EP2548619A2 - Dispositif portable de gonflage rapide d'une poche - Google Patents

Dispositif portable de gonflage rapide d'une poche Download PDF

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EP2548619A2
EP2548619A2 EP12176665A EP12176665A EP2548619A2 EP 2548619 A2 EP2548619 A2 EP 2548619A2 EP 12176665 A EP12176665 A EP 12176665A EP 12176665 A EP12176665 A EP 12176665A EP 2548619 A2 EP2548619 A2 EP 2548619A2
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EP
European Patent Office
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compressed gas
chamber
inlet
bag
ejection holes
Prior art date
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EP12176665A
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German (de)
English (en)
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EP2548619B1 (fr
EP2548619A3 (fr
Inventor
Marc-Antoine Schaer
Robert Graham
Laurent Raeber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RAS TECHNOLOGY Sarl
Original Assignee
Ras Technology Sarl
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Publication date
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Application filed by Ras Technology Sarl filed Critical Ras Technology Sarl
Publication of EP2548619A2 publication Critical patent/EP2548619A2/fr
Publication of EP2548619A3 publication Critical patent/EP2548619A3/fr
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/02—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by decompressing compressed, liquefied or solidified gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B33/00—Devices for allowing seemingly-dead persons to escape or draw attention; Breathing apparatus for accidentally buried persons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B29/00—Apparatus for mountaineering
    • A63B29/02—Mountain guy-ropes or accessories, e.g. avalanche ropes; Means for indicating the location of accidentally buried, e.g. snow-buried, persons
    • A63B29/021—Means for indicating the location of accidentally buried, e.g. snow-buried, persons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B63C9/00—Life-saving in water
    • B63C2009/0023—Particular features common to inflatable life-saving equipment
    • B63C2009/007—Inflation devices comprising manual activation means, e.g. for puncturing gas-generating cartridges

Definitions

  • the present invention relates to a portable device for rapid inflation of an inflatable bag such as, for example, an avalanche protection airbag.
  • the device according to the invention comprises at least one inlet intended to be connected to a source of compressed gas under high pressure, to allow the latter to relax in an air intake chamber, the input being associated with a mechanism for triggering the release of compressed gas to the air intake chamber.
  • the latter has an opening intended to allow the admission of surrounding air and an outlet intended to be connected to the bag to be inflated.
  • the gas is injected into a cylindrical air intake chamber provided in each of the inflation mechanisms by an injection nozzle disposed substantially in alignment with the central axis of the air intake chamber.
  • the latter has a plurality of openings in its side wall to allow the suction of surrounding air as a consequence of the injection of the gas under high pressure.
  • the sucked air is accelerated by Venturi effect to quickly inflate the corresponding inflatable bag with a sufficient volume, by applying a factor of multiplication (volume of air / volume of compressed gas) to that of the volume of compressed gas available, thanks to the addition of air.
  • Each of the inflation mechanisms further comprises a check valve to prevent the corresponding inflatable bag from deflating through the inlet when it is fully inflated.
  • compressed air As an alternative to nitrogen, it is also known to use compressed air as compressed gas under high pressure.
  • the multiplication factor applied in the known devices is not very high, of the order of 2 to 3 (that is to say that the volume of surrounding air injected into the airbag is the order of 2 to 3 times the volume that represents the gas in the airbag once it is decompressed) and requires the use of a large volume of compressed gas to inflate the airbag.
  • the size of the compressed gas cartridge thus contributes significantly to the overall size of the inflation device, which is why the above-mentioned US patent proposes an architecture of the device in a modular form, that is, that is to say to arrange the various components of the device in different places of a bag, for example.
  • an avalanche protection airbag should be inflated in approximately 2 to 4 seconds.
  • a main object of the present invention is to overcome the drawbacks of inflation devices known from the prior art, by proposing such a device that effectively meets the constraints set out above, in particular by making it possible to inflate an airbag in the delay required and, having a small footprint and ease of assembly / disassembly.
  • the present invention relates more particularly to an inflation device of the type mentioned above, characterized in that it comprises an intermediate chamber for dispensing the compressed gas, arranged between the inlet and the inlet chamber of air to connect them to each other and a plurality of ejection holes arranged to open into a side wall of the air inlet chamber to connect the latter to the intermediate distribution chamber .
  • the device according to the invention is more efficient in the implementation of the surrounding air intake, which enables it to achieve a multiplication factor greater than that of known devices and therefore to resort to the use of smaller compressed gas cartridges.
  • the intermediate distribution chamber is generally at least partially annular and is arranged at the periphery of the intake chamber.
  • the side wall of the inlet chamber into which the ejection holes open is located between the opening and the outlet.
  • the device comprises a first cylindrical tube whose internal wall defines the side wall of the intake chamber, and a second cylindrical tube, coaxial with the first tube and arranged at least partially around it for define between them the intermediate chamber of distribution. At least two seals are provided to delineate the latter in an axial direction.
  • the first and second tubes are advantageously secured to each other by screwing or by means of a bayonet mechanism.
  • Such an architecture ensures a simplified manufacturing process of the various components of the device, as well as their assembly or disassembly, for example for maintenance operations.
  • the ejection holes preferably have an inclination substantially between 10 and 20 degrees with reference to the longitudinal direction of the device and a diameter substantially between 0.2 and 1 mm, preferably between 0.5 and 0.8 mm. .
  • the device advantageously comprises between 2 and 10 ejection holes.
  • the inlet has a fastener for a sealed cartridge containing a compressed gas under high pressure.
