Brevet FR2806000A1 — publié le 20010914

EQUIPEMENT DE PROTECTION DE TETE A MISE EN PLACE RAPIDE L'invention concerne les équipements de protection de tête comprenant un masque respiratoire, un harnais permettant une mise en place rapide sur le visage et des moyens de protection des yeux contre les fumées. On connaît déjà (EP-A-0288391) un équipement de protection à mise en place rapide, destiné notamment au personnel navigant technique des appareils de transport de passagers, du genre ayant un masque respiratoire muni d'un régulateur destiné à etre relié à une source de respiratoire sous pression (généralement de l'oxygène) et harnais ayant au moins sangle extensible dont les extrémités sont reliées au masque et qui comporte un élément qui est gonflable temporairement par le gaz sous pression pour allonger la sangle jusqu'à une dimension suffisante pour permettre à l'utilisateur d'engager le harnais sur la tete et vidangeable pour permettre à la sangle de se serrer, d'appliquer le masque contre le visage et de le maintenir en place. L'équipement décrit à titre d'exemple dans le document EP-A-0288391 permet de régler la pression dans l'élément gonflable de façon à lui donner une valeur intermédiaire entre la pression de vidange complète et la pression de gonflage complet et à réduire l'inconfort créé par le port permanent du masque dans les conditions de vol où ce port est obligatoire. Le document FR-A-2 778 575 substitue un réglage mécanique au réglage de la pression. Les documents EP-A-0 628 325 US-A-5 623 923 prévoient un réglage automatique. Pour assurer également la protection des yeux contre les agents agressifs et notamment la fumée, sans utiliser une cagoule ayant un joint de cou, on a proposé de compléter l'équipement ci-dessus défini par une visière transparente, ventilée intérieurement à partir d'un régulateur respiratoire. Cette visière peut être fixée de façon permanente au masque, comme dans l'équipement commercialisé sous la marque "MAGIC" par la demanderesse (brevet de modèle US Des. 304 384) ou détachable pour faciliter stockage (US-A-5 630 41 Dans les deux cas, des orifices d'amenée de gaz respiratoire sous pression du régulateur vers la visière sont prévus pour balayer la visière et éviter l'embuage. Une autre solution pour faciliter le stockage consiste à utiliser une visière souple et pliable. Des équipements à visière de ce genre, destinés à l'U.S. Air Force, ont été commercialisés à partir de 1976 par la société Scott Aviation, sous la référence MBU-21P. Ils comportent un masque oro-nasal soudé à une visière flexible en polyuréthane transparent, munie d'un joint d'appui étanche sur le visage. Du fait de la présence d'un joint facial, le pliage de l'équipement pour le ranger dans une boîte est délicat et mal commode ; un stockage de longue durée peut endommager le joint. La présente invention vise notamment à fournir un équipement de protection de tête, enveloppant le débouché des voies respiratoire et les yeux, assurant un confort équivalent à celui des équipements existants, aisément stocké et assurant une protection suffisante contre la fumée et le gaz irritant les yeux. Pour cela, elle utilise le fait qu'une étanchéité parfaite n'est pas nécessaire, car la ventilation due à la surpression du gaz respiratoire est suffisante pour chasser la fumée et les gaz irritants. L'invention propose en conséquence un équipement du genre ' dessus défini, caractérisé par une enveloppe souple recouvrant la tête, fixée de façon étanche à une gaine de limitation de l'allongement de la sangle unique ou de la sangle supérieure du hamais et fixée au masque, la dite enveloppe étant transparente au moins dans partie qui se trouve en face des yeux lorsque l'équipement est en place sur la tête. Une telle constitution permet de ne pas équiper l'enveloppe du joint facial de visière qui est indispensable dans les équipements antérieurs, joint dont souplesse est insuffisante pour permettre un pliage correct commode de l'équipement vue du stockage. L'étanchéité de la liaison entre l'enveloppe d'une part, le masque et la sangle d'autre part, peut être rendue complète ; il subsiste en général un interstice entre le visage et l'enveloppe dans une zone frontière, à l'arrière du joint d'étanchéité du masque. Mais cet interstice peut être rendu très réduit par une disposition appropriée des sangles, comme on le verra plus loin. Dans ce cas, la fuite vers l'environnement de gaz respiratoire sous pression provenant du régulateur par l'intermédiaire du masque suffit à chasser vers l'extérieur fumées