EP2222547A2 - Adjustable buoyancy device - Google Patents

Adjustable buoyancy device

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EP2222547A2
EP2222547A2 EP07871874A EP07871874A EP2222547A2 EP 2222547 A2 EP2222547 A2 EP 2222547A2 EP 07871874 A EP07871874 A EP 07871874A EP 07871874 A EP07871874 A EP 07871874A EP 2222547 A2 EP2222547 A2 EP 2222547A2
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EP
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float
pressure
volume
piston
gas
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EP07871874A
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Jean-Michel Onofri
Etienne Clamagirand
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/02—Divers' equipment
    • B63C11/18—Air supply
    • B63C11/22—Air supply carried by diver
    • B63C11/2245—With provisions for connection to a buoyancy compensator

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Abstract

The invention relates to a buoyancy device with a constant and adjustable volume intended for any submersible entity (19) capable of submersion at various depth, and comprising at least one float (11) with a flexible member (23) and filled with a gas, the pressure of which is adjusted according to the submersion depth, and such that: the membranes (23) is elastic and defines a gas volume (29) that varies according to the elasticity of said membrane (23) and to the relative inner pressure of said volume relative to the outer environment pressure. An expander-discharge system (20) is used for supplying and emptying the gas to or from the inner volume (29) of the float (11).

Description

DISPOSITIF DE FLOTTABILITE REGLABLE ADJUSTABLE FLOATABILITY DEVICE
La présente invention a pour objet des dispositifs de flottabilité à volume constant et réglable. Le secteur technique de l'invention est le domaine de la réalisation de tels dispositifs de flottabilité réglables destinés à toute entité submersible, apte à s'immerger a différentes profondeurs, tel qu'un plongeur sous-marin qui doit compenser à tout moment, soit un excédent de poids pour ne pas couler, soit un surplus de flottabilité pour ne pas remonter en surface.The present invention relates to buoyancy devices with constant and adjustable volume. The technical field of the invention is the field of the realization of such adjustable buoyancy devices intended for any submersible entity, capable of submerging at different depths, such as a submarine diver which must compensate at any time, either an excess of weight not to sink, a surplus of buoyancy not to go back to the surface.
On connaît en effet des bouées de stabilisation utilisées en particulier par les plongeurs autonomes qui, lors de leur changement de profondeur en cours de plongée, doivent compenser manuellement le volume de leur bouée, soit en injectant de l'air provenant du détendeur premier étage de leur bouteille de gaz, soit en purgeant la bouée en agissant sur des vannes de purge situées en différents endroits de celle-ci ; et cela est nécessaire à chaque changement de profondeur car le volume d' air/gaz de la bouée se modifie avec les variations de pression liées a ce changement de profondeur et doit donc être ajuste en permanence sous peine de ne pas permettre au plongeur de se stabiliser à la profondeur souhaitée. De plus, une telle bouée étant réalisée à partir d'une vessie souple en général en polyuréthane, l' air/gaz est toujours situé dans sa partie haute, ce qui rend difficile les mouvements du plongeur qui porte ladite bouée et, lorsque celle-ci est dégonflée, sa forme est généralement peu hydrodynamique.Stabilization buoys are used in particular by the autonomous divers who, during their change of depth during a dive, must manually compensate the volume of their buoy, either by injecting air from the first stage regulator. their cylinder of gas, either by purging the buoy by acting on purge valves located in different places thereof; and this is necessary for each change of depth because the volume of air / gas buoy changes with the pressure variations associated with this change in depth and must be adjusted permanently otherwise the diver will not be able to stabilize at the desired depth. In addition, such a buoy being made from a flexible bladder generally polyurethane, air / gas is always located in its upper part, which makes it difficult for the movements of the plunger carrying said buoy and, when this it is deflated, its shape is generally not very hydrodynamic.