  • the triggering mechanism may comprise a first needle controlled by a user actuable drive mechanism, to be moveable between at least first and second positions and to perforate the sealed cartridge to release the compressed gas therefrom.
  • the fixing member may advantageously comprise a tapping which can cooperate by screwing with a thread provided on the sealed cartridge.
  • the device comprises a second input similar to the first input, intended to receive a second sealed cartridge of compressed gas and, associated with an additional trigger mechanism comprising a second needle, arranged to be controlled simultaneously with the first needle and perforate the second sealed cartridge to release the compressed gas.
  • carbon dioxide cartridges can be used.
  • carbon dioxide is a gas that has good compressibility, which allows to store a large potential volume in a cartridge of the type used in current airbags. This is one of the reasons, in addition to its low price, for which this gas is generally used to inflate lifejackets in vehicles such as boat or plane, for example.
  • the intake chamber comprises an acceleration cone arranged between the ejection holes and the outlet, preferably having a length substantially between 60 and 150mm.
  • the device advantageously comprises a reversible attachment member to an inflatable pocket, the latter preferably being arranged at a distance from the exit, so that the acceleration cone is likely to be at least partially accommodated in the pocket. inflatable in use configuration.
  • the present invention also relates to an assembly comprising a device meeting the above characteristics as well as an inflatable bag, possibly with at least one sealed high pressure compressed gas cartridge.
  • FIG. 1 is a simplified perspective view of a portable rapid inflating device of an inflatable bag according to a preferred embodiment of the present invention
  • the figure 2 represents an exploded and simplified perspective view of the device of the figure 1 ;
  • the figure 3 represents a simplified cross-sectional view of a construction detail of the device of the figure 1 ;
  • FIG. figure 4 represents a simplified perspective view, in partial cross-section, of a construction detail illustrated in FIG. figure 3 ;
  • the figure 5 represents a simplified cross-sectional view of the device of the figure 1 ;
  • FIG. 6 represents a simplified diagram of an assembly incorporating a device as illustrated on the figure 1 ;
  • the figure 7 represents a simplified diagram of a bag intended to integrate the whole of the figure 6 .
  • the figure 8 represents a simplified diagram of a construction detail of the whole of the figure 6 .
  • the figure 1 is a simplified perspective view of a portable rapid inflating device of an inflatable bag according to a preferred embodiment of the present invention. More specifically, the device shown is particularly suitable for rapid inflation of an avalanche protection air bag.
  • the device of the figure 1 of generally elongated shape, is provided for inflating an airbag by means of two cartridges 2 of compressed gas, sealed.
  • the cartridges 2 may be standard carbon dioxide cartridges, preferably containing 33 grams of carbon dioxide each, at a pressure of the order of 200 bars and available anywhere in the world. a very moderate price. Indeed, these cartridges are generally used, for example, to inflate the lifejackets found in aircraft.
  • the cartridges 2 are assembled to a central body 4 of the device.
  • the latter carries an air intake cylinder 6 on one side and an air ejection tube 8 on the other side. It is preferable to provide that an unillustrated filter is arranged around the air intake cylinder 6 to prevent a large element from coming to obstruct it.
  • first and second levers 10 intended to be pivoted, in response to an action of a user to release the compressed gas, are assembled to the central body 4.
  • the central body 4 here has a threaded cylindrical support portion 12 on which are screwed rings 14 for holding the airbag.
  • a circular opening may be provided in the latter to insert the air ejection tube 8 and one of the two washers. 14, the other washer then being screwed against the first to block the periphery of the opening of the airbag by pinching.
  • the figure 2 represents an exploded and simplified perspective view of the device of the figure 1 , allowing to better understand the construction.
  • levers 10 are pivotally mounted on the central body 4 via rods 16.
  • Each lever 10 carries a cam 18, made in one piece with the lever here for illustrative purposes, arranged to act on a needle 20 mounted free in translation in a bore 21 adapted to the central body, with the interposition of a seal 22 and a spring 24, the functions of which will be explained later.
  • the ejection tube 8 comprises a first main portion 26 intended to be screwed inside the central body 4 and intended to carry a cylindrical end portion 28 defining the output of the device in the airbag.
  • the main portion 26 has a first part 30, of generally cylindrical shape, intended to define the inlet of an air inlet chamber 32 at its center and an intermediate distribution chamber in relation to the central body 4, such that will emerge from the detailed description of the figure 5 .
  • the first portion 30 also has a thread 34 to ensure its screwing into the central body, with the interposition of two seals 36 or O-rings, spaced apart from each other in the longitudinal direction of the device.
  • a second portion 38 extends the first with a generally conical shape.
  • the main function of this second part is to accelerate the air introduced by the inlet of the air intake chamber 32, by Venturi effect, in a known manner, in order to inject it into the airbag and inflate it. latest.
  • the second portion 38 carries a cylindrical thread 40 at the end of the conical portion of large diameter, to allow the screw fixing of the end portion 28.
  • a non-return membrane 42 is interposed between the second portion 38 and the end portion 28 being held by clamping between these two elements.
  • the non-return membrane is made here in the form of a disc having a circular slot near its periphery extending for a little less than 360 degrees, so as to define a central disk retained on the periphery by a thin tongue .
  • the central disk is pivotable relative to the peripheral portion to let air in one direction, while it is blocked against the second portion 38, in the other direction, to prevent gas and the air come out of the airbag.
  • the non-return diaphragm provides optimum operational safety and robustness for a small number of components.
  • a thin rod 44 may be provided, in the second portion 38 for safety, to define a stop for the pivoting disc and prevent deformation of the non-return diaphragm in the direction of exit of the airbag, what could happen in case of application of a large and brutal pressure on the latter, in the absence of such a stop.