ou gaz irritants qui tendraient à pénétrer vers les yeux. La liaison étanche ou sensiblement étanche entre l'enveloppe et la sangle extensible peut être réalisée en enroulant le bord de l'enveloppe sur la gaine externe inextensible couramment prévue pour limiter l'allongement de la sangle. La liaison entre l'enveloppe et la gaine inextensible de la sangle peut notamment être faite par couture collage. Le bord de l'enveloppe aura une longueur suffisante pour ne pas gêner l'allongement de la sangle en vue de la mise en place de l'équipement. Ce bord se plissera lors du dégonflage la sangle. L'expérience montre que la contraction de sangle lors du dégonflage produit majoritairement dans la partie arrière, donc sans provoquer de risques de pliures affectant la visière. II sera souvent avantageux de donner à la partie de l'enveloppe proche du masque une raideur accrue par rapport à la partie arrière de l'enveloppe pour éviter la formation de plis dans la partie avant. Dans une variante de réalisation l'enveloppe ne se limite pas à un simple bonnet. Elle s'étend vers le bas à partir de la sangle unique ou de la sangle supérieure pour assurer une protection complémentaire. Dans le d'un harnais à deux sangles, la partie tubulaire de l'enveloppe au dessous de la sangle supérieure peut être libre par rapport à la sangle inférieure ou fixée à sa gaine. Dans le premier cas il suffit que l'enveloppe passe à l'extérieur de la sangle inférieure pour celle-ci, lorsqu'elle se gonfle, déploie la partie inférieure et facilite la mise en place de l'équipement sur la tête. Lorsqu'en revanche on recherche une protection aussi complète que possible, il est avantageux de placer la partie inférieure de l'enveloppe à l'intérieur de la sangle inférieure. L'enveloppe peut avoir diverses constitutions, en fonction notamment de l'utilisateur auquel l'équipement est destiné des qualités optiques requises pour la partie transparente. Dans une solution particulièrement simple, l'enveloppe est d'une seule pièce en un matériau transparent, tel que le polyuréthane ; dont une portion constitue une visière. Pour éviter la formation de plis dans la zone formant visière, cette zone peut être épaissie de façon à être moins souple que le reste. La visière peut être d'une seule pièce ou constituée de hublots séparés par une partie plus mince facilitant le pliage pour rangement. Une telle constitution de l'enveloppe, qui forme un bonnet recouvrant la tête, a l'intérêt d'être particulièrement simple et de fournir un champ de vision très large. Les qualités optiques que l'on peut obtenir sont généralement insuffisantes pour un pilote. En revanche, cette solution peut être adoptée pour les membres d'équipage d'avions civils ou militaires, pour lesquels une réduction légère de la précision de la vision est tolérable, ainsi que pour des usages au sol. Dans un autre mode de réalisation, l'enveloppe a une structure composite. La partie non transparente est en un tissu souple, imperméable ou très peu perméable, de préférence non inflammable et résistant à des températures élevées. On peut notamment utiliser le tissu vendu sous la marque NOMEX, enduit pour augmenter son étanchéité aux contaminants. La partie transparente est constituée par une visière souple en une seule pièce ou en deux hublots, en polyuréthane ou en un autre matériau qui peut être soit rigide lorsqu'une qualité optique élevée est nécessaire, soit légèrement souple, fixée dans les deux cas de façon étanche au tissu. Ce mode de réalisation présente l'intérêt supplémentaire que l'enveloppe constitue un bonnet protégeant le cuir chevelu contre les effets thermiques et protégeant éventuellement aussi le cou et les épaules lorsque l'enveloppe une partie inférieure s'étendant au dessous de la sangle supérieure. Dans une variante de réalisation de l'invention, la boîte habituelle de stockage de l'équipement de tête est remplacée par un sac souple qui peut être prevu pour recevoir aussi bien un masque à harnais pneumatique de mise en place rapide qu' masque comportant une enveloppe de protection contre les fumées. