Brevet FR2529672A1 — publié le 19840106

La présente invention concerne un instrument ma- nométrìque pour plongée souswmarine utilisant un respira- teur. En général,pendant les plongées,deux instruments manométriques différents sont consultés,le premier branché sur les bouteilles du respirateur et fournissant,moment par moment,la pression de l'air résiduel des bouteilles,et le second indiquant,a chaque instant,la pression ambiante extérieure exprimée en metres de profondeur. L'ensemble des données fournies par les deux instruments mentionnés ci-dessus n'a une valeur absolue que lorsque l'utilisateur se trouve a une profondeur partir de laquelle il peut proceder à sa remontée sans avoir à inclure des étapes de décompression au cours de celle-ci,alors qu'il a une valeur relative dans tous les autres cas.De fait, si des arrêts de décompression ont eu lieu,l'utilisateur doit transformer l'information de 1,pression" que lui fournit l'instrument branché sur les bouteilles d'air en information de "temps" de manière à savoir si,sur la base de l'autre information fournie par l'autre instrument manométrique (profondeur réelle et profondeur maximum atteintes) et par un chronomètre (temps total d'immersion),l'air à ce moment qui est présent à l'intérieur de la bouteille d'air est suffisant pour lui permettre de remonter à la surface à partir de la profondeur à laquelle il se trouve. La transformation précédente non seulement nécessite l'exécution d'un calcul relativement compliqué, mais encore doit être faite par l'utilisateur d'une manière extrêmement précise étant donné que toute erreur peut souvent avoir des conséquences fatales. L'objet de la présente invention est un instrument manométrique qui permet d'éliminer les inconvénients décrits ci-dessus, en fournissant automatiquement à l'utilisateur non seulement une information sur la "pression", mais également une information sur le "temps". Cet objet est atteint par la présente invention en ce sens que celle-ci concerne un instrument manométrique pour plongée sous-marine, comprenant un bottier étanche muni d'un couvercle transparent de fermeture, un dispositif transducteur pouvant fonctionner de manière à commander, en fonction d'une pression extérieure ainsi détectée, la position d'un élément indicateur qui est mobile le long d'une première échelle de pression, ou échelle de pression extérieure, disposée dans une position fixe par rapport au botter, cette première échelle étant graduée sur la base d'une première unité de mesure; qui est caractérisé par le fait qu'il comprend une seconde échelle fixe de pression qui est graduée sur la base d'une seconde unité de mesure différente de la première, cette seconde échelle étant disposée en un endroit contigu à la première; et un élément de support monté dans une position qui est réglable le long de l'échelle fixe et supporte une première échelle mobile différente de la seconde échelle fixe, mais graduée sur la base d'une unité de mesure du même type, et une seconde échelle mobile sur laquelle se déplace l'élément indicateur exprimant le temps; l'une des unités de mesure exprimant, en unités de longueur, la profondeur, et l'autre exprimant en unités de pression, la pression d'air résiduel à l'intérieur des bouteilles d'un respirateur sous-marin utilisé pour la plongée, et la seconde échelle mobile exprimant un temps d'ascension en fonction de la profondeur et de la pression résiduelle lorsque deux valeurs correspondant à deux de ces deux dernières grandeurs qui sont indi quées sur la seconde échelle fixe et la première échelle mobile sont amenées en coîncidence l'une avec l'autre par déplacement du support réglable, La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue avant d'un premier mode de réalisation d'un instrument manométrique selon la présente invention;; La figure 2 représente en coupe axiale l'instrument de la figure 1; et La figure 3 est une vue semblable à la figure 1, qui représente un second mode de réalisation de l'instrument manométrique selon la presente invention. Les figures 1 et 2 representent un manomètre sous-marin 1 destiné plus particulièrement à être branché sur des bouteilles d'air (non représentées) d'un respirateur sous-marin,soit directement soit au moyen d'un coupleur séparé (non représenté) de manière à fournir en continu la valeur de la pression