Brevet FR2581959A1 — publié le 19861121

APPAREIL RESPIRATOIRE POUR PLONGEE SOUS-MARINE LIBRE. La présente invention concerne un appareil respiratoire pour plongée sous-marine du type comprenant un tube permettant au plongeur de respirer lorsqu'il nage en surface, la face immergée dans l'eau, et un dispositif d'obturation monté à l'extrémité du tube et conçu de manière à obturer hermétiquement le tube dès que le plongeur s'enfonce sous l'eau. D'une manière générale, on sait qu'il a déjà été proposé de nombreux appareils de ce genre. Parmi ceux-ci, le plus répandu fait intervenir un tube présentant, à l'une de ses extrémités, un embout destiné à venir dans la bouche du plongeur et, à l'autre extrémité, une portion coudée terminée par un obturateur formé d'un réceptacle ajouré dans lequel peut se mouvoir une balle de ping-pong. Ainsi, lorsque le nageur nage en surface, la face immergée, l'extrémité du tube équipée de l'obturateur se trouve hors de l'eau, la balle de ping-pong repose au fond du réceptacle. L'orifice du tube est donc libre et le nageur peut respirer. Lorsque le nageur s'enfonce sous l'eau, l'obturateur se trouve immergé et, sous la poussée d'Archimède, la balle de ping-pong vient s'appliquer sur l'orifice du tube en l'obturant de façon étanche.Ce dispositif sert donc à assurer que pendant la plongée, toute tentative de respiration soit rendue sans effet et qu'ainsi, le plongeur ne puisse pas aspirer de l'eau. I1 permet en outre d'éviter au plongeur d'avoir à expulser, avant de pouvoir respirer, l'eau introduite dans le tube au cours de la plongée. I1 s'avère que ces objectifs ne se trouvent pas pleinement atteints dans l'appareil respiratoire précédemment mentionné, celui-ci ne fonctionnant correctement que dans le cas où le tube est sensiblement vertical, l'obturateur étant orienté vers le haut. Par contre, dans la position inverse (obturateur vers le bas) la balle de ping-pong viendra s'appliquer contre le fond du réceptacle en libérant l'orifice du tube. L'eau pourra donc pénétrer dans le tube et le plongeur pourra l'aspirer. L'invention a donc pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose donc un appareil respiratoire permettant de boucher immédiatement et hermétiquement le tube en toute entrée d'eau, quelles que soient la profondeur et la position où se trouve le plongeur. D'une façon -analogue à la solution précédemment exposée, cet appareil fait plus particulièrement intervenir un tube comprenant, à une extrémité, des moyens d'adaptation aux voies respiratoires du plongeur et, à l'autre extrémité, un orifice coopérant avec un dispositif d'obturation actionné par l'eau dans laquelle évolue le plongeur. Selon l'invention, ce dispositif est plus particulièrement caractérisé en ce que ledit orifice s'étend sensiblement parallèlement à l'axe du tube, et en ce que le dispositif d'obturation comprend un obturateur mobile transversalement à l'axe du tube, de manière à pouvoir s'appliquer de façon étanche sur ledit orifice, au moins un lien souple relié par l'une de ses extrémités audit obturateur, au moins un moyen de guidage du lien disposé de manière à ce que la portion du lien, comprise entre ledit moyen de guidage et ledit obturateur soit, une fois tendue, sensiblement perpendiculaire au plan dudit orifice, et un flotteur attaché à l'autre extrémité du lien, de telle sorte qu'une fois le dispositif d'obturation immergé, quelle que soit son orientation, la poussée d'Archimède exercée sur le flotteur induise sur le fil une force de traction qui provoque l'application étanche de l'obturateur sur ledit orifice. Selon une autre caractéristique de l'invention, le susdit obturateur est agencé de manière à pouvoir s'écarter du susdit orifice, sous l'effet de son propre poids ou grâce à des moyens élastiques, lorsqu'il n'est pas sollicité par le susdit flotteur, lorsque le plongeur émerge, et que l'appareil n'est plus dans