Le problème pose est donc de réaliser un dispositif de flottabilité réglable dans une plage prédéterminée, a une valeur voulue de volume qui doit rester ensuite constant lors de changement de profondeur sans intervention de l'operateur, offrant alors a celui- ci une reserve de flottabilite constante quels que soient les déplacements ascendants et descendants de l' entité submersible auxquels le dispositif est associe ; et quand cette entité est le plongeur operateur lui-même, ce dispositif doit lui permettre une aisance de mouvement et avoir une forme la plus hydrodynamique possible. Une solution au problème pose est un dispositif de flottabilite a volume constant et réglable destine a tout entité submersible, apte a s'immerger a différentes profondeurs, et comportant au moins un flotteur a membrane souple rempli d'un gaz et dont la pression est régulée en fonction de la profondeur d'immersion, et tel que : cette membrane est élastique et délimite un volume de gaz qui est fonction de l' élasticité de cette membrane et de la pression relative intérieure dudit volume par rapport a la pression ambiante externe, un système detendeur-deverseur assure l'alimentation et la purge dudit gaz vers ou depuis ledit volume interne du flotteur.The problem is therefore to realize an adjustable buoyancy device in a range predetermined value, has a desired value of volume which must then remain constant during change of depth without intervention of the operator, then offering it a reserve of constant buoyancy regardless of the upward and downward movements of the submersible entity to which the device is associated; and when this entity is the operator plunger itself, this device must allow him an ease of movement and have a form as hydrodynamic as possible. A solution to the problem posed is a constant and adjustable volume buoyancy device intended for any submersible entity, capable of submerging at different depths, and comprising at least one flexible diaphragm float filled with a gas and whose pressure is regulated. as a function of the depth of immersion, and such that: this membrane is elastic and delimits a volume of gas which is a function of the elasticity of this membrane and the internal relative pressure of said volume relative to the external ambient pressure, a expander-venter system ensures the supply and purge of said gas to or from said internal volume of the float.
Dans un mode préférentiel de réalisation ledit flotteur comporte un embase rigide sur laquelle est fixée et tendue ladite membrane souple, celle-ci déterminant avec ladite embase rigide ledit volume de gaz du flotteur, et le detendeur-deverseur est un régulateur d'alimentation et de purge de gaz, de telle façon que la pression interne de celui-ci dans le volume du flotteur relativement par rapport a la pression ambiante extérieure est quasi maintenue a une valeur prédéterminée correspondant à un volume de flottabilité voulu et donc constant .In a preferred embodiment, said float comprises a rigid base on which said flexible membrane is fixed and tensioned, the latter determining with said rigid base said gas volume of the float, and the pressure regulator is a feed and pressure regulator. purge of gas, such that the internal pressure thereof in the float volume relative to the ambient ambient pressure is substantially maintained at a predetermined value corresponding to a desired volume of buoyancy and therefore constant.
De plus, selon la présente invention le matériau dans lequel est réalisée la membrane élastique est choisi tel que son module d'élasticité reste quasi constant dans la zone de déformation permettant d' obtenir le volume de flottabilité voulu, cette déformation étant une fonction quasi monotone et biunivoque de la pression relative interne du flotteur. D'autres particularités et caractéristiques de la présente invention sont précisées dans le cadre de la description et des figures ci-apres.In addition, according to the present invention the material in which the elastic membrane is made is chosen such that its modulus of elasticity remains almost constant in the deformation zone making it possible to obtain the desired buoyancy volume, this deformation being an almost monotonous function. and one-to-one of the relative internal pressure of the float. Other features and characteristics of the present invention are specified in the context of the description and the figures below.
Le résultat est un nouveau dispositif de flottabilité qui permet de garder automatiquement un volume constant à une valeur choisie par l'operateur, tel qu'un plongeur, quelle que soit l'immersion de celui-ci.The result is a new buoyancy device that automatically keeps a constant volume at a value chosen by the operator, such as a diver, whatever the immersion of it.
Un tel dispositif peut comporter plusieurs flotteurs aptes a être répartis autour d'une entité submersible, tel que le plongeur lui-même, de telle façon qu'en immersion leur centre de poussée totale résultant soit quasi confondu avec le centre de gravite de ladite entité ou du plongeur, lui permettant des changements de position plus faciles.Such a device may comprise several floats able to be distributed around a submersible entity, such as the plunger itself, so that in immersion their resulting total thrust center is almost coincidental with the center of gravity of said entity or the diver, allowing him easier position changes.
