation de pression minimale pour compenser les pertes dans les conduits. La valve de commande de débit d'admission 18, telle qu'utilisée dans ce mode de réalisation est constituée par une valve d'équilibrage de pression qui, en termes généraux, est une combinaison de valve- tiroir et de valve-clapet ayant une référence de pres- sion donnée par la pression de l'eau ambiante Un mode de réalisation de cette valve est représenté sur la figure 4, la valve de commande de débit d'admission 18 de cette figure étant analogue à celle décrite dans la demande de brevet britannique de la demanderesse publiée sous le No 2 088 725 A Cette valve comprend * un corps de valve creux 61 à l'une des extrémités du- quel est fixé un dispositif de mesure de pression différentielle 62. Le corps creux 61 abrite intérieurement, avec un espacement axial, un siège de valve annulaire 63 et un méplat annulaire 64 Un élément de valve léger, qui est une combinaison de clapet et de tiroir 65 est supporté librement à l'intérieur du corps 61 par deux diaphragmes flexibles et imperméables 66, 67 qui sont disposés extérieurement au siège de valve 63 et au méplat 64, respectivement Le diaphragme 66 obture l'une des extrémités du corps 61 et constitue une partie d'une paroi d'une chambre de pression de comman- de 68 du dispositif de mesure de pression 62, tandis que le diaphragme 67 constitue une paroi qui sépare une chambre d'équilibrage 69 d'une chambre d'écoule- ment 70 formée entre les deux diaphragmes 66, 67 La chambre de pression de commande 68 et la chambre d'équilibrage 69 sont reliées entre elles par un con- duit ou tuyau d'équilibrage 71 L'élément de valve comporte une tête de valve 72 et un épaulement annulaire 73 qui sont appelés à coopérer respective- ment avec le siège de valve 63 et le méplat annulaire 64 formés dans la chambre d'écoulement 70. Le dispositif de mesure de pression 62 com- prend une chambre de pression différentielle formée par la chambre de pression de commande 68 et une cham- bre de pression ambiante (eau environnante) 74, ces deux dernières chambres étant séparées par un diaphrag- me imperméable et flexible 75 qui est périphérique- ment serré entre les bords d'un couvercle perforé 76 et d'une partie évasée 77 du corps de valve 61. L'élément de valve 65 est fixé mécaniquement au dia- phragme 75 par un système d'entretoise 78 qui traver- se la chambre de commande 68 comme un prolongement axial de l'élément de valve 65. Lorsque la tête de valve 72 est sur son siège, l'épaulement 73 est juste au niveau du méplat associé 64 de la chambre d'écoulement 70 Un faible jeu radial est ménagé entre l'épaulement 73 et le méplat 64. Sur la longueur de la chambre d'écoulement 70, l'élé- ment de valve 65 est de construction creuse et présente à chaque extrémité des ouvertures transversales exté- rieures à la tête de valve 72 et à l'épaulement 73. Un orifice d'entrée 81 raccordable au con- duit d'admission de gaz respirable 13 est ménagé dans la paroi du corps 61, entre le siège de valve 63 et le méplat 64, tandis qu'un orifice de sortie 82 est ménagé dans la paroi, du côté du méplat 64 opposé au siège 63 Le couvercle perforé 76 supporte un dis- positif de réglage à ressort 83 qui est aligné avec l'axe de l'élément de valve 65 et retient un ressort 84 à faible taux de compression contre le système d'entretoise 78 Un autre ressort à faible taux de compression 85 peut être monté dans la chambre d'équi- librage 69 en opposition axiale au ressort 84 Un l.5 tuyau de mesure 86 de la pression dans le casque est relié à la chambre de pression de commande 68. La valve régulatrice de pression du gaz d'échappement 19 de ce mode de réalisation peut être constituée par une valve anti-aspiration, telle que représentée sur la figure 5, qui peut être analogue à la valve régulatrice décrite dans la demande-de brevet britannique de la demanderesse publiée sous le No 2 088 726 A La valve régulatrice 