  • the figure 3 represents a simplified cross-sectional view of a construction detail of the device of the figure 1 , more precisely, the mechanism for triggering the release of the gas from the cartridges 2.
  • Each cartridge 2 is screwed to an inlet 46 of the inflation device, in the axis of displacement of the needles 20.
  • Each cam 18 has a spout 48 for exerting pressure on the corresponding needle opposing the force of the spring 24 held in abutment in the central body.
  • the nozzle 48 pushes the needle which perforates the corresponding gas cartridge to release the compressed gas.
  • the cam When the lever continues to rotate in the direction of activation of the device, the cam has a smaller diameter portion to the needle which can rise to allow a faster release of the gas.
  • levers 10 are mounted head to tail to limit the application of a torque on the device when activated by a user.
  • the figure 4 represents a simplified perspective view, in partial cross-section, of a construction detail illustrated in FIG. figure 3 , in particular the central body 4, the mechanisms for triggering the release of the gas and the cartridges are not shown for clarity.
  • Each needle 20 is housed in a bore 21 adapted to the central body 4.
  • Holes 52 are provided in the bore to allow release of the compressed gas even if the needles 20 remain in their depressed position.
  • the beveled shape of the needles provides additional functional safety.
  • each bore communicates with the interior of the central body via an oblique channel 54 formed near the corresponding inlet 46.
  • the figure 5 represents a simplified cross-sectional view of the device of the figure 1 .
  • Ejection holes 58 are provided to communicate the intermediate distribution chamber 56 with the air intake chamber 32 and inject the compressed gas therein.
  • the compressed gas When the compressed gas is injected into the air intake chamber 32, it creates a vacuum which causes a surrounding air flow through the opening of the intake chamber connected to the air intake cylinder 6.
  • the mixture of gas and air is then propelled into the second portion 38 of the main portion 26 of the ejection tube, before exiting through the end portion 28, after activation of the non-return membrane 42, to inflate the airbag.
  • first and second tubes namely the central body and the ejection tube, can be alternately secured to one another by means of a bayonet mechanism, for example.
  • the architecture described above makes it possible to guarantee a simplified manufacturing process for the various components of the device, as well as their assembly or disassembly, for example for maintenance operations.
  • the ejection holes 58 preferably have an inclination substantially between 10 and 20 degrees with reference to the longitudinal direction of the device, preferably of the order of 15 degrees, and a diameter substantially between 0.2 and 1 mm. preferably between 0.5 and 0.8mm.
  • the device advantageously comprises between 2 and 10 ejection holes, preferably between 4 and 8, even more preferably 6.
  • the Applicant has carried out measurements based on the above indications and which have found that a multiplication factor of the order of 4 to 5 could be achieved with carbon dioxide, for a period of inflation of 1%. order of 2 to 4 seconds.
  • a high multiplication factor makes it possible to limit the fluctuations of airbag inflation volume as a function of the temperature related to the significant coefficient of thermal expansion of the carbon dioxide.
  • FIGS. 6 to 8 represent, schematically and simplified, all or part of an assembly incorporating a device as just described.
  • FIGS. 6 to 8 illustrate the implementation of the inflation device according to the present invention when it is used to inflate an avalanche protection airbag.
  • the figure 6 illustrates the inflated airbag 60 when it is attached to a backpack 61 having conventional harnesses 62 as well as 64, ventral 66 and subcutaneous chest straps 68 providing better holding of the backpack on its carrier.
  • the airbag comprises a drain plug (not visible).
  • the figure 7 illustrates a pocket 70 of the backpack 61 for housing the folded airbag.
  • the pocket 70 can be closed by a fuse-type zipper, released by pulling on a rope (numerical reference 71 on the figure 8 ) connected to the levers 10 to release the airbag at the moment of initiation of inflation.
  • the pocket comprises, by way of nonlimiting illustration, two D-rings 72 whose relative spacing is held fixed by means of a reinforcing bar 74.
  • a first piece 76 of Velcro (registered trademark) is arranged in the pocket 70 being intended to cooperate with a second piece of Velcro (reference numeral 78 on the figure 8 ) integral with the airbag 60.
  • the airbag 60 can be put into place in the pocket 70 by cooperation of the two pieces of Velcro, as is apparent from the figures 7 and 8 , before ropes 80 are put in place to secure the fasteners 82 of the airbag 60 and the D-rings 72.
  • the airbag is preferably reinforced in the attachment region of the fasteners 82 and the inflation device.
  • the air bag / inflator assembly forms a self-contained assembly that can be easily mounted or disassembled or transferred from one bag to another.
  • the construction of this assembly makes it possible to minimize the dynamic stresses that could occur between the inflation device and the airbag and that would be likely to adversely affect the operating efficiency of the assembly.
  • the nozzles 48 perforating the cartridges by action on the needles may, for example, be provided on a bar that can be moved from a rest position to a perforation position by means of a single control lever, without departing from the scope of the present invention.
  • the lever could in particular cooperate with a pin integral with the bar to move it in translation in response to an action by the user.
  • the reliability of the perforating mechanism is improved to the extent that having only one lever makes it possible to have to provide only one cable to control it.
  • the nozzles may be provided on the bar so that they will act on the corresponding needles with a slight time shift, reducing the force required for the perforation of the two cartridges compared to a simultaneous perforation.