Les caractéristiques du flotteur selon l'invention lui donne une forme hydrodynamique quel que soit son volume de gonflage et la conception du détendeur- deverseur permet une diminution de la taille des vannes de purge par rapport à ceux des bouées à volume constant actuel, qui, du fait de leur fonctionnement a faible pression différentielle, nécessitent de gros diamètres de passage d'air/de gaz. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et 1' intérêt . La description et les dessins ci-joints représentent des exemples de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de la présente invention, tel qu'en particulier dans la forme et la réalisation des flotteurs et de leur embase.The characteristics of the float according to the invention gives it a hydrodynamic shape irrespective of its inflation volume and the design of the expansion valve makes it possible to reduce the size of the purge valves with respect to those of the current constant volume buoys, which, Due to their low differential pressure operation, large air / gas flow diameters are required. Other advantages of the present invention could be mentioned, but those mentioned above already show enough to demonstrate novelty and interest. The description and the accompanying drawings show exemplary embodiments of the invention but are not limiting in nature: other embodiments are possible within the scope and scope of the present invention, such as in particular in the form and the realization of the floats and their base.
Les figures IA et IB représentent un dispositif suivant l'invention et équipant un plongeur.Figures IA and IB show a device according to the invention and equipping a plunger.
Les figures 2A à 2F représentent différentes vues d'un flotteur suivant l'invention.Figures 2A to 2F show different views of a float according to the invention.
Les figures 3A et 3B représentent respectivement une vue en perspective et une vue en coupe, suivant A, A' de la figure 3A, d'un détendeur-déverseur suivant la présente invention. Dans la présente description, on considérera que l'entité submersible est un plongeur 19 portant une bouteille ou réserve de gaz ou d'air 32 sur son dos, tel que représente sur la figure IB, apte à alimenter, grâce à un détendeur premier étage 31i et un régulateur detendeur-deverseur 20, différents flotteurs 11 reliés en parallèle tels que les trois représentés sur la figure 1, l'un sur la poitrine du plongeur 19 et les deux autres de part et d'autre de la bouteille réservoir 32.FIGS. 3A and 3B respectively represent a perspective view and a sectional view along A, A 'of FIG. 3A of a pressure reducer according to the present invention. In the present description, it will be considered that the submersible entity is a plunger 19 carrying a bottle or reserve of gas or air 32 on its back, as shown in FIG. 1B, able to supply, thanks to a first stage expander. 31i and a regulator-expander 20, different floats 11 connected in parallel such as the three shown in Figure 1, one on the chest of the plunger 19 and the other two on either side of the reservoir bottle 32.
Le régulateur 20 prend référence sur la pression ambiante 33 externe et permet, tel que défini ci-après, le réglage de la pression différentielle entre l'intérieur des flotteurs 11 et ladite pression externe ambiante ci-apres.The regulator 20 refers to the external ambient pressure 33 and allows, as defined hereinafter, the adjustment of the differential pressure between the interior of the floats 11 and said ambient external pressure hereafter.
Cette pression différentielle étant ainsi régulée, le volume des flotteurs 11, qui peut varier de 0 a 6 litres par exemple pour une pression réglable variant de 0 à 1 bar, reste constant quelle que soit l'immersion.This differential pressure being thus regulated, the volume of the floats 11, which can vary from 0 to 6 liters, for example for an adjustable pressure ranging from 0 to 1 bar, remains constant whatever the immersion.
Pour cela chaque flotteur 11 comporte une membrane souple 23 élastique, fixée et tendue sur une embase rigide 25. De préférence ladite embase rigide 25 est convexe et la membrane élastique 23 est disposée et mise en prétension contre la face convexe de cette embase 25 avant tout remplissage de gaz ou d'air.For this purpose, each float 11 comprises a resilient flexible membrane 23, fixed and tensioned on a rigid base 25. Preferably, said rigid base 25 is convex and the elastic membrane 23 is placed and pretensioned against the convex face of this base 25 before anything else. filling of gas or air.
