Brevet FR2777858A1 — publié le 19991029

-1- La présente invention concerne un dispositif portable pour maintenir automatiquement,sans qu'il soit necessaire de le tracter, a la verticale de l'utilisateur un systeme d'alimentation en air comprimé pour plongeurs sous-marins. Les plongées sous marines de longue durée sont traditionnellement effectueés soit en utilisant des bouteilles d'air comprimé a haute pression(environ 200bars) soit en utilisant du matériel lourd embarqué avec assistance en surface. Le dispositif selon l'invention peut etre mis en oeuvre et utilisé par une personne seule sans embarcation et permet de respirer sous l'eau en évoluant librement pendant Plusieures heures,sans qu'il soit necessaire d'utiliser des bouteilles d'air comprimé a haute pression.il comporte en effet une installation électrique alimentant électriquement un compresseur d'air qui aspire l'air en surface et le refoule a une pression suffisante pour que le plongeur puisse respirer confortablement, de plus l'installation électrique alimente électriquement un moteur de propulsion a hélice qui maintien automatiquement le compresseur a la verticale du plongeur. Selon des modes particuliers de réalisation: -le flotteur peut supporter un pivot -le pivot peut supporter le moteur de propulsion a hélice -les déplacements de la position horizontale a la position verticale du moteur de propulsion peuvent etre commander par un jeu de roues -le démarrage du moteur de propulsion peut etre commander par un aimant situé dans une des roues -le démarrage du compresseur peut etre commander par un pressostat situer sur la réserve-tampon Les dessins annexés illustrent la présente invention appelée scaphandre semi- autonome stabilisé: Le scaphandre semi-autonme stabilisé comporte en effet une chambre de compression représentée en coupe par la figure 2,un propulseur autodirectionnel représenté en coupe par les figures 3 et 4, une double conduite d'air flexible représentée en coupe par la figure , un harnais de plongée représenté en coupe par la figure 6. En référence a ces dessins, le scaphandre semi-autonome stabilisé comporte un compresseur(1)quilorsque l'interrupteur(53)et le contact de pressostat(42) sont fermés, aspire l'air exterieur par la conduite d'aspiration(2) et le refoule sous pression dans le flotteur(3) puis dans la tuyère aller(4) du pivot (9).L'air comprimé accède a l'embout buccal(52) en passant par la conduite(55)puis par la conduite(37)puis la réserve tampon(41) et la conduite(48). L'air expiré est acheminé de l'embout buccal(52) vers la surface en passant par la conduite(49)puis la conduite (38)puis la conduite(56)puis la tuyère retour(6)et le pot d'échappement(7). -2- Les deux tuyères(4)et(6) pénettrent dans le flotteur(3) par le tube de liaison (5) Les jonctions(23) et (34) entre les tuyères (4)et(6) et les tuyères (55)et(56) sont étanches et démontables.L'étanchéitée du flotteur(3),au niveau du tube de liaison(5), est assurée par une garniture mécanique (8).Le pivot (9) étant maintenu sous le flotteur par un jeu de billes (10) placées dans les gorges ( 11) et (12) pivote indépendament du flotteur(3)dès que le plongeur change de direction.La roue motrice(15),la roue de transmition(14) et la roue maitresse(13) sont superposées dans un meme plan vertical. Les trois roues (15), (14)et(13) peuvent pivoter sur leur arbres respectifs (30),(31)et(32). Ces trois arbres (30),(31)et(32)sont fixés sur le support(29)lui-meme fixé au pivot(9).Les arbres (30)et(32) sont usinés pour permettre le passages de conducteurs électriques. Au repos,l'arbre(33),l'aimant (17)et le collier de fixation (18) sont dans le meme plan vertical et perpendiculaire au plan vertical des roues (13),(14) et(15). La double conduite d'air flexible(61) sert de liaison entre l'anneau de fixation (18) et le harnais de plongée (62) et transmet les mouvements du plongeur a la roue maitresse(13). Lorsque la chambre de compression(59) s'éloigne de la verticale du plongeur, la roue maitresse (13),étant reliée par le collier de fixation(l18) au harnais de plongée (62), effectue un mouvement de rotation.Le jeu entre le bossage(l 9) et la roue de transmition (14)étant négatif,la rotation de la roue maitresse(13) entraine la rotation de la roue de transmition(14) dans le sens opposé.Le jeu entre la roue de transmition(14) et la roue motrice (15)étant négatif,la rotation de la roue de transmition(14) entraine la rotation de la roue motrice(l15) dans le sens opposé,donc dans le meme sens que la rotation de la roue maitresse(13).Ceci a pour effet d'amener l'arbre(33) du moteur(16) a la position horizontale.Dans cette position,le bossage (19) de la roue