  • the device according to the present invention makes it possible to produce an inflation device - airbag unit in a block which is at the same time compact, light and easy to assemble or disassemble.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif portable de gonflage rapide d'une poche gonflable (60), de forme générale allongée, comportant au moins une entrée (46) destinée à être reliée à une source (2) de gaz comprimé sous haute pression, pour permettre la détente de ce dernier dans une chambre d'admission d'air (32), l'entrée étant associée à un mécanisme (10, 20) de déclenchement de la libération du gaz comprimé vers la chambre d'admission d'air, cette dernière présentant une ouverture (6) destinée à permettre l'admission d'air environnant et une sortie (28) destinée à être reliée à la poche à gonfler. Le dispositif comporte en outre une chambre intermédiaire de distribution (56) du gaz comprimé, agencée entre l'entrée et la chambre d'admission d'air pour les relier l'une à l'autre et des trous d'éjection (58), agencés de manière à déboucher dans une paroi latérale de la chambre d'admission d'air (32) pour connecter cette dernière à la chambre intermédiaire de distribution.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif portable de gonflage rapide d'une poche gonflable comme, par exemple, un airbag de protection contre les avalanches.
  • Le dispositif selon l'invention, de forme générale allongée, comporte au moins une entrée destinée à être reliée à une source de gaz comprimé sous haute pression, pour permettre la détente de ce dernier dans une chambre d'admission d'air, l'entrée étant associée à un mécanisme de déclenchement de la libération du gaz comprimé vers la chambre d'admission d'air. Cette dernière présente une ouverture destinée à permettre l'admission d'air environnant et, une sortie destinée à être reliée à la poche à gonfler.
    • Etat de la technique
  • Des dispositifs de ce type ont déjà été divulgués, comme par exemple dans le brevet US 6,220,909 B1 . Ce document présente un dispositif de gonflage d'airbag de protection contre les avalanches destiné à fonctionner notamment avec une cartouche d'azote comprimé sous 200 bars. La cartouche est assemblée à un mécanisme de commande permettant d'assurer la libération du gaz en réponse à une action d'un utilisateur. Le gaz, une fois libéré suite au perçage de la cartouche, est conduit jusqu'à deux mécanismes de gonflage, par des tuyaux, chaque mécanisme de gonflage étant associé à une poche gonflable.
  • Le gaz est injecté dans une chambre d'admission d'air cylindrique prévue dans chacun des mécanismes de gonflage par une buse d'injection disposée sensiblement en alignement avec l'axe central de la chambre d'admission d'air. Cette dernière comporte une pluralité d'ouvertures dans sa paroi latérale pour permettre l'aspiration d'air environnant comme conséquence de l'injection du gaz sous haute pression. L'air aspiré est accéléré par effet Venturi pour gonfler rapidement la poche gonflable correspondante avec un volume suffisant, par application d'un facteur de multiplication (volume air/volume gaz comprimé) à celui du volume de gaz comprimé disponible, grâce à l'adjonction de l'air.
  • Chacun des mécanismes de gonflage comprend en outre un clapet anti-retour pour éviter que la poche gonflable correspondante ne se dégonfle par l'entrée lorsqu'elle est complètement gonflée.
  • En alternative à l'azote, il est également connu d'utiliser de l'air comprimé comme gaz comprimé sous haute pression.
  • De manière générale, le facteur de multiplication appliqué dans les dispositifs connus n'est pas très élevé, de l'ordre de 2 à 3 (c'est-à-dire que le volume d'air environnant injecté dans l'airbag est de l'ordre de 2 à 3 fois le volume que représente le gaz dans l'airbag une fois qu'il est décomprimé) et nécessite d'utiliser un volume important de gaz comprimé pour pouvoir gonfler l'airbag.
  • L'encombrement de la cartouche de gaz comprimé contribue ainsi de façon notable à l'encombrement global du dispositif de gonflage, c'est pourquoi le brevet américain ci-dessus propose une architecture du dispositif se présentant sous une forme modulaire, c'est-à-dire permettant de disposer les différents constituants du dispositif en différents endroits d'un sac, par exemple.
  • Toutefois, dans ce cas, la mise en place ou le retrait du dispositif, dans un sac à dos par exemple, est compliqué car chacun de ses constituants dispose de ses propres moyens de fixation qui nécessitent d'être manipulés.
  • On notera également que, outre la contrainte à respecter sur le volume de gonflage de l'airbag, il est indispensable que son gonflage soit effectué rapidement. En règle générale, un airbag de protection contre les avalanches devrait être gonflé en 2 à 4 secondes environ.
    • Divulgation de l'invention
  • Un but principal de la présente invention est de pallier les inconvénients des dispositifs de gonflage connus de l'art antérieur, en proposant un tel dispositif répondant efficacement aux contraintes exposées ci-dessus, notamment en permettant d'effectuer le gonflage d'un airbag dans le délai requis et, présentant un encombrement réduit ainsi que des facilités de montage/démontage.
  • A cet effet, la présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de gonflage du type mentionné plus haut, caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre intermédiaire de distribution du gaz comprimé, agencée entre l'entrée et la chambre d'admission d'air pour les connecter l'une à l'autre et, une pluralité de trous d'éjection, agencés de manière à déboucher dans une paroi latérale de la chambre d'admission d'air, pour connecter cette dernière à la chambre intermédiaire de distribution.
  • Grâce à ces caractéristiques, le dispositif selon l'invention est plus efficace dans la mise en oeuvre de l'admission d'air environnant, ce qui lui permet d'atteindre un facteur de multiplication supérieur à celui des dispositifs connus et donc de recourir à l'utilisation de cartouches de gaz comprimé d'encombrement plus faible.