Pour assurer une bonne etancheité entre la membrane élastique et ladite embase, celle-ci comporte une moins une nervure 26 périphérique qui coopère avec une gorge 22 d'une contre-bride 21 qui est fixée sur l'embase rigide à l'extérieur de la nervure 26 en prenant en sandwich le bord de ladite membrane 23.To ensure a good seal between the elastic membrane and said base, it comprises one less a peripheral rib 26 which cooperates with a groove 22 of a counter-flange 21 which is fixed on the rigid base outside the rib 26 by sandwiching the edge of said membrane 23.
La fixation entre l'embase, la membrane et la contre-bride peut se faire par serrage de boulons 34 traversant ces trois éléments et sans nécessiter un fort serrage du fait des caractéristiques ci-dessus nervure- gorge .The fixing between the base, the diaphragm and the counter-flange can be done by tightening bolts 34 passing through these three elements and without requiring a strong tightening due to the characteristics above rib-throat.
La tension initiale de la membrane, réalisée de préférence en élastomère à haute limite élastique et à forte élongation, est calculée pour permettre un travail de cette membrane 23 dans une zone où son module d'élasticité est à peu près constant ou tout au moins de telle sorte que sa déformation est une fonction monotone et biunivoque de la pression : l'épaisseur et les caractéristiques mécaniques de la membrane sont choisies pour avoir un volume donne a la pression maximum de sortie, vers le flotteur 11, choisie pour le régulateur 20.The initial tension of the membrane, preferably made of elastomer with high elastic limit and high elongation, is calculated to allow a work of this membrane 23 in an area where its modulus of elasticity is approximately constant or at least so that its deformation is a monotonic and one-to-one function of the pressure: the thickness and the mechanical characteristics of the membrane are chosen to have a volume gives to the maximum pressure of output, to the float 11, chosen for the regulator 20.
L'air ou le gaz est injecté, entre la surface convexe de l'embase rigide 25 et la membrane, à travers un orifice d'entrée/sortie 28 et une connexion 30 reliant chaque flotteur 11 au régulateur détendeur-déverseur 20, afin d'obtenir un volume intérieur 29 prédétermine.The air or gas is injected, between the convex surface of the rigid base 25 and the membrane, through an inlet / outlet orifice 28 and a connection 30 connecting each float 11 to the regulator-discharge regulator 20, in order to obtain a predetermined interior volume 29.
L'embase 25 convexe comporte des raidisseurs 27 dans sa partie concave externe dimensionnée pour éviter toute déformation de l'embase lors de la mise sous pression. Pour améliorer l'etancheité la membrane 23, obtenue par moulage, celle-ci peut comporter un renflement 24 qui pénètre dans la gorge 22 de la contre- bride 21 dans laquelle il est écrasé par la nervure 26 de l'embase 25.The convex base 25 comprises stiffeners 27 in its external concave portion sized to prevent any deformation of the base during pressurization. To improve the sealing of the membrane 23, obtained by molding, it may comprise a bulge 24 which penetrates into the groove 22 of the counter-flange 21 in which it is crushed by the rib 26 of the base 25.
La figure 2A est une vue éclatée d'une embase, d'une membrane et d'une contre-bride constituant un flotteur 11 avec une vue de détail 2B ; les figures 2C et 2D représentent les mêmes éléments que les figures 2A et 2B mais une fois assemblés par un système tel que des boulons ecrous 34 ou tout autre système de serrage. La figure 2E est une vue d'un flotteur 11 en position active avec de l'air ou du gaz insuffle dans son volume intérieur 29 et la figure 2F est une vue de dessous de la partie concave de l'embase 25 à titre d'exemple.Figure 2A is an exploded view of a base, a diaphragm and a counter flange constituting a float 11 with a detail view 2B; Figures 2C and 2D show the same elements as Figures 2A and 2B but once assembled by a system such as nut bolts 34 or any other clamping system. FIG. 2E is a view of a float 11 in the active position with air or gas insufflated in its interior volume 29 and FIG. 2F is a bottom view of the concave portion of the base 25 as a example.
