Brevet FR3010695A1 — publié le 20150320

DISPOSITIF D'ALIMENTATION EN GAZ RESPIRABLE POUR LA PLONGEE SOUS-MARINE Description Domaine technique de l'invention. L'invention a pour objet un dispositif d'alimentation en gaz respirable pour la plongée sous-marine. Elle concerne le domaine technique des détendeurs pour blocs bouteilles de plongée sous-marine. État de la technique. Actuellement, selon les normes en vigueur, les dispositifs d'alimentation en gaz respirable pour la plongée doivent pouvoir être utilisés pour la respiration d'un seul plongeur, jusqu'à 50 mètres de profondeur maximum. Ce dispositif d'alimentation comprend un détendeur qui est monté sur la sortie d'un bloc bouteille (constitué d'une ou plusieurs bouteilles et de la robinetterie correspondante) dans laquelle du gaz respirable (air, Nitrox, ...) est stocké sous haute pression, de l'ordre de 200 bars à 300 bars. Ce détendeur constitue ce qui est généralement appelé le premier étage de détente et il alimente, avec une pression moyenne relative de l'ordre de 8 bars à 10 bars au dessus de la pression ambiante, un second étage de détente, dit « à la demande », à disposition du plongeur, en forme de détendeur buccal. Le détendeur du premier étage comprend généralement un mécanisme de détente associé à un corps de raccordement qui est branché sur la bouteille au moyen d'un arrimage en forme d'étrier, ou de raccord vissé, normalisés, et c'est ce corps qui comporte une sortie moyenne pression pour le second étage ainsi qu'une à quatre autres sorties moyenne pression, pour alimenter des accessoires comme un gilet de stabilisation, une combinaison étanche, etc ... . Il est également fréquent de trouver sur le bloc bouteille un aménagement qui permet de brancher un équipement complémentaire pour porter assistance à un deuxième plongeur. Cette assistance se fait généralement de deux façons : - soit directement via un deuxième détendeur, dans le cas de l'utilisation d'un bloc bouteille qui est équipé d'une robinetterie à deux sorties ; et dans ce cas, cette assistance peut s'effectuer jusqu'à une profondeur de 50 mètres ; - soit via un second deuxième étage, communément nommé étage « octopus », lors de l'utilisation d'un bloc bouteille qui est équipé d'une robinetterie à une seule sortie, lequel étage octopus est branché directement sur une sortie complémentaire moyenne pression du premier étage de détente ; mais, dans ce cas, l'utilisation en assistance d'un second deuxième étage de secours sera toujours limitée, selon les normes qui s'y rapportent, à une profondeur de 30 mètres maximum et dans une eau dont la température est supérieure à 10°C. Pour aller au-delà de ces limites, il faut un matériel particulier haut de gamme, d'un niveau de prix élevé, c'est-à-dire un matériel spécifique qui a fait l'objet d'essais complémentaires en vue d'une homologation pour une profondeur supérieure donnée et, éventuellement pour une utilisation dans une eau dont la température est inférieure à 10°C ; ces essais spécifiques et ce matériel sont onéreux. Cette restriction pour la profondeur d'utilisation d'un second étage d'assistance branché sur le premier étage d'un plongeur trouve sa justification dans les problèmes qui peuvent se poser lors de son utilisation au-delà de la profondeur de 30 mètres. Le matériel actuel peut en effet être le siège de disfonctionnements graves en raison de l'utilisation simultanée, par deux plongeurs, du gaz respirable sous moyenne pression. Cette utilisation conjointe d'un même détendeur par deux plongeurs peut générer des phénomènes de givrage dans le système de détente ; ce givrage est provoqué par les pics de débit lorsque les cycles de respiration s'interfèrent et sont en phase. En outre, lorsque le plongeur évolue en eau froide (température Ces incidents sont évidemment une source de stress pour les plongeurs. L'invention vise à remédier à cet état des choses. En particulier, un objectif de l'invention est de solutionner, en toutes circonstances, les problèmes rencontrés avec le matériel actuel et surtout lorsque l'on est amené à porter assistance à un autre plongeur. Un autre objectif de l'invention est de permettre à tout plongeur de disposer d'un