de l'air présent à l'intérieur des bouteilles. Comme représenté plus particulièrement en figure 2, le manomètre 1 comporte un boîtier étanche 2 de forme sensiblement cylindrique qui comprend un corps 3 en forme de coupelle, de préférence en métal, fermé par un joint étanche aux fluides au moyen d'un couvercle transparent 4, de préférence en matériau plastique, Le corps 3 comporte une paroi de fond plate 5 et une paroi latérale sensiblement cylindrique 6 ayant, le long de son bord libre, un rebord extérieur annulaire 7 et un rebord intérieur annulaire 8 qui sont sensiblement dans le même plan.A partir de la surface annulaire libre des rebords 7 et 8,un corps annulaire 9 s'étend vers l'exterieur, ce corps étant lié rigidement à la paroi 6 et coaxial avec celle-ci, et comportant une rainure annulaire intérieure 10 dans laquelle est placée une rondelle d'étanchéité 11, et une rainure annulaire extérieure 12 qui est disposée entre le rebord 7 et un chanfrein tronco niaue extérieur 13. Le couvercle 4 est constitué d'une plaque circulaire sensiblement plate 14, limitée intérieurement, c'està-dire sur la surface en regard du corps 3, par une surface concave 15 en regard de l'intérieur. A sa périphérie, la plaque 14 forme des gradins, son épaisseur diminuant ainsi vers l'extérieur, et comprend une surface cylindrique 16 en regard de la rainure 10, et coopérant de manière étanche avec le joint 11, un premier gradin annulaire 17 en regard d'une surface extrême intérieure cylindrique du corps 9 pour définir avec lui un siège annulaire 18, et un second gradin 19 sensiblement dans le même plan que l'extrémité libre du corps annulaire 9. A l'intérieur de la surface 16, la plaque 14 comporte un gradin 20 définissant une saillie annulaire aplatie 21 appliquée par force à l'intérieur du rebord 8 pour relier rigidement le couvercle 4 au corps 3. Sur la périphérie du couvercle 4 sont montées, dans une position réglable angulairement,malgre la friction d'une bague élastique ondulante 22 logée à l'intérieur du siège 18, une bague 23 comprenant une paroi annulaire plate 24 qui est disposée en regard de la surface extrême du corps annulaire 9 et à l'intérieur du gradin 19 de façon à coopérer avec la bague 22, et une paroi cylindrique 25 s'étendant de la périphérie de la paroi 24 vers le rebord 7 et ayant une dent intérieure 26 qui peut s'engager dans le chanfrein 13 de manière à s'enclencher dans l'intérieur de la rainure 12. A l'intérieur du boîtier 2 se trouve un dispositif de mesure de pression, représenté dans ses grandes lignes par la référence 27, et comportant un tube de Bourdon (non représenté) qui est relié à un arbre central 28 de support d'un élément indicateur 29, lequel a la forme d'une aiguille mobile entre le couvercle 4 et une échelle circu laire fixe 30* La paroi latérale 6 du corps 3 en forme de coupelle comporte, extérieurement, une saillie tubulaire 31 qui est traversée par un trou axial 32- à l'intérieur duquel est monté un premier élément tubulaire 34 qui est rendu étanche par interposition d'une bague d'étanchéité 33; le premier élément tubulaire 34 comporte un filetage intérieur 35 et constitue une partie d'un coupleur 36 du manomètre 1 pour le brancher sur la bouteille d'air (non représentée).Le coupleur 36 comporte un rebord central 137 qui coopère avec l'extrémité libre de la saillie 31 et un second élément tubulaire 38 coaxial à l'élément 34 et comportant extérieurement un filetage 39. L'élément 38 s'étend à partir d'un corps 40 de forme sensiblement prismatique,qui est percé axialement et disposé à l'intérieur du boîtier 2 de façon à supporter le cadran 30 en étant assujetti à celui-ci par une vis 41. Comme représenté en figure 1, sur le cadran 30 sont portées en des endroits contigus l'un à l'autre deux échelles fixes 42 et 43, l'élément indicateur 29 se dépla- çant sur la première échelle, laquelle exprime, en unités de pression, la pression de l'air résiduel à l'intérieur de la bouteille d'air, alors que la seconde échelle est une échelle sur laquelle ne passe pas l'élément indicateur 29,cette seconde échelle concernant une pression extérieure due à la profondeur de la plongée qui est exprime en unités de longueur. Sur la surface extérieure de la paroi annulaire plate 24 de la bague 23 sont formées, en des endroits contigus l'un à l'autre, deux autres