Brevet FR2829462A1 — publié le 20030314

SYSTEME DE PLONGEE AVEC UN CIRCUIT D'ALIMENTATION PERFECTIONNE L'invention se rapporte aux systèmes de plongée sous-marine de type narguilé , c'est-àdire les systèmes dans lesquels le gaz respirable consommé sous l'eau par le plongeur est stocké dans un réservoir qui reste à la surface de l'eau au cours de la plongée. Le gaz respirable est amené au plongeur par un tuyau d'alimentation qui est branché sur le réservoir et dont l'extrémité libre est munie par exemple d'un embout buccal ou d'un masque facial. Ce tuyau présente une longueur qui peut être comprise par exemple entre 2 et 20 mètres afin de permettre au plongeur d'atteindre une certaine profondeur et de circuler sous l'eau librement. Cependant, cette longueur de tuyau est parfois gênante car, lorsque le plongeur reste proche du réservoir, elle présente une longueur excédentaire qui favorise la formation de boucles. Le tuyau peut alors très aisément faire des noeuds sur lui-même ou peut s'accrocher aux rochers ou à des objets flottants à la surface, notamment le réservoir. Le plongeur peut lui-même s'empêtrer dans la longueur excédentaire de tuyau. Si dans la plupart des cas une telle situation n'est que malcommode, il arrive parfois que cela mette en péril la sécurité du plongeur. Pour résoudre ce problème, l'invention propose un système de plongée sous-marine comportant un ensemble flottant incorporant un réservoir de gaz respirable, du type dans lequel le plongeur sous-marin est relié au réservoir par un tuyau d'alimentation en gaz respirable, caractérisé en ce que le système comporte un dispositif d'ajustement de la longueur utile du tuyau entre le réservoir et le plongeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 illustre un système de plongée comportant un enrouleur du tuyau d'alimentation ; les figures 2 et 3 illustrent un système de plongée comportant un enrouleur dont l'énergie de rappel est fournie par un contrepoids embarqué ; la figure 4 illustre un système de plongée muni d'un tuyau d'alimentation comportant des tronçons rigides articulés ; et la figure 5 illustre un tuyau semi-rigide préformé en spirale ; la figure 6 illustre une variante du mode de réalisation de la figure 5 ; et - la figure 7 illustre un mode de réalisation dans laquelle l'ajustement automatique de longueur est réalisé à l'aide d'un contrepoids agissant directement sur le tuyau. On a illustré sur la figure 1 un système de plongée 10 de type narguilé qui comprend un réservoir d'air 12 flottant à la surface de l'eau et un circuit d'alimentation 14 destiné à permettre à un plongeur nageant sous l'eau de respirer le mélange gazeux contenu dans le réservoir. Le réservoir d'air 12 est ici intégré à un ensemble flottant 15 qui présente une forme hydrodynamique. Le circuit de distribution 14 est branché par une extrémité amont sur le réservoir 12, et son extrémité aval est formée d'un embout buccal 16 ou d'un masque facial. Entre le deux s'étend un tuyau d'alimentation 18 dont la longueur est de préférence comprise entre 2 et 20 mètres, plus préférentiellement entre 5 et 10 mètres. Selon un aspect avantageux, le tuyau d'alimentation 18 est fixé au plongeur par l'intermédiaire d'un harnais 20 ou d'une ceinture, le tuyau 18 présentant ainsi un tronçon libre 22 entre le harnais 20 et l'embout buccal 16 de telle sorte qu'aucun effort de traction ne passe par cet embout 16. Selon l'invention, le système 10 comporte des moyens pour ajuster la longueur du tuyau entre le réservoir 12 et le plongeur de manière que la partie utile du tuyau 18 reste sensiblement tendu pour ne pas faire de boucles. En effet, pour une position donnée du plongeur par rapport à l'ensemble flottant 15, la longueur utile du tuyau correspond sensiblement à la distance directe séparant le plongeur de l'ensemble flottant. Le reste de la longueur du tuyau peut être qualifié, pour cette position donnée du plongeur, de longueur excédentaire. Dans les deux exemples de réalisation illustrés respectivement à la figure 1 et aux figures 2 et 3, le tuyau 18 est enroulé sur un enrouleur 24 fixé à l'ensemble flottant, et l'enrouleur 24 est muni d'un dispositif de rappel qui rembobine automatiquement le tuyau 18 lorsque le plongeur