matériel homologué pour un fonctionnement sans restrictions quant à la profondeur et la température, c'est-à-dire qu'il est utilisable dans les mêmes conditions que celles dont bénéficie le plongeur qui porte le bloc bouteille. Encore un autre objectif de l'invention est de proposer une sécurité supplémentaire dans le cas où le bloc bouteille est pourvu d'une robinetterie à une seule sortie.30 - 4 - Un objectif supplémentaire de l'invention est de proposer un dispositif d'alimentation qui permette d'éviter, ou tout au moins limiter, les risques de givrage en configuration de plongée en eau froide ( Divulgation de l'invention. La solution proposée par l'invention est un dispositif d'alimentation en gaz respirable pour la pratique de la plongée sous-marine, comportant un corps de raccordement qui se fixe sur un embout à la sortie d'un bloc bouteille de gaz respirable comprimé pour réaliser un distribution de ce gaz comprimé. Ce dispositif est remarquable en ce que deux systèmes de détente sont intégrés à l'intérieur du même corps de raccordement et de distribution : - le premier système de détente est le premier étage principal de détente destiné au plongeur-porteur du bloc bouteille, le corps comprenant une première connexion de sortie pour recevoir le détendeur buccal « à la demande » dudit plongeur-porteur, - et le second système de détente est un premier étage d'assistance, le corps comprenant une seconde connexion de sortie pour recevoir un autre détendeur buccal « à la demande » de secours. Le corps de raccordement est donc maintenant aménagé pour servir de support et de siège pour deux systèmes de détente, un principal et un d'assistance, adoptant ainsi pour toute la détente du premier étage (principal et assistance), l'équivalent d'un matériel du type « 2 en 1 ». D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont listées ci- dessous. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus, lesquelles caractéristiques remarquables ne sont pas indispensables en tant que telles à la résolution des problèmes techniques que les caractéristiques ci-dessous se propose de résoudre : - Le second système de détente a préférentiellement la même homologation que le premier système de détente. - Le corps peut comporter un conduit dont l'extrémité proximale est destinée à être connectée à l'embout de la sortie du bloc bouteille, lequel conduit est aménagé pour distribuer le gaz respirable comprimé à chacun des systèmes de détente et sa section correspond au moins à la somme des sections des tubulures d'entrée du gaz dans la chambre de détente de chaque système de détente. - Les systèmes de détente utilisés peuvent être identiques, avec un mécanisme de détente à piston ou à membrane. - Dans une variante de réalisation, les systèmes de détente utilisés peuvent être différents, un de ces systèmes ayant un mécanisme de détente à piston, l'autre ayant un mécanisme de détente à membrane. - Les systèmes de détente peuvent être disposés en opposition sur le corps, sur un même axe qui est perpendiculaire à l'axe du conduit de distribution du gaz respirable comprimé venant du bloc bouteille. - Le système de détente principal peut comporter un moyen de repérage, et/ou un détrompeur, de façon à le positionner vers le haut lorsque ledit dispositif est installé sur le bloc bouteille. - Le corps se présente préférentiellement sous la forme d'un cylindre dont l'axe correspond à celui des mécanismes de détente des systèmes de détente. - Dans une variante de réalisation, les systèmes de détente peuvent être disposés en tandem dans le corps, sur deux axes parallèles et décalés l'un de l'autre, lesquels axes sont perpendiculaire à l'axe du conduit de distribution du gaz respirable comprimé venant du bloc bouteille. - Le corps peut regrouper, en plus de la connexion de sortie principale et de la connexion de sortie d'assistance, la ou les sorties moyenne pression pour l'alimentation d'accessoire(s) et au moins une sortie haute pression pour le contrôle de la pression dans la bouteille. Description des figures. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un bloc bouteille équipée du dispositif d'alimentation selon l'invention dont le corps de raccordement et de distribution est montré partiellement en coupe et arrimé sur la sortie dudit bloc bouteille au moyen d'un étrier ; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif d'alimentation selon l'invention, avec un arrimage par étrier ; - la figure 3 montre, d'une façon plus détaillée, un mode de réalisation du dispositif d'alimentation selon l'invention, avec ses deux systèmes de détente qui sont disposés en opposition sur le corps de raccordement et de distribution, lequel corps est montré en coupe avec des coupes passant respectivement par la sortie haute pression et par une sortie moyenne pression, - la figure 4 montre, d'une façon plus détaillée, un autre mode de réalisation du dispositif d'alimentation selon l'invention, avec ses deux systèmes de détente qui sont disposés en tandem sur le corps de raccordement et de distribution. Modes préférés de réalisation de l'invention. La figure 1 montre un équipement de plongée sous-marine qui comprend un bloc bouteille 1, représenté partiellement, laquelle bouteille est remplie avec du gaz respirable comprimé dont la pression peut atteindre 300 bars. - 7 - Le bloc bouteille 1 comporte une bouteille sur laquelle est vissé un robinet 2 et, au-delà de ce dernier, une tête de robinetterie 3 sur laquelle vient se fixer le dispositif d'alimentation 4, objet de l'invention. Sur la figure 1, le dispositif d'alimentation 4 est arrimé sur l'embout 3 au moyen d'un étrier 5. Il peut également être arrimé, comme signalé plus loin, au moyen d'un raccord vissé. Ce dispositif d'alimentation 4 constitue en fait ce qui est couramment dénommé le premier étage de détente et sa particularité, selon l'invention, est de comporter deux systèmes de détente 6p, 6a associés et intégrés à un même bloc détendeur, ou corps 7. Ce corps 7 qui est commun aux deux systèmes de détente 6p, 6a est raccordé à l'embout 3 par l'étrier 5 (ou par un raccord vissé) et il est aménagé pour faire office de distributeur afin de répartir le gaz respirable comprimé provenant du bloc bouteille 1 dans lesdits systèmes de détente 6p, 6a. Le corps 7 peut donc être qualifié de corps commun de raccordement et de distribution ; pour simplifier, dans la suite de la description, il sera simplement désigné sous la dénomination « corps » avec le repère 7. Ces systèmes de détente sont repérés 6p pour le principal, c'est-à-dire celui qui dessert le plongeur porteur du bloc bouteille 1, et 6a pour l'assistance ; ils ont pour fonction de réduire la pression du gaz respirable provenant du bloc bouteille 1 et de l'amener à une pression moyenne de l'ordre de 8 bars à 10 bars relatifs. C'est sous cette pression 8 bars à 10 bars relatifs que le gaz respirable est disponible au niveau de plusieurs connexions de sortie 8p, 8a qui sont aménagées sur le corps 7 et en particulier les sorties sur lesquelles se connectent chaque détendeur buccal du deuxième étage de détente par l'intermédiaire de flexibles 10. Sur les figures 1 et 2, le corps 7 comprend une première connexion de sortie 8p recevant le détendeur buccal 9p « à la demande » du plongeur-porteur du bloc bouteille 1, et une seconde connexion de sortie 8a, disposée par exemple à droite ou à gauche du corps 7, et recevant le détendeur buccal 9a « à la demande » de secours. Ces détendeurs 9p et 9a forment les deuxièmes étages de détente. Le système de détente principal 6p, lorsqu'il est associé à un deuxième étage de détente donné, est conçu pour être homologué à une profondeur de 50 mètres. Le second système de détente 6a a la même homologation que le premier système de détente 6p. En d'autres termes, le système de détente 6a permet de répondre aux mêmes performances respiratoires, ou ventilatoires, normatives (définies en joule par litre de gaz respiré par le plongeur), à une profondeur de 50 mètres, et pour un même deuxième étage de détente, que celles obtenues avec le système de détente principal 6p. De cette manière, le plongeur secouru utilisant le détendeur d'assistance 9a, dispose d'un matériel homologué, utilisable dans les mêmes conditions que celles dont bénéficie le plongeur qui porte le bloc bouteille 1 et qui utilise le détendeur principal 9p. Une sortie haute pression 