Brevet FR2552996A1 — publié le 19850412

"Appareil de sauvetage à réserve d'oxygène, utilisable notamment au fond d'une mine" L'invention concerne un appareil de sauvetage à réserve d'oxygène, utilisable notamment sous terre et qui garantit pour son utilisateur une alimentation en oxygène. Un appareil de sauvetage conforme à l'invention peut être utilisé dans tous les domaines où il peut arriver que des hommes, isolés de l'atmosphère ambiante, soient contraints au. moins de facon transitoire de séjourner en manque d'air ou dans un environnement chargé de gaz toxiques, ou bien dans des espaces dont.l'oxygène de l'air a été consommé par une explosion. L'appareil de sauvetage conforme à l'invention peut en outre être utilisé avantageusement,partout où des personnes provenant de zones ou d'espaces, dont l'atmosphère est respirable, pénètrent dans un espace où l'air est contaminé, en vue d'éliminer des défauts ou les conséquences d'une catastrophe, y effectuent des opérations de sauvetage et de nettoyage et doivent revenir à temps dans l'espace possédant une atmosphère respirable. De tels cas peuvent se présenter notamment dans des espaces formant réservoirs et des hangars d'usines.Etant donné qu'il est extrêmement probable que l'appareil de sauvetage conforme à l'invention sera utilisé 1.a pJt:.part du temps dari 1'indus- trie minière, l'appareil va être décrit ci-après dans le cas de l'exemple de son utilisation dans l'industrie minière. La majeure partie d app;reils de sauvetage connus sont réalisés sous la forme d'une seule unité de montage et conviennent d'une manière générale pour être utilisés pendant une durée assez longue. Cela signifie qu'ils peuvent alimenter leur utilisateur pendant un assez long intervalle de temps avec un air exempt d'inpu- retés nocives et enrichi en oxygène ou peuvent garantir simplement un apport d'oxygène. Les appareils connus permettent également fréquemment des durées d'utilisation assez importantes. Eh raison de leur poids élevé et de leur volume important, ces appareils ne peuvent pas être portés par les ouvriers pendant le travail. C'est pourquoi on les stocke à proximité du poste effectif de travail, à une distance fixée par différentes prescriptions de sécuri- té. En cas de danger, les personnes effectuant le travail doivent se déplacer jusqu', l'endroit où se trouvent les appareils, les installer et simultanément les mettre en fonctionnement. Dans le cas de dégagements brusques de gaz ou d'explosions, il faut tabler sur le fait qu'en raison des conditions de visibilité subitement détérioriées,d'une éventuelle modification des conditions d'espace et même en raison de l'état de nervosité provoqué par le phénom- ne inattendu, toutes les personnes n'arrivent pas à atteindre à temps l'appareil de sauvetage, b l'installer et à le mettre en fonctionnement. C'est pourquoi il s'est avéré nécessaire de mettre à disposition un appareil de sauvetage qui garantit son utilisateur l'alimentation en oxygène ou en air enrichi d'oxygène uniquement pendant un intervalle de temps relativement bref, et qui soit suffisamment petit et léger pour pouvoir être porté par les personnes au travail également pendant qu'elles effectuent leur travail. Pour la conception de. tels appareils de salrvetage, on est parti de l'idée selon laquelle le petit appareil de sauvetage doit garantir l'alimentation en oxygène pendant un intervalle de temps dont l'utilisateur a besoin pour parcourir le chemin allant de son poste effectif de travail jusqu'd l'endroit où les appareils de sauvetage à réserve d'oxygène, de dimensions plus importantes, sont entreposés. Un appareil de sauvetage conçu dans de tels buts est décrit dans la demande de brevet hongrois BA3693. Cet appareil comporte, fixé de façon à être déplasable sur le casque protégeant la tête, un masque de protection qui est réalisé en un matériau transparent et cui pour son utilisation,est rabattu devant le visage. Au mas que de protection sont raccordées une conduite tubulaire ou en forme de tuyau ainsi qu'un organe transmettant les déplacements, par exemple une tirette. Lorsque le masque de protection est rabattu devant le visage, l'organe transmettant le déplacement actionne un système à valve situé sur l'appareil que l'utilisateur porte à sa ceinture,et provoque l'envoi d'oxygène.L'oxygbne circule directement dans l'espace compris entre le masque de protection et le visage de