Suivant les figures 3A et 3B, le système detendeur-deverseur 20 suivant l'invention est constitué d'un seul bloc régulateur, comportant un corps ou enveloppe externe 1 constitué de plusieurs parties dont une centrale creuse lb de forme cylindrique recevant les éléments ci-après, et des extrémités la, lc vissées et fermant cette partie centrale : dans celle-ci le clapet de purge 7, permettant au gaz de s'échapper vers l'extérieur 33 à travers les orifices de purge 332, depuis l'intérieur du flotteur 11 à travers la connexion 30 de celui-ci vers l'orifice 3O2 du detendeur-deverseur 20, est intégré au piston de réglage de pression 6 qui porte le siège 9 du clapet de purge 7, et qui assure également la commande du clapet d'alimentation 2 en gaz ou air par les orifices 3I2 en provenance du détendeur 31i et vers l'intérieur du flotteur 11 par lesdits orifices 3O2 ; le clapet 2 et les orifices 3I2 étant situes dans une partie d'extrémité lc du corps 1.According to FIGS. 3A and 3B, the expander / expander system 20 according to the invention consists of a single regulator block, comprising an external body or casing 1 made up of several parts, including a cylindrical hollow core 1b receiving the elements -after, and ends l a , l c screwed and closing this central part: in it the valve purge 7, allowing the gas to escape to the outside 33 through the bleed holes 33 2 , from the inside of the float 11 through the connection 30 thereof to the port 3O 2 of the regulator. 20, is integrated in the pressure regulating piston 6 which carries the seat 9 of the purge valve 7, and which also controls the supply valve 2 in gas or air through the orifices 3I 2 from the expander 31i and towards the inside of the float 11 through said orifices 3O 2 ; the valve 2 and the orifices 3I 2 being located in an end portion 1c of the body 1.
Chaque clapet de purge 7 et d'alimentation 2, comportant un joint solidaire d'une face d'un piston venant en appui contre son siège de fermeture, est compense, c'est-a-dire que la surface intérieure délimitée par ledit siège d'appui sur la face du piston porte-joint est égale à la surface de la face opposée du piston et soumise à la même pression aval grâce à un perçage réalisé dans ledit piston et faisant communiquer les deux dites faces, la pression amont ne s' exerçant que sur une partie au moins des faces latérales du piston. Ainsi l'effort d'ouverture desdits clapets ne dépend ni de la pression amont ni de la pression aval, mais seulement de l'effort de compression des ressorts 16 et 17 qui assurent l'étancheité desdits clapets sur leur siège d'appui. Lesdits ressorts sont choisis avec des constantes de raideur les plus faibles possible afin de réduire l'erreur de réglage du différentiel de pression amont et aval qui assurera l'ouverture des clapets : par exemple pour un piston de 20 cm2, une force de compression des ressorts de 5 Newton représente une insensibilité de réglage de 0,025 bar. Le ressort 16 hélicoïdal est en appui à une des ses extrémités à l'intérieur du piston 6 et a son autre extrémité sur le clapet de purge 7, lequel clapet étant limite dans son déplacement, provoque par la poussée du ressort 16, par une butée 10 solidaire du corps 1, grâce à une vis 12 décrite ci-apres et portée par la partie la d'extrémité de celui-ci opposée à celle lc portant le clapet 2, et disposée du côté du ressort 8 défini ci- apres . Le ressort 17 hélicoïdal est en appui quant à lui à une de ses extrémités contre le corps 1 du bloc régulateur 20 et à son autre extrémité sur le clapet d'alimentation 2, le siège 4 dudit clapet étant solidaire du corps 1 du bloc régulateur 20. Un troisième ressort 8 hélicoïdal, tel qu'évoqué ci-dessus, est en appui à une de ses extrémités sur une butée 13 solidaire du corps 1 du bloc régulateur 20 et réglable par une molette 15, et à son autre extrémité sur le piston 6, lequel piston étant équilibre d'un côté par son ressort 8 et la pression ambiante externe 33, et de l'autre côte par la pression de gonflage du flotteur 11.Each purge valve 7 and supply 2, having a seal integral with a face of a piston bearing against its closure seat, is compensated, that is to say that the inner surface defined by said seat bearing on the face of the piston seal holder is equal to the surface of the opposite face of the piston and subjected to the same downstream pressure through a bore made in said piston and communicating the two said faces, the upstream pressure is not s exerting only on at least part of the lateral faces of the piston. Thus the opening force of said valves does not depend on the upstream pressure or the downstream pressure, but only the compressive force of the springs 16 and 17 which ensure the tightness of said valves on their seat support. Said springs are chosen with the lowest constants of stiffness possible in order to reduce the adjustment error of the upstream and downstream pressure differential which will ensure the opening of the valves: for example for a piston of 20 cm 2 , a compressive force 5 Newton springs represents a setting insensitivity of 0.025 bar. The helical spring 16 is supported at one of its ends inside the piston 6 and at its other end on the purge valve 7, which valve being limited in its movement, causes by the thrust of the spring 16, by a stop 10 secured to the body 1 through a screw 12 described below and after the part carried by the a end thereof opposite that carrying the c the valve 2, and disposed adjacent to the spring 8 defined above after . The helical spring 17 bears against one of its ends against the body 1 of the regulator block 20 and at its other end on the supply valve 2, the seat 4 of said valve being integral with the body 1 of the regulator block 20 A third helical spring 8, as mentioned above, is supported at one of its ends on a stop 13 integral with the body 1 of the regulator block 20 and adjustable by a knob 15, and at its other end on the piston 6, which piston is balanced on one side by its spring 8 and the external ambient pressure 33, and on the other side by the inflation pressure of the float 11.