19 représentée sur la figure 5 comprend un corps extérieur rigide 91 de forme tubulaire qui comporte une extrémité d'entrée 92 et une extrémité de sortie 93 A l'intérieur du corps extérieur 91 est logé un élément tubulaire 94 présentant des fentes radiales qui définissent un tra- jet d'écoulement du type déversoir vers l'extrémité de sortie 93 L'élément tubulaire 94 comprend une plu- ralité d'éléments de déversoir 95 formés chacun par une plaque annulaire ayant une face lisse et une face comportant deux nervures en relief (non représentées) qui sont concentriques à l'axe de la plaque Les élé- ments de déversoir 95 sont fixés par des boulons et des cales équidistants (non représentés) de manière à dégager entre leurs faces opposées une pluralité de fentes radiales qui définissent des trajets radiaux d'écoulement entre l'extérieur et l'intérieur de l'élément tubulaire 94 Les boulons (non représentés) passent à travers l'extrémité de sortie 93 et les éléments de déversoir 95 et se vissent sur un élément 96 qui ferme l'extrémité de l'élément tubulaire 94 en regard de l'extrémité d'entrée 92 du corps 91 Une mince plaque de tôle 99 formée à la courbure du diamè- tre extérieur des éléments de déversoir 95 est fixée à l'élément 96 de manière à obturer une petite surfa- ce courbe de l'entrée de chacune des fentes définies entre les éléments de déversoir Un manchon tubulaire 97, en matériau élastomère mince, ayant sensiblement un diamètre égal au diamètre extérieur des éléments du déversoir 95 est ajusté sur ceux-ci et tendu entre les deux extrémités d'entrée 92 et de sortie 93 aux- quelles il est fixé par des moyens de serrage (non re- présentés) Ce manchon 97 est agencé de manière à se soulever de l'élément tubulaire 94, en service, sous l'action de l'élévation de pression créée dans le cas- que par chaque expiration du plongeur Le corps exté- rieur 91 est perforé d'ouvertures 98 de sorte que la pression absolue (eau ambiante) agit directement sur la paroi extérieure du manchon élastomère 97 pour le maintenir en contact avec l'élément tubulaire 94 cha- que fois que la pression à l'intérieur de l'élément 94 est inférieure à la pression de l'eau environnante. Pour un meilleur rendement du système de la présente invention, il est préférable, en pratique, d'intégrer les structures de la valve de commande de débit d'admission 18 et de la valve régulatrice de la pression du gaz d'échappement 19 de façon que par les positions respectives très proches de leurs éléments de mesure de pression, elles répondent sensiblement à une pression ambiante absolue identique et fonction- nent avantageusement comme un ensemble unique de valve rigide, tel que représenté sur la figure 1 Pour faci- liter l'intégration et le rapprochement des valves 18 et 19 il est nécessaire de modifier les moyens de ré- glage du ressort à faible taux de la valve 18 de la figure 4 de façon que le dispositif fileté de réglage 83 agisse sur un ressort 84 en forme de levier coudé (figure 1), ce qui permet de monter le dispositif de réglage 83 dans une paroi latérale de la structure intégrée. Dans ce mode de réalisation, la valve de sécu- rité 20 est analogue dans son principe à la valve ré- gulatrice 19 associée, puisqu'il s'agit d'une valve anti-aspiration qui utilise un manchon imperméable sur un tuyau perforé Comme représenté sur la figure 6, la valve de sécurité 20 comprend donc un corps extérieur tubulaire rigide 101 comportant des raccords 102, 103 pour son montage dans le conduit 21 de détec- tion de la pression du casque (figure 1) A l'inté- rieur du corps extérieur 101 est logé un corps étran- glé 104, de section transversale circulaire qui pré- sente deux jeux de passages intérieurs 105, 106 et 107, 108 Les passages 105 et 106 relient le raccord 102 à la périphérie du corps 104 tandis que les passa- ges 107 et 108 relient de façon analogue le raccord 103 à la périphérie du corps 104 Un manchon