l'eau. Selon un mode d'exécution préféré de l'invention, le tube comprend à son extrémité où doit s'effectuer l'obturation, une portion coudée à angle droit, terminée par ledit orifice t le dispositif d'obturation comprend, au droit dudit orifice, un obturateur mobile en translation coaxialement à ladite portion, cet obturateur étant porté par un coulisseau guidé à l'intérieur d'une cage de guidage solidaire du tube, ce coulisseau s'étendant dans l'axe de ladite portion, de part et d'autre de celle-ci ; la cage de guidage comprend, quant à elle, du côté opposé à l'obturateur, et dans l'axe de ladite portion coudée, un orifice de passage d'un lien souple relié, par l'une de ses extrémités, audit coulisseau et, par son autre extrémité, à un flotteur. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une coupe axiale d'un appareil respi ratoire selon l'invention, dans lequel le dispositif d'obturation est en position ouverte La figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, dans laquelle le dispositif d'obturation est en position fermée La figure 3 est une vue de côté de l'appareil repré senté figure 1 ; La figure 4 est une vue en perspective d'une variante d'exécution de l'appareil selon l'invention ; La figure 5 représente un nageur, nageant à la surface de l'eau, la face immergée dans l'eau, avec un masque muni d'un appareil respiratoire La figure 6 est une vue, à plus grande échelle, de la tête du nageur portant le masque. Dans ces exemples, l'appareil respiratoire, dont on n'a représenté sur les figures 1 à 3 que la-partie supérieure comprenant le dispositif d'obturation 1, utilise un tube 2 prolongé, à son extrémité supérieure, par une portion coudée à angle droit 3. Cette portion coudée 3 est terminée par un orifice 4 situé dans un plan de section droite. Sur la partie 5 de l'extrémité du tube 2 est monté un bottier tubulaire 6 en forme de T dont la branche verticale 7 présente une section intérieure sensiblement complémentaire de la section extérieure du tube 2. Cette branche verticale 7 est fixée sur le tube 2, légèrement au-dessous de la portion coudée 3. La branche horizontale 6' du bottier tubulaire 6 présente la forme d'un fuseau, c'est-à-dire qu'elle comprend une partie cylindrique 8 sensiblement coaxiale à la partie coudée 3 et sur laquelle vient se raccorder la branche verticale 7, cette partie cylindrique 8 étant prolongée, du côté opposé à la portion coudée 3 du tube 2, par une partie sensiblement conique 9. Dans cet exemple, l'autre extrémité de la partie cylindrique est ouverte dans un plan de section droite 10. Le diamètre intérieur de la partie cylindrique 8 de la branche horizontale est prévu supérieur au diamètre extérieur de la portion coudée 3 du tube 2, de manière à laisser subsister, entre ces deux pièces, un espace annulaire libre pour permettre au coulisseau de coulisser librement. A l'intérieur de la partie cylindrique est monté un coulisseau tubulaire 12 axialement mobile et qui comprend, sur sa paroi cylindrique, une ouverture oblongue 13 qui s'étend axialement et au travers de laquelle passe le tube 2, dans sa région située au-dessous de la portion coudée 3. L'extrémité de ce coulisseau 12, située au-delà de la portion coudée 3, porte un obturateur 14 s'étendant dans un plan parallèle au plan de l'orifice 4, cet obturateur 14 pouvant, par exemple, consister en une membrane en élastomère. L'autre extrémité de ce coulisseau est refermée par une paroi 15, au centre de laquelle est ancré, par l'une de ses extrémités, un lien souple 16 pouvant, par exemple, consister en un fil de nylon. Ce lien souple 16 passe par un orifice 17 ménagé à l'extrémité de la partie conique 9 du bottier tubulaire 6, coaxialement à la partie coudée 3 et est fixé, par son extrémité libre, à un flotteur extérieur 18. La branche horizontale du boîtier 6 ainsi que le coulisseau 12 présentent des ouvertures 20 destinées à favoriser