Ainsi le mode de fonctionnement d'un tel detendeur-deverseur est tel que l'air ou le gaz d'alimentation arrivant par l'orifice 3±2 passe par le clapet 2 pour gonfler les flotteurs 11 a travers une chambre 18 fermée par le piston 6 : celui-ci est donc équilibré par l'action du ressort 8 en appui sur la butée 13 réglable par la molette 15 agissant sur une vis 12 en appui sur un roulement de butée 14 et la pression hydrostatique d'un côté, et l'action de la pression de gonflage du flotteur de l'autre côté. Si lors d'un changement de profondeur, tel qu'une immersion plus importante, la pression à l'intérieur du flotteur 11 devient alors plus faible que l'action du ressort 8 additionné de l'action de la pression hydrostatique qui a en effet alors augmenté, le piston 6 se déplace avec la tige 3 qui vient pousser et entraîner l'ouverture du clapet 2 équilibrée de chasse et qui vient admettre de l'air ou du gaz d'alimentation dans le flotteur 11 jusqu'à ce que l'équilibre du piston 6 vienne refermer le clapet 2 d'alimentation ou de chasse.Thus, the mode of operation of such a pressure reducing valve is such that the air or the feed gas arriving through the orifice 3 ± 2 passes through the valve 2 to inflate the floats 11 through a chamber 18 closed by the piston 6: this is balanced by the action of the spring 8 bearing on the stop 13 adjustable by the wheel 15 acting on a screw 12 bearing on a thrust bearing 14 and the hydrostatic pressure on one side, and the action of the float inflation pressure on the other side. If during a change of depth, such as a greater immersion, the pressure inside the float 11 then becomes lower than the action of the spring 8 plus the action of the hydrostatic pressure which has indeed then increased, the piston 6 moves with the rod 3 which pushes and causes the opening of the balanced flush valve 2 and which admits air or feed gas in the float 11 until the balance of the piston 6 comes to close the valve 2 for feeding or hunting.
Une butée 5 limite le déplacement du piston 6 en cas de déséquilibre important, afin de limiter l'effort sur la tige 3.A stop 5 limits the displacement of the piston 6 in the event of significant imbalance, in order to limit the force on the rod 3.
En sens inverse, tel que lors d'une diminution de la profondeur d'immersion, si la pression dans le flotteur 11 est plus forte que l'action du ressort 8 additionne de l'action de la pression hydrostatique qui a alors en effet diminue, le piston 6 se déplace dans l'autre sens et la tige 10 qui est fixe vient alors bloquer le clapet équilibre de purge 7 qui vient laisser échapper l'air provenant du flotteur 11 jusqu'à ce que l'équilibre du piston vienne refermer le clapet de purge 7.In the opposite direction, such as during a decrease in the immersion depth, if the pressure in the float 11 is greater than the action of the spring 8 adds the action of the hydrostatic pressure which then in fact decreases , the piston 6 moves in the other direction and the rod 10 which is fixed then comes to block the balance purge valve 7 which just let air from the float 11 until the balance of the piston comes to close the purge valve 7.
