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L'invention est relative aux appareils respiratoires fonction- nant en circuit ouvert qui peuvent être utilisés sur terre et dans l'eau et sont généralement dénommés appareils à fonctionnement amphibie.
On connaît des appareils de ce genre comportant une ou plu- sieurs bouteilles d'air ou autre gaz sous pression, par exemple sous une pression initiale de l'ordre de 150 Kos, et dont la ou les bouteilles sont connectées par des raccords amovibles à un détendeur principal dans lequel la pression du gaz est réduite à une valeur intermédiaire, par exemple de l'ordre de 7 Kos, le dit détendeur principal étant lui-même relié à un dé- tendeur secondaire, pouvant être monté sur le couvre-face et dans lequel la pression du gaz est amenée à la pression d'utilisation, ce détendeur se- condaire étant en outre agencé pour fonctionner à la demande de l'usager. c'est-à-dire en concordance de ses mouvements respiratoires.
Les appareils connus de ce genre présentent divers inconvénients.
Notamment., le couvre-face est établi en une matière opaque, ce qui tout en limitant la visibilité, est une gêne sérieuse pour l'usager; divers empla- cements ont été utilisés pour le détendeur secondaire sans tenir compte ef- fectivement de la pression à laquelle il peut y être soumis de la part du milieu ambiant, notamment en plongée, ou bien de l'Influence de l'espace mort dans le couvre-face et ses liaisons au détendeur.
Encore, dans certains cas, des différences de pression notables peuvent s'exercer sur les clapets ou soupapes d'inspiration et d'expi- ration, tandis qu'au moment où la pression du gaz dans la bouteille en service s'est abaissée au point que le détendeur secondaire va cesser d'être alimenté normalement, la fin de cette période d'utilisation,, dite période normale d'utilisation, de la provision de gaz s'impose à l'usager d'une manière relativement brutale par une difficulté nettement marquée d'inspiration. De plus, l'agencement du clapet de secours n'est pas toujours judicieusement réalisé pour que ce clapet puisse remplir efficacement sa fonction. Enfin, la durée d'utilisation est limitée à la capacité des bouteilles équipant initialement l'appareil, et par la dispersion des commandes et des contrôles l'usage des appareils est rendu difficile.
L'invention a pour but surtout de remédier à ces divers Incon- vénients.
Conformément à une caractéristique de l'invention, indépendamment de la fenêtre usuelle, on constitue le couvre-face en une matière transparente ou tout au moins translucide, ce qui procure à l'usager soit un champ de vision agrandi soit la possibilité d'apercevoir ou de se rendre compte de la présence d'obstacles ou de dangers. en contribuant largement à accroître l'assurance de ses mouvements, sa sécurité et son bien être.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le détendeur secondaire est monté sur le couvre-face dans un emplacement aussi voisin que possible des voies respiratoires, et le cas échéant, en réduisant, par l'adjonction d'un clapet ou soupape sur le trajet d'inspiration de l'air, l'espace mort interne du couvre-face, les clapets ou soupapes d'inspiration et d'expiration étant de toute façon disposés sensiblement au même niveau, proche de celui des voies respiratoires.
Pour annoncer l'épuisement proche de la bouteille en service et prévenir l'effet désagréable d'une brusque résistance à l'inspiration à la fin de la susdite période normale d'utilisation de la provision de gaz, en éliminant le danger qui pourrait en résulter, il est prévu de mettre en action un avertisseur, en particulier acoustique et audible dans toutes les conditions d'utilisation, dès l'approche de la fin de la dite période, en permettant ainsi à l'usager de prendre toute mesure voulue avant qu'une gêne respiratoire sérieuse ne se fasse sentir.
Une telle mesure pourra être, selon l'invention, l'ouverture commandée d'un clapet d'admission situé en amont du clapet d'admission classique du détendeur principal, ou bien encore
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l'actionnement d'un clapet ou soupape de secours. lequel, notamment dans ce but, est directement alimenté en gaz par les bouteilles,un tel agencement permettant en outre de by-passer entièrement les mécanismes de détente, tant principal que secondaire.
