Brevet FR2879997A1 — publié le 20060630

Second étage détendeur pour appareils respiratoires de plongée sous-marine à deux étages Cette invention vise les appareils respiratoires de plongée sous-marine à deux étages, et elle concerne en particulier le second étage détendeur de ces appareils. Les appareils respiratoires à deux étages sont ceux qui sont actuellement le plus couramment utilisés en plongée sous-marine, que ce soit à des fins professionnelles ou pour une utilisation uniquement sportive et en amateur. Le principe de leur fonctionnement est basé sur une double réduction de la pression exercée tout d'abord au niveau du premier étage de réduction, directement relié à la bouteille d'air comprimé ou au mélange de gaz comprimés, et qui se finit donc au niveau du second étage détendeur, équipé de l'embout à partir duquel le plongeur peut tirer l'air respirable. Dans la plupart des détendeurs, l'air provenant du premier étage de réduction est introduit dans une chambre de détente qui communique avec l'embout d'aspiration par une valve qui est commandée au moyen d'un mécanisme actionné par la flexion d'une membrane qui d'un côté est soumise à la pression externe, et de l'autre subit la dépression créée dans la chambre de détente par l'action d'inspiration du plongeur. Dans les cas où la valve présente une étanchéité frontale entre la lumière et l'obturateur, il est important que le mouvement de ce dernier ne porte pas préjudice à l'intégrité et à la fonctionnalité des moyens d'étanchéité, étant donné le nombre élevé de sollicitations auxquelles de tels moyens sont soumis; toutefois, dans de très nombreux cas, l'obturateur est couplé à la membrane de la chambre de détente au moyen d'un levier incliné d'un angle donné par rapport à l'axe de l'obturateur lui-même; le levier confère à l'obturateur un mouvement essentiellement axial, mais qui conserve une fraction de composante radiale telle qu'elle contribue à une usure non homogène des moyens d'étanchéité. Cet inconvénient entraîne un fonctionnement moins efficace de la valve, et réduit sensiblement la durée de vie des moyens d'étanchéité utilisés. Puisque en fait la fermeture frontale de ce type de valve semble sans aucun doute extrêmement simple et avantageuse aussi bien du point de vue de la fonctionnalité que de la fabrication, et étant donné que le système d'actionnement de la valve est celui qui dans le mode le plus direct semble être capable de relever les flexions de la membrane de la chambre de détente, l'un des effets de cette invention vise un second étage détendeur, dans lequel la valve de décompression du gaz provenant du premier étage est capable de fonctionner avec une efficacité accrue et avec une interaction mieux contrôlée entre le siège et l'obturateur de la valve. L'un des objets de cette invention concerne par conséquent un second étage détendeur pour des appareils respiratoires de plongée sous- marine à deux étages, comprenant une chambre de détente équipée, sur au moins une portion de l'une des parois, d'une membrane flexible, la chambre étant munie d'un conduit d'aspiration doté de moyens à embout, et cette chambre étant en communication, par l'intermédiaire de moyens à valve, avec le conduit de décompression de l'air provenant du premier étage de l'appareil respiratoire à deux étages, les moyens à valve, qui incluent un obturateur mobile par rapport à un siège de la valve, l'obturateur étant mécaniquement couplé à la membrane flexible; des moyens de guidage du mouvement de l'obturateur par rapport au siège de la valve sont prévus. Dans un mode de réalisation préféré, l'obturateur se déplace axialement par rapport au siège de la valve, et la fermeture obtenue est à étanchéité frontale; les moyens de guidage peuvent comprendre un pivot dans le prolongement axial de l'obturateur, qui coopère avec un rail placé sur le siège. De manière avantageuse, ce pivot est positionné au centre de l'obturateur, et le rail est un tube métallique situé au centre du siège, soutenu par deux bras radiaux ou plus solidaires du siège. Le siège ainsi configuré peut être réalisé en une seule pièce par estampage dans une matière thermoplastique ou autres semblables, et il peut être inséré de manière amovible dans le conduit de décompression de l'air provenant du premier étage. Des avantages et caractéristiques supplémentaires du dispositif selon cette invention apparaîtront dans la description détaillée d'un mode de réalisation de cette invention, réalisé, à fin d'exemple et non limitative, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la Figure 1 est une vue de côté avec arrachement partiel d'un second étage détendeur selon cette invention; et la Figure 2 est une vue en coupe d'un détail à plus grande échelle de la Figure 1. Dans la Figure 1, un second étage détendeur selon cette invention est illustré; par 1 on indique le corps du détendeur. A l'intérieur du corps 1 est définie une chambre 101 de détente, ayant une paroi constituée de la membrane 201, dans laquelle est intégré un disque 211, destiné à coopérer avec la tête 511 du levier 501. A l'extrémité opposée à la tête 511, le levier 501 est muni d'un oeillet 521 qui s'accouple avec la partie filetée 142 de la tige 132 de l'obturateur 102 de la valve 2, située dans le conduit 401 d'entrée d'air provenant du premier étage de réduction. Dans le conduit 