  • De manière préférée, la chambre intermédiaire de distribution est de forme générale au moins partiellement annulaire et est agencée en périphérie de la chambre d'admission. En outre, la paroi latérale de la chambre d'admission dans laquelle débouchent les trous d'éjection est située entre l'ouverture et la sortie.
  • Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comporte un premier tube cylindrique dont la paroi interne définit la paroi latérale de la chambre d'admission, ainsi qu'un second tube cylindrique, coaxial au premier tube et agencé au moins partiellement autour de lui pour définir entre eux la chambre intermédiaire de distribution. Au moins deux garnitures d'étanchéité sont prévues pour délimiter cette dernière suivant une direction axiale.
  • Les premier et second tubes sont avantageusement solidaires l'un de l'autre par vissage ou par l'intermédiaire d'un mécanisme à baïonnette.
  • Une telle architecture permet de garantir un procédé de fabrication simplifié des différents constituants du dispositif, de même que leur assemblage ou démontage, par exemple pour des opérations d'entretien.
  • Par ailleurs, les trous d'éjection présentent préférablement une inclinaison sensiblement comprise entre 10 et 20 degrés en référence à la direction longitudinale du dispositif et, un diamètre compris sensiblement entre 0,2 et 1 mm, préférablement entre 0,5 et 0,8mm.
  • Le dispositif comporte avantageusement entre 2 et 10 trous d'éjection.
  • De manière préférée, l'entrée présente un organe de fixation d'une cartouche scellée contenant un gaz comprimé sous haute pression. En outre, le mécanisme de déclenchement peut comprendre un premier pointeau commandé par un mécanisme d'entraînement actionnable par un utilisateur, pour être susceptible de se déplacer entre au moins des première et seconde positions et perforer la cartouche scellée pour en libérer le gaz comprimé.
  • L'organe de fixation peut avantageusement comprendre un taraudage susceptible de coopérer par vissage avec un filetage prévu sur la cartouche scellée.
  • Par ailleurs, selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comporte une seconde entrée similaire à la première entrée, destinée à recevoir une seconde cartouche scellée de gaz comprimé et, associée à un mécanisme de déclenchement supplémentaire comprenant un second pointeau, agencé pour être commandé simultanément au premier pointeau et perforer la seconde cartouche scellée pour en libérer le gaz comprimé.
  • Grâce à ces caractéristiques, des cartouches de dioxyde de carbone peuvent être utilisées. En effet, le dioxyde de carbone est un gaz qui présente une bonne compressibilité, ce qui permet d'en stocker un volume potentiel important dans une cartouche du type de celles utilisées dans les airbags actuels. C'est notamment une des raisons, outre son prix bas, pour lesquelles ce gaz est généralement utilisé pour gonfler des gilets de sauvetage dans des véhicules de type bateau ou avion, par exemple.
  • Cependant, la décompression de ce gaz consomme beaucoup d'énergie, ce qui provoque son refroidissement rapide lors de la décompression et risque de conduire à son gel. Un dispositif présentant les caractéristiques ci-dessus permet toutefois d'éviter ces difficultés spécifiques au dioxyde de carbone et de tirer tous les avantages de son utilisation en référence aux autres gaz.
  • En outre, on peut également prévoir, de manière préférée, que la chambre d'admission comprend un cône d'accélération agencé entre les trous d'éjection et la sortie, présentant préférablement une longueur sensiblement comprise entre 60 et 150mm.
  • Par ailleurs, le dispositif comporte avantageusement un organe de fixation réversible à une poche gonflable, celui-ci étant préférablement agencé à distance de la sortie, de telle manière que le cône d'accélération est susceptible d'être au moins partiellement logé dans la poche gonflable en configuration d'utilisation.
  • La présente invention concerne également un ensemble comportant un dispositif répondant aux caractéristiques ci-dessus ainsi qu'une poche gonflable, avec éventuellement au moins une cartouche de gaz comprimé sous haute pression scellée.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré qui suit, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels:
  • - la figure 1 représente une vue en perspective simplifiée d'un dispositif portable de gonflage rapide d'une poche gonflable selon un mode de réalisation préféré de la présente invention;
  • - la figure 2 représente une vue en perspective éclatée et simplifiée du dispositif de la figure 1;
  • - la figure 3 représente une vue en coupe transversale simplifiée d'un détail de construction du dispositif de la figure 1;
  • - la figure 4 représente une vue en perspective simplifiée, en coupe transversale partielle, d'un détail de construction illustré sur la figure 3;
  • - la figure 5 représente une vue générale en coupe transversale simplifiée du dispositif de la figure 1;
  • - la figure 6 représente un schéma simplifié d'un ensemble incorporant un dispositif tel qu'illustré sur la figure 1;
  • - la figure 7 représente un schéma simplifié d'un sac destiné à intégrer l'ensemble de la figure 6, et
  • - la figure 8 représente un schéma simplifié d'un détail de construction de l'ensemble de la figure 6.
    • Mode(s) de réalisation de l'invention
  • La figure 1 représente une vue en perspective simplifiée d'un dispositif portable de gonflage rapide d'une poche gonflable selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Plus précisément, le dispositif illustré est particulièrement adapté au gonflage rapide d'une poche de type airbag de protection contre les avalanches.
  • Le dispositif de la figure 1, de forme générale allongée, est prévu pour effectuer le gonflage d'un airbag au moyen de deux cartouches 2 de gaz comprimé, scellées.
  • De manière avantageuse mais non limitative, les cartouches 2 peuvent être des cartouches standards de dioxyde de carbone, préférablement contenant 33 grammes de dioxyde de carbone chacune, sous une pression de l'ordre de 200 bars et, disponibles un peu partout dans le monde à un prix très modéré. En effet, ces cartouches sont généralement utilisées, par exemple, pour effectuer le gonflage des gilets de sauvetage que l'on trouve dans les avions.