D'autres caractéristiques et avantages de l'Invention ressortiront de la description plus détaillée qui suit de certains modes préférés d'exécution donnés bien entendu à titre d'exemples et illustrés par les dessins schématiques annexés. sur lesquels
Fige 1 est une vue en élévation de l'appareil respiratoire montrant l'ensemble des bouteilles et du détendeur principal avec leurs liaisons réciproques ;
Fige 2 est ure vue en élévation de côté du couvre-face ;
Figs. 3 et 4 montrent, partie en coupe, le détendeur secondaire avec les clapets ou soupapes d'inspiration et d'expiration ;
Figs. 5 et 6 montrent de face et en coupe une deuxième réalisation du détendeur secondaire.,
Figo 7 est une vue en coupe d'un dispositif de liaison des bouteilles, montrant également l'agencement du clapet ou soupape d'amont et du by-pass.
Fig. 8 montre une coupe axiale du détendeur principal ; et,
Figo 9 est une autre vue en coupe du dispositif de liaison des bouteilles et du clapet ou soupape d'amont.
En référence aux dessins. 1 désigne une plaque-support sur laquelle sont montées des bouteilles de gaz 2 et d'autres éléments de l'appa- reil qui seront décrits plus avant. et qui est assujettie sur le dos de l'usager à l'aide de bretelles 3 et d'un ceinturon 4.
Les bouteilles 2 sont pourvues des robinets ou vannes usuels 5 et sont raccordées via un dispositif de liaison 6 à un détendeur principal 6a relié.. par des conduits de distribution 7 et 8, à un détendeur secondaire 9 porté par le couvre-face 10 que l'usager assujettit à sa tête par un système de courroies ou bandes élastiques quelconque convenable, 11. et qui comporte une fenêtre d'observation 12.
Indépendamment de la fenêtre 12, le oeuvre-face 10 est établi, selon l'invention. en une matière transparente ou tout au moins translucide. présentant par ailleurs les qualités de souplesse et d'élasticité nécessaires pour s'appliquer intimement aux contours de la face de l'usager. Certaines matières plastiques répondent à ces conditions, tout en étant moulables, et en permettant ainsi une fabrication économique des couvre-faces; on pourra par exemple utiliser dans ce but des résines polyvinyliques..
Grâce à cette disposition, si la vision peut ne pas être entièrement claire par les parois du couvre-face proprement dit. les possibilités d'observation de l'usager sont largement améliorées. en ce sens que même à travers des parois translucides seulement,, l'usager sera en mesure de se rendre compte de la présence d'obstacles ou de la venue d'un danger, en lui évitant l'appréhension. de ceux-ci et lui procurant dès lors une assurance et une faculté d'action accrue.
Le détendeur secondaire 9 que porte le couvre-face 10 est --.ion- té dans un emplacement aussi voisin que possible des voles respiratoires, par exemple., comme le montre la fig. 2, sur la partie frontale du couvreface en dessous de la fenêtre d'observation 12. er. procurant d'une part un dégagement complet du champ de vision, et en éditant d'autre part - comme il ressortira plus clairement encore de ce qui suit - que les bulles du gaz expiré s'échappant par le clapet ou soupape d'expiration que comporte ce détendeur.. ne pa&sent devant la fenêtre 12 lorsoue l'usager est en plongée.
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Le détendeur 9 que montrent, avec les clapets ou soupapes d'inspiration et d'expiration, les figures 3 et 4, est composé d'un bottier
13, à l'avant duquel est fixé un diaphragme flexible 14 protégé par un cou- vercle ajouré 15, et qu'un appendice creux et fileté postérieur 16 permet de fixer de manière appropriée dans une ouverture du couvre-face 10. Un ajutage 17 venu de moulage ou rapporté sur le boîtier 13. d'une part sert de logement à une soupape d'admission 18. pressée et centrée sur un siège
19 par un ressort 19a et dont la tige 20 coopère avec le diaphragme 14. et d'autre part reçoit le raccord terminal 21 du conduit d'air 7 venant du dé- tendeur 6a.
Un deuxième ajutage 22 du boîtier 13, également venu de moula- ge ou rapporté, débouche sans obstruction dans l'intérieur du bottier et reçoit le raccord terminal 23 du conduit d'air 8 venant du dispositif de liaison 6.
Un troisième ajutage creux 24, venu de moulage avec ou rappor- té sur le boîtier 13, sert de logement à une soupape 25 qu'un ressort 26 tend à écarter vers l'extérieur de son siège 27, le passage 28 prolongeant le siège 27 se raccordant à un avertisseur acoustique, tel un sifflet. fi- guré en 29 et disposé dans l'espace interne du boîtier 13 ou, le cas échéant. à l'intérieur du couvre-face 10. Un bouchon 30 ferme le logement, et l'espace 31 entre la soupape 25 et le bouchon 30 se relie par un conduit de faible section 32 au raccord 21 du conduit 7.
