FR2531341A1

FR2531341A1 - Appareil respiratoire protecteur convenant au fonctionnement sous une surpression

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Publication number: FR2531341A1
Application number: FR8312852A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-05
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1984-02-10
Also published as: JPS5957090A; FR2531341B1; GB2124909B; GB8320828D0; US4567889A; SE8304275D0; DE3229240C2; DE3229240A1; SE8304275L; GB2124909A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL RESPIRATOIRE PROTECTEUR, EN PARTICULIER UN APPAREIL A RECYCLAGE DONT LE TUYAU D'EXPIRATION EST RELIE AU TUYAU D'INSPIRATION PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ABSORBEUR DE CO, ET D'UN RECIPIENT COMPENSATEUR DE GAZ A VOLUME VARIABLE, LE RECIPIENT ETANT SOUMIS A UNE FORCE AGISSANT DANS LE SENS D'UNE DIMINUTION DE SON VOLUME ET CETTE FORCE ETANT CALCULEE DE FACON QU'ELLE ENGENDRE DANS LE RECIPIENT UNE ELEVATION DE PRESSION SUFFISANT A ASSURER LA SURPRESSION DESIREE DANS LE CIRCUIT RESPIRATOIRE, UNE BOUTEILLE D'OXYGENE SOUS PRESSION ETANT RELIEE AU TUYAU D'INSPIRATION PAR L'INTERMEDIAIRE D'AU MOINS UN TUYAU. SELON L'INVENTION, LA FORCE EST ENGENDREE PAR UN VERIN 13 RELIE A LA PRESSION DE LA BOUTEILLE OU A LA MOYENNE PRESSION. APPLICATION AUX APPAREILS RESPIRATOIRES PROTECTEURS CONVENANT AU FONCTIONNEMENT SOUS UNE SURPRESSION.

Description

L'invention concerne un' appareil respiratoire protecteur convenant au

fonctionnement sous une surpression, en particulier un appareil respiratoire protecteur à recyclage dont le tuyau d'expiration est relié au tuyau d'inspiration par l'intermédiaire d'un absorbeur de CO 2 et d'un récipient

compensateur de gaz à volume variable, le récipient compensa-

teur de gaz étart soumis à une force agissant dans le senrs d'une diminution de son volume et cette force étant calculée de façon telle qu'elle engendre dans le récipient compensateur de gaz une élévation de pression suffisant à assurer la

surpression désirée dans le circuit respiratoire, une bou-

teille de gaz comprimé contenant principalement de l'oxygène étant reliée au tuyau d'inspiration par l'intermédiaire d'au moins un tuyau L'invention convient également aux appareils à air comprimé, aux appareils respiratoires protecteurs et

aux appareils de plongée.

Dans les appareils respiratoires protecteurs

connus de ce genre, la force nécessaire à la surpression dési-

rée est engendrée par des ressorts quai agissent sur le réci-

pient compensateur de gaz, directement ou par l'intermédiaire de leviers (voir par exemple le document DE-OS 30 23 747 et

le brevet FR 1 336 301).

L'inconvénient de ces appareils connus est que la surpression dans le circuit respiratoire diminue lors de

l'inspiration tandis qu'elle augmente lors de l'expiration.

En effet, lors de l'inspiration, les ressorts servant à en-

gendrer la surpression se détendent tandis que lors de l'expi-

ration, ils se tendent Or, vu sous l'angle fonctionnel, par exemple en cas d'inspiration profonde et vigoureuse, il faudrait que la caractéristique de réglage de pression agisse uniformément ou dans le sens de l'augmentation, puisque la résistance augmente dans le tuyau d'inspiration lorsqu'on prélève beaucoup de gaz et qu'il pourrait apparaître une

dépression dans le masque ou dans l'embout.

C'est pourquoi l'invention a pour but de perfectionner les appareils respiratoires protecteurs connus de façon que lors de l'inspiration, la surpression augmente ou du moins reste constante, mais que lors de l'expiration elle diminue ou du moins reste constarnte La caractéristique de pression des appareils doit donc être adaptée aux conditions optimales sur le plan de la physiologie respiratoire En outre, l'invention a pour but de perfectionner la commande de la

surpression, en particulier de provoquer une commutation au-

tomatique du fonctionnement en surpression au fonctionnement en dépression lorsqu'il se produit une grande perte de gaz par suite d'une fuite ou parce qu'on retire le masque, et, lorsque cette perte de gaz est éliminée, de commuter à nouveau

automatiquement au fonctionnement en surpression.