tubulaire 109 en matière élastomère mince, ayant sensiblement le même diamètre que la partie étranglée du corps 104 est adapté sur cette partie à laquelle il est fixé à chaque extrémité par des moyens de retenue appro- priés 110 Le corps extérieur 101 est perforé par des ouvertures 111 de sorte que la pression de l'eau envi- ronnante peut agir effectivement sur la paroi exté- rieure du manchon élastomère 109 pour maintenir celui- ci en contact avec le corps 104. Une fois le conduit d'admission de gaz respi- rable 13 et le conduit d'échappement 16 correctement et respectivement branchés sur les pompes foulante et aspirante d'un système de pompe aspirante et fou- lante (non représenté), l'appareil de ce mode de réa- lisation fonctionne de la façon suivante: le gaz res- pirable est fourni par la pompe foulante au casque 11 par le conduit d'admission 13 qui comprend la valve de commande du débit d'admission 18 et la valve anti- retour 27 Le gaz est renvoyé du casque 11 à la pompe aspirante par le conduit d'échappement 16 et par la valve régulatrice de la pression d'échappement ou valve anti-aspiration 19 La valve anti-retour 27 em- pêche le reflux du gaz de la valve de commande d'ad- mission 18 en cas de défaillance du tuyau d'alimenta- tion La valve de sûreté 14 empêche la pression de s'élever dans le casque au-dessus d'un niveau prédé- terminé, par exemple de 2,76 K Pa au-dessus de la pression ambiante La mesure de la pression du gaz à l'intérieur du casque 11 est fournie aux chambres de pression de référence respectives 48 et 56 des deux valves de sûreté 23 et 24 par le conduit de détection 21 qui comprend la valve de sécurité 20 La valve de sécurité 20 est située près du casque 11 et tout en permettant l'écoulement du gaz dans les deux sens, el- le assure, en cas de rupture du conduit de détection 21 tandis que le plongeur est en-dessous de la cloche, que le gaz ne va pas s'échapper du casque au poirt de causer une dépression à l'intérieur. Le gaz respirable provenant du conduit d'ad- mission 13 traverse la valve de commande de débit d'admission, entrant dans cette valve par l'orifice 81 et en sortant par l'orifice 82 (figure 4) avant d'atteindre le casque La pression dans le casque dé- tectée par le tuyau de détection 86 est fournie à la chambre de pression 68, et elle agit sur le diaphragme à l'encontre de la pression ambiante appliquée par -5 l'eau environnante dans la chambre 74 La pression du casque agit également sur les diaphragmes 66 et 67 qui supportent le tiroir, par l'intermédiaire du tuyau d'équilibrage 71, ce qui permet d'équilibrer axiale- ment le tiroir Le diaphragme 75 est sensiblement à la pression ambiante et à l'effet du ressort 84 qui est réglé de manière a solliciter l'élément de valve clapet-tiroir 65 de façon à maintenir dans le casque une faible pression de référence positive, déterminée par la valve anti-aspiration, par rapport à la pres- sion ambiante Lorsque l'élément de valve 65 a atteint un mode de commande stable à profondeur constante, il envoie un faible débit de gaz au casque pour la venti- lation du plongeur Même lorsque la tête de valve 72 repose sur son siège 63, un faible débit (de ventila- tion) est assuré à travers la valve 17 par le trajet d'écoulement annulaire ménagé entre le méplat 64 et l'épaulement 73, de sorte que le plongeur n'est jamais privé totalement d'arrivée de gaz à l'intérieur du casque. La pression ambiante agit effectivement sur le manchon élastomère 97 de la valve anti-aspiration 19 du fait que l'eau environnante pénètre dans le corps 91 par les ouvertures 98 et tend à maintenir le manchon 97 appliqué sur l'élément tubulaire 94, alors que la pression du casque agit dans l'extrémité d'en- trée jusqu'à l'extrémité amont de l'élément tubulaire 94, sur la face de l'élément obturateur 96 La pres- sion d'aspiration de la pompe aspirante s'exerce à l'extrémité de sortie de la valve et intérieurement aux