Dans une ouverture circulaire 33 de la paroi postérieure du bottier 13 est logée à joint étanche la monture 34 d'une soupape ou clapet d'expiration, de type approprié, par exemple constitué par un mince disque en caoutchouc ou semblable 35 retenu dans la monture 34 par un appendice central 36. On pourrait toutefois, bien entendu, utiliser une autre disposition ; en particulier on pourrait prévoir un clapet chargé d'un ressort réglable, à l'effet. par exemple, de pouvoir mettre l'espace interne du couvre-face sous une légère surpression.
De préférence une soupape ou clapet d'agencement analogue, mais à double effet, est disposé dans le creux de l'appendice 16, comme indiqué en 37.
Dans l'agencement selon les figures 5 et 6, on retrouve le bottier 13 et les ajutages 17, 22 et 24, la soupape ou clapet d'admission 18 et l'avertisseur acoustique 29 avec les mêmes fonctions que précédemment, mais la soupape ou clapet d'expiration 35 est monté dans un appendice 35b, dirigé vers le bas, en communication par le passage 35,avec l'espace interne du couvre-face. Cette disposition offre l'avantage que si en plongée de l'eau vient à pénétrer dans le couvre-face, elle passe automatiquement dans l'appendice 35b et est évacuée à l'extérieur par le fonctionnement de la soupape ou clapet d'expiration 35.
Une soupape ou clapet d'inspiration 37 analogue à la soupape ou clapet 35, peut être prévu comme précédemment entre les espaces internes du bottier 13 et du couvre-face.
Passant aux figures 7 à 9, le détendeur principal 6a se compose d'un corps 38 pourvu de deux ou trois tétons creux intérieurement filetés. 39, par lesquels il est fixé sur la plaque 1 à l'aide de vis 40 ou semblables. Dans le corps 38 est formé un alésage 41 dans l'extrémité in- férieure duquel se raccorde un conduit ±la d'amenée de gaz.
A l'extrémité supérieure de l'alésage 41 est montée la soupape 54 du détendeur,coopérant avec un siège 55 et chargée d'un ressort 56 dont la tension peut être réglée au moyen d'un écrou 57 engagé à vissage sur la tige de la soupape 54.
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Cette tige se prolonge dans une chambre 58 jusqu'à un diaphragme flexible 59 fermant la chambre 58 et soumis extérieurement à la pression ambiante et à l'action d'un ressort 60. dont la tension est réglable à l'aide de la vis 61 traversant un chapeau 62 vissé sur le corps 38 et maintenant en place le diaphragme 59.
De la chambre 58 part un canal 63 aboutissant à un raccord 64 auquel est fixé le conduit 7 se reliant à l'ajutage 17 logeant la soupape d'admission d'air 18 du détendeur secondaire du couvre-face.
On comprendra que le diaphragme 59 étant soumis à une pression qui est fonction de la pression ambiante. la soupape 54 sera ouverte en dépendance de cette pression et pourra ainsi laisser passer plus ou moins de gaz venant de l'alésage 41 lorsque la soupape 43 est écartée de son siège.
Le conduit ±la se relie d'autre part à un alésage 41h du dispositif de liaison 6 dont le corps 3 Sa est également fixé à la plaque-support 1 par des tétons creux 39 à l'aide de vis 40.
L'alésage 41b est terminé inférieurement par un siège de soupape 42 avec lequel coopère une soupape 43 chargée d'un ressert 44, dont la tension peut être réglée à l'aide de la vis 44a fermant l'extrémité su- périeure de l'alésage 41 b. L'ouverture centrale du siège 42 fait communiquer l'alésage 41b avec une chambre 45 dans laquelle débouchent les passages 46 amenant le gaz de l'une ou l'autre des bouteilles 2 via une soupape chargée 47 supportée dans une douille amovible 48 (fig. 9).
La chambre 45 est fermée par un bouchon fileté 49 équipé d'une tige 50 et d'une tête de manoeuvre 51. de manière telle qu'une rotation d'environ 3600 du bouchon soulève la tige 50 dans une mesure suffisante pour écarter la soupape 43 de son siège 42. un dispositif de verrouillage. tel le verrou à bille 52. coopérant avec des encoches 53 de la tête 51 dans ses positions extrêmes de rotation. D'autres dispositions pourraient être prévues ; notamment la tige 50 pourrait être montée coulissante dans un guide du corps 38a et être actionnée par une came ou un excentrique.