Les tiges 10 et 3 sont réglables afin d'ajuster la sensibilité du détendeur déverseur 20 à l'ouverture des clapets de chasse ou d'alimentation et de purge. The rods 10 and 3 are adjustable to adjust the sensitivity of the pressure reducer 20 at the opening of the flush valves or supply and purge.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de flottabilité à volume constant et réglable destiné à tout entité (19) submersible, apte à s'immerger à différentes profondeurs, et comportant au moins un flotteur (11) a membrane souple (23) rempli d'un gaz et dont la pression est régulée en fonction de la profondeur d'immersion, caractérisé en ce que : - cette membrane (23) est élastique et délimite un volume de gaz (29) qui est fonction de l'élasticité de cette membrane (23) et de la pression relative intérieure dudit volume par rapport a la pression ambiante externe, un système détendeur-déverseur (20) assure l'alimentation et la purge dudit gaz vers ou depuis ledit volume interne (29) du flotteur (11) .1. Constant and adjustable volume buoyancy device for any submersible entity (19) capable of submerging at different depths, and comprising at least one float (11) with a flexible membrane (23) filled with a gas and the pressure is regulated according to the depth of immersion, characterized in that: - this membrane (23) is elastic and delimits a volume of gas (29) which is a function of the elasticity of this membrane (23) and the relative internal pressure of said volume relative to the external ambient pressure, an expansion-discharge system (20) ensures the supply and purge of said gas to or from said internal volume (29) of the float (11).
2. Dispositif de flottabilité réglable selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit flotteur (11) comporte une embase rigide (25) sur laquelle est fixée et tendue ladite membrane (23) souple, celle-ci déterminant avec ladite embase rigide (25) ledit volume (29) de gaz du flotteur (11) .2. adjustable buoyancy device according to claim 1, characterized in that said float (11) comprises a rigid base (25) on which is fixed and tensioned said flexible membrane (23), the latter determining with said rigid base (25). ) said volume (29) of gas float (11).
3. Dispositif de flottabilité suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que le matériau dans lequel est réalisée la membrane élastique (23) est tel que son module d'élasticité reste quasi constant dans la zone de déformation permettant d'obtenir le volume de flottabilité voulu, cette déformation étant une fonction quasi monotone et biunivoque de la pression relative interne du flotteur (11) . 3. buoyancy device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the material in which is produced the elastic membrane (23) is such that its modulus of elasticity remains almost constant in the deformation zone allowing to obtain the desired buoyancy volume, this deformation being an almost monotonous and one-to-one function of the internal relative pressure of the float (11).
4. Dispositif de flottabilite selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérise en ce que l'embase rigide (25) dudit flotteur (11) est convexe et la membrane élastique (23) est disposée et mise en pretension avant tout remplissage de gaz.4. A buoyancy device according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the rigid base (25) of said float (11) is convex and the elastic membrane (23) is arranged and pretensioned before filling gas.
5. Dispositif de flottabilite suivant l'une quelconque des revendications 2 a 4, caractérise en ce que l'embase rigide (25) comporte au moins une nervureBuoyancy device according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the rigid base (25) has at least one rib
(26) périphérique qui coopère avec au moins une gorge (22) d'une contre-bride (21) qui est fixée sur la base rigide a l'extérieur de la nervure (26) en prenant en sandwich ladite membrane (23) .Device (26) which cooperates with at least one groove (22) of a counter-flange (21) which is fixed on the rigid base outside the rib (26) by sandwiching said membrane (23).
6. Dispositif de flottabilite suivant l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérise en que le detendeur-deverseur (20) est un régulateur d'alimentation et de purge de gaz de telle façon que la pression interne de celui-ci dans le volume du flotteur6. Buoyancy device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the expander (20) is a gas supply regulator and purge so that the internal pressure thereof in the float volume
(11) , relativement par rapport a la pression ambiante extérieure, est quasi maintenue a une valeur prédéterminée correspondant a un volume de flottabilite voulu .(11) relative to the ambient ambient pressure is substantially maintained at a predetermined value corresponding to a desired buoyancy volume.
