Brevet FR2915172A1 — publié le 20081024

. DESCRIPTION L'utilisation de propulseurs pour la plongée sous-marine individuelle se répand grâce aux progrès réalisés dans la fabrication de piles électriques de plus en plus performantes. La manoeuvre d'un tel engin nécessite le maintien enclenché d'un interrupteur pour actionner le moteur et entraîne une certaine fatigue de la main. 05 Le maintien en position de l'interrupteur par un moyen mécanique entraîne un danger de perte de l'engin dans le cas où le plongeur le lâche par mégarde. De plus il est utile de pouvoir avoir des informations sur l'état de charge des batteries ou bien acquérir des données venant d'une caméra embarquée sur le propulseur par exemple. D'autre part il est pratique de pouvoir contrôler l'éclairage et après 10 une mission de plongée il est intéressant de pouvoir visionner des films ou bien faire le bilan des actions sous-marines, en consultant son ordinateur de plongée. Le brevet US 2,005,279,271 décrit un concept modulaire de moteur et de batteries associées avec un interrupteur de commande intégré au module central. Ce dispositif classique de propulsion entraîne une fatigue du plongeur due au cabrage 15 de l'appareil . Le brevet US 5,469,803 décrit un concept de séparation du flux entrant extrêmement performant et ergonomique car le plongeur est situé dans l'axe de l'engin. Le brevet US 5,865,868 décrit un dispositif comportant un panneau de commande 20 intégrant un ordinateur de plongée disposé sur le poignet du plongeur afin de contrôler l'alimentation du moteur électrique de propulsion, mais le plongeur doit relâcher son engin d'une main pour accéder au panneau de commande. Le modèle MANTARAYA bi-turbo déposé à l'INPI sous les numéros 601 581 et 601 582 est un modèle plus performant que celui du brevet US 5,469,803. La 25 version opérationnelle Delta Challenger est une version encore plus puissante. Ces deux modèles sont spécialement adaptés au dispositif selon l'invention. Le brevet US 5,956,291 décrit un dispositif de communication sous-marin pouvant être associé à un ordinateur de plongée. Pendant son utilisation le plongeur ne peut contrôler un propulseur sous-marin. 30 La figure 1 présente le concept selon l'invention liant mécaniquement et électriquement le plongeur avec les accessoires de son propulseur. La figure 2 représente la partie arrière apparente du concept intégré au propulseur opérationnel dans sa version Delta Challenger . 05 10 15 20 25 30 La figure 3 présente l'architecture interne accessible lorsque une demi-coque est enlevée ; avec ses deux extensions latérales jusque aux extrémités des ailes. La figure 4 représente l'architecture interne seule du propulseur opérationnel avec le cheminement des informations entre le panneau de commande et les divers accessoires optionnels installés. Cette architecture est monolithique, biinjectée. La figure 5 représente un exemple non limitatif de console de commande intégrée à l'arrière de l'architecture interne et fixée à la prise étanche assurant la liaison électrique et mécanique avec le propulseur sous-marin. La figure 6 montre en coupe la liaison mécanique complète de la console sur l'architecture interne. La figure 7 montre le couplage direct du dispositif selon l'invention avec un ordinateur de plongée . La figure 8 représente en coupe un autre type de montage de la fiche (2) dans la prise du support de l'ordinateur de plongée. La figure 9 représente une variation plus pratique et plus fonctionnelle du montage de la prise (2) directement sur un coté de l'ordinateur de plongée. La figure 10 représente en coupe un propulseur opérationnel selon l'invention avec un embouchoir (41) raccordé à un tube d'alimentation en air permettant de prolonger la plongée en apnée sans bouteille et avec l'aide d'une réserve auxiliaire fixée à l'engin. Le propulseur opérationnel selon l'invention est constitué d'une architecture interne moulée en une seule partie et enveloppée par deux demi-coques formant le design extérieur et assurant les fonctionnalités du propulseur, figure 1. La partie apparente et accessible pour le contrôle général de celui-ci est constituée par un panneau de contrôle (4) monté sur une prise mâle étanche (5), figure 2, le plongeur peut manoeuvrer ce panneau de contrôle avec ses deux pouces sans lâcher les poignées intégrées aux coques de l'engin. Selon un autre mode de réalisation le panneau de contrôle est solidaire de l'architecture centrale et seul le câble (3) est démontable pour permettre la mise à l'air libre des batteries pendant leur charge. Selon un autre mode de réalisation , l'écran de contrôle est lui aussi monté