fentes formées entre les éléments annulaires 95 de l'élément tubulaire 94 La résistance à l'écoule- ment de cette valve établit dans le casque une pres- sion de référence positive par la relation prédéter- minée qui existe entre la zone de restriction des fentes et la tension du manchon élastomère 97 En réponse aux changements de la pression du casque, sous l'effet des inspirations et expirations du plon- geur, la section transversale ouverte des fentes varie tandis que la pression différentielle de part et d'autre du manchon élastomère 97 varie de façon correspondante dans une plage donnée. Tandis que le plongeur monte ou descend, la pression ambiante qui agit sur le manchon élastomère 97 augmente ou diminue respectivement la charge de serrage qui le plaque sur l'élément tubulaire 94 et. la pression du casque suit donc celle de l'eau am- biante, avec cependant le maintien de la pression positive de référence. Bien entendu, la pression et la densité du gaz dans le casque 11 par rapport à celles qui rè- gnent dans la cloche de plongée 17 sont moindres lorsque le plongeur se trouve au-dessus de la cloche, et supérieures quand il se trouve audessous de la cloche En conséquence, la pompe foulante qui fournit le gaz respirable de la cloche 17 au casque 11 con- somme moins d'énergie pour effectuer son travail lors- que le plongeur est au-dessus de la cloche que lors- qu'il est au niveau de celle-ci ou en-dessous Par ailleurs, la pompe aspirante consomme plus d'énergie et doit avoir une capacité volumétrique suffisante pour renvoyer le gaz dans la cloche, si le gaz n'est pas rejeté à l'extérieur lorsque le plongeur est au- dessus de la cloche que lorsqu'il est au niveau de celle-ci ou en-dessous Ces besoins en énergie des pompes sont satisfaits par le fonctionnement des valves de sûreté 23 et 24, du fait que la pression du casque agit directement sur les chambres de référence 48 et 56 des valves 23 et 24 en tant que pression de référence variable, ce qui régularise la communica- tion entre l'intérieur de la cloche 17 et les conduits d'admission et d'échappement 13 et 16 respectivement. La pression de référence du casque, associée à l'effet des ressorts de compression, pousse les têtes 44 et 54 des valves de sûreté 23 et 24 vers leur position de fermeture, de façon telle que lors- que la valeur de la pression différentielle est égale à, ou voisine de zéro, (c'est-à-dire lorsque le plongeur et la cloche sont au même niveau) les deux valves s'ouvrent d'une distance permettant au gaz d'être extrait du conduit d'alimentation 13 dans la cloche 17 et de là dans le conduit d'échappement 16 en quantité suffisante pour décharger à la fois la pompe foulante et la pompe aspirante et les amener dans la condition o leurs besoins en énergie sont juste suffisants pour compenser les pertes de con- duits du circuit d'écoulement du gaz. Lorsque le plongeur s'élève au-dessus du ni- veau de la cloche 17, la pression de référence obte- nue dans la chambre de référence 48 de la valve de sûreté 23 diminue et par conséquent la pression de fermeture qui en résulte combinée à la pression du ressort de compression de la chambre 48 diminue égale- ment, la valve tend à s'ouvrir, de sorte qu'une plus grande quantité de gaz en provenance du conduit d'ad- mission peut passer à l'intérieur de la cloche 17 par la chambre perforée 46, de façon à abaisser la pres- sion de la pompe foulante et à réduire également la quantité de gaz fournie au casque pour adapter la densité moindre du gaz à la pression du casque. Cette pression du casque ou pression de référence réduite, régnant également dans la chambre de réfé- rence 56 de la valve de sûreté 24 du conduit d'échap- pement, agit sur le piston 53 et offre une opposition réduite à la force exercée par le ressort de compres- sion de la chambre de détente 57, de sorte que la force combinée de la pression détectée et du ressort produit sur l'élément de