maitresse(13) n'est plus en contact avec la roue de transmition(14) et le rouleau fou (20) de la roue de transmition(14) est en contact avec la roue maitresse(13).le rouleau fou(20) tourne sous l'action de la roue maitresse(13)permettant ainsi a la roue de transmition(14) de rester immobile,et donc de maintenir la position horizontale du moteur(16) de propulsion.Dans cette meme position l'aimant(17) est placé face au recepteur (21),situé dans le support (28). Le recepteur(21)se ferme sous l'effet magnétique de l'aimant(17), mettant ainsi sous tension le contacteur puissance(57)du moteur(l16) de propulsion.Le moteur(l16)démarre et fait tourner l'hélice (22). La rotation de l'hélice(22) fait se mouvoir la chambre de compression(59) et tend a la ramener a la verticale du plongeur.Pendant la progression de la chambre de compression(59),la roue maitresse(13) tourne dans le sens inverse,l'aimant(17) remonte vers sa position initiale,le recepteur(21) s'ouvre,le moteur(16) s'arrete et retrouve sa position initiale lorsque la chambre de compression(59) est a la verticale du plongeur.Un variateur (54) peut etre inclus dans le circuit électrique pour faire varier la vitesse de rotation du moteur (16) en fonction de la position de la chambre de compression (59) par rapport a la verticale du plongeur. -3- La double conduite d'air flexible(61) est reliée au propulseur autodirectionnel(60) par les raccords étanches(35)et(39)et au harnais de plongée(62) par les raccords (40)et (58). La double conduite d'air flexible(61) assure le transfert de l'air comprimé et de l'air expiré.Le compensateur de houle(36)se tend et se détend sous l'effet des mouvements verticaux de la surface de l'eau, permettant ainsi au harnais de plongée(62) de rester stable. Le harnais de plongée(62) peut etre fixé sur le plongeur.Le pressostat(42)commande le démarrage du compresseur(l) en fonction de la pression régnant autour de la réserve tampon(41) et régule ainsi la pression de l'air comprimé en fonction de la profondeur a laquelle se situe le plongeur.Le pressostat(42) permet d'évacuer une surpression éventuelle de l'air comprimé par le raccord trois voies(43).Le clapet antiretour(45) empêche l'air expiré de se mélanger a l'air comprimé.Le clapet antiretour(5 1) n'autorise le passage de l'air que de la conduite (48) vers l'embout buccal(52).Le clapet antiretour(46) n'autorise le passage de l'air que de l'embout buccal(52) vers la conduite (49). Un systeme de butées (63) est prévu pour que la roue motrice (15) ne puisse pas continuer sa rotation(par inertie) au-dela de la position horizontale de l'arbre(33).Le support (28) est fixe sur l'arbre (32).Les raccords (23),(24),(29),(35),(39),(40),(50),(58) et(64) sont étanches et démontables. A titre d'exemple non limitatif: le scaphandre semi-autonome stabilisé aura une masse de l'ordre de cinq kilogrammes et pourra etre contenu,une fois plié,dans un volume de l'ordre de cent-vingt-cinq décimètres cubes. La présente invention est particulièrement destinée a la pratique de la plongée subaquatique pendant plusieures heures a une profondeur préconisée,mais non limitative,comprise entre un mètre et dix mètres sous la surface de l'eau. -4- REVENDICATIONS 1) Dispositif portable pour maintenir automatiquement,sans qu'il soit necessaire de le tracter, a la verticale de l'utilisateur un systeme d'alimentation en air comprimé pour plongeurs sous-marins caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de compression (59),un propulseur autodirectionnel(60),une double conduite d'air flexible(61),un harnais de plongée(62). Un compresseur(1) aspire l'air en surface et le refoule a une pression suffisante pour que le plongeur puisse respirer confortablement,de plus un moteur(16) de propulsion a hélice(22) maintien automatiquement le compresseur a la verticale du plongeur. Lorsque l'interrupteur(53)et le contact de pressostat(42) sont fermés,le compresseur(l) aspire l'air exterieur par la conduite d'aspiration(2) et le refoule sous pression dans le flotteur(3) puis dans la tuyère aller(4) du pivot (9).L'air comprimé accède a l'embout buccal(52) en passant par la conduite(55)puis par la conduite(37)puis la réserve tampon(41) et la conduite(48). L'air expiré est acheminé de l'embout buccal(52) vers la surface en passant par la conduite(49)puis la conduite (38)puis la conduite(56)puis la tuyère retour(6)et le pot d'échappement(7). 