directement sur l'architecture interne et séparé du panneau de contrôle. A cette fin la demi-coque supérieure possède une ouverture vers le haut et vers l'arrière ; un 05 10 15 20 25 30 carénage transparent (23) protège la partie commande et le plongeur. Une fiche (2) est prévue pour connecter le propulseur à un ordinateur de plongée fixé au poignet du plongeur. Selon un autre mode de réalisation l'architecture centrale, le panneau de contrôle et le câble de liaison sont moulés en une seule partie par le procédé de biinjection permettant de produire un ensemble selon l'invention avec des parties rigides et d'autres souples telles les extensions latérales afin de protéger l'engin contre les chocs. Le câble est lui aussi moulé en résine thermodurcissable souple. Dans ce cas un évent démontable est alors monté sur l'architecture centrale, cet évent abrite une prise pour la recharge des batteries. Sur la figure 3, la coque supérieure du propulseur est enlevée. Les deux coques sont symétriques par rapport au plan d'assemblage et forment deux canaux séparés pour l'écoulement de l'eau engendré par deux turbo-moteurs (14). Les turbines sont entraînées par deux moteurs électriques dont les axes (19) convergent sur l'axe de symétrie longitudinal, vers l'avant de l'engin, afin d'améliorer le rendement de propulsion. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moteurs sont de type sans balais avec un rotor externe qui est monté directement sur la turbine correspondante. Ainsi les bruits sont réduits et il n'y a pas de problème d'étanchéité. Les inducteurs correspondants sont directement moulés sur les deux extensions latérales de l'architecture interne et l'effort de propulsion résultant de la rotation des turbines peut être absorbé par l'interaction magnétique entre le rotor et l'inducteur. Une butée mécanique constituée par une bille placée selon l'axe des moteurs est quand même prévue en cas de surcharge selon l'axe de rotation des moteurs. Le décodeur (13) permet de trier les informations issues de la prise (16) connectée à un multiplexeur intégré au panneau de contrôle (4). Il est alimenté en énergie directement par les batteries intégrées à l'architecture interne. Deux réserves auxiliaires (15) peuvent être montées sur les extrémités des ailes du propulseur. Ces réserves contiennent des batteries ou bien de l'air pour augmenter l'autonomie de mouvement en apnée. Ces réserves peuvent aussi contenir à la fois de l'air et des batteries. Selon un mode de réalisation préférentiel la batterie centrale (18) est remplacée par une pile à combustible et les réserves auxiliaires (15) sont alors rechargées en hydrogène ou bien en méthanol. Dans ce cas un tube passant par les prolongements latéraux de l'architecture interne servent à acheminer le carburant vers la pile à combustible. Selon un mode de réalisation préférentiel, figure 4, cette architecture intégrée au propulseur est moulée en un seul bloc (17) étanche à l'eau et résistant à la 05 pression. La prise (16) comporte un nombre de broches adapté au multiplexeur, afin d'assurer l'alimentation du panneau de commande, la coupure de sécurité et le transfert des informations. Lorsque la prise (5) est démontée une prise d'air aménagée sur la prise femelle fixe (16) permet de mettre à l'air libre les batteries (18) intégrées au propulseur, pendant la charge. Ces batteries sont associées au 10 dispositif selon l'invention lors du moulage. Selon un mode de réalisation préférentiel les batteries sont moulées à part puis collées dans un logement en dépouille sur l'architecture interne, avec un adhésif repositionnable afin de procéder à leur échange éventuel sans détruire cette dernière, selon la figure 10. Deux extensions latérales selon le profil des ailes de l'engin comportent des 15 diodes électroluminescentes (22) et à leurs extrémités deux supports pour les réserves auxiliaires (15). Ces diodes sont destinées à enjoliver le propulseur et à le signaler par un clignotement par exemple. Deux diodes de plus forte puissance (6) servent à l'éclairage. Le panneau de commande, figure 5, comporte un écran de contrôle (9) situé dans 20 le champ de vision du plongeur ; un double interrupteur à impulsion (10) permet de régler le zoom de la caméra (7) par exemple et l'interrupteur (11) peut servir pour les prises de vues. Un interrupteur (46) à quatre positions périphériques plus un appui central peut compléter le système pour accéder à un menu déroulant sur l'écran de contrôle. Le plongeur peut directement contrôler les prises de vues sans 25 relâcher son engin et suivre un poisson pour le filmer en détail par exemple. Les deux commandes