le passage de l'air, notamment lorsque le dispositif d'obturation est en dehors de l'eau et que le nageur respire par le tube 2. Avantageusement, le boîtier 6 peut être réalisé en deux parties s'assemblant dans le plan défini par l'axe longitudinal du tube 2 et l'axe de la partie coudée 3. Le fonctionnement du dispositif d'obturation précédemment décrit est alors le suivant Lorsque ce dispositif se trouve en dehors de l'eau, par exemple lorsque le nageur nage en surface, la face immergée, comme représenté sur la figure 5, la branche 6' du bottier se trouve inclinée par rapport à l'horizontale, l'orifice 10 étant tourné vers le bas. Sous l'effet de la gravité ou éventuellement de moyens élastiques convenablement disposés, le coulisseau 12 qui peut être lesté se dispose en position arrière, comme représenté figure 1, l'obturateur 14 étant alors écarté de l'orifice 4. Le dispositif d'obturation est donc ouvert et le nageur peut respirer librement par le tube 2, l'air passant successivement par le tube 2, puis par les orifices 20 du coulisseau 12 et du boltier 6. Les orifices pratiqués sur le boîtier et sur le coulisseau servent donc à laisser passer l'air dans le tube 2 par l'orifice 4 lorsque l'appareil est hors de l'eau. Ils servent également à assurer un plus rapide écoulement de l'eau emmagasinée pendant la plongée dans le boîtier tubulaire en forme de T et dans le coulisseau lorsque l'appareil sort de l'eau. Lorsque le dispositif d'obturation se trouve ensuite immergé, sous l'effet de la poussée d'Archimède, le flotteur 18 exerce sur le coulisseau 12, par l'intermédiaire du lien 16, une traction axiale. Le coulisseau 12 va donc se déplacer jusqu'à ce que l'obturateur 14 vienne s'appliquer sur l'orifice 4, provoquant la fermeture étanche du dispositif d'obturation. Le nageur ne peut plus respirer et l'eau ne peut pas s'écouler dans le tube 2. Ce système présente, par ailleurs, un effet autoclave dans le cas où le nageur tenterait de respirer. I1 est clair que, grâce à sa structure, l'obturateur restera en position fermée, quelle que soit son orientation à l'intérieur de l'eau ; le flotteur 18 exercera toujours une traction sur le lien 16 qui se traduira par une force orientée dans le sens de la fermeture au niveau de l'obturateur 14.Dans n'importe quelle position où se trou vera l'appareil sous L'eau, le flotteur remontant toujours vers la surface, tractera constamment l'obturateur 14 sur l'orifice 4 ; le lien souple pouvant tourner autour de l'orifice 17 selon un angle de 3600. Du fait qu'au cours de l'immersion, l'eau n'a pas pu s'introduire dans le tube 2, lorsque le dispositif d'obturation se trouvera à nouveau à l'air libre, le nageur pourra tout de suite respirer sans avoir à chasser l'eau en soufflant dans ie tube 2, comme c'était le cas dans les appareils précédemment utilisés. I1 convient de noter à ce sujet que cet inconvénient était particulièrement important du fait que lors de leur remontée en surface, les nageurs sont le plus souvent à bout de souffle et n'ont pas une capacité suffisante pour expulser toute l'eau contenue dans le tube 2. En conséquence, ils étaient bien souvent condamnés à en aspirer une partie, avec tous les désagréments et les risques que cela comporte. La figure 2 montre diverses positions possibles du flotteur 18 par rapport au dispositif d'obturation, étant entendu qu'en réalité dans l'eau, c'est l'orientation du dispositif d'obturation qui varie par rapport au flotteur 18 et non l'inverse. I1 est également à noter que dans le cas où le dispositif d'obturation pénètre dans l'eau du côté de l'orifice 10, il est à redouter que l'eau ne s'introduise dans le tube 2 avant que le flotteur 18 n'exerce une action de fermeture. Ce risque est cependant limité grâce au fait que dans ce cas, au moment de l'immersion, l'eau exercera, sur l'obturateur, une poussée provoquant la fermeture de l'obturateur avant qu'intervienne