Selonr l'invention, le premier problème partiel

est résolu par le fait que la force n'est plus engendrée mé-

caniquement par des ressorts etc, comme antérieurement, mais pneumatiquement, à savoir par un vérin relié à la pression de la bouteille ou à la moyenne pression Il est ainsi assuré qu'indépendammert de l'amplitude du récipient compensateur

de gaz, la force déterminante pour l'augmentation de la sur-

pression soi L toujours exercée avec la même grandeur L'abais-

sement de pression qui se produisait jusqu'ici pendant l'ins-

piration et l'élévation de pression qui se produisaient pendant l'expiration et qui se traduisaient chacune par une résistance

accrue à la respiration ne sont donc plus à redouter.

On obtient des conditions particulièrement favorables si, entre le vérin et le récipient compensateur de gaz, est-interposé un levier pivotant dont la géométrie, en ce qui concerne les bras de levier en action et leur angle d'attaque, est choisie de façon telle que la force agissant sur le récipient compensateur de gaz augmente lorsqu'il se vide et dirmnue, lorsqu'il se remplit Par suite, pendant le vidage, dc ic à la phase d'inspiration, il s'établit une augmentation d pression et lors du remplissage, done à la phase d'expiration, une diminutiorn de pression Ces variations de pression agissent chaque fois dans le sens désiré du point de vue de la physiologie respiratoire; elles compensent les pertes de pression dans l'écoulement, plus grandes que dans

des conditions statiques.

Le deuxième problème partiel, à savoir la commutation automatique du fonctionnement en surpression au fonctionnement en dépression en c-as de fuite importante, est résolu selon l'invention par le fait que le vérin présente une valve d'échappement qui s'ouvre lorsqu'une position decourse déterminée du piston est dépassée, de sorte que la surpression au dessus du piston se dégrade et qu'en même temps

l'amenée d'agent de pression est bloquée La raison fondamen-

tale de ce débranchement automatique de la surpression est qu'en cas de fuites importantes, la réserve d e la bouteille risque de se vider rapidement éventuellement sans que le porteur de l'appareil s'en aperçoive et qu'alors il ne peut

plus quitter cette zone dangereuse.

Il est vrai que par le document DE-OS 30 15 759,

on connaît déjà un débranchement automatique de l'amenée d'oxy-

gène Si toutefois ce débranchement a lieu à un moment o

l'utilisateur de l'appareil n'est pas capable d'agir ou lors-

qu'il vient précisément d'expirer, il ne peut plus inspirer car le récipient compensateur de gaz (sac respiratoire) n'est plus en mesure de fournir du gaz respirable Même lorsqu'on

déclenche à nouveau l'amenée d'oxygène par un processus d'ex-

piration, il se produit à nouveau, jusqu'au prochain débran-

chement, une perte importante de gaz qui se répète à chaque respiration, tant que le porteur de l'appareil ne peut pas remédier à la fuite En outre, l'enrichissement en oxygène dû à la fuite augmente le risque d'explosion si l'atmosphère

ambiante est appropriée.

Par la solution selon l'invention, ces incon-

vénients sont éliminés En effet, en cas de fuite, la commu-

tation du fonctionnement en surpression au fonctionnement normal s'effectue automatiquement Il ne peut donc pas arriver

que la durée d'utilisation de l'appareil soit réduite consi-

dérablement à cause d'une fuite et que le porteur de l'appareil

n'ait plus assez de temps pour sortir de l'atmosphère polluée.

Après élimination de la fuite, la surpression peut être remise

en action manuellement ou automatiquement.

Pour la constitution du vérin, il est à con-

seiller que l'amenée d'agent de pression à celui-ci s'effectue par une valve d'admission qui subit dans le sens d'ouverture

la pression régnant dans le cylindre et dans le sens de fer-

meture la pression régnant dans le tuyau d'amenée Par suite, une baisse de la pression du vérin, due à une fuite, amène automatiquement la fermeture de la valve d'admission. Avantageusement, le vérin présente deux cavités de pression Dans l'une des cavités de pression sont disposés le piston et la valve d'échappement, dans l'autre cavité de pression la valve d'admission de telle sorte qu'elle ouvre ou ferme une ouverture centrale de valve prévue dans la cloison séparant les deux cavités de pression Pour l'établissement

automatique de la surpression, la valve d'admission peut pré-

senter un prolongement qui traverse l'ouverture de la cloison.

Pour maintenir la valve d'admission dans la

position ouverte, il existe différentes possibilités de cons-

truction De façon mécanique, la valve d'admission peut être maintenue en position ouverte par un verrou qui est lui-même

libéré de la position de blocage par la tige de piston, lors-

qu'une position de course déterminée est dépassée, en vue du débranchement automatique de la surpression, par exemple par le fait que dans une position de course déterminée la tige de piston vient toucher le verrou et le repousse hors de la position de blocage Au lieu de cela, la valve d'admission

peut être maintenue pneumatiquement dans la position d'ouver-

ture grâce à une dimension convenablement calculée des surfaces

de pression actives, ou être libérée de cette posit ion.