  • Les cartouches 2 sont assemblées à un corps central 4 du dispositif. Ce dernier porte un cylindre d'admission d'air 6 d'un premier côté et un tube 8 d'éjection d'air de l'autre côté. Il est préférable de prévoir qu'un filtre non illustré est disposé autour du cylindre d'admission d'air 6 pour éviter qu'un élément de taille importante ne vienne l'obstruer.
  • Par ailleurs, des premier et second leviers 10 destinés à être pivotés, en réponse à une action d'un utilisateur pour libérer le gaz comprimé, sont assemblés au corps central 4.
  • En outre, le corps central 4 présente ici une portion support cylindrique filetée 12 sur laquelle sont vissées des rondelles 14 de maintien de l'airbag. En effet, une ouverture circulaire peut être prévue dans ce dernier pour y insérer le tube 8 d'éjection d'air ainsi que l'une des deux rondelles 14, l'autre rondelle étant alors vissée contre la première pour bloquer la périphérie de l'ouverture de l'airbag par pincement.
  • Bien entendu, l'homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour mettre en oeuvre des moyens alternatifs de fixation du dispositif de gonflage à l'airbag sans sortir du cadre de l'invention.
  • La figure 2 représente une vue en perspective éclatée et simplifiée du dispositif de la figure 1, permettant de mieux en comprendre la construction.
  • Il ressort de la figure 2 que les leviers 10 sont montés pivotant sur le corps central 4 par l'intermédiaire de tiges 16.
  • Chaque levier 10 porte une came 18, réalisée d'une pièce avec le levier ici à titre illustratif, agencée pour agir sur un pointeau 20 monté libre en translation dans un alésage 21 adapté du corps central, avec interposition d'un joint 22 et d'un ressort 24, dont les fonctions seront exposées plus loin.
  • Le tube 8 d'éjection comporte une première portion principale 26 destinée à être vissée à l'intérieur du corps central 4 et destinée à porter une portion cylindrique d'extrémité 28 définissant la sortie du dispositif dans l'airbag.
  • La portion principale 26 présente une première partie 30, de forme générale cylindrique, destinée à définir l'entrée d'une chambre d'admission d'air 32 en son centre et une chambre intermédiaire de distribution en relation avec le corps central 4, tel que cela ressortira de la description détaillée de la figure 5.
  • La première partie 30 présente également un filetage 34 pour assurer son vissage dans le corps central, avec interposition de deux garnitures d'étanchéité 36 ou joints O-ring, distants l'un de l'autre suivant la direction longitudinale du dispositif.
  • Une seconde partie 38 prolonge la première en présentant une forme générale conique. La fonction principale de cette seconde partie est d'accélérer l'air introduit par l'entrée de la chambre d'admission d'air 32, par effet Venturi, de manière connue, afin de l'injecter dans l'airbag et gonfler ce dernier.
  • La seconde partie 38 porte un filetage cylindrique 40 à l'extrémité de la partie conique de grand diamètre, pour permettre la fixation par vissage de la portion d'extrémité 28.
  • Une membrane anti-retour 42 est interposée entre la seconde partie 38 et la portion d'extrémité 28 en étant maintenue par serrage entre ces deux éléments.
  • La membrane anti-retour est réalisée ici sous la forme d'un disque présentant une fente circulaire à proximité de sa périphérie s'étendant sur un peu moins de 360 degrés, de manière à définir un disque central retenu sur la périphérie par une fine languette.
  • Ainsi, le disque central est susceptible de pivoter par rapport à la portion périphérique pour laisser passer de l'air, dans un sens, tandis qu'il est bloqué contre la seconde portion 38, dans l'autre sens, pour empêcher le gaz et l'air de ressortir de l'airbag.
  • La membrane anti-retour présente une sécurité de fonctionnement et une robustesse optimales pour un nombre de composants réduit.
  • On notera qu'une fine tige 44 peut être prévue, dans la seconde portion 38 à titre de sécurité, pour définir une butée pour le disque pivotant et éviter une déformation de la membrane anti-retour dans le sens de sortie de l'airbag, ce qui pourrait survenir en cas d'application d'une pression importante et brutale sur ce dernier, en cas d'absence d'une telle butée.
  • La figure 3 représente une vue en coupe transversale simplifiée d'un détail de construction du dispositif de la figure 1, plus précisément, du mécanisme de déclenchement de la libération du gaz des cartouches 2.
  • Chaque cartouche 2 est vissée à une entrée 46 du dispositif de gonflage, dans l'axe de déplacement des pointeaux 20.
  • Chaque came 18 présente un bec 48 destiné à exercer une pression sur le pointeau correspondant s'opposant à la force du ressort 24 maintenu en butée dans le corps central.
  • Ainsi, lorsque le levier est pivoté, le bec 48 repousse le pointeau qui perfore la cartouche de gaz correspondante pour libérer le gaz comprimé.
  • Lorsque le levier poursuit sa rotation dans le sens de l'activation du dispositif, la came présente une partie de diamètre plus faible au pointeau qui peut ainsi remonter pour permettre une libération plus rapide du gaz.
  • On notera que les leviers 10 sont montés tête-bêche pour limiter l'application d'un couple sur le dispositif lors de son activation par un utilisateur.
  • La figure 4 représente une vue en perspective simplifiée, en coupe transversale partielle, d'un détail de construction illustré sur la figure 3, en particulier du corps central 4, les mécanismes de déclenchement de la libération du gaz et les cartouches n'étant pas représentés pour plus de clarté.