magnétiques (21) assurent le contrôle du fonctionnement des moteurs électriques (14), selon la figure 6. Un noyau plongeur (36) avec rappel par ressort comporte un aimant (37) qui vient en regard d'un capteur magnétique (38) moulé dans l'architecture interne. une prise d'eau permet de 30 dégager l'arrière de l'aimant de commande pour faciliter le déplacement longitudinal du noyau . La combinaison de deux capteurs (38) permet une commande logique du fonctionnement des moteurs. Par exemple si A et B représentent les deux capteurs magnétiques (38), la commande des moteurs peut se faire de la façon 05 10 15 20 25 30 , suivante : une impulsion simultanée sur A et B met sous tension la commande des moteurs. Un appui long sur B accélère les moteurs, un appui long sur A décélère les moteurs. Une nouvelle impulsion simultanée met le système à l'arrêt. A cette fin les deux tubes des commandes (21) sont réalisés en matériau amagnétique, il permettent d'autre part le guidage et la mise en position du panneau de contrôle (4) sur l'architecture afin de réaliser une liaison complète démontable. La douille filetée (39) permet de bloquer en position la prise (5) et le panneau de contrôle (4) sur l'architecture interne. Le câble (3) comporte des conducteurs électriques et un renfort en fibres pour le rendre résistant à la traction ; sa deuxième extrémité comporte une fiche (2), figure 7. Cette fiche s'engage dans un logement (29) du boîtier étanche de l'ordinateur de plongée. Cet ordinateur de plongée comporte un écran (45) sur la partie supérieure apparente, il est monté sur un bracelet comme une montre. Ainsi le propulseur est lié mécaniquement au plongeur et s'arrête lorsque la fiche (2) se dégage automatiquement si le plongeur relâche les poignées puis tire sur le câble. La fiche (2) comporte un interrupteur magnétique (30) placé entre deux pièces polaires (31) chargées de canaliser le flux magnétique et de maintenir en position celle-ci dans son logement. Un coupleur optique (32) est disposé à proximité de ce contact magnétique. La prise (29) consistant en un évidement est placée en regard de cette fiche dans le boîtier étanche de l'ordinateur de plongée et au-dessus du bracelet de façon à ce que le plongeur puisse retirer ou bien enclencher la fiche par une simple traction sur le câble (3). L'enclenchement ou bien le déclenchement peuvent s'effectuer sous l'eau. Le coupleur optique est composé d'une diode émettrice et d'un photo-détecteur ; étanches. Selon un autre mode de réalisation, figure 8, la prise (29) est aménagée dans un support séparé de l'ordinateur de plongée. Un aimant (35) vient en regard de l'interrupteur magnétique (30) et un deuxième coupleur optique (34) appartenant à l'ordinateur de plongée correspond au coupleur (32) de la fiche (2). Le nombre de fils du câble (3) est adapté au nombre et au type, des coupleurs optiques, utilisés. L'interrupteur magnétique (30) peut être réalisé par un contact Reed ILS avec deux fils d'alimentation permettant d'envoyer un signal tout ou rien au boîtier électronique de commande du moteur du propulseur, sans passer par le contrôle du panneau de commande. Selon un autre mode de réalisation deux coupleurs optiques, peuvent être installés sur la fiche (2) en regard du . même nombre de coupleurs (34) sur l'ordinateur de plongée (1), la cloison (33) évite toute interaction optique entre les coupleurs. Selon un autre mode de réalisation l'interrupteur magnétique est réalisé par une cellule à effet Hall et le nombre de fils du faisceau correspondant à cet élément est égal à trois. 05 Selon un mode de réalisation préférentiel indiqué par la figure 9 l'interrupteur magnétique (30) et le coupleur optique (32) sont disposés sur un plan perpendiculaire au déplacement de la fiche (2), en regard du coupleur et de l'aimant correspondants sur le boîtier de l'ordinateur de plongée 1. Lorsque la fiche (2) est enlevée le plongeur peut alors transférer des données sans câble à 10 un ordinateur par exemple, en utilisant la diode émettrice du coupleur optique (34). Les commandes (40) de l'ordinateur de plongée peuvent aussi servir pour communiquer avec le propulseur via le câble (3). Selon un autre mode de réalisation préférentiel la fiche (2) comporte une encoche (37) permettant de faire une boucle avec le câble. Le plongeur peut ainsi attacher 15 facilement le propulseur à un objet quelconque et nager à proximité de son engin en toute sécurité après avoir débranché cette fiche. Le propulseur opérationnel selon l'invention peut donc être utilisé en apnée avec une grande facilité en laissant toute liberté de mouvement au plongeur qui peut le relâcher. 