le flotteur 18. En outre, dans la pratique, il est quasiment impossible au dispositif d'obturation de pénétrer dans l'eau, du côté de l'orifice 10, car en raison de la position de l'appareil, lorsque le plongeur nage en surface, il faudrait que ce dernier s'enfonce dans l'eau en arrière, du côté de la nuque. Toutefois, en vue d'éliminer le risque quasiment nul qui pourrait encore subsister, l'invention propose de disposer, attenantes au boîtier tubulaire 6, à proximité de la partie conique 9, deux extensions tubulaires 22, 23 se prolongeant légèrement au-delà de l'orifice 10. Dans ces deux extensions passent deux liens souples respectifs 24, 25 qui viennent se relier à la paroi 15 du coulisseau 12. Les extrémités libres de ces liens 24 et 25 sont fixées à deux flotteurs respectifs 26 et 27. Le tube 2 de l'appareil précédemment décrit peut comprendre, de façon classique, à son extrémité opposée au dispositif d'obturation, un embout destiné à venir s'adapter dans la bouche du nageur. Toutefois, cette solution présente les inconvénients suivants : - elle nécessite d'avoir constamment un tube 2 dans la bou che, ce qui, à la longue, contracte et fatigue les mâchoi res, surtout si l'eau est froide ; - elle oblige d'inspirer l'air par la bouche, ce qui est contraire à une respiration normale qui veut que l'air inspiré se réchauffe et se filtre en passant par le nez cette inspiration de l'air par la bouche provoque, à la longue, une irritation de la gorge ; quelle exige1 le plus souvent, l'usage de masques qui englo bent le nez, de sorte que celui-ci étant bouché, il s'ensuit une sensation pénible d'étouffement. L'invention a donc également pour but e supprimer ces inconvénients. Elle propose, à cet effet, (figures 5 et 6) un masque comprenant un hublot 28 englobant, comme dans la solution classique précédemment mentionnée, le nez et les yeux du nageur, ce hublot -tJ étant raccordé, dans sa partie supérieure, à un tube 2 muni d'un dispositif d'obturation 1, tel que celui précédemment mentionné. Par ailleurs, les parois latérales 29 de ce hublot 28, en matière souple (caoutchouc naturel ou élastomère) sont prolongées par une membrane souple 30, par exemple, en caoutchouc, conformée de manière à présenter l'empreinte du reste du visage, c'est-à-dire du front, des joues et du menton, cette membrane souple présentant, au niveau de la bouche, un orifice 31 éventuellement muni d'un rebord destiné à pénétrer dans la bouche. Ce masque est maintenu sur la face du plongeur grâce à une lanière élastique 32 passant derrière la tête. Grâce à un tel masque, le nageur, lorsqu'il nagera en surface, la face immergée dans l'eau, respirera exactement comme sur la terre ferme. N'ayant plus le nez bouché par le masque, il inspirera par celui-ci et expirera par la bouche, elle aussi complètement libre. I1 ne ressentira donc plus aucune sensation d'étouffement ni de contracture fatiguante des mâchoires. L'usage de ce masque est rendu possible grâce à l'appareil respiratoire précédemment décrit. En effet, celui-ci permet d'éviter que la moindre goutte d'eau ne puisse pénétrer dans le masque, ce qui est indispensable si l'on veut respirer par le nez. Revendications de brevet 1. Appareil respiratoire pour plongée sous-marine libre, cet appareil faisant intervenir un tube (2) comprenant, à une extrémité, des moyens d'adaptation aux voies respiratoires du plongeur et, à l'autre extrémité, un orifice coopérant avec un dispositif d'obturation actionné par l'eau dans laquelle évolue le plongeur, caractérisé en ce que ledit orifice (4) s'étend sensiblement parallèlement à l'axe du tube (2), et en ce que le dispositif d'obturation comprend un obturateur (14) mobile transversalement à l'axe du tube (2), de manière à pouvoir s1appliquer, de façon étanche, sur ledit orifice (4), au moins un lien souple (16) relié par l'une de ses extrémités audit obturateur (14), au moins un moyen de guidage (17) du lien (16) disposé de manière à ce que la portion du lien (16) comprise entre ledit moyen de guidage (17) et ledit obturateur (14) soit, une fois tendue, sensiblemement perpendicuaire au plan dudit orifice (4), et un flotteur (18) attaché à l'autre extrémité du lien (16), de telle sorte qu'une fois le dispositif d'obturation immergé, quelle que soit son orientation, la poussée d'Archimède exercée sur le flotteur (18) induise sur le fil une force de traction qui provoque l'application étanche de l'obturateur (14) sur ledit orifice (4). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit obturateur (14) est agencé de manière à pouvoir s'écarter du susdit orifice, sous l'effet de son propre poids ou grâce à des moyens élastiques, lorsqu'il n'est pas sollicité par le susdit flotteur. 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube (2) comprend à son extrémité où doit s'effectuer l'obturation, une portion (3) coudée sensiblement à angle droit, terminée par ledit orifice (4), en ce que le dispositif d'obturation comprend, au droit dudit orifice, un obturateur (14) mobile en translation coaxialement à ladite portion (3), cet obturateur (14) étant porté par un coulisseau (12) guidé à l'intérieur d'une cage de guidage (6) solidaire du tube (2), ce coulisseau (12) s'détendant dans l'axe de ladite portion (3), de part et d'autre de celle-ci, et en ce que la cage de guidage (6) comprend, du côté opposé à l'obturateur (14) et dans l'axe de ladite portion coudée (3), un orifice de passage (17) d'un lien souple (16) relié, par l'une de ses extrémités, audit coulisseau et, par son autre extrémité, à-un flotteur. 4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la susdite cage consiste en un boîtier tubulaire (6) en forme de T dont la branche verticale (7) est fixée, de façon étanche, sur le tube (2), légèrement audessous de la portion coudée (3) et dont la branche horizontale (6') comprend, coaxialement à la partie coudée (3),-une partie cylindrique logeant le susdit coulisseau et une partie sensiblement conique présentant, à son extrémité, un orifice (17) par lequel passe le susdit lien (16). 5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit coulisseau (12)-présente une forme tubulaire et comprend, sur sa paroi cylindrique, une ouverture axialement oblongue (13), au travers de laquelle passe le tube (2) dans sa région située au-dessous de la portion coudée, et en ce que l'obturateur porté par ce coulisseau consiste en une membrane qui s'étend parallèlement à l'orifice (4) de la portion coudée (3). 6. Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le susdit boîtier et le susdit coulisseau présentent des ouvertures (20) destinées à favoriser le passage de l'air lorsque le dispositif d'obturation est en dehors de l'eau. 7. Appareil selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (6) est réalisé en deux parties s'assemblant dans le plan défini par l'axe longitudinal du tube (2) et l'axe de la partie coudée (3). 8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, attenantes au susdit bottier tubulaire (6), à proximité de la partie conique (9), deux extensions tubulaires (22, 23) se prolongeant au-delà de l'orifice (10) dudit boîtier, et en ce que, dans ces deux extensions (22, 23), passent deux liens souples respectifs (24, 25) reliés, d'une part, au susdit coulisseau et, d'autre part, à deux flotteurs respectifs (26) et (27). 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un hublot apte à entourer le nez et les yeux d'un nageur, ce hublot étant raccordé, dans sa partie supérieure, à un tube (2) muni d'un dispositif d'obturation, et en ce que les parois latérales (29) de ce hublot (28) sont prolongées par une membrane souple (30) formant, avec le hublot, un masque apte à venir s'appliquer sur le visage, cette membrane présentant, au niveau de la bouche, un orifice (31) éventuellement muni d'un rebord.