valve 52 une force plus grande dans le sens de la fermeture de la tête de valve 54 sur son siège 58 Ceci réduit ou empêche l'écoulement du gaz de la cloche 17 vers la pompe as- pirante par la chambre perforée de détente 55, la chambre de détente 57 et le conduit 16, permettant ainsi à la pompe aspirante de développer la pression nécessaire pour compenser la densité réduite du gaz dans la conduite d'échappement. Par ailleurs, lorsque le plongeur descend à des niveaux inférieurs à la cloche, l'effet de deux valves de sûreté 23 et 24 s'inverse, de même que le fonctionnement de leurs éléments de valve respectifs 43 et 53 L'accroissement de la pression du casque ou pression de référence enregistrée dans la chambre de pression de référence 48 s'ajoute à la force du ressort de la valve de sûreté 23 du conduit d'admis- sion, de sorte que la tête de valve 44 est de plus en plus poussée vers son siège de valve 45, ce qui dimi- nue l'écoulement du gaz de purge du conduit d'admis- sion 13 vers l'intérieur de la cloche et provoque une élévation de pression de la pompe foulante pour sur- monter l'augmentation du gradient de la pression am- biante entre la cloche et le plongeur La pression de référence enregistrée dans la chambre de pression de référence 56 de la valve 24 s'oppose à la force du ressort de compression dans la chambre de détente 57 de sorte que, tandis que la pression de référence aug- mente, la tête de valve 54 se soulève et permet au gaz de s'écouler de l'intérieur de la cloche 17 vers le côté aspiration de la pompe aspirante par la cham- bre perforée 55 et la chambre de détente 57, ce qui réduit la pression de cette pompe en tirant parti de la diminution du gradient de la pression ambiante en- tre le plongeur et la cloche. Ainsi, les deux valves de sûreté 23 et 24 fonctionnent de manière à diminuer l'effort de travail des pompes à ce qui est requis effectivement de chacune d'elle pour les conditions de pression prévalant dans le système Du fait qu'elles enregistrent directement la pression du casque, ces deux valves sont rendues plus sensibles à la différence entre la pression abso- lue du casque et la pression absolue de la cloche que les systèmes dans lesquels la différence de pression est déterminée indirectement, par exemple par mesure des pressions du conduit d'admission et de la cloche. Grâce à la plus grande sensibilité des valves de sécu- rité du système suivant l'invention, les faibles va- de ression riations 7 provoquées dans le casque par des modifica- tions du rythme respiratoire du plongeur sont prises en compte rapidement et avec une plus grande précision. De ce fait, l'alimentation en gaz du casque est main- tenue automatiquement au niveau optimal, ou sensible- ment tel, pour les besoins respiratoires du plongeur sur la distance de ses déplacements verticaux et changements d'attitude et de position possibles dans son travail. La figure 7 est un graphique illustrant les réglages typiques de pression de référence des valves de sûreté pour une plage de différences de pression entre un casque et une cloche de l'ordre de -89,6 K Pa à + 310,2 K Pa, ce qui correspond à un déplacement ver- tical du plongeur entre 9,1 mètres au-dessus et 30,4 mètres au-dessous d'une cloche de plongée fonc- tionnant dans ces limites La valve 23 qui diminue l'écoulement du gaz dans le conduit d'admission 13 s'ouvre à des pressions de l'ordre de 137, 8 K Pa à 586 K Pa, tandis que la valve 24 qui envoie du gaz dans le conduit d'échappement 16 s'ouvre à des pres- sions de l'ordre de 275,7 K Pa à zéro Lorsque le plongeur et la cloche sont sensiblement au même ni- veau, les deux valves s'ouvrent pour établir la même valeur de pression de 224 K Pa, valeur adaptée aux pertes de conduits du système. Sur le graphique de la figure 7, l'axe des "X" représente les pressions auxquelles les soupapes de s Creté 23, 24 s'ouvrent et l'axe des "Y" représen- te la pression du casque