20 Après avoir débranché son ordinateur, il peut aller ramasser des coquillages par exemple ou bien exécuter toute autre opération, puis revenir prendre son engin. Il peut alors respirer à l'aide de l'embouchoir (41), figure 10, puis repartir en exploration. Ce dispositif de respiration auxiliaire peut aussi sauver un autre plongeur en difficultés. 25 D'autres accessoires tels un sonar ou bien une balise GPS (8), disposée sur l'architecture interne, peuvent aussi être pilotés ainsi que des réserves d'air ou bien des accumulateurs auxiliaires (15). Des capteurs d'inclinaison ou bien d'accélération peuvent être associé au dispositif selon le brevet dans un logement aménagé dans l'architecture du propulseur opérationnel. Tous les accessoires 30 sont optionnels et démontables, sur le modèle de base du propulseur et toutes les embases correspondantes sont protégées par des bouchons filetés étanches. Dans le cas où le plongeur ne veut pas utiliser un ordinateur de plongée standard, un bracelet (28) équipé d'une pièce comportant un logement selon les figure 7 et 8 35 ou bien 9 est prévu pour assurer sa sécurité. Au retour de sa mission de plongée , le plongeur peut alors récupérer des données stockée dans une mémoire installée dans le panneau de contrôle. Cette mémoire peut être fixe ou bien démontable avec un capot de protection étanche. Le dispositif selon l'invention est tout particulièrement destiné à une production industrielle complémentaire à deux 05 types de produits que sont les ordinateurs de plongée et les propulseurs sous-marins. Ce dispositif permet d'économiser ainsi l'intégration d'un ordinateur dans le propulseur sous-marin et en cas d'accident ou bien de perte du propulseur, les données sont sauvegardées dans le boîtier étanche attaché au poignet du plongeur. Après une mission sous-marine, le plongeur peut alors visionner ses 10 prises de vues ou bien faire le bilan de ses actions en consultant les fichiers sauvegardés sur son ordinateur de plongée. Ainsi conçu selon l'invention ce propulseur opérationnel peut être produit en série avec un assemblage simplifié. REVENDICATIONS 1) Propulseur sous-marin opérationnel constitué par l'assemblage de deux coques symétriques, enveloppant une architecture centrale comprenant des batteries et deux moteurs de propulsion, formant deux canaux séparés pour l'écoulement de l'eau et deux poignées; caractérisé en ce que l'architecture 05 interne comporte deux extensions latérales selon le profil de l'engin et jusque aux extrémités. des ailes. 2) Propulseur sous-marin opérationnel selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'architecture centrale est moulée en une seule partie avec le câble de liaison (3). 10 3) Propulseur sous-marin opérationnel selon la revendication 1 caractérisé en ce que les inducteurs des deux moteurs de propulsion sont directement moulés sur les deux extensions latérales de l'architecture centrale traversant les canaux transferts. 4) Propulseur sous-marin opérationnel selon les revendications 1, 2 et 3 15 caractérisé en ce que les axes (19) des deux moteurs convergent sur l'axe de symétrie longitudinal vers l'avant de l'engin. 5) Propulseur sous-marin opérationnel selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les inducteurs des deux moteurs de propulsion sont directement moulés sur les extensions latérales de l'architecture centrale. 20 6) Propulseur sous-marin opérationnel selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le câble de liaison est équipé d'une fiche (2) assurant la liaison mécanique démontable et le transfert de données sans contact électrique avec l'ordinateur de plongée. 7) Propulseur sous-marin opérationnel selon la revendication 6 caractérisé en 25 ce que la fiche (2) comporte un capteur magnétique (30) placé entre deux pièces polaires (31) ainsi que un coupleur optique (32). 8) Propulseur sous-marin opérationnel selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les extensions latérales comportent des diodes électroluminescentes (6) et (22), ainsi que deux fixations pour des réserves 30 auxiliaires (15) selon le profil de l'engin.) Propulseur sous-marin opérationnel selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que l'architecture centrale possède une fixation pour une caméra (7) selon l'axe de symétrie de l'engin. 10) Propulseur sous-marin opérationnel selon les revendications 1 à 9 05 caractérisé en ce que l'architecture interne comporte un tube souple équipé d'un embouchoir (41). 11) Propulseur sous-marin opérationnel selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'architecture centrale possède un écran de contrôle (9).