l'utilisateur. Dans le cas de cette solution il faut utiliser, sur le masque de protection, différentes valves, et le sac à air ainsi que l'insert contenant un filtre pour le gaz sont aussi montés sur le masque de pro- tection. I1 résulte de cet agencement que - afin qu'il puisse suivre le déplacement du masque de protection moins une partie du tube amenant l'onze e doit être réalisée sous forme télescopique, et qu'en outre, les différents organes de fixation doivent être monts sur le casque. QUn tel appareil de sauvetage peut être mis en fonctionnement l'espace de quelques secondes.et fournit à l'utlli- sateur, au moins en ce qui concerne l'alimentation en oxygène, une sécurité suffisante pendant 10-12 minutes. Un très gros inconvénient de l'appareil dd- cr.tt tLent cependant au fatt que par suite de la durée relativement brève de protection, la décision d'utilisation de cet appareil doit être prise rapidement et ce sans que la personne se secourant d'elle-même ait le temps d'aquérir les informations sur la pression et la quantité du gaz, que l'on peut obtenir aisément par la vue et l'ouie. Un inconvénient tient en outre au fait que le casque est assez lourd en raison des organes qu'il porte, et l'dppa- reil est sensible aux perturbations, en raison de sa constitution. Ce dernier risque existe en particulier dans le cas de personnes travaillant dans des galeries de mines étroites. Par suite de chocs avec la paroi de la galerie ou bien en raison de la présence de différents objets dans la galerie, l'appareil de sauvetage est endommagé et est finalement inutilisablé. Pour cet appareil, un inconvénient est également lié à la conduite en forme de tube ou de tuyau et à l'organe transmettant le déplacement, ces élé- ments établissant la liaison entre la botte fixée à la ceinture et le casque. I1 existe un inconvénient dans la mesure où la conduite en forme de tube et l'organe transmettant le déplacement, empêchent la personne portant sur elle l'appareil, de faire son travail, et par exemple sont gênantsen position inclinée et d'une manière générale lors de tout mouvement complexe du tronc. Avec l'appareil de sauvetage à réserve d'oxygène conforme à l'invention, on peut dliminer complètement les défauts et manques des appareils connus pour être utilisés dans le but indiqué. L'invention a pour but de créer un appareil qui puisse être également porté pendant le travail, c'est-à-dire dont le poids et dont le volume ne soier.t pas gênants lors-du travail et n'impliquent aucune contrainte particulère. L'appareil doit pouvoir être mis en onc- tionnement avec un nombre de manipulations aussi réduit que possible, il ne doit pas etre sensible aux perturbations et, afin de faciliter la décision concernant les disposit4.ons à prendre, doit fournir à 1 utilisateur des informations pouvant être aisément aquises en ce qui concerne la pression et la quantité de l'oxygène contenu dans l'appareil. Ces objectifs sont atteints conformément à l'invention dans un appareil de sauvetage qui est subdivisé en deux unités dont l'une, à savoir l'unité de base contenant le réservoir à oxygène et le dispositif à val vé équipé d'un capteur électrorique ce pression et d'une unité d'exploitation et d'affichage et déclenchant l'apport d'oxygène et dosant l'oxygène et l'oxygène en réserve, peut être par exemple portée à la ceinture, tandis que l'autre unité - l'unité de raccordement - peut être également fixée au niveau de la ceinture, sur le tronc de l'utilisateur. Dans l'unité de raccordement se trouvent disposés le sac à air, l'embout respiratoire et le récipient du produit régénérant . , I1 est-très impor- tant que l'organe déclenchant le fonctionnement de l'appa reil de sauvetage soit:situé dans l'unité de base et qu'au moins une paroi latérale de l'unité de raccordement soit réalisée sous la forme d'un couvercle rabattable. Cette forme de réalisation permet à l'utilisateur de pouvoir en foncer d'une main, dans le cas d'un danger, l'organe déclenchant le-fonctionnement, par exemple un bouton-poussoire ce qui provoque un gonflement du sac à air par le courant d'oxygène s'établissant brusquement, ledit sac repoussant en posi tion ouverte le couvercle rabattable de l'unité de raccordement, et permet.