Dans la chambre 45 débouche encore un passage 65 qui se prolonge jusqu'à un raccord 66 auquel est fixé le conduit 8 se reliant au couvre-face. le dit passage 65 étant obturé par une vis-pointeau 67 pourvue d'une tête de manoeuvre 68. l'agencement procurant le passage direct du gaz de la chambre 45 dans le couvre-face sous le contrôle du pointeau 67.
Pour le raccordement des bouteilles 2 au dispositif de liaison 6. chacune des douilles 48 est équipée d'un bout 69 comportant un passage axial 70 et une tête élargie 71. dans une rainure circonférentielle 72 de laquelle est montée une garniture d'étanchéité en forme d'anneau de section droite circulaire, en matière élastique ou similaire, 73. coopérant avec la partie rectifiée 74 d'une douille filetée 75. sur le filetage de laquelle peut s'engager le moyeu fileté 76 d'un volant à main de manoeuvre 77 monté fou sur la par tie lisse 78 du bout 69. La douille 75 est formée d'une pièce avec ou rapportée sur la vanne usuelle de fermeture 5 des bouteilles 2.
Alternativement, la garniture 73 pourrait être logée dans une rainure circonférentielle. de la partie rectifiée 74 ; en outre le moyeu 76 du volant 77 pourrait comporter l'élément femelle -et la douille 75 de l'élément mâle de l'accouplement à vissage
Dans l'un ou l'autre des passages 46. entre les soupapes 47. débouche un passage 79 conduisant à un raccord 80 auquel se relie un conduit 81 menant à un indicateur de pression 82 (fig. 1).
Pour faciliter la mise en place des bouteilles, notamment lors de leur remplacement par l'usagera il est prévu, fig. 1. d'en guider l'extrémité qui est éloignée de la vanne 5 dans un étrier qui en épouse partiellement le contour en section droite. 83. et qui comporte une branche
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pendante 84 orientée de manière que lorsque la bouteille vient à son contact elle se trouve dans l'alignement correct de son raccordement au dispositif
6. Pour alors en régler le niveau correct de raccordement, il est prévu une butée 85 montée sur la plaque 2 ou faisant partie de l'étrier 83. avec laquelle le fond de la bouteille est en contact au dit niveau.
La fig. 1 montre que la bouteille est engagée par un mouvement de bas en haut obli- quement dans l'étrier 83 jusqu'au contact de son fond avec la butée 85. puis ramenée contre la branche pendante 84 pour son engagement avec et son raccordement au dispositif 60
Des bouteilles normalement chargées étant montées sur l'appa- reil, si l'usager équipé du dit appareil et muni du couvre-face ouvre le robinet 5 d'une des bouteilles 2. le gaz passe, en ouvrant la soupape 47 correspondante. dans la chambre 45, de là à l'alésage 41b en soulevant la soupape 43 puis, par le conduit 41a. au' détendeur 6a et par l'ouverture de la soupape 54, dans la chambre 58 et à l'ajutage 17 via le passage 63. le raccord 64 et le conduit 7.
Lors d'une inspiration de l'usager, le clapet 37, s'il est prévu, s'ouvre. et, la dépression se transmettant inté- rieurement au diaphragme 14 extérieurement soumis à la pression ambiante. l'affaissement du diaphragme ouvre la soupape 18 et permet à l'air de pas- ser dans le bottier 13 dans la mesure de la demande de l'usager, le diaphragme 14 reprenant sa position antérieure avec fermeture de la soupape 18 à la fin de l'Inspiration.
A l'expiration, le clapet 37 des figs. 3 et 4, puis la soupape 35. ou cette dernière seule dans les figs. 5 et 6, s'ouvrent pour laisser s'évacuer l'air expiré, le cycle se répétant jusqu'au moment où la pression dans la bouteille en service est descendue au point que le ressort 44 chargeant la soupape 43 tend à devenir prépondérant et à refermer la dite soupape.
Dès ce moment,à chaque inspiration. une chute de pression allant en s'accentuant se manifeste dans le conduit 7 et au raccord 21 et est transmise par le conduit 32 à l'espace surmontant la soupape 25 du dispositif 24. permettant au ressort 26 de soulever la dite soupape et provoquant le fonctionnement de l'avertisseur 29.