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation donné à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective montrant l'aspect extérieur d'un exemple d'équipement de protection suivant l'invention, en place sur la tête ; - la figure 2 est un schéma en élévation de l'équipement de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe horizontale à grande échelle montrant les jonctions entre les composants de l'équipement de la figure 1 et leur appui sur tête ; - la figure 4 est une vue en élévation montrant un autre mode de réalisation ; - les figures 5 et 6 , similaires à la figure 4, montrent des variantes de réalisation ; - la figure 7 est un schéma montrant un sac de stockage en coupe et un équipement place dans le sac, l'élément annulaire étant dégonflé. L'équipement respiratoire de secours montré sur la figure 1 dans l'état où il se trouve lorsque le harnais est placé sur la tête, peut être regardé comme comportant un masque 10 un harnais 11. Le masque représenté a un couvre-face oro-nasal muni à l'arrière d'un joint d'étanchéité avec le visage, qui peut être constitué par un repli interne mince. Le couvre-face est fixé à un régulateur à la demande 13 et à un bloc connexion rigide 12. bloc de connexion est muni d'un raccord de liaison avec une conduite flexible 17 destinée à être reliée à une source de gaz respiratoire sous pression (oxygène en général). Le harnais représenté comporte deux sangles 16a et 16b constituées chacune d'un tube interne en un matériau permettant au tube de s'allonger, contenu dans une gaine sensiblement inextensible limitant l'allongement du tube. Suivant l'utilisation prévue, le régulateur 13 sera avec ou sans dilution par de l'air aspiré dans la cabine, avec possibilité de mise en surpression et alimentation en gaz respiratoire non dilué en cas de décompression à haute altitude et /ou présence de fumée. Le régulateur est mis en liaison avec la conduite d'alimentation 17 par le bloc de connexion 12. Le bloc porte des moyens à commande manuelle de gonflage des sangles 16, constitués par exemple par un robinet prévu pour être actionné par pincement manuel de deux oreilles 18 portées par le bloc de connexion 12 et dont l'une est basculante. Le robinet est constitué de façon mettre en communication un volume intérieur du bloc de connexion 12 et les sangles 16 avec l'atmosphère lorsqu'il est libre, ce qui permet alors aux sangles de se rétracter et d'appliquer le masque contre le visage. Lorsque le robinet est actionné, il admet au contraire du gaz sous pression en provenance de la conduite d'alimentation 17 dans le volume intérieur, ce qui provoque un allongement des sangles suffisant pour permettre la mise en place rapide. Le régulateur peut porter une capsule anéroïde constituant un détecteur altimétrique et mettant automatiquement les sangles en liaison avec l'ambiance pour provoquer le serrage maximum en cas de dépressurisation ambiante. La disposition décrite jusqu'ici est connue. Elle peut être complétée par des moyens 36 à commande manuelle (US-A 5 690 102) ou automatique (US-A- 5 503 147) de réglage de pression résiduelle dans les sangles pour réduite l'inconfort du port permanent du masque. Une autre solution consiste à relier une au moins des branches du hamais au régulateur à la demande par l'intermédiaire d'un organe de réglage mécanique de longueur (demande de brevet FR 98 05949). L'invention s'applique à toutes ces constitutions. Dans le mode de réalisation de l'invention montré en figure 1, l'équipement comporte également une enveloppe 30 constituant un bonnet, en matériau transparent et flexible, tel que le polyuréthane, le polyéthylène ou le KAPTON , dont le bord passe au dessous de la sangle supérieure 16a, est replié autour d'elle et est raccordé de façon étanche à la gaine de limitation de l'extension de la sangle. Des encoches ménagées dans le bord livrent passage aux bandes souples 32 reliant de place en place les deux sangles. L'étanchéité de la liaison avec le masque peut être assurée par simple collage d'une bande latérale 38 repliée de l'enveloppe ce qui tend à retenir la partie du bonnet qui constitue visière dans une position suffisamment écartée du visage, Cette partie formant visière et la zone de raccordement avec la bande collée peuvent être préformées et avoir une épaisseur supérieure à celle du reste de l'enveloppe pour que la visière prenne une forme bien déterminée lorsque l'équipement est en place sur la tête. L'intérieur de la visière est ventilé par apport d'air provenant du régulateur à travers des passages non représentés, pouvant être similaires à ceux du masque MAGIC décrit dans le brevet US Des. 304 384 ou le brevet US 5 630 412. Comme le montre la figure 3, il est difficile d'éviter la présence d'un interstice 40 le long du visage entre le joint d'étanchéité ou le bord replié du masque d'une part, le visage d'autre part et le bonnet d'autre part encore. Mais cet interstice peut être de section droite très faible si les sangles se raccordent au masque à l'avant de