  • Chaque pointeau 20 est logé dans un alésage 21 adapté du corps central 4.
  • Des creusures 52 sont ménagées dans l'alésage pour permettre une libération du gaz comprimé même dans le cas où les pointeaux 20 resteraient dans leur position enfoncée. La forme en biseau des pointeaux offre une sécurité de bon fonctionnement supplémentaire.
  • En outre, chaque alésage communique avec l'intérieur du corps central par l'intermédiaire d'un canal oblique 54 ménagé à proximité de l'entrée 46 correspondante. La simplicité de cette construction permet d'assurer sa bonne tenue dans le temps.
  • La figure 5 représente une vue générale en coupe transversale simplifiée du dispositif de la figure 1.
  • Lorsque le tube 8 d'éjection d'air est assemblé au corps central 4, ces deux éléments tubulaires définissent entre eux une cavité annulaire formant une chambre intermédiaire 56 de distribution du gaz comprimé, dans laquelle débouchent les canaux obliques 54. Cette chambre intermédiaire est délimitée par la paroi interne du corps central, la paroi externe de la première partie 30 de la portion principale 26 du tube d'éjection, et les deux joints 36, suivant la direction longitudinale du dispositif.
  • Des trous d'éjection 58 sont prévus pour faire communiquer la chambre intermédiaire de distribution 56 avec la chambre d'admission d'air 32 et injecter le gaz comprimé dans cette dernière.
  • Lorsque le gaz comprimé est injecté dans la chambre d'admission d'air 32, il créé une dépression qui provoque un appel d'air environnant par l'ouverture de la chambre d'admission connectée au cylindre d'admission d'air 6.
  • Le mélange de gaz et d'air est alors propulsé dans la seconde partie 38 de la portion principale 26 du tube d'éjection, avant d'en sortir par la portion d'extrémité 28, après activation de la membrane anti-retour 42, pour gonfler l'airbag.
  • On notera que les premier et second tubes, à savoir le corps central et le tube d'éjection, peuvent être alternativement solidaires l'un de l'autre par l'intermédiaire d'un mécanisme à baïonnette, par exemple.
  • L'architecture décrite ci-dessus permet de garantir un procédé de fabrication simplifié des différents constituants du dispositif, de même que leur assemblage ou démontage, par exemple pour des opérations d'entretien.
  • Par ailleurs, les trous d'éjection 58 présentent préférablement une inclinaison sensiblement comprise entre 10 et 20 degrés en référence à la direction longitudinale du dispositif, préférablement de l'ordre de 15 degrés, et, un diamètre compris sensiblement entre 0,2 et 1mm, préférablement entre 0,5 et 0,8mm.
  • Le dispositif comporte avantageusement entre 2 et 10 trous d'éjection, préférablement entre 4 et 8, encore plus préférablement 6.
  • La Demanderesse a conduit des mesures basées sur les indications qui précèdent et, qui ont permis de constater qu'un facteur de multiplication de l'ordre de 4 à 5 a pu être atteint avec du dioxyde de carbone, pour une durée de gonflage de l'ordre de 2 à 4 secondes. Un facteur de multiplication élevé permet de limiter les fluctuations de volume de gonflage de l'airbag en fonction de la température liées au coefficient de dilatation thermique important du dioxyde de carbone.
  • L'utilisation de deux cartouches de volume réduit plutôt qu'une de volume plus important permet de réduire le temps de vidange d'une cartouche et donc de supprimer tout risque d'apparition de gel qui pourrait pénaliser la vitesse de gonflage de l'airbag.
  • Les figures 6 à 8 représentent, de manière schématique et simplifiée, tout ou partie d'un ensemble incorporant un dispositif tel qu'il vient d'être décrit.
  • Les figures 6 à 8 illustrent la mise en oeuvre du dispositif de gonflage selon la présente invention lorsqu'il est utilisé pour gonfler un airbag de protection contre les avalanches.
  • La figure 6 illustre l'airbag 60 gonflé lorsqu'il est fixé sur un sac à dos 61 présentant des harnais conventionnels 62 ainsi que des sangles pectorale 64, ventrale 66 et sous-cutale 68 offrant une meilleure tenue du sac à dos sur son porteur.
  • De manière avantageuse, l'airbag comporte un bouchon de vidange (non visible).
  • La figure 7 illustre une poche 70 du sac à dos 61 destinée à loger l'airbag plié. De manière avantageuse, la poche 70 peut être fermée par une fermeture éclair de type fusible, libérée par traction sur une corde (référence numérique 71 sur la figure 8) reliée aux leviers 10 pour dégager l'airbag au moment du déclenchement de son gonflage.
  • La poche comporte, à titre illustratif non limitatif, deux D-rings 72 dont l'écartement relatif est maintenu fixe au moyen d'une barre de renfort 74.
  • Par ailleurs, une première pièce 76 de Velcro (marque déposée) est agencée dans la poche 70 en étant destinée à coopérer avec une seconde pièce de Velcro (référence numérique 78 sur la figure 8) solidaire de l'airbag 60.
  • Ainsi, l'airbag 60 peut être mis en place dans la poche 70 par coopération des deux pièces de Velcro, tel que cela ressort des figures 7 et 8, avant que des cordes 80 ne soient mises en place pour rendre solidaires des attaches 82 de l'airbag 60 et les D-rings 72. L'airbag est préférablement renforcé dans la région de fixation des attaches 82 et du dispositif de gonflage.