échelles 44 et 45, qui peuvent être déplacées avec la bague 23 par rapport aux échelles fixes 42 et 43. La première des deux échelles mobiles 44 et 45 est une échelle semblable à l'échelle 43 et concerne des profondeurs exprimées en unités de longueur identiques à celles de l'échelle 43, mais graduées avec des dimensions différentes de sorte que, pour chaque position angulaire de la bague 23 par rapport au boîtier fixe 2 et à l'intérieur d'une plage de rotation donnée, seule une valeur de l'échelle 43 coïncide avec une valeur identique de l'échelle 44. Enfin, l'échelle 45 est une échelle marquée en unités de temps qui est parcourue par l'élément indicateur 29. Lors d'une plongée, le plongeur,ayant consulté un indicateur de profondeur dont il est muni de manière à connaître la profondeur à laquelle il se trouve, tourne la bague 23 de manière à faire coZncider la valeur de cette profondeur, lue sur l'échelle 44, avec la valeur identique lue sur l'échelle 43. La valeur du temps indiqué sur l'échel- le 45 par l'élément indicateur 29 correspond au temps dont dispose le plongeur pour remonter a la surface à partir de la profondeur à laquelle il se trouve. D'après ce qui vient d'être expliqué, il est possible de remarquer que la seule operation que le plongeur doit exécuter pour rester toujours dans des conditions de sécurité est celle d'examiner, sur des tables de décompression appropriées, le temps nécessaire à sa remontée sur la base de la profondeur maximum atteinte (qui peut être lue sur n 'importe quel appareil de mesure de profondeur comportant un indicateur de profondeur maximum) et le temps total d'immersion, et de comparer ce temps "nécessaire11 au temps "disponible" indique par l'échelle 45 de l'élément indicateur 29,ayant ajusté la position angulaire de la bague 23 de la manière décrite précédemment, c'est-à-dire sur la base de la profondeur à laquelle il se trouve. I1 est évident que l'échelle 45 doit être graduée de manière empirique,en adoptant des marges de securité appropriées, sur la base selon laquelle le temps rél disponible doit toujours être supérieure au temps indiqué par l'échelle 45. Une méthode éventuelle de graduation de l'échelle 45 consisterait à utiliser la formule suivante 1) X = (bar x L)/32 - Y(Y + 20)/32 x 10 2) Tx = Y/l0 + X ou T = temps total "disponible" pour la remontée; x X = temps "disponible" pour exécuter une dé compression à une profondeur de six mètres; bar = pression en atmosphères indiquées sur l'échelle 43 L = volume total des bouteilles d'air; Y = profondeur à laquelle se trouve le plongeur; 32 = litres d'air consommés par minute à une profondeur de six mètres; 20 = litres d'air consommes par minute à une profondeur de O mètre; 10 = vitesse de remontée exprimee en mètres par minute. La formule indiquée ci-dessus signifie que les temps de remontée sont calculés en soustrayant, du volume d'air disponible, l'air nécessaire pour une remontée ef- fectuée à une vitesse de 10 mètres par minute, et en dixi- sant le volume d'air restant par la valeur 32 correspondant à la cadence de consommation d'air en litres par minute à la profondeur de six mètres Ce qui est indiqué ci-dessus équivaut à lUhypo- thèse selon laquelle les arrêts de décompression doivent tous être exécutés à une profondeur de six mètres et correspond, par conséquent, en pratique à l'introduction d'un coefficient de sécurité basé sur le fait que s'il est vrai que les tables de décompression fournissent des arrêts de décompression à une profondeur supérieure à six mètres, il est également vrai que les arrêts de décompression exécutés à trois mètres ont une longueur correspondante plus grande. En figure 3, on a représenté un appareil indicateur de profondeur,représenté dans ses grandes- lignes en 46, dont le cadran 30 est gradué avec deux échelles fixes 47 et 48, la premiere échelle indiquant la pression ambiante extérieure convertie en mètres de profondeur, et la seconde des valeurs de la pression de l'air résiduel à l'intérieur des bouteilles. L'indicateur de profondeur 46 comporte egalement une bague rotative 23 sur laquelle sont marquées l'échelle 45 et une échelle 49 correspondant à l'échelle 48 et graduées, en ce qui concerne cette der nière, de la même manière que les échelles 43 et 44 En plongée, le plongeur1 ayant consulté un manomètre normal branché à ses