à l'utilisateur ?.'ar.ener sa bouche à l'aide de son autre main, l'embout respiratoire liMérd de ce fait. L'unité de base pouvant étre portée par exemple à la ceinture contient le réservoir d'oxygène, le dis positif de démarrage équipé d'un capteur électronique de pression et d'une unité d'exploitation et d'affichage, et le dispositif de dosage. Le dispositif de démarrage peut Autre déclenché au moyen d'un bouton-poussoir faisant sail lie hors du bottier ou situé dans une ouverture du bot tier, et garantit, une fois le bouton enfoncé, le courant d'oxygène relativement intense nécessaire pour la mise en service et ensuite le dosage permanent ainsi que le dosage supplémentaire. De ce façon correspondante, le dispositif de dosage contient le détendeur et en outre les organes servant au dosage permanent et au dosage supplémentaire. Ces organes sont réalisés d'une tanière connue en soi. Le sac a air, le réservoir de la chaux pour la respiration et l'embout respiratoire font partie de l'unité de raccordement qui peut être portée étant accrochée sur le côté du corps de la personne utilisant l'appareil. L'unité de raccordement est reliée à l'unité de base par l'inter médiaire d'une conduite tubulaire. Cette conduite tubulaire peut être-raccordée à l'élément, porté sur le tronc, d'un corps creux dans lequel est situé le récipient contenant le produit reg@nérant , c'est-à-dire la chaux pour la respiration.Dans le cas de cette forme de réalisation, le gaz expiré (l'air parvient à travers le produit régénd- rant (la chaux pour la respiratiofl dans le sac à air, tandis que le gaz régénéré enrichi avec de l'oxygène frais circule dans l'autre branche en reeenent er direction de 1 'embout respiratoire. La caractéristique essentielle de l'appareil de sauvetage à réserve d'oxygène conforme à l'invention ré side dans le fait qu'il contient une unité de base contenant le reservoir d'oxygène et le dispositif à valve équipé d'un capteur électronique de pression et d'une unité d'exploitation et d'affichage et qui ddslen- che l'apport d'oxygène et qui dose l'oxygène et oxygène Supplémentaire, et comportant le bouton de démarrage logé dans un boîtier séparé, et une unité de raccordement encapsulée contenant, en dehors des autres unités individuelles de l'appareil sauvetage le sac à air vide et qui est équipée d'un couvercle rabattable. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique de l'unité de base de l'appareil de sauvetage conforme à l'invention; la figure 2 présente une partie de l'unité de raccordement de l'appareil de sauvetage; et la figure 3 présente la vue en élévation latérale de gauche de la figure 2, ainsi que l'embout respiratoire. Sur la figure 1 on a représenté l'unité de base A de l'appareil de sauvetage à réserve d'oxygène. L'uni té de base A est montée dans le boîtier 1. Au boîtier 1 se - trouvent raccordés au moins un organe (non représenté -sur le dessin), à'aide:duquel l'unité de base A peut être fixée à la ceinture, à la sangle en Y de l'utilisa tueur ou au moyen d'une ceinture particulière. Le bottier 1 contient un réservoir d'oxygène 11 sur la partie supé rieure duquel sont montés le dispositif de démarrage 12, l'unité de détection électronique de la pression et l'unité d'exploi- tation et d'aflicbage montée sur @e dispositif, et le dispositif @e dosage 2 réuni au dispositif de démarrage 12. Sur @e dispositif 12 est situé le bouton de démarrage 13 qui fait saillie hors du bottier 1 ou est situé dans une ouverture de ce bottier. Le dispositif de dosage 2 est constitué par des unités connues en soi et contient d'une manière géné rale un détendeur ainsi que des valves permettant le dosa ge permanent et le dosage supplémentaire d'oxygène.Les valves des dispositifs de dosage sont disposées de telle manière que l'oxygène sortant desdites valves parvient dans le tube 3. Le tube 3 relie l'unité de base A à l'uni té de raccordement B. Le tube 3 peut être réalisé aussi bien sous la forme d'un tube non démontable que sous la forme d'une réalisation avec un embout 5 réversible et démontable. Une partie de la réalisation, choisie Lci à titre d'exemple, de l'unité de raccordement est représen tée sur le, figures 2 et 3. Cette unité est disposée dans le capot 9 sur lequel le couvercle 10 est monté à l'état hors service de telle sorte qu'il s'écarte parrabattement sous l'effet de la pression intérieure, se plie ou ouvre le capot 9 d'une autre manière. Il est avantageux que@ en position fermée le capot 10 soit bloque par un verrou (un verrou magnétique ou un verrou an@logue fonc tionnant avec un ressort). Le capot 9 