  • On notera que l'ensemble dispositif de gonflage - airbag forme un ensemble autonome qui peut être facilement monté ou démonté ou transféré d'un sac à un autre. En outre, la construction de cet ensemble permet de minimiser les contraintes dynamiques qui pourraient survenir entre le dispositif de gonflage et l'airbag et qui seraient susceptibles de nuire à l'efficacité de fonctionnement de l'ensemble.
  • La description qui précède correspond à un mode de réalisation préféré de l'invention décrit à titre non limitatif. En particulier, les formes représentées et décrites pour les différents éléments constitutifs du dispositif de gonflage ne sont pas limitatives.
  • Ainsi, il est possible de prévoir diverses variantes de réalisation, notamment pour le mécanisme de perforation. Les becs 48 assurant la perforation des cartouches par action sur les pointeaux peuvent, par exemple, être ménagés sur une barrette susceptible d'être déplacée, depuis une position de repos vers une position de perforation, au moyen d'un levier de commande unique, sans sortir du cadre de la présente invention. Le levier pourrait notamment coopérer avec une goupille solidaire de la barrette pour la déplacer en translation en réponse à une action de l'utilisateur. Avec une telle construction, la fiabilité du mécanisme de perforation est améliorée dans la mesure où le fait de n'avoir qu'un levier permet de n'avoir à prévoir qu'un seul câble pour le commander. En outre, les becs peuvent être ménagés sur la barrette de telle manière qu'ils vont agir sur les pointeaux correspondants avec un léger décalage temporel, réduisant ainsi la force nécessaire à la perforation des deux cartouches par rapport à une perforation simultanée.
  • Le dispositif selon la présente invention permet de réaliser un ensemble dispositif de gonflage - airbag en un bloc qui est à la fois compact, léger et facile à monter ou démonter.

Claims (15)

  1. Dispositif portable de gonflage rapide d'une poche gonflable (60), de forme générale allongée, comportant au moins une entrée (46) destinée à être reliée à une source (2) de gaz comprimé sous haute pression, pour permettre la détente de ce dernier dans une chambre d'admission d'air (32), ladite entrée étant associée à un mécanisme (10, 20) de déclenchement de la libération du gaz comprimé vers ladite chambre d'admission d'air, cette dernière présentant une ouverture (6) destinée à permettre l'admission d'air environnant et une sortie (28) destinée à être reliée à la poche à gonfler,
    caractérisé en ce qu'il comporte une chambre intermédiaire de distribution (56) du gaz comprimé, agencée entre ladite entrée (46) et ladite chambre d'admission d'air (32) pour les connecter l'une à l'autre et, une pluralité de trous d'éjection (58), agencés de manière à déboucher dans une paroi latérale de ladite chambre d'admission d'air (32), pour connecter cette dernière à ladite chambre intermédiaire de distribution (56).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre intermédiaire de distribution (56) est de forme générale au moins partiellement annulaire et est agencée en périphérie de ladite chambre d'admission (32).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite paroi latérale de ladite chambre d'admission (32) est située entre ladite ouverture (6) et ladite sortie (28) suivant la direction longitudinale du dispositif.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un premier tube cylindrique (8) dont la paroi interne définit ladite paroi latérale de ladite chambre d'admission (32), ainsi qu'un second tube cylindrique (4), coaxial audit premier tube et agencé au moins partiellement autour de lui pour définir entre eux ladite chambre intermédiaire de distribution (56), au moins deux garnitures d'étanchéité (36) étant prévues pour délimiter cette dernière suivant la direction longitudinale du dispositif.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits premier et second tubes (8, 4) sont solidaires l'un de l'autre par vissage ou par l'intermédiaire d'un mécanisme à baïonnette.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits trous d'éjection (58) présentent une inclinaison sensiblement comprise entre 10 et 20 degrés en référence à la direction longitudinale du dispositif.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte entre 2 et 10 trous d'éjection (58).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits trous d'éjection (58) présentent un diamètre compris sensiblement entre 0,2 et 1 mm, préférablement entre 0,5 et 0,8mm.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite entrée présente un organe de fixation (46) d'une cartouche scellée (2) contenant un gaz comprimé sous haute pression et, en ce que ledit mécanisme de déclenchement comprend un premier pointeau (20) commandé par un mécanisme d'entraînement (10, 18) actionnable par un utilisateur, pour être susceptible de se déplacer entre au moins des première et seconde positions et perforer ladite cartouche scellée pour en libérer le gaz comprimé.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde entrée (46) similaire à ladite première entrée, destinée à recevoir une seconde cartouche scellée (2) de gaz comprimé et, associée à un mécanisme de déclenchement (10, 20) supplémentaire comprenant un second pointeau (20) agencé pour être commandé simultanément audit premier pointeau (20) et perforer la seconde cartouche scellée (2) pour en libérer le gaz comprimé.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite chambre d'admission (32) comprend un cône d'accélération (26) agencé entre lesdits trous d'éjection (58) et ladite sortie (28), présentant préférablement une longueur sensiblement comprise entre 60 et 150mm.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un organe (12, 14) de fixation réversible à une poche gonflable agencé à distance de ladite sortie (28), de telle manière que ledit cône d'accélération (26) est susceptible d'être au moins partiellement logé dans la poche gonflable (60) en configuration d'utilisation.
  13. Ensemble comportant un dispositif portable de gonflage d'une poche gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, ainsi qu'une telle poche gonflable (60), ledit dispositif comprenant un organe de fixation (12, 14) pour permettre son assemblage à ladite poche gonflable.
  14. Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cartouche scellée (2) de dioxyde de carbone comprimé sous haute pression.
  15. Sac (61) comportant un ensemble selon la revendication 13 ou 14.
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