Afin qu'en cas de fuite la commutation du

fonctionnement en dépression au fonctionnement normal s'effec-

tue le plus rapidement possible, il est à conseiller que la valve d'échappement soit conçue sous la forme d'une tige de poussée pouvant coulisser axialement dans le piston de forme creuse et coopérant avec un siège disposé dans l'alésage du piston, que la tige de poussée puisse être contournée par

l'écoulement et que ce contournement soit dirigé sur un déflec-

teur disposé sur la tige de poussée, pratiquement dirigé radialement et qui forme un interstice annulaire étroit avec l'extrémité extérieure du piston lorsque la tige de poussée

est appliquée sur le siège.

Les avantages décrits ci-dessus peuvent éga-

lement s'appliquer à des appareils respiratoires protecteurs

à air comprimé si l'on fait agir la force déterminant l'élé-

vation de pression, non pas sur le récipient compensateur

de gaz mentionné plus haut mais sur le soufflet ou la membra-

ne de l'appareil respiratoire protecteur à air comprimé.

On obtient alors la possibilité avantageuse de raccorder direc Leme Int à la pression de la bouteille aussi bien la valve d'inspiration que le vérin, dans les appareil S respiratoires

protecteurs à air comprimé qui présentent une valve d'ins-

piration se fermant sous la pression d'amont, et qui est en liaison fonctionnelle avec le soufflet ou la membrane, de manière en elle-même connue,-par l'intermédiaire d'un levier de commande En effet, par suite de la commande pneumatique de surpression dans le vérin, les forces agissant sur le

soufflet et sur la membrane se compensent automatiquement.

Cela signifie que l'on peut se passer du détendeur qui était

nécessaire antérieurement.

Enfin, dans le cas d'appareils 'respiratoires protecteurs ou le point de vue physiologique respiratoire a une importance primordiale et o la commutation automatique

du fonctionnement en surpression au fonctionnement en dépres-

sion a moins d'importance, il rentre dans le cadre de l'in-

vention d'utiliser, au lieu du vérin, des éléments de ressort en euxmêmes connus pour engendrer la force qui détermine l'élévation de pression, l'élément de ressort agissant, par

l'intermédiaire d'un levier monté de manière à pouvoir pi-

voter, sur le revipient compensateur de gaz ou sur le soufflet ou la membrane, et la géométrie du levier étant choisie, er ce qui concerne les bras de levier en action et leur anqgle d'attaque, de façon telle que la force augmente ou du moins reste constante lorsque le récipient compensateur de gaz se

vide ou lorsque la membrane coulisse pendant la phase d'ins-

piration, tandis que lors du remplissage du récipient com-

pensateur de gaz ou lorsque la membrane coulisse pendant la

phase d'expiration, la force diminue ou du moins reste cons-

tante. D'autres détails et avantages de 1 'invention

apparaîtront dans la description ci-aprè s, portant sur des

exeamples d'exécution représentéts par les des;sins sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique du circuit res;piratoire, la force qui agit sur le récipient compensateur de gaz étant transmise par l'intermédiaire d'un levier la Figure 2 est une vue schématique du circuit respiratoire, le récipient compensateur de gaz étant relié

ai un vérin; -

la figure 3 est une vue agrandie d'un vérin, dans le fonctionnement en surpression;

la figure 4 est un détail du vérin de la fi-

gure 3, lors du fonctionnement en dépression la figure 5 montre un vérin analogue à celui de la figure 3, mais avec mise hors d'action mécanique du fonctionnement en surpression; la figure 6 est un détail du vérin de la

figure 5, lors du fonctionnement en dépression.

A une bouteille de gaz comprimé 1, qui est

remplie d'oxygène à peu près pur, se raccordent, avec inter-

posit Lion d'u ne valve d' isolement 2, un détendeur 3 et un manomètre 4 Le détendeur 3 réduit la haute pression régnant dans la bouteille de gaz 1 à la moyenne pression usuelle et maintient celle-ci approximativement constante, indépendamment

de la pressionr de la bouteille.

Du détendeur 3, l'oxygène afflue constammernt au circuit respiratoire en passant par un tuyau 5 et un étrangleur 6 Dans l'exemple d'exécution, l'étrangleur 6 est disposé dan, le tronron de raccordement entre l 'absorbeur 7

de CO 2 et le iécipient compensateur de gaz 8.