7. Dispositif de flottabilite suivant l'une quelconque des revendication 1 a 6, caractérise en ce qu'il comporte plusieurs flotteurs (11) aptes a être repartis autour de l' entité submersible (19) de telle façon qu'en immersion leur centre de poussée total résultant soit quasi confondu avec le centre de gravite de ladite entité (19) .7. buoyancy device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises several floats (11) adapted to be distributed around the submersible entity (19) so that in immersion their center resulting total thrust is almost coincidental with the center of gravity of said entity (19).
8. Dispositif de flottabilite suivant l'une quelconques des revendications 1 a I1 caractérise en ce que le système deverseur-detendeur (20) est constitue d'un seul bloc régulateur dans lequel le clapet de purge (7) permettant au gaz d'échapper vers l'extérieur du flotteur (11) est intégré au piston de réglage de pression (6) qui porte le siège (9) du clapet de purge8. Buoyancy device according to any one of claims 1 to 1 1 characterized in that the sender-expander system (20) is constituted of a single regulator block in which the valve flush (7) allowing the gas to escape to the outside of the float (11) is integrated with the pressure regulating piston (6) which carries the seat (9) of the purge valve
(7) et qui assure également la commande du clapet d'alimentation (2) en gaz vers l'intérieur du flotteur(7) and which also controls the gas supply valve (2) towards the inside of the float
(H) •(H) •
9. Dispositif de flottabilité suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque clapet de purge (7) et d'alimentation (2), comportant un joint solidaire d'une face d'un piston venant en appui contre son siège de fermeture, est compensé, la surface intérieure délimitée par ledit siège d'appui sur la face du piston porte-joint étant égale à la surface de la face opposée du piston et soumise a la même pression aval grâce à un perçage réalisé dans ledit piston et faisant communiquer les deux dites faces, la pression amont ne s' exerçant que sur une partie au moins des faces latérales du piston.9. buoyancy device according to claim 8, characterized in that each purge valve (7) and supply (2), having a seal integral with a face of a piston bearing against its closure seat, is compensated, the inner surface delimited by said bearing seat on the face of the seal piston being equal to the surface of the opposite face of the piston and subjected to the same downstream pressure through a bore made in said piston and communicating both said faces, the upstream pressure being exerted on at least a portion of the side faces of the piston.
10. Dispositif de flottabilité suivant l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le bloc régulateur (20) comporte :Buoyancy device according to one of Claims 8 or 9, characterized in that the regulating block (20) comprises:
- un ressort (8) hélicoïdal en appui à une de ses extrémités sur une butée (13) solidaire du corps (1) du bloc régulateur (20) et réglable par une molette (15) et à son autre extrémité sur le piston (6), lequel piston étant équilibré d'un côté par son ressort (8) et la pression ambiante externe, et de l'autre côté par la pression de gonflage du flotteur (11),a helical spring (8) bearing at one of its ends on an abutment (13) secured to the body (1) of the regulating block (20) and adjustable by a knob (15) and at its other end to the piston (6); ), which piston is balanced on one side by its spring (8) and the external ambient pressure, and on the other side by the inflation pressure of the float (11),
- un ressort (16) hélicoïdal en appui à une de ses extrémités à l'intérieur du piston (6) et a son autre extrémité sur le clapet de purge (7), lequel clapet étant limite, dans son déplacement provoqué par la poussée du ressort (16), par une butée (10) solidaire du corps (1) du bloc régulateur (20) et disposé du côté du ressort (8),a helical spring (16) bearing at one of its ends inside the piston (6) and at its other end on the bleed valve (7), which valve is limited, in its displacement caused by the thrust of the spring (16), by a stop (10) integral with the body (1) of the regulating block (20) and arranged on the side of the spring (8),
- un ressort (17) hélicoïdal en appui a une de ses extrémités contre le corps (1) du bloc régulateur (20) et à son autre extrémité sur le clapet d'alimentation (2), le siège (4) dudit clapet étant solidaire du corps (1) du bloc régulateur (20). a helical spring (17) bearing at one of its ends against the body (1) of the regulator block (20) and at its other end on the supply valve (2), the seat (4) of said valve being secured to the body (1) of the regulator block (20).
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