11 peut également être aménagée sur le corps 7 pour le branchement d'un manomètre de contrôle, par exemple, non représenté, ou de tout autre appareil de contrôle de la pression dans la bouteille 1. La sortie 11 haute pression est en communication avec un conduit 12 qui est aménagé dans le corps 7. Ce conduit 12 reçoit le gaz sous pression venant du bloc bouteille 1 par l'embout 3 et il le distribue aussi aux systèmes de détente 6p et 6a par l'intermédiaire de tubulures 13p et 13a. Ces tubulures 13p et 13a débouchent, respectivement, dans des chambres de détente 14p et 14a qui sont aménagées dans le corps 7.30 Le conduit 12 a une section qui est choisie pour alimenter suffisamment chaque système de détente 6p, 6a ; sa section correspond au moins à la somme des sections des tubulures 13p et 13a qui alimentent les chambres de détente. A titre d'exemple illustratif seulement, les tubulures 13p et 13a peuvent avoir une section d'environ 3 mm2 chacune dans le cas d'un mécanisme de détente à piston, et une section d'environ 7.5 mm2 chacune dans le cas d'un mécanisme de détente à membrane. Le flexible 10 connecté à la seconde connexion de sortie 8a peut servir à alimenter non pas le détendeur d'assistance 9a (qui n'est plus installé), mais des accessoires du type gilet de stabilisation ou vêtement étanche par exemple. La demanderesse a pu constater qu'en évolution en eau froide (température Le corps 7 comporte plusieurs sorties périphériques 8p, 8a pour alimenter le second étage de détente 9p du plongeur, celui de l'assistance 9a et pour -10- alimenter un ou plusieurs accessoires comme un gilet de stabilisation, non représenté. Ce corps 7 peut aussi comporter un repère, comme la flèche 17, qui signale une sortie haute pression 11 pour le branchement d'un manomètre de contrôle, par exemple. Pour des questions de commodités, le dispositif d'alimentation 4 peut comporter des moyens de repérage (par exemple un code couleur : le système de détente d'assistance 6a, dit « octopus », étant généralement en jaune) et/ou un détrompeur qui permet de positionner en haut la sortie 8p sur laquelle est branché le second étage de détente 9p destiné au plongeur principal. La figure 3 représente le dispositif d'alimentation 4 avec des coupes qui montrent l'aménagement des sorties 8p, 8a et 11. Ainsi on trouve la sortie 11 pour le gaz haute pression et sa connexion au conduit central 12 par une tubulure 18. On trouve également la sortie 8p qui est reliée directement à la chambre de détente 14a du système de détente 6a. Ce système de détente 6a et le système de détente 6p comprennent chacun un mécanisme de détente identique, qui est constitué d'un piston 19, lequel piston 19 est logé et guidé dans le capot 16 pour faire jouer un clapet 20 sur son siège en tenant compte de la pression du gaz dans le bloc bouteille 1, de la force du ressort qui est interposé entre ledit piston et le corps 7, et de la pression qui résulte de la profondeur opérationnelle du plongeur. Le siège du clapet 20 n'est autre que l'extrémité de la tubulure 13p ou 13a, selon qu'il s'agit, respectivement, du système de détente principal 6p ou de celui de l'assistance 6a. On peut également envisager d'employer des systèmes de détente 6p, 6a qui comprennent chacun un mécanisme de détente identique à membrane. On peut encore envisager d'employer des systèmes de détente 6p, 6a différents, un de ces systèmes ayant un mécanisme de détente à piston, l'autre ayant un mécanisme de détente à membrane. Dans une variante de réalisation, on peut envisager de loger et guider le piston 19 dans un aménagement spécifique du corps 7, le capot 16 venant simplement obturer cet aménagement. Le corps 7 est essentiellement cylindrique et l'ensemble constitué par ledit corps 7 et les capots 16 qui renferment les mécanismes de détente, est aligné sur un même axe qui est préférentiellement perpendiculaire à l'axe du conduit 12, mais pouvant éventuellement être incliné par rapport à ce dernier. Selon une variante de réalisation de l'invention illustrée sur la figure 4, le corps 7 peut être aménagé pour accueillir les systèmes de détente 6 selon une disposition en tandem, plutôt qu'en opposition. Les systèmes de