contient le sac à air 7, dans lequel se trouve disposée 1 1 dérivation de l'élément creux 14, porté sur le tronc de l'utilisateur et constituant le prolongement de l'embout respiratoire 4. A-l'élément creux 14 est raccordé le tube 3 qui- relie l'uni -té de base A à l'unité- de base B. Des réservoirs à chaux 6 sont situés dans l'élément 14 porté sur le tronc de l'utilisation et contiennent la chaux pour la respiration. La valve de vidage 15 ,qui évacue le gaz dans l'environnement lorsque la pression dans le sac à air 7 dépasse la valeur admissible, fait également partie du sac à air 7. L'unité de raccordement B est munie d'un ruban serre-tête 16, au niveau de l'élément 14. L'appareil de sauvetage à réserve d'oxygène conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante. L'unité de baseA représentée sur la figure 1 est montée sur le côté du corps de l'utilisateur, en étant accrochée à la ceinture ou à un autre élément d'équipement en forme de ceinture, et l'unité B, qui est représentée sur les figures 2 et 3, est installée avec le capot; de l'autre côté du corps. En cas de danger, il faut enfoncer le bouton de démarrage 13 situé sur l'unité de base A. L'utilisateur doit déterminer la quantité d'oxygène présente dans le réservoir d'oxygène 11. Les informations concernant la quantité d'oxygène sont fournies, au moyen d'un affichage numérique, d'un signal lumineux ou d'un signal audible, par l'ensemble 18 incluant le capteur électronique de pression et l'unité d'exploitation et d'affichage et qui est disposé dans l'unité de base A, dans le cas de l'exemple ici représenté. Les types nécessaires de fonctionnement peuvent être réglés de façon simple au niveau de l'ensemble 18 de détection de la pression et d'exploitation et d'affichage. Dans l'état initial la pression d'oxygène peut être l@e directement et la diode à luminescence possédant la couleur correspondante s'alllme. Une fois que le bouton de démarrage 13 a été enfoncé, le dispositif de démarrage 12 ouvre la valve de démarrage située dans le col du réservoir d'oxygène 11, et de ce fait une quantité relati vement important d'oxygène parvient, pendant un intervalle de temps -relativement bref, dans le sac à air 7 après avoir traversé le tube 3. En raison de la;pénétration de l'oxygène le sac à air 7, ce dernier exerce une pression sur le couvercle 10 suivant la direction de la flèche 8 et provoque l'éjection de de ce dernier. Le capot 9 de l'unité de raccordement B est alors ouvert comme représenté sur la figure 3 et l'embout respiratoire 4 ainsi que la pince nasale et les lunettes sont accessibles à l'utilisateur . L'utilisateur amène l'embout respiratoire 4 à sa bouche et fixe l'élément 10 muni de la bande serre-tête 16 sur la nuque. L'appareil de sauvetage à réserve d'oxygène est en fonctionnement. Au début, une quantité relativement importante d'oxygène pénètre dans le sac à air 7 étant donné qu'aussi bien la valve de dosage permanent que la valve de dosage supplémentaire de l'oxygène sont ouvertes. L'utilisateur respire au moyen de l'embout respiratoire 4 de l'oxygène pur sortant de l'élément 14. Lors de l'expiration, le gaz parvient dans le sac à air 7 en empruntant la dérivation visible au bas de la figure 2. Le gaz traverse le produit régénérant (la chaux pour la respiration) et de ce fait les composants indésirables (CO2) sont éliminés. Au cours de la nuite du cycle resp5.- ratoire, le gaz parvient - suivant le sens de la flèche 17 - depuis le sac à air 7 en traversant la dérivation supérieure (sur la figure 2) pour pénétrer dans l'embout respiratoire 4, y est enrichi avec de l'oxygène frais arrivant par le tube 3 et est ensuite respiré par l'utilisateur. Sur la base de la description donnée ci-des- sus, on peut établir que l'appareil de sauvetage conforme à l'invention peut être mis effectivement en service en l'espace de quelques secondes. Son encombrement et son poids, qui sont dimensionnés pour une durée de protection de 30 minutes ou mAme pour une durée de protection diffé férente ,..sont suffisamment faibles~ pour qu'ils ne puis - sent provoquer aucune gêne à la personne qui les porte, pendant le travail. En cours d'utilisation (lors de la fuite), la tête de l'utilisateur n'est chargoecrue-par--le récipient à chaux et le sac à air. Un affichage numérique, un signal acoustique ou optique fournissent une indication que l'on peut aisément aquérir, en ce qui concerne la