celui-ci, comme indiqué sur la figure 1. Il peut être obturé par une languette souple fixée au masque ou une bavette. Le gaz respiratoire sous pression provenant de l'intérieur de l'enveloppe s échappant vers l'extérieur évite l'entrée de gaz polluant provenant de l'ambiance. Dans la variante de réalisation montrée en figure 4, l'enveloppe se prolonge vers le bas au delà des sangles. Elle passe sous les deux sangles et elle est collée au moins à la sangle supérieure. En la collant également à la sangle inférieure, cette dernière force la partie basse s'épanouir lorsqu'elle se gonfle, ce qui facilite la mise en place sur la tête. L'équipement suivant le mode de réalisation montré en figure 5 se différencie de celui de la figure en ce que l'enveloppe a une structure composite. majeure partie de l'enveloppe 30 et en particulier celle qui est fixée à la gaine de la sangle supérieure 16a est en un tissu une pellicule d'un matériau pouvant être opaque, souple, raccordable de façon étanche à la gaine de la sangle et présentant avantageusement une résistance élevée à la chaleur. On peut notamment utiliser des tissus présentant une élasticité et/ou une souplesse facilitant la déformation requise par le raccordement une gaine qui passe d'un état plisse à un état tendu lors de l'utilisation. On peut également utiliser le NOMEX, dont sont fréquemment constituées les gaines des sangles. En face des yeux l'enveloppe présente une partie transparente 41 constituant un hublot en une ou deux parties suffisamment souple pour permettre stockage dans une boîte classique d'avion de transport, mais capable de prendre une forme bien déterminé lorsqu'il n'est plus contraint, cela afin d'avoir de bonnes qualités optiques. L ` enveloppe a une forme telle que le hublot se trouve à proximité immédiate des yeux lorsque la sangle est rétractée, afin de ne pas réduire de façon excessive la vision périphérique. La variante de réalisation montrée en figure 6 se différencie de la précédente en ce que l'enveloppe se prolonge au dessous de la sangle supérieure 16a et passe autour de la sangle inférieure à laquelle elle peut être ou non fixée. Dans ce cas l'allongement de la sangle inférieure en vue de la mise en place de l'équipement de tête provoque un épanouissement de la partie basse de l'enveloppe, facilitant la mise place sur la tête. Mise en place En dehors des périodes d'utilisation, le masque est rangé, plié dans une boîte de stockage, par exemple du genre décrit dans le document US - A - 5 307, d'où déborde le bloc de connexion. Lorsque l'utilisateur souhaite mettre le masque, il saisit le bloc de connexion 12, tire l'équipement hors de la boîte et presse les oreilles 18. L'arrivée de gaz respiratoire est alors reliée au harnais qui s'allonge jusqu'à ce que gaines externes, initialement plissées, soit tendues. Le bord de l'enveloppe 30 déploie en suivant l'allongement du harnais. L'utilisateur peut alors placer le masque sur son visage et l'enveloppe sur la tête, jusqu'à ce qu'elle s'appuie sur le cuir chevelu. L'utilisateur relâche ensuite les oreilles 18 pour vidanger les sangles. Le masque 10 s'applique sur le visage avec une force maximale. Le bord de l'enveloppe ou une partie intermédiaire se contracte en même temps que la sangle 16a. Les plis de l'enveloppe apparaissent surtout dans la zone arrière de la sangle et sont plaqués sur la tête par le serrage la sangle sans effet défavorable appréciable sur l'étanchéité. L'étanchéité est encore améliorée lorsque I 'enveloppe se prolonge au dessous de la sangle supérieure ou, mieux encore, des deux sangles. Enlèvement du masque Lorsque l'utilisateur souhaite replacer l'équipement dans sa boîte, il gonfle complètement le harnais par action sur l'oreille 18. II peut alors enlever l'ensemble de l'équipement. Une fois le masque enlevé, l'utilisateur relâche l'oreille 18 pour que le harnais et l'enveloppe deviennent souples et permettent le pliage manuel, puis le stockage de l'équipement dans sa boîte. Dans la variante montrée en figure 7, le dispositif de stockage est un sac à paroi souple dont le bord délimite une ouverture de passage de masque et est muni d'un élément annulaire extensible 42 dont l'élasticité tend à le resserrer. Des moyens permettant d'admettre dans l'élément du gaz comprimé pour l'allonger. L'élément annulaire 42 peut avoir une constitution similaire à celle d'une sangle de harnais gonflable, telle qu'une de celles décrites dans les documents déjà mentionnés. L'élément annulaire comporte alors généralement un tube en un matériau élastique aussi étanche