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que Les deux tuyères(4)et(6) pénettrent dans le fiotteur(3) par le tube de liaison (5). Les jonctions(23) et (34) entre les tuyères (4)et(6) et les tuyères (55)et(56) sont étanches et démontables.L'étanchéitée du flotteur(3),au niveau du tube de liaison(5), est assurée par une garniture mécanique (8).Le pivot (9) étant maintenu sous le flotteur par un jeu de billes (10) placées dans les gorges (11) et (12) pivote indépendament du flotteur(3)dès que le plongeur change de direction. 3)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la roue motrice(15),la roue de transmition(14) et la roue maitresse(1l3) sont superposées dans un meme plan vertical. Les trois roues (I 5),(14)et(13) peuvent pivoter sur leur arbres respectifs (30),(31)et(32). Ces trois arbres (30),(31)et(32)sont fixés sur le support(29)lui-meme fixé au pivot(9).Les arbres (30)et(32) sont usinés pour permettre le passages de conducteurs électriques.Au repos,l'arbre(33), l'aimant (17)et le collier de fixation (18) sont dans le meme plan vertical et perpendiculaire au plan vertical des roues(1l3),(14) et (15).La double conduite d'air flexible(61) sert de liaison entre l'anneau de fixation (18) et le harnais de plongée (62) et transmet les mouvements du plongeur a la roue maitresse(13). Lorsque la chambre de compression(59) s'éloigne de la verticale du plongeur,la roue maitresse (13),étant reliée par le collier de fixation(18) au harnais de plongée (62), effectue un mouvement de rotation.Le jeu entre le bossage(19) et la roue de transmition (14)étant négatif,la rotation de la roue maitresse(13) entraine la rotation de la roue de transmitoin (14) dans le sens opposé.Le jeu entre la roue de transmitoin (14)et la roue motrice(l 5)étant négatif,la rotation de la roue de transmition(14)entraine la rotation de la roue motrice(15) dans le sens opposé,donc dans le meme sens que la rotation de la -5- REVENDICATIONS roue maitresse(13).Ceci a pour effet d'amener l'arbre(33) du moteur(16) a la position horizontale.Dans cette positionle bossage (19) de la roue maitresse(13) n'est plus en contact avec la roue de transmition(14) et le rouleau fou (20) de la roue de transmition(14) est en contact avec la roue maitresse(13).le rouleau fou(20) tourne sous l'action de la roue maitresse(1l3)permettant ainsi a la roue de transmition(14) de rester immobile,et donc de maintenir la position horizontale du moteur(16) de propulsion.Dans cette meme position l'aimant(17) est placé face au recepteur (21),situé dans le support (28).Le recepteur(21)se ferme sous l'effet magnétique de l'aimant(1 7),mettant ainsi sous tension le contacteur puissance(57)du moteur(16) de propulsion.Le moteur(16)démarre et fait tourner l'hélice (22). La rotation de l'hélice(22) fait se mouvoir la chambre de compression(59) et tend a la ramener a la verticale du plongeur.Pendant la progression de la chambre de compression(59),la roue maitresse(13) tourne dans le sens inverse, l'aimant (17) remonte vers sa position initiale,le recepteur(21) s'ouvre, le moteur(16) s'arrete et retrouve sa position initiale lorsque la chambre de compression (59) est a la verticale du plongeur.Le support(28)est fixe sur l'arbre(32). 4)Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérisé en ce que un variateur (54) peut etre inclus dans le circuit électrique pour faire varier la vitesse de rotation du moteur (16) en fonction de la position de la chambre de compression (59) par rapport a la verticale du plongeur. 5)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que La double conduite d'air flexible(61) est reliée au propulseur autodirectionnel(60) par les raccords étanches(35)et(39)et au harnais de plongée(62) par les raccords (40)et (58). La double conduite d'air flexible(61) assure le transfert de l'air comprimé et de l'air expiré.Le compensateur de houle(36)se tend et se détend sous l'effet des mouvements verticaux de la surface de l'eau, permettant ainsi au hamrnais de plongée(62) de rester stable.Le harnais de plongée(62) peut etre fixé sur le plongeur.Le pressostat(42) commande le démarrage du compresseur(1) en fonction de la pression régnant autour de la réserve tampon(4 1) et régule ainsi la pression de l'air comprimé en fonction de la profondeur a laquelle se situe le plongeur.Le pressostat(42) permet d'évacuer une surpression éventuelle de l'air comprimé par le raccord trois voies(43).Le clapet antiretour(45) empêche l'air expiré de se mélanger a l'air comprimé.Le clapet antiretour(51) n'autorise le passage de l'air que de la conduite (48) vers l'embout buccal(52).Le clapet antiretour(46) n'autorise le passage de l'air que de l'embout buccal(52) vers la conduite(49). 6)Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que un systeme de butées(63) est prévu pour que la roue motrice(l 5) ne puisse pas continuer sa rotation(par inertie) au- dela de la position horizontale de l'arbre(33).