bouteilles d'air, déplace la bague 23 de façon à amener la valeur de la pression fournie par le manomètre et lue sur l'échelle 49 à coïncider avec la valeur correspondante lue sur l'échelle 48. Ayant réglé la bague 23 de cette façon, l'élément indicateur 29 indiquera sur l'échelle 47 la profondeur à laquelle se trouve le plongeur et sur l'échelle 45 le temps total dont il dispose pour faire la remontée à partir de cette profondeur. Dans le cas de l'indicateur de profondeur 46, la méthode d'étalonnage de l'échelle 45 est également de préférence celle qui est decrite en liaison avec le manomètre La présente invention n!est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art, REVENDICATIONS 1 - Instrument manométrique pour plongée sousmarine comprenant un boîtier étanche muni d'un couvercle de fermeture transparent, un dispositif transducteur pour commander, en fonction de la pression extérieure qu'il détecte, la position d'un élément indicateur mobile sur une première échelle indiquant cette pression extérieure et disposée dans une position fixe par rapport au boîtier, la première échelle étant graduée sur la base d'une première unité de mesure, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde échelle fixe (43, 48) indiquant la pression et graduée sur la base d'une seconde unité de mesure différente de la première unite de mesure, cette seconde échelle étant disposée en un endroit contigu à la première (42, 47); et un elément de support (23) monté dans une position qui est réglable le long des échelles fixes (42, 43; 47, 48) et supportant une première échelle mobile (44, 49) différente de la seconde échelle fixe (43, 48) mais graduée sur la base d'une unité de mesure du méme type, et une seconde échelle mobile (45) que parcoure l'élément indicateur (29) et exprimant le temps;;l'une des unités de mesure exprimant,en unités de longueur, la profondeur et l'autre exprimant, en unités de pression, la pression résiduelle de l'air à 1'in- terieur des bouteilles d'air d'un respirateur sous-marin utilisé pour la plongée, et la seconde échelle mobile (45) exprimant un temps de remontée en fonction de la profondeur de cette pression résiduelle lorsque deux valeurs correspondant à celles des deux dernieres grandeurs qui sont ondi- quées sur la seconde échelle fixe (43, 48) et la première échelle mobile (44, 49) sont amenées en colncidence l'une avec l'autre par déplacement du support réglable (23) 2 - Instrument selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément indicateur (29) est monté en rotation autour d'un axe (28); le support réglable (23) comprend une bague (23) montee sur le boîtier (2) de manière à tourner par rapport à celui-ci autour de l'axe. 3 - Instrument selon la revendication 1 ou la revendication 2,caractérisé en ce qu'il comporte un manomètre (1) pour la mesure de la pression de l'air contenu à l'intérieur des bouteilles d'air du respirateur sous-marin. 4 - Instrument selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première échelle fixe (42) exprime en unités de pression la pression de l'air résiduel contenu dans les bouteilles d'air du respirateur, et la seconde échelle fixe (43) exprime en unités de longueur la profondeur à laquelle se trouve un plongeur. 5 - Instrument selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un indicateur de profondeur (46). 6 - Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première échelle fixe (47) exprime la pression extérieure ambiante en unites de longueur et la seconde échelle fixe (48) la pression de l'air résiduel contenu dans l'intérieur des bouteilles d'air en unites de pression. 7 - Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérise en ce que les échelles fixes (42, 43; 47, 48) et les échelles mobiles (44, 45; 48, 45) sont liées par les deux équations suivantes X = (bar x L)/32 - Y (Y + 20)/ 32 x 10 Tx= Y/10 + X ou T = temps total disponible pour la remontée; x X = temps disponible pour l'exécution d'une dé compression à une profondeur de six mètres; bar= pression en atmosphères de l'air dans les bouteilles d'air; L = volume total des bouteilles d'air Y = profondeur à laquelle se trouve le plongeur; 32 = litres par minute consommés à une profondeur de six mètres; 20 = litres par minute consommés à une profondeur de O mètre 10 = vitesse de remontée exprimée en mètres par minute.