que possible sur lequel ou dans lequel est placée une gaine souple, mais sensiblement inextensible, dont la longueur à l'état déplissé définit la plus grande section possible de l'ouverture. L'élasticité de l'élément annulaire 42 d'un tel dispositif sera avantageusement telle que cet élément, lorsqu'il est dégonflé, s'applique contre le nez du masque 10 en ne laissant subsister que des brèches beaucoup plus réduites que celle des volets d'une boîte. Les moyens d'alimentation de l'élément annulaire 42 peuvent être combinés à ceux qui alimentent le harnais. Ces moyens d'alimentation peuvent par exemple comporter une vanne à trois voies 44 qui, au repos, relie l'élément à l'atmosphère et qui, lorsqu'on tire sur le masque pour le sortir du sac, vient dans une position où elle alimente l'élément annulaire en gaz comprimé. Pour cela, la vanne peut être commandée par une palette 46 placée contre le fond rigide du sac 50 et provoquant la venue de la vanne en position de vidange lorsqu'elle est poussée par le masque ou, inversement, prévue pour avoir deux positions de verrouillage élastique et être tirée par le masque lorsque celui-ci est ôté du sac. Les moyens d'alimentation peuvent aussi comporter une vanne qui est amenée dans la position d'alimentation en réponse à une action manuelle sur un bouton et qui revient dans la position de vidange à l'atmosphère au bout d'une durée déterminée. REVENDICATIONS . Equipement de protection respiratoire comprenant un masque respiratoire muni d'un régulateur destiné à être relié à une source de gaz respiratoire sous pression un harnais ayant au moins une sangle extensible (16a, 16b) dont les extrémités sont reliées au masque et qui comporte un élément qui est gonflable temporairement par le gaz sous pression pour allonger la sangle jusqu'à une dimension suffisante pour permettre à l'utilisateur d'engager le harnais sur la tête et vidangeable pour permettre à la sangle se serrer d'appliquer le masque contre le visage et de le maintenir en place, caractérisé par une enveloppe souple (30) recouvrant la tête, fixée de façon étanche à une gaine de limitation de l'allongement de la sangle unique, ou de la sangle supérieure (16a) au moins, du harnais et fixée au masque, la dite enveloppe étant transparente au moins dans une partie qui se trouve en face des yeux lorsque l'équipement est porté. 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de l'enveloppe est fixé sur une gaine externe inextensible prévue pour limiter l'allongement de la sangle. Equipement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie de l'enveloppe fixée à la gaine a une longueur suffisante pour ne pas gêner l'allongement de la sangle en vue de la mise en place de l'équipement et cette partie de l'enveloppe est prévue pour se plisser lors du dégonflage de la sangle. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe s'étend vers bas à partir de la sangle unique ou de la sangle supérieure. 5. Equipement selon la revendication 4, à deux sangles, caractérisé en ce que la partie tubulaire de l'enveloppe au dessous de la sangle supérieure (16a) est libre par rapport à la sangle inférieure et passe soit à l'extérieur de la sangle inférieure pour que celle- ci, lorsqu'elle se gonfle, déploie la partie inférieure et facilite la mise en place de l'équipement sur la tête, soit à l'intérieur de la sangle inférieure pour une meilleure protection. 6. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que l'enveloppe est d'une seule pièce en un matériau transparent, tel que le polyuréthane, dont une portion constitue une visière. 7. Equipement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la portion formant visière est plus épaisse et moins souple que le reste de l'enveloppe et est d'épaisseur constante ou formant deux hublots (41) séparés par une partie de pliage plus mince pour faciliter le rangement. 8. Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à caractérisé en ce que l'enveloppe a une structure composite, en une partie non transparente en tissu imperméable très peu perméable, de préférence non inflammable résistant à des températures élevées, et une partie transparente constituée par une visière souple en une seule pièce en deux hublots, fixée de façon étanche au tissu. pliage correct commode de l'équipement en vue du stockage. 9. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une capsule anéroïde constituant un détecteur altimétrique et mettant automatiquement les sangles en liaison avec l'ambiance pour provoquer le serrage maximum en cas de dépressurisation ambiante.