par rapport à la pression de la cloche, les lignes verticales en traits interrom- pus "A" et "B" représentant respectivement les posi- tions du plongeur à 9,1 mètres au-dessus et à 30,4 mètres au-dessous de la cloche Les lignes obliques "S" et "R" indiquent les valeurs de pression de dé- tente de la valve 23 et de la valve 24, respectivement. REVENDICATIONS 1 Système de valve de régulation pour éviter une surpression dans un conduit d'admission de gaz pro- venant d'une source de gaz disposée dans une cloche de plongée vers le casque de plongée d'un plongeur travaillant à l'extérieur de la cloche, et une dépres- sion dans un conduit d'échappement s'étendant du cas- que de plongée à la cloché pour système respiratoire d'appareil de plongée en eau profonde, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comprend deux valves de sûreté dont l'une est montée sur ledit conduit d'ad- mission et l'autre sur ledit conduit d'échappement, lesdites valves de sûreté pouvant respectivement s'ouvrir en communication avec la cloche et étant commandées par les différences entre la pression du casque et la pression de la cloche, respectivement, de façon à maintenir les pressions respectives dans les conduits d'admission et d'échappement individuel- lement adaptées aux pressions respectives du casque et de la cloche. 2 Système de valve de régulation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valve de sûreté du conduit d'admission du gaz comprend un corps de valve creux qui abrite un élément de valve pouvant coulisser à l'intérieur du corps de valve et poussé vers sa position de fermeture par l'action, sur l'une de ses faces, d'un ressort, à laquelle s'ajoute la pression du gaz dans le casque de plon- gée, pour interrompre un trajet de gaz allant du conduit d'admission de gaz vers l'intérieur de la cloche de plongée par l'intermédiaire d'une chambre de détente ménagée dans le corps de valve. 3 Système de valve de régulation suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la valve de s Oreté du conduit d'échappement du gaz comprend un corps creux qui abrite un élément de valve pouvant coulisser à l'intérieur du corps, et sollicité vers sa position fermée par l'action d'un ressort, sur l'une de ses faces, à laquelle s'oppose la pression du gaz dans le casque de plongée, pour interrompre un trajet d'écoulemenipÀe l'intérieur de la cloche vers le conduit d'échappement par l'inter- médiaire d'une chambre de détente ménagée dans le corps de valve. 4 Système respiratoire pour appareil de plongée en eau profonde comprenant une cloche de plon- gée qui comprend une source de gaz respirable pour un plongeur travaillant hors de la cloche, ledit système comprenant une pompe aspirante et foulante pour la circulation de gaz respirable entre la cloche et un casque de plongée par l'intermédiaire de conduits d'admission et d'échappement, et des moyens de commuta- tion disposés au voisinage du casque de plongée pour maintenir la pression du gaz à l'intérieur du casque à une valeur appropriée à la pression de l'eau envi- ronnante, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comprend un système de valves de régulation pour éli- miner une surpression dans ledit conduit d'admission du gaz et une dépression dans ledit conduit d'échappe- ment du gaz, ledit système de valves de régulation comprenant deux valves de sûreté reliées, l'une au conduit d'admission de gaz pour envoyer du gaz du conduit d'admission dans la cloche, et l'autre au conduit d'échappement pour envoyer du gaz de la cloche audit conduit d'échappement, lesdites valves de sûreté étant respectivement commandées par les différences entre la pression à l'intérieur du cas- que de plongée et la pression à l'intérieur-de la cloche de plongée, de manière à maintenir les pres- sions respectives des conduits d'admission et d'échappement individuellement adaptées aux pressions respectives du casque et de la cloche.