quantité d'oxy gène disponible pour le sauvetage. Un autre avantage de l'appareil conforme à l'invention tient au fait que par suite du rouvel effet techniqueglobal des dispositifs décrits dans leur détail, on peut satisfaire à un grand nombre d'exigences, jusqu'alors non résolues du point de vue pro tection contre les risques d'accidents et du point de vue de-la technique de sécurité également pour des appareils de sauvetage déjà connus à réserve d'oxygène et à réserve d'air comprimé et pour des équipements de sauvetage dans les mines. De tels éléments caractéristique de l'inInvention sont par exemple la capacité rapide d'ouverture du couvercle des appareils de sauvetage à réserve d'oxygène par suite de la simple action de l'oxygène dans le sac à air, et en outre, la possibilité d'équiper les appareils de sauvetage à réserve d'oxygène et à réserve d'air comprimé avec-lm capteur électronique pression qui dans les modes de fonctionnemert " pénétration, sauve tage, retour" fournit au moyen d'un affichage numérique, d'un signal optique et d'un signal acoustique, des informations concernant la quantité d'oxygène présente dans le réservoir de l'appareil de sauvetage, et de ce fait libèrent le personnel du service de sauvetage et de sécu rité de la mine d'avoir à calculer d'avance et à conser ver en têto la quantité d'oxygène nécessaire pour le re tour. Compte-tenu d'autres aspects techniques du point de vue sécurité, il est par exemple possible de remplacer le manomètre usuel situé sur les réservoirs,les canalisa tions ou les;récipients, au niveau desquels la surpression de gaz ou de liquide doit trie mesurée et contrôlée, par une unité de détection de pressicn,d'exploitation et d'affichage et d'obtenir de cette manière des informations directes (par affichage numérique, signaux optiques ou acoustiques) et en outre de mémoriser dans une mémoire incorporée la quantité devant être maintenue en réserve, dans le cas de gaz, et d'obtenir automatiquement l'indication de la quantité globalement disponible. L'appareil de sauvetage conforme à l'invention présente en outre l'avantage décisif de pouvoir etre monté de façon tout-S-fait universelle dans les donaines industriels où existent des dangers. REVENDICATIONS 1.Appareil de sauvetage à réserve d'oxygène, utilisable notamment sous terre, du type contenant un réservoir d'oxygène (11), un dispositif à valve déclenchant l'apport d'oxygène et dosant l'apport d'oxygène et dosant l'apport d'oxygène supplémentaire, un embout respiratoire (4) relié à ce dispositif par l'intermédiaire d'une conduite tubulaire (3), un récipient à chaux (6) et un sac à air (7), le récipient à chaux (6) et le sac air (7) étant reliés audit embout respiratoire (4), caractérisé en ce qu'il oontient une unité de base (A) comportant le dispositif de dosage (2) contenant le réservoir d'oxygène (11) et le dispositif à valve déclenchant (12) l'apport d'oxy- gène et réalisant le dosage de l'oxygène et le dosage de l'oxygène supplé- mentaire, ainsi que le bouton de démarrage (13) dars un bolier particulier (1); et une unité de raccordement (B) contenant, outre les autres parties de l'appareil de sauvetage, le sac à air vide (7) et qui est insérée dans un capot (9) comportant un couvercle (10) rabattable. 2. Appareil de sauvetage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (12) déclenchant l'apport d'oxygène, de l'unité de base (A) possède une unité (18) de détection électronique de la presston, d'exploitation et d'affichage. équipe d'un dispositif d'affichage numérique ainsi que de possibilités de signalisation optique et acoustique, et comportant une unité mémorisant la quantité d'oxygène à réserver. 3. Appareil de sauvetage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le capot (9) de l'unité de raccordement (B) comporte un verrou maintenant le couvercle (10) à l'état hors service et s'ouvrant sous l'effet de la pression apparaissant lors du gonflement du sac à air (7). 4. Appareil de sauvetage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'embout respiratoire (4) est relié à un élément creux (14), porté sur le tronc de l'utilisateur et qui contient de fa çon appropriée un récipient à chaux (6); et est relié au moyen d'un tube (3) au dispositif de dosage (2). 5. Appareil de sauvetage suivant l'une quel -conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément (14) est relié à l'espace intérieur du sac à air (7).