L'usager se trouve ainsi averti de l'abaissement de la pression dans la bouteille en service au point que le détendeur secondaire va cesser d'être alimenté normalement. sans avoir à supporter une gêne respiratoire, la petite quantité d'air passant directement dans le boîtier 13 ou dans le couvre-face par le conduit 32 pour assurer le fonctionnement de l'avertisseur n'étant pas dissipée mais utilisée par l'usager et contribuant au surplus à éviter la dite gêne respiratoire en cas de tension légèrement insuffisante du ressort 26.
Dès lors, l'usager peut ou bien manoeuvrer la commande de la tige 50 en sorte de soulever la soupape 43 en permettant à nouveau l'arrivée du gaz au détendeur secondaire par la soupape 43. ou bien ouvrir la soupape-pointeau 67 en agissant sur l'organe de manoeuvre 68. ce qui permet au gaz de passer de la chambre 45 via le passage 65 et le conduit 8, directement dans le boîtier 13 et, ou dans le couvre-face.
Lorsque le contenu utile de la bouteille en service est utilisé, ce dont l'usager est averti par le fonctionnement de l'avertisseur 29 s'il a laissé le détendeur secondaire en circuit, c'est-à-dire s'il a effectué la première des manoeuvres précitées., du gaz peut être obtenu de la secoue bouteille supposée normaiementchargee. simplement par ouverture de la vanne 5 de cette bouteille, le gaz qui en provient ouvrant la soupape 47 correspondante pour pénétrer dans la chambre 45 et par sa pression refermant la soupape 47 de la bouteille épuisée ou presque.
Le fonctionnement normal de l'appareil est alors rétabli par actionnement inverse de la commande, 51 ou 68, précédemment manoeuvrée.
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S'il était utile ou nécessaire de remplacer la bouteille épui- sée, l'usager pourrait procéder à ce remplacement simplement en faisant tourner le volant de manoeuvre correspondant 77 dans le sens du dévissage du raccord fileté 76. écartant alors latéralement l'extrémité inférieure de la bouteille dans la position montrée fige 1 et finalement la dégageant du guide 83. la bouteille de remplacement étant mise en place par les manoeu- vres inverses déjà décrites.
Au lieu de commander l'avertisseur acoustique 29 par l'abais- sement de la pression dans le conduit 7 au voisinage du raccord 21 avec un fonctionnement intermittent du dit avertisseurs cet avertisseur pourrait être commandé de manière à fonctionner de façon continue par la réduction progressive de pression résultant de la phase de fermeture de la soupape 43. à partir du moment où la pression dans la bouteille 2 en service n'est plus suffisante pour retenir la dite soupape dans sa position de pleine ouverture.
A cet effet la dite soupape peut être établie avec une longueur axiale notable, et, approximativement à une distance du siège 42 qui cor- respond à cette longueur, on prévoit, figo 9, un passage 86 menant par un passage 87 d'un raccord 88 et un conduit 89 au dispositif 24 supposé indé- pendant, c'est-à-dire dont la liaison tubulaire 32 avec le conduit 7 serait supprimée. La tension du ressort 26 chargeant la soupape 25 du dispositif 24 étant convenablement réglée, l'avertisseur 29 fonctionnera tandis que la soupape 43 se déplace devant l'entrée du passage 86 pour venir reposer sur son siège 42.
Il est généralement indiqué de donner dans ce cas à l'alésage 41b une section rétrécie. non illustrée, dans sa portion voisine du siège 42. et d'ouvrir la soupape-pointeau 67 pour rétablir l'alimenta- tion en gaz de l'usager en évitant la reprise du fonctionnement de l'aver- tisseur 29 par un soulèvement partiel de la soupape 43 par la tige 50.
Comme il ressort de ce qui précède et des figures des dessins. les commandes des divers organes à actionner par l'usager sont réunies dans un espace réduit et aisément accessibleo
Comme on l'a déjà laissé entendre. les dispositions décrites sont uniquement exemplatives, et des modifications pourraient y être ap- portées quant aux modes et détails d'exécution, sans pour cela s'écarter des limites de l'invention. C'est ainsi que le détendeur 6a pourra être reporté à la partie supérieure de la plaque 2, en conservant au niveau des vannes 5 des bouteilles 2 le dispositif de liaison 6 des bouteilles et les commandes à actionner par 1-'usager.
REVENDICATIONS.
1. Perfectionnement aux appareils respiratoires du genre dé- fini, qui consistent à munir ces appareils d'un couvre-face qui, indépendam- ment de la fenêtre usuelle, est constitué en une matière transparente ou tout au moins translucide., telles certaines matières plastiques et par exemple des résines polyvinyliques.