FR2777859A1 - Stabilized autonomous diving suit - Google Patents

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Abstract

The compressor (59) takes in air above the water and returning spent air is exhaled using a one way tubing system in the same way. The propulsion unit (60) allows the compressor to follow the diver, so that the compressor is not tugged

Description

-1- La présente invention concerne un dispositif portable pour maintenir-1- The present invention relates to a portable device for maintaining

automatiquement,sans qu'il soit necessaire de le tracter, a la verticale de l'utilisateur un  automatically, without the need to tow it, vertically from the user a

systeme d'alimentation en air comprimé pour plongeurs sous-marins.  compressed air supply system for scuba divers.

Les plongées sous marines de longue durée sont traditionnellement effectueés soit en utilisant des bouteilles d'air comprimé a haute pression(environ 200bars) soit en utilisant  Long-term scuba diving is traditionally carried out either using high pressure compressed air cylinders (around 200bars) or using

du matériel lourd embarqué avec assistance en surface.  heavy equipment on board with surface assistance.

Le dispositif selon l'invention peut etre mis en oeuvre et utilisé par une personne seule sans embarcation et permet de respirer sous l'eau en évoluant librement pendant Plusieures heures,sans qu'il soit necessaire d'utiliser des bouteilles d'air comprimé a haute pression.II comporte en effet une installation électrique alimentant électriquement un compresseur d'air qui aspire l'air en surface et le refoule a une pression suffisante pour que le plongeur puisse respirer confortablement, de plus l'installation électrique alimente électriquement un moteur de propulsion a hélice qui maintien automatiquement  The device according to the invention can be implemented and used by a single person without a boat and allows breathing underwater while moving freely for several hours, without the need to use compressed air bottles at It has an electrical installation electrically supplying an air compressor which draws in air from the surface and delivers it at a pressure sufficient for the diver to breathe comfortably, moreover the electrical installation supplies an electric motor propeller propulsion which maintains automatically

le compresseur a la verticale du plongeur.  the compressor is vertical to the plunger.

Selon des modes particuliers de réalisation: -le flotteur peut supporter un système de propulsion a hélice monté sur un pivot -le démarrage du moteur de propulsion peut etre commander par un aimant situé dans une roue -le démarrage du compresseur peut etre commander par un pressostat Les dessins annexés illustrent la présente invention appelée scaphandre semi-autonome stabilisé: Le scaphandre semi-autonme stabilisé comporte en effet une chambre de compression représentée en coupe par la figure 2, un propulseur autodirectionnel représenté en coupe par les figures 3 et 4,une double conduite d'air flexible représentée en coupe par la figure  According to particular embodiments: -the float can support a propeller propeller system mounted on a pivot -the start of the propulsion motor can be controlled by a magnet located in a wheel -the start of the compressor can be controlled by a pressure switch The accompanying drawings illustrate the present invention called stabilized semi-autonomous diving suit: The stabilized semi-autonomous diving suit indeed has a compression chamber shown in section in FIG. 2, a self-steering thruster shown in section in Figures 3 and 4, a double flexible air duct shown in section in the figure

5,un harnais de plongée représenté en coupe par la figure 6.  5, a diving harness shown in section in FIG. 6.

En référence a ces dessins, le scaphandre semi-autonome stabilisé comporte un compresseur(l)qui,lorsque l'interrupteur(53)et le contact de pressostat(42) sont fermés, aspire l'air exterieur par la conduite d'aspiration(2) et le refoule sous pression dans le flotteur(3) puis dans le pivot (9).L'air comprimé accède a l'embout buccal(52) en passant  With reference to these drawings, the stabilized semi-autonomous diving suit comprises a compressor (l) which, when the switch (53) and the pressure switch contact (42) are closed, sucks in the outside air through the suction pipe ( 2) and pressurizes it back into the float (3) then into the pivot (9). The compressed air reaches the mouthpiece (52) by passing

par la conduite(55)puis par la conduite(37)puis la conduite(48) puis le détendeur(4).  by the line (55) then by the line (37) then the line (48) then the regulator (4).