'absorbeur de C 02 est rempli, de façon usuelle, d'une poudre d'alr:ali ou d'un composé similaire ayant de l'affinité pour C 02 et qui élimine le C 02 de l'air expiré qui est est amené par le tuyau 9 à l'absorbeur de C 02 Un limiteur de

pression 10 répond aussitôt que la pression permise est dé-

passée dans le circuit respiratoire En même temps, il sert

aussi à évacuer le condensat déposé par l'air respiré.

Le récipient compensateur de gaz 8 est conçu sous la forme d'un soufflet dont la paroi frontale inférieure 8 a est à position fixe tandis que sa paroi frontale supérieure

8 b, tout en étant suffisamment rigide, peut coulisser axiale-

ment de sorte qu'elle peut effectuer les mouvements de com-

pensation pendant l'inspiration et l'expiration Elle est sou-

mise à l'action d'un levier 11 qui a un point d'appui fixe à une extrémité et qui est poussé par son extrémité libre portant un galet, au moyen d'un ressort de traction 12, contre le récipient compensateur de gaz 8 Par l'extrémité du levier 11 qui est coudée vers le bas et vers le point d'appui, la force élastique qui diminue lors du pivotement vers le bas est compensée, en vertu du bras de levier actif qui augmente, de telle sorte que la force de poussée du ressort 12 engendre pratiquement toujours la même surpression dans le récipient

compensateur de gaz 8.

On a en outre indiqué en trait mixte que la force de poussée du levier 11, au lieu d'être engendrée par le ressort 12, ou de façon additionnelle, peut être engendrée par un vérin 13 qui est alimenté par la moyenne pression régnant en aval du détendeur 3 Ici encore, par une géométrie appropriée du levier, il est assuré que la surpression qui

s'établit dans le récipient compensateur de gaz 8 est indépen-

dante de la position du levier, donc de la capacité momenta-

née du récipient 8.

Alors que l'entrée du gaz respirable régénéré

dans le récipient compensateur de gaz 8 s'effectue par l'ou-

verture 14 de celui-ci, une ouverture séparée 15 est prévue

pour la sortie Cette ouverture 15 est reliée, par l'intermé-

diaire du tuyau d'inspiration 16 et de la valve anti retour

usuelle 17, au masque ou à l'embout 18 de l'utilisateur.

De là, l'air expiré afflue, par la valve anti-retour 19, au tuyau d'expiration 9, puis à l'absorbeur 7 de CO 2, de sorte que

le circuit est fermé.

Le fonctionnement est le suivant Dans les conditions normales de fonctionnement, l'oxygène introduit dans le circuit par le tuyau 5 et l'étrangleur 6 suffit à compenser la consommation d'oxygène de l'utilisateur et la perte de gaz par absorption de C 02 La surpression désirée est entretenue dans le circuit par la force de poussée du ressort 12 ou du vérin 13 En effet, ces éléments poussent vers le bas le levier 11 et donc la paroi frontale Bb du récipient compensateur de gaz 8 et assurent ainsi une certaine

élévation de pression qui se communique à tout le circuit.

Pendant l'inspiration et l'expiration, la paroi frontale supérieure 8 b du récipient compensateur de

gaz effectue un mouvement de va-et-vient Pourtant, la sur-

pression dans le récipient 8 reste constante.

Quand le besoin d'oxygène de l'utilisateur est supérieur à la moyenne, la quantité d'oxygène amenée en

passant par l'étrangleur 6 ne suffit pas; le volume emmaga-

siné dans le récipient compensateur de gaz 8 devient donc plus petit, c'est-à-dire que la paroi frontale supérieure 8 b, pendant ses courses, se déplace de plus en plus vers le bas

jusqu'à ce qu'elle vienne s'appliquer contre un levier d'ac-

tionnement 20 d'une valve d'inspiration 21 Cette valve d'ins-

piration 21 est également disposée sur le tuyau 5 Dans l'exemple d'exécution, elle est incorporée au récipient compensateur de gaz 8 mais elle peut aussi être disposée hors

de celui-ci En effet, il suffit que son levier d'actionne-

ment-20 vienne s'appliquer contre la paroi frontale 8 b ou

contre une partie du récipient compensateur de gaz se dépla-

çgant de façon correspondante Il faut simplement qu'à partir d'un

volume résiduel minimal prescrit du récipient compensateur de gaz 8,la val-

ve d'inspiration 21 s'ouvre de façon certaine, afin que l'amenée

d'oxygène s'adapte aux besoins accrus de l'utilisateur.