se rapproche de l'ensemble flottant 15, mais qui laisse le tuyau 18 se dérouler lorsque le plongeur s'écarte du flotteur. Dans les deux cas, l'ajustement de la longueur se fait donc de manière dynamique (ou automatique) en fonction de l'éloignement à un instant donné du plongeur par rapport à l'ensemble flottant 15. Dans le premier exemple de réalisation illustré à la figure 1, l'enrouleur est fixé sous la face inférieure de l'ensemble flottant 15, et il peut basculer entre une position de service (illustrée à la figure 1) et une position escamotée (non représentée) dans laquelle il est reçu dans un logement réalisé en creux dans la face inférieure de l'ensemble flottant. Le rappel automatique d'enroulement est par exemple assuré par un ressort spiral qui sollicite l'enrouleur dans le sens de l'enroulement du tuyau. Dans le deuxième exemple illustré sur la figure 2, l'enrouleur 24 est embarqué sur l'ensemble flottant 15. Le dispositif de rappel est ici réalisé sous la forme d'un contrepoids 26 accroché à l'extrémité d'un filin 28 destiné à s'enrouler sur un enrouleur auxiliaire 30 coaxial à l'enrouleur 24 du tuyau 18. Les deux enrouleurs 24,30 sont réunis par un dispositif d'accouplement débrayable 32 qui, tant qu'il n'est pas débrayé, maintient les deux enrouleurs solidaires en rotation autour de leur axe commun. Ce dispositif 32 peut être par exemple constitué d'un doigt axial susceptible de coulisser entre une position d'accouplement dans laquelle il est engagé simultanément dans les deux enrouleurs 24,30, et une position débrayée dans laquelle il est dégagé de l'un des enrouleurs pour permettre une rotation relative entre les deux. Par ailleurs, le tuyau 18 et le filin 28 sont enroulés à contre-sens sur leurs enrouleurs respectifs. Dans une position de départ, lorsque le matériel est rangé, le tuyau 18 et le filin 28 sont enroulés sur leur enrouleurs respectifs 24,30. Lorsque le plongeur veut s'immerger en utilisant l'air contenu dans le réservoir 12, il commence par découpler les deux enrouleurs pour dérouler le filin 28 en laissant ainsi descendre le contrepoids 26 dans l'eau, vers le fond. On notera que dans le mode de réalisation proposé, avant de plonger dans l'eau, le filin 28 passe sur une poulie de renvoi 34 agencée à l'extrémité opposée de l'ensemble flottant 15 par rapport aux enrouleurs 24,30, ceci pour que le filin 28 ne s'entortille pas avec le tuyau 18. Le tuyau 18 reste alors enroulé sur son enrouleur 24. Lorsque le contrepoids 26 a atteint la profondeur voulue, le plongeur accouple de nouveau les deux enrouleurs 24,30 grâce au dispositif 32, et il peut alors accrocher le tuyau 18 à son harnais 20 et entamer sa plongée. Au fur et à mesure que le plongeur s'éloigne de l'ensemble flottant 15, le tuyau 18 se déroule de son enrouleur 24, ce qui provoque dans le même temps l'enroulement du filin 28 sur l'enrouleur auxiliaire 30, donc une remontée du contrepoids 26. Lorsque le plongeur se rapproche de l'ensemble flottant 15, le tuyau n'est plus en tension par rapport à son enrouleur 24. Or, dans le même temps, le contrepoids 26 tend à redescendre en déroulant le filin 28, mais en enroulant dans le même temps le tuyau 18 sur l'enrouleur 24 puisque le tuyau et le filin sont enroulés à contre-sens sur leurs enrouleurs. Il en résulte que le contrepoids 26, le filin 28 et l'enrouleur auxiliaire 30 forment un dispositif de rappel qui provoque l'enroulement automatique de toute longueur excédentaire du tuyau entre le plongeur et le réservoir. Ce second mode de réalisation présente l'avantage d'exercer une force de rappel sensiblement constante quelle que soit la longueur de tuyau déroulée, ce qui est difficile à réaliser avec un mécanisme à ressort. Par ailleurs, en déterminant la longueur de filin que le plongeur déroule avant de plonger, il détermine la profondeur maximale à laquelle il peut descendre. En effet, lorsque le contrepoids 26 est remonté jusqu'au niveau de l'ensemble flottant, il arrive en butée et empêche tout déroulement supplémentaire du tuyau. Le plongeur ressent alors cette tension et sait qu'il a atteint la profondeur maximale qu'il s'était initialement fixée. On peut prévoir d'autres modes de réalisation d'un tel dispositif réglable