401 est placée, face à la tête 112 de l'obturateur 102, le siège 202 de la valve 2, qui inclut un bord de sortie 232 conique, et qui est équipé centralement d'un tube métallique 212, soutenu par des bras radiaux 222, d'une pièce avec le siège 202; le tube métallique 212 coopère avec un pivot 122 situé dans le prolongement de la tête 112 de l'obturateur 102 de la valve 2. L'obturateur 102 est normalement forcé à fermer le siège 202 par le ressort 302, qui agit sur la tête 112 de l'obturateur, qui s'appuie sur la modification 411 du conduit 401. Sur le conduit 401 s'ouvre transversalement le conduit 601, qui débouche directement sur l'embout 3, et dont l'effet n'entre pas dans le contexte de cette invention. Dans la Figure 2, est illustré un agrandissement de la coupe de la valve 2 du détendeur selon cette invention; on a fait correspondre aux mêmes parties les mêmes numéros de référence. Dans la figure on peut distinguer le corps 102 de l'obturateur, creux et réalisé de préférence en une matière thermoplastique, dans lequel est insérée la tige 132, de préférence en une matière métallique, qui présente à l'extrémité face à la tête 112 de l'obturateur, le pivot 122, qui traverse le joint 152 d'étanchéité frontale situé dans la tête. Le pivot 122 est inséré dans le tube métallique 212 de guidage, qui est réalisé en une seule pièce avec le bras 222 qui le soutient et avec la totalité du siège 202, équipé sur sa surface externe du filetage 242, lequel siège s'accouple à la vis de serrage 701 placée à l'extrémité du conduit 401 vers l'extérieur. Le fonctionnement du détendeur selon cette invention est le suivant. La chambre 101 à l'intérieur du corps 1 du détendeur de cette invention présente la membrane 201 flexible disposée en face de l'une de ses parois, et qui communique avec l'atmosphère extérieure. Lors de l'inspiration du plongeur, qui aspire par l'embout 3, la membrane 201 s'incurve vers l'extérieur, et par conséquent le disque 211 intégré dans la membrane agit sur l'extrémité 511 du levier 501; l'oeillet 521 à l'extrémité opposée du levier 501 agira donc sur la tige 132 de l'obturateur 102, en provoquant l'ouverture de la valve 2 et donc l'entrée de l'air dans le conduit 401 et de là dans le conduit 601. Dans une valve d'un type connu dans l'état actuel de la technique, ce type de mouvement aurait comporté un mouvement de la tête 112 de l'obturateur légèrement tordu, du fait de la composante radiale de l'action du levier 501 sur la tige 132; ceci aurait entraîné comme conséquence une usure non homogène du joint 152 d'étanchéité frontale, et donc une perte progressive de l'étanchéité de la valve 2. Dans le détendeur selon cette invention, grâce au guidage exercé par le pivot 122 inséré dans le tube métallique 212 du siège 202, le mouvement de l'obturateur 102 par rapport au siège 202 devient essentiellement axial, et par conséquent l'impact entre le bord 232 du siège et le joint 152 d'étanchéité frontale est réparti sur toute la circonférence du bord. Par conséquent, le joint s'use de manière beaucoup plus régulière, garantissant une meilleure étanchéité et donc un meilleur fonctionnement de la valve 2. Les moyens de guidage de l'obturateur par rapport au siège de la valve pourraient être réalisés selon de nombreux autres modes, toutefois ce type de guidage permet d'une part une simplicité relative plus grande de construction, et d'autre part il a une interférence résolument limitée avec le flux d'air qui est contrôlé par la valve du détendeur. Revendications 1. Second étage détendeur pour appareils respiratoires de plongée sous-marine à deux étages, consistant en une chambre de détente (101) équipée, sur au moins une partie de l'une de ses parois, d'une membrane flexible (201), cette chambre (101) étant équipée d'un conduit muni de moyens à embout (3), et cette chambre (101) communiquant, par l'intermédiaire de moyens à valve (2), avec le conduit (401) de décompression de l'air provenant d'un premier étage de l'appareil respiratoire à deux étages, désignés moyens à valve (2), comprenant un obturateur (102) mobile par rapport à un siège de valve (202), cet obturateur (102) étant mécaniquement couplé à la membrane flexible (201), caractérisé par le fait que l'on prévoit des moyens de guidage (122, 212) du mouvement de l'obturateur par rapport au siège (202) de la valve. 2. Détendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur (102) se déplace axialement par rapport au siège de la valve (202), et la fermeture opérée est à étanchéité frontale, par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité (152) appropriés. 3. Détendeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage consistent en un pivot prolongeant (122) axialement l'obturateur (102), coopérant avec un rail placé dans le siège (212, 222). 4. Détendeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pivot (122) est placé au centre de l'obturateur (102), et le rail est un tube métallique (212) situé au centre du siège (202), soutenu par deux bras radiaux ou plus (222) solidaires du siège (202). 5. Détendeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le siège (202) est réalisé en une seule pièce par estampage en un matériau thermoplastique ou autres similaires, et il est inséré de manière amovible dans le conduit de décompression (401) de l'air provenant du premier étage.