Aussitôt qu'une quantité suffisante d'oxygène a a Fflué par

la valve d'inspiration 21 pour que la paroi frontale su-

périeure 8 b se déplace à nouveau vers le haut et libère le levier d'actionnement 20, la valve d'admission se ferme à

nouveau Le maintien de la surpression désirée dans le réci-

pient compensateur de gaz 8 n'en subit aucune conséquence.

Bien entendu, il faut aussi que le limiteur de pression 10, mais non les deux valves anti-retour 17 et 19, soient adaptées aux conditions de pression accrue dans le circuit.

En outre, la figure 1 montre que l'amenée cons-

tante d'oxygène par l'étrangleur 6 débouche axialement dans une tuyère de Venturi 22 Par suite, l'oxygène qui afflue, entraîne avec lui vers le récipient compensateur de gaz, l'air expiré régénéré venant de l'absorbeur de CO 2, c'est-à-

dire que la résistance à l'expiration est diminuée.

Enfin, la figure 1 montre encore quelques détails en eux-mêmes connus, à savoir un avertisseur 23 qui, lorsque la bouteille d'oxygène n'est pas ouverte ou lorsque la réserve de la bouteille diminue, augmente la résistance à l'expiration et engendre un sifflement Un autre tuyau

de liaison 24 situé entre le détendeur 3 et le tuyau d'ins-

piration 16 permet, grâce à une valve à main 25, de purger à l'oxygène l'ensemble du circuit, ce qui est à envisager

surtout lors de la mise en service.

La figure 2 montre un circuit similaire dans son principe Les parties correspondantes portent les mêmes références. A la différence de la figure 1, la force de pression désirée est ici aplliquée au récipient compensateur de gaz 8 non pas par l'intermédiaire d'un levier pivotant, mais directement par un vérin 26 Le vérin est disposé au centre de la paroi frontale supérieure 8 b et s'appuie contre une partie fixe L e raccordement pneumatique du vérin s'effectue

par un tuyau deliaison 27 qui est raccordé à la moyenne pres-

sion du système La moyenne pression en aval du détendeur 3, qui est constante et indépendante de la pression de la bouteille d'oxygène, assure ainsi sur le récipient compensateur 8 une

force indépendante de l'amplitude, dans le sens d'une dimi-

nution de son volume.

Pour des raisons de clarté, le vérin 26 est représenté en réduction sur la figure 2 En réalité, il doit permettre une course correspondant à l'amplitude de la paroi

frontale supérieure 8 b.

En outre, à la différence de la figure 1, la valve d'inspiration 28, utilisée lors d'un besoin accru

d'oxygène, ne dépend pas de la course du récipient compensa-

Leur Et, mais e:;st conçue de façon indépendante de la pressioun.

A cet effet, la tige de valve 29 s'appuie contre une membrane dont la surface, en relation avec les autres forces agissant

sur la valve, est calculée de telle sorte que, lorsque la sur-

pression dru circuit devient inférieure à un niveau prescrit, la membrane 30 est poussée vers le haut par le ressort 31 et

ouvre la valve.

Dans les deux exemples d'exécution, il est assuré que la surpression ne diminue pas dans le système quand on inspire et qu'elle n'augmente pas quand on expire En outre, sur la figure 1, en calculant convenablement les bras de levier en action et l'angle d'attaque du levier, on peut obtenir une

élévation cde pression à la phase d'inspiration et une diminu-

tion de pression à la phase d'expiration Ce principe est

également réalisable dans les appareils respiratoires pro-

tecteurs à air comprimé Le levier ll ou le vérin 26 agissent

alors sur la membrane habituellement utilisée dans ces appa-

reils de telle sortequ'elle est sollicitée dans le sens de l 'ou verture de la valve d'inspiration en liaison fonctionnelle

avec elle.

Les figures 3 à 6 montrent des vérins qui se

distinguent par un débranchement automatique de la surpres-

sion en cas de fuite, donc en cas de pertes excessives de gaz. Le vérin selon les figures 3 et 4 est formé d'un cylindre 40 qui contient deux chambres de pression 41 et 42 Les deux chambres de pression communiquent entre elles par une perforation centrale 43 de la cloison 44 Dans la chambre de pression de droite-41 se trouve un piston 45 de forme creuse Sa tige de piston, de diamètre un peu réduit, e diplanfe i l'ililtérieuir d'un anneau d'étanchéité 46 En

son centre ast guidée de manière à pouvoir coulisser axia-

lement une tigc de poussée 47 qui s'applique par une extré-

mité contre un anneau d'étanchéité 48 du piston tandis que son autre extrémité, tournée vers l'extérieur, porte un déflecteur 49 Le déflecteur 49, dans la position représentée par la figure 3, foime avec l'élargissement radial voisin 50 1.1 du piston 45 un interstice annulaire étroit ouvert vers l'extérieur A son extrémité libre, la tige de poussée 47

présente une plaque de pression réglable 51 qui est en liai-

son fonctionnelle avec l'une des extrémités d'un levier pi-

votant 52 L'autre extrémité de ce levier roule sur le réci- pient compensateur de gaz 8 ou, s'il s'agit d'un appareil Respiratoire protecteur à air comprimé, sur une membrane

correspondante qui est reliée à la valve-d'inspiration.

Dans l'autre chambre de pression 42 est logé le raccordement 53 destiné à l'amenée de gaz sous pression

et à la valve d'admission correspondante 54 La valve d'ad-

mission 54 est montée de manière à pouvoir coulisser, avec son prolongement 55 logé dans le coeur, dans la chambre de pression 42 et présente, du côté frontal tourné vers la cloison 44, un anneau d'étanchéité 56 Par un ressort de

compression 57, elle est poussée vers sa-position fermée.

Le fonctionnement est le suivant:

Quand la valve est dans la position repré-

sentée, la pression du raccordement d'amenée 53 se transmet à la chambre de pression 41 Etant donné que l'anneau d'étanchéité 46 présente un plus grand diamètre que l'anneau d'étanchéité 48, la tige de poussée 47 reste appliquée contre l'anneau d'étanchéité 48, comme représenté, et le piston exerce par l'intermédiaire du levier 52 une force de poussée sur le récipient compensateur de gaz ou la membrane 8 de sorte que l'appareil fonctionne en surpression A

chaque respiration, le piston 45 participe à la course, con-

formément à la multiplication du levier 52.

Dans la chambre de pression 42, la surpression maintient la valve d'admission 54 dans la position de butée vers la gauche qui-est représentée La force du ressort 57 est calculée de telle sorte qu'elle est un peu inférieure à la force qui résulte de la pression et de la surface à l'endroit-du joint 58, o le prolongement 55 traverse la paroi du cylindre

Si, par suite d'une fuite importante, l'élé-

ment 8 appelé ci-après soufflet respiratoire est comprimé au delà d'une certaine mesure,le piston 45 vient s'appliquer contre la paroi intérieure droite de la chambre de pression 41 et la tige de poussée 47 s'écarte du joint 48 Cet état est représenté sur la figure 4 ltant donné que la tige de poussée peut être contournée extérieurement par l'écoulement, les chambres de pression 41 et 42 se désaèrent et le ressort 57 fait coulisser la valve d'admission 54 par la droite, à la position fermée (voir figure 4) Par l'étrangleur disposé dans l'amenée de gaz sous pression 53, il ne peut pas affluer autant d'air ou d'oxygène qu'il s'en échappe vers l'ouverture libérée à l'endroit de l'anneau d'étanchéité 48 Par suite, la

cavité 41 est privée de pression, ce qui fait que l'on peut -

faire fonctionner l'appareil sans surpression.

Seulement lorsque le soufflet -respiratoire 8

se remplit complètement, par actionnement de la valve, de pur-

ge, il pousse la tige de poussée 47 et le piston creux 45 ve-s 3 la gauche jusqu'à ce qu'il bute contre le prolongement

et pousse la valve d'admission 54 vers la droite L'appa-

reil fonctionne alors à nouveau en surpression.

Pour régler exactement le rétablissement de la surpression, le prolongement 55 est réglable à l'intérieur de la valve d'admission 54 Une vis sans tête, ou d'autres guides axiaux, empêchent la valve d'admission 54 de tourner

lors de ce réglage.

Le déflecteur 49 a pour rôle de causer le plus rapidement possible la désaération de la chambre de pression 41 lors que le piston 45 vient s'appliquer contre la paroi de droite du cylindre Par suite, le gaz qui s'échappe agit sur une plus grande surface et assure que la tige de

poussée 47 s'écarte davantage de l'anneau d'étanchéité 48.

Les figures 5 et 6 montrent un vérin similaire.

Pour faciliter la compréhension, les parties qui se correspon-

dent portent les mêmes références.

Le cylindre 40 est subdivisé comme dans l'exem-

ple décrit plus haut en deux chambres de pression 41 et 42; dans la chambre de pression 41 sont disposés le piston et la

valve d'échappement, dans la chambre 42 la valve d'admission.

Mais ici, à la différence de l'exemple précédent, la valve d'échappement n'est pas disposée à l'intérieur du piston mais séparément dans la paroi du cylindre, et le piston 61 est exécuté en une seule pièce En outre, la valve d'admission

54 est reliée à un bouton de traction 62.

Le bouton de traction 62 présente une surface de butée 62 a qui coopère avec un levier pivotant 63 lorsque celui-ci se trouve dans la position de la figure 5 Dans ce cas, la valve d'échappement 60 est maintenue en position fermée par la surpression régnant dans la chambre de pression 41 A son extrémité libre, le levier 63 présente une plaque

de pression 64 qui est réglable relativement au levier 63.

Cette plaque de pression 64 est placée de telle sorte qu'elle n'est pas touchée lors des mouvements normaux du soufflet

respiratoire 8 et donc du piston 61 Si toutefois il se pro-

duit une perte anormalement-grande de gaz, de sorte que le soufflet 8 s'abaisse fortement, le piston 61 bute contre la

plaque de pression 64 et la soulève un peu Par suite, l'ex-

trémité opposée du levier pivotant 63 se déplace vers le bas.

Alors, d'une part la butée de la surface 62 a du bouton de

traction 62 est supprimée et d'autre part la valve d'échappe-

ment 60 s'ouvre La pression qui règne dans la chambre 41 diminue rapidement et la valve d'admission 54 passe à la po-

sition fermée, comme dans l'exemple décrit précédemment Cet

état est représenté par là figure 6.

Quand la fuite est éliminée, le soufflet respiratoire 8 reprend ses positions normales de course Par suite, le piston 61 est à nouveau poussé à l'intérieur de la

chambre de pression 41 jusqu'à ce qu'il atteigne le prolon-

gement de la valve d'admission 54 et ouvre celle-ci La

chambre de pression 41 se remplit alors à nouveau avec sur-

pression et le piston 61 exerce sur le soufflet respiratoire 8 la force nécessaire au fonctionnement en surpression Lors de l'ouverture de la valve d'admission 54, le levier pivotant 63, sous l'action de son ressort 65, saute automatiquement à

la position de blocage contre la surface 62 à.

Etant donné que la valve d'admission 54 est reliée au bouton de traction 62, on peut aussi mettre en route

manuellement le fonctionnement en surpression.

Enfin, la figure 5 montre l'application du vérin à un appareil respiratoire protecteur à air comprimé dont la valve d'inspiration 66 es L incorporée au tuyau à gaz

* sous pressiori 67 de telle sorte qu'elle se ferme par la pres-

sion d'amont De manière en elle-même connue, elle est en liaison fonctionnelle avec le soufflet respiratoire 8, par exemple par le levier oscillant 68 indiqué sur le dessin. Dans cette disposition, on a la possibilité de raccorder

direc Lement à la haute pression l'appareil respiratoire pro-

tecteur et le vérin, donc (le se passer de détendeur En effet,

sur le soufflet 8, les forces se compensent automatiquement.

Les exemples d'exécution des figures 3 à 6 se distinguent par le fait qu'en cas de fuite importante, la eommutation au fonctiorement en dépression s'effectue automatiquement et que, si le soufflet respiratoire 8 est

complètement rempli, le fonctionnemerit en surpression se ré-

tablit automatiquement En même temps, par la géométrie du levier pivotant 52, il est assuré que la pression augmente légèrement lorsqu'on inspire et qu'elle diminue légèrement lorsqu'on expire Le vérin des figures 3 à 6 convient aussi pour remplacer le vérin simple représernté par la figure 2,

de façon que là aussi la régulation de surpression soit au-

tori t Liquemenrit mise hors d'action pour une course limite in-

férieure réglablelc du soufflet, mais que l'appareil permette encore de respirer en fonctionnement normal, la surpression se rétablissant toutefois automatiqement lorsqutune course

limite supérieure réglable est atteinte.

Claims

REVENDICATIONS

1 Appareil respiratoire protecteur conve-

nant au fonctionnement sous une surpression, en particulier un appareil respiratoire protecteur à recyclage dont le tuyau d'expiration est relié au tuyau d'inspiration par l'in-

termédiaire d'un absorbeur de CO 2 et d'un récipient compen-

sateur de gaz à volume variable, le récipient compensateur de gaz étant soumis à une force agissant dans le sens d'une diminution de son volume et cette force étant calculée de façon telle qu'elle engendre dans le récipient compensateur

de gaz une élévation de pression suffisant à assurer la sur-

pression désirée dans le circuit respiratoire, une bouteille de gaz comprimé contenant principalement de l'oxygène étant reliée au tuyau d'inspiration par l'intermédiaire d'au moins un tuyau, appareil caractérisé en ce que la force est engendrée par un vérin ( 13, 26,40, 45, 61) relié à la pression de la

bouteille ou à la moyenne pression.

2 Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que le vérin ( 13, 26, 40, 45, 61) agit sur le récipient compensateur de gaz ( 8) par l'intermédiaire d'un levier ( 11, 52) monté de façon pivotante et dont la géométrie, en ce qui concerne les bras de levier en action et leurs

angles d'attaque, est choisie de façon telle que la force agis-

sant sur le récipient compensateur de gaz ( 8) augmente lors-

qu'il se vide et diminue lorsqu'il se remplit.

3 Appareil selon l'une des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que le vérin ( 40, 45, 61) présente

une valve d'échappement ( 47, 60) qui s'ouvre lorsque le pis-

ton ( 45, 61) dépasse une certaine position de course, de sorte que la pression au-dessus du piston ( 45, 61) diminue

et que l'amenée d'agent de pression est ensuite bloquée.

4 Appareil selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'amenée d'agent de pression au vérin s'effectue en passant par une valve

d'admission ( 54) qui est sollicitée dans le sens de l'ouvertu-

re par la pression régnant sur le piston ( 45, 61) et dans le sens de la fermeture par la pression régnant dans le tuyau

d'amenée ( 53).

Appareil selon l'une quelconque des re- vendications I à 4, caractérisé en ce que le vérin présente deux chambres de pression ( 41, 42), le piston ( 45, 61) étant disposé dans l'une ( 41) et la valve d'admission ( 54) dans l'autre ( 42), de sorte qu'elle ouvre ou ferme une ouverture centrale de valve ( 43) de la cloison ( 44) séparant les deux

chambres de pression, ( 41,42).

6 Appareil selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que la valve d'admission ( 54) présente un pro-

longement ( 55) traversant l'ouverture ( 43) de la cloison

pour l'établissement automatique de la surpression.

7 Appareil selon l'urequelconque des re-

vendications 4 à 6 caractérisé en ce que la valve d'admission ( 54) peut être bloquée dans la position ouverte par un verrou ( 63) qui, de son côté, est libéré de la position de blocage par la tige de piston ( 61), lorsqu'une certaine position de course est dépassée, pour mettre automatiquement hors

d'action la surpression.

8 Appareil selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que le verrou ( 63), lorsqu'il est libéré de

la position de blocage, ouvre la valve d'échappement ( 60).

9 Appareil selon l'une quelconque des re-

vendications 4 à 8, caractérisé en ce que la valve d'admission ( 54) est maintenue dans la position ouverte par le fait que

les surfaces de pression en action sont convenablement cal-

culées.

ID Appareil selon l'une quelconque des re-

vendications 4 à 6, caractérisé en ce que la valve d'échappe-

ment est conçue sous la forme d'une tige de poussée ( 47), pouvant coulisser axialement dans le piston ( 45) de forme creuse, et coopérant avec un siège ( 48) disposé dans l'alésage

du piston, en ce que la tige de poussée ( 47)peut être contour-

née par l'écoulement et en ce que ce contournement est dirigé

sur un déflecteur ( 49) disposé sur la tige de poussée, pra-

tiquement dirigé radialement et qui forme avec l'extrémité extérieure ( 50) du piston un interstice annulaire étroit

quand la tige de poussée ( 47) s'applique contre le siège ( 48).

253134 1

11 Appareil -selon l'une quelconque des revendic(:atl io; I à, sous O; f; lormle ' pareil(' I eii l a i r llmplr i é, caractérisé en ce qu'au-lieu du récipient compensa Leur de gaz ( 13);l i Prévut de manière cir e llemême (connue un;nou Ffr Ir ou une membrane et en ce que ce soufflet ou cette membrane sont soumis à la force nécessaire pour augmenter la pression

dans le circuit respiratoire.

12 Appareil selon la revendication 1 l, dans

lequel le soufflet ou la-membrane sont en liaison fonction-

nelle avec une valve d'inspiration se fermant sous la pression

d'amont, appareil caractérisé en ce que la valve d'inspira-

tion ( 66) aussi bien que le vérin ( 40,-61) sont raccordés

à la pression de la bouteille pour commander la surpression.

13 Appareil selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 12, dans lequel un ressort sert à engendrer la.force à la place du vérin, caractérisé en ce que le ressort agit sur le récipient compensateur de gaz, le soufflet ou la membrane ( 8)par l'intermédiaire d'un levier ( 11) monté de façon pivotan Le et en ce que la géométrie du levier, en ce qui concerne les bras de levier en action et leur angle d'attaque, est choisie de façon telle que lorsque le récipient compensateur de qaz se vide ou lorsque-le soufflet ou la membrane coulisse, à la phase d'inspiration, la force augmente ou du moins reste constante-, tandis que lorsque le récipient compensateur de gaz ( 8) se remplit ou lorsque le soufflet ou la membrane coulissent à la phase d'expiration, la force

diminue ou du moins reste constante.