de limitation de la longueur utile du tuyau. Dans les deux modes de réalisation précédents, on prévoira avantageusement que l'enrouleur 24 comporte un dispositif de guidage du tuyau 18 pour provoquer un enroulement ordonné du tuyau. Dans l'exemple de réalisation illustré schématiquement à la figure 4, le tuyau n'est plus un tuyau flexible continu mais un tuyau qui est composé de tronçons 36 sensiblement rigides reliés les uns aux autres par des articulations. Ces articulations 38 comportent de préférence au moins deux degrés de liberté en rotation, et elles sont munies des moyens de rappel élastique 40 de manière à toujours ramener les tronçons 36 du tuyau vers une configuration repliée. Le tuyau se déplie donc à la manière d'un accordéon au fur et à mesure que le plongeur s'écarte de l'ensemble flottant, et il se replie automatiquement lorsque le plongeur se rapproche de l'ensemble flottant. Dans le mode de réalisation de la figure 5, le tuyau 18 est réalisé en un matériau semirigide préformé de manière à pouvoir s'allonger et à se raccourcir automatiquement. Le tuyau est ici préformé selon un profil hélicoïdal, à la manière d'un cordon téléphonique. Le tuyau 18 s'ajuste donc automatiquement à la longueur utile nécessaire. En option, le tuyau préformé est secondé par un organe de rappel complémentaire pour améliorer la capacité du tuyau à revenir dans sa configuration compacte la plus courte. Par exemple, un filin 42, monté sur un enrouleur automatique 44, pourra être relié à l'extrémité aval du tuyau 18 pour la ramener en direction de l'ensemble flottant. Dans l'exemple de la figure 5, le filin est attaché non pas directement à l'extrémité aval du tuyau 18, mais sur le harnais 20 du plongeur auquel le tuyau est lui aussi fixé. Le filin 42 s'étend le long du tuyau et, pour que le tuyau ne se décale pas latéralement par rapport au filin, ce dernier passe au travers d'anneaux 46 qui sont fixés à intervalles réguliers le long de tuyau, par exemple au niveau de chaque spire. Le filin coulisse librement dans les anneaux 46. A la figure 6, on a illustré une variante du mode de réalisation précédent dans laquelle le filin 42 s'étend axialement au centre du profil hélicoïdal du tuyau 18, ce qui permet de se dispenser de la présence des anneaux. L'organe de rappel complémentaire peut aussi être réalisé sous la forme d'un filin élastique s'étendant le long du tuyau ou sous la forme d'une gaine élastique entourant le tuyau hélicoïdal pour permettre l'extension du tuyau jusqu'à une longueur utile maximale et pour rappeler élastiquement le tuyau vers sa configuration compacte. A la figure 7, on a illustré un mode de réalisation dans lequel un contrepoids 48 est monté à coulissement sur une boucle 49 formée par un tronçon excédentaire du tuyau. Le contrepoids 48 est en effet monté, de préférence par l'intermédiaire d'une poulie 50, sur un tronçon du tuyau compris entre son extrémité amont (celle qui est branchée sur le réservoir), et une première poulie de renvoi 52 qui est fixée à l'ensemble flottant 15. La première poulie de renvoi 52 est située à proximité du branchement du tuyau 18 sur le réservoir. Le tuyau passe sur une seconde poulie de renvoi 54 qui est agencée à l'autre extrémité de l'ensemble flottant. Dans ce mode de réalisation, le tronçon utile du tuyau est donc la partie aval du tuyau qui s'étend entre le plongeur et le second renvoi 54. En fonction de la distance à laquelle se trouve le plongeur de l'ensemble flottant, la longueur de ce tronçon utile varie, mais elle est automatiquement ajustée par la présence du contrepoids 48. En effet, ce dernier tend à allonger la longueur de la boucle 49, laquelle est immergée sous l'ensemble flottant et sert donc à stocker la longueur du tuyau qui est excédentaire par rapport à la longueur utile. Lorsque le plongeur s'éloigne de l'ensemble flottant, la longueur utile augmente et la longueur excédentaire stockée dans la boucle 49 diminue, ce qui fait remonter le contrepoids 48. Au contraire, lorsque le plongeur se rapproche de l'ensemble flottant, il diminue la tension sur la longueur utile du tuyau si bien que le poids du contrepoids 48 rattrape la longueur Z > excédentaire en provoquant un allongement de la boucle 