détente 6p, 6a sont alors disposés sur deux axes parallèles et décalés l'un de l'autre, lesquels axes sont perpendiculaire à l'axe du conduit 12. Plus particulièrement, le conduit 12 dessert deux tubulures d'alimentation des chambres de détente qui sont décalées longitudinalement sur le corps 7. Cet aménagement particulier du dispositif d'alimentation peut présenter certains avantages, en particulier une simplification de la fabrication et du montage dans le cas où les mécanismes de détente des systèmes 6p et 6a sont à membranes. L'agencement des différents éléments et/ou moyens du dispositif objet de l'invention, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, ne doit pas être compris comme exigeant un tel agencement dans toutes les implémentations. En tout état de cause, on comprendra que diverses modifications peuvent être apportées à ces éléments et/ou moyens, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif d'alimentation en gaz respirable pour la pratique de la plongée sous-marine, comportant un corps de raccordement (7) qui se fixe sur un embout (3) à la sortie d'un bloc bouteille (1) de gaz respirable comprimé pour réaliser un distribution de ce gaz comprimé, caractérisé en ce que deux systèmes de détente (6a, 6p) sont intégrés à l'intérieur du même corps de raccordement et de distribution (7) : - le premier système de détente (6p) est le premier étage principal de détente destiné au plongeur-porteur du bloc bouteille (1), le corps (7) comprenant une première connexion de sortie (8p) pour recevoir le détendeur buccal (9p) « à la demande » dudit plongeur-porteur, - et le second système de détente (6a) est un premier étage d'assistance, le corps (7) comprenant une seconde connexion de sortie (8a) pour recevoir un autre détendeur buccal (9a) « à la demande » de secours. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second système de détente (6a) a la même homologation que le premier système de détente (6p). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (7) comporte un conduit (12) dont l'extrémité proximale est destinée à être connectée à l'embout (3) de la sortie du bloc bouteille (1), lequel conduit (12) est aménagé pour distribuer le gaz respirable comprimé à chacun des systèmes de détente (6p, 6a) et sa section correspond au moins à la somme des sections des tubulures d'entrée (13p, 13a) du gaz dans la chambre de détente (14p, 14a) de chaque système de détente.30-13- 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les systèmes de détente (6p, 6a) utilisés sont identiques, avec un mécanisme de détente à piston ou à membrane. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les systèmes de détente (6p, 6a) utilisés sont différents, un de ces systèmes ayant un mécanisme de détente à piston, l'autre ayant un mécanisme de détente à membrane. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les systèmes de détente (6p, 6a) sont disposés en opposition sur le corps (7), sur un même axe qui est perpendiculaire, ou incliné, à l'axe du conduit (12) de distribution du gaz respirable comprimé venant du bloc bouteille (1). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de détente (6p) principal comporte un moyen de repérage, et/ou un détrompeur, de façon à le positionner vers le haut lorsque ledit dispositif est installé sur le bloc bouteille (1). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (7) se présente sous la forme d'un cylindre dont l'axe correspond à celui des mécanismes de détente des systèmes de détente (6p, 6a). 9. Dispositif l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les systèmes de détente (6p, 6a) sont disposés en tandem dans le corps (7), sur deux axes parallèles et décalés l'un de l'autre, lesquels axes sont perpendiculaire à l'axe du conduit (12) de distribution du gaz respirable comprimé venant du bloc bouteille (1). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le corps (7) regroupe, en plus de la connexion de sortie principale (8p)-14- et de la connexion de sortie d'assistance (8a), la ou les sorties moyenne pression pour l'alimentation d'accessoire(s) et au moins une sortie haute pression (11) pour le contrôle de la pression dans la bouteille (1).5