L'air expiré est acheminé de l'embout buccal(52) vers la surface en passant par la  The exhaled air is routed from the mouthpiece (52) to the surface through the

conduite(49)puis la conduite (38)puis la conduite(56)puis le clapet(7). Le pivot (9).  line (49) then line (38) then line (56) then valve (7). The pivot (9).

pénettre dans le flotteur (3) en étant maintenu par le support (5).Le pivot (9) étant maintenu dans le support(5) par un jeu de billes (10) placées dans les gorges (11) et (12) pivote indépendament du flotteur(3)dès que le plongeur change de direction.La roue maitresse(13) peut pivoter sur son arbre (32)lui-meme fixé au pivot(9).Au repos, l'aimant  enter the float (3) while being held by the support (5). The pivot (9) being held in the support (5) by a set of balls (10) placed in the grooves (11) and (12) pivots independent of the float (3) as soon as the diver changes direction. The master wheel (13) can pivot on its shaft (32) itself fixed to the pivot (9). At rest, the magnet

(17) est en position haute de la roue(13) et le collier de fixation (18)en position basse.  (17) is in the high position of the wheel (13) and the fixing collar (18) in the low position.

-2- La double conduite d'air flexible(61) sert de liaison entre l'anneau de fixation (18) et le  -2- The double flexible air line (61) serves as a connection between the fixing ring (18) and the

harnais de plongée (62) et transmet les mouvements du plongeur a la roue maitresse(13).  diving harness (62) and transmits the movements of the diver to the master wheel (13).

Lorsque la chambre de compression(59) s'éloigne de la verticale du plongeur,la roue maitresse (13),etant reliée par le collier de fixation(18) au harnais de plongée (62), effectue un mouvement de rotation,ceci a pour effet d'amener 1'aimant(17) face au recepteur (21), situé dans le support (28).Le recepteur(21)se ferme sous l'effet magnétique de l'aimant(17),mettant ainsi sous tension le contacteur puissance(57)du moteur(16) de propulsion.Le moteur(16)démarre et fait tourner l'hélice (22). La rotation de l'hélice(22) fait se mouvoir la chambre de compression(59) et tend a la ramener a la verticale du plongeur.Pendant la progression de la chambre de compression(59),la roue maitresse(13) tourne dans le sens inverse,l'aimant(17) remonte vers sa position initiale,le recepteur(21) s'ouvre,le moteur(l16) s'arrete et retrouve sa position initiale lorsque la chambre de compression(59) est a la verticale du plongeur.Un variateur (54) peut etre inclus dans le circuit électrique pour faire varier la vitesse de rotation du moteur (16) en fonction de la position de la chambre de compression (59) par rapport a la verticale du plongeur. le moteur(16),l'hélice (22)et le récepteur(21) éxistants en doubles (16a),(22a) et (21 a) dans des positions opposées par rapport a l'axe du pivot(9),la chambre de compression(59) rejoindra la verticale du plongeur quelque soit la direction  When the compression chamber (59) moves away from the vertical of the plunger, the master wheel (13), being connected by the fixing collar (18) to the diving harness (62), performs a rotational movement, this has to bring the magnet (17) in front of the receiver (21), located in the support (28). The receiver (21) closes under the magnetic effect of the magnet (17), thus putting under tension the power switch (57) of the propulsion engine (16). The engine (16) starts and turns the propeller (22). The rotation of the propeller (22) causes the compression chamber (59) to move and tends to bring it vertical to the plunger. During the progression of the compression chamber (59), the main wheel (13) rotates in in the opposite direction, the magnet (17) rises to its initial position, the receiver (21) opens, the motor (116) stops and returns to its initial position when the compression chamber (59) is vertical A variator (54) can be included in the electrical circuit to vary the speed of rotation of the motor (16) as a function of the position of the compression chamber (59) relative to the vertical of the plunger. the motor (16), the propeller (22) and the receiver (21) existing in duplicates (16a), (22a) and (21a) in opposite positions relative to the axis of the pivot (9), the compression chamber (59) will join the vertical of the plunger whatever the direction

prise par ce dernier.taken by the latter.

Selon une variante illustrée par la figure 8,le pivot (9) peut supporter un ensemble de roues composée d'une roue maitresse(13a),d'une roue de transmition(14) et d'une roue motrice(1l5) placées dans un meme plan vertical sous le pivot(9).Au repos le moteur (16) et l'aimant(17)sont dans l'axe vertical du pivot(9),Lorsque la chambre de compression (59) s'éloigne de la verticale du plongeur, la roue maitresse (13),étant reliée par le collier de fixation(l18) au harnais de plongée (62), effectue un mouvement de rotation.La rotation de la roue maitresse(13) entraine la rotation de la roue de transmition(14) dans le sens opposé. La rotation de la