49. Dans ce dernier mode de réalisation, le tronçon excédentaire du tuyau est donc stocké en dehors de l'ensemble flottant, contrairement par exemple à ceux illustrés aux figures 1 et 2 dans lesquels le tronçon excédentaire est stocké sur l'ensemble flottant (même si, à la figure 1, l'enrouleur est immergé). REVENDICATIONS 1. Système de plongée sous-marine comportant un ensemble flottant (15) incorporant un réservoir de gaz respirable (12), du type dans lequel le plongeur sous-marin est relié au réservoir (12) par un tuyau d'alimentation (18) en gaz respirable, caractérisé en ce que le système (10) comporte un dispositif d'ajustement de la longueur utile du tuyau (18) entre le réservoir (12) et le plongeur. 2. Système de plongée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'ajustement est un dispositif dynamique qui adapte automatiquement la longueur utile du tuyau (18) en fonction de l'éloignement du plongeur par rapport au à l'ensemble flottant (15). 3. Système de plongée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'ajustement dynamique comporte un dispositif réglable de limitation de la longueur utile du tuyau. 4. Système de plongée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'ajustement comporte un contrepoids (48) qui est solidaire du tronçon excédentaire (49) du tuyau (18), le contrepoids (26) et une partie au moins du tronçon excédentaire (49) du tuyau étant immergé librement sous l'eau. 5. Système de plongée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tuyau (18) est semi-rigide et préformé dans une configuration compacte dans laquelle il présente une longueur utile minimale, et en ce que le tuyau peut être déformé élastiquement pour allonger sa longueur utile. 6. Système de plongée selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'ajustement comporte en outre un organe de rappel complémentaire du tuyau semi- rigide vers sa configuration compacte. 7. Système de plongée selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de rappel complémentaire comporte un filin de rappel (42) qui est monté sur un enrouleur automatique (44), l'enrouleur (44) étant solidaire d'une extrémité du tuyau semi-rigide (18) et l'extrémité libre du filin de rappel (42) étant solidaire de l'autre extrémité du tuyau. 8. Système de plongée selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de rappel complémentaire est constitué d'un filin élastique. 9. Système de plongée selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tuyau (18) est préformé en spirale. 10. Système de plongée selon les revendications 7 et 9 prises en combinaison, caractérisé en ce que le filin s'étend au centre des spirales. 11. Système de plongée selon les revendications 7 et 9 prises en combinaison, caractérisé en ce que le filin est lié à chacune des spirales. 12. Système de plongée selon la revendication 9, caractérisé en ce que tuyau préformé en spirale est enfermé dans une gaine cylindrique. 13. Système de plongée selon la revendication 12, caractérisé en ce que la gaine est élastique de manière à permettre l'extension du tuyau jusqu'à une longueur utile maximale et de manière à rappeler élastiquement le tuyau vers sa configuration compacte. 14. Système de plongée selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le tuyau est préformé en accordéon avec des sections rigides (36) qui sont raccordées bout à bout par des articulations (38). 15. Système de plongée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système d'ajustement comporte un enrouleur (24) sur lequel est stocké un tronçon excédentaire du tuyau (18). 16. Système de plongée selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'enrouleur (24) comporte un organe de rappel automatique du tronçon excédentaire du tuyau (18). 17. Système de plongée selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'organe de rappel automatique comporte un dispositif à contrepoids (26). 18. Système de plongée selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que l'enrouleur (24) comporte un dispositif de guidage pour provoquer un enroulement ordonné du tuyau. 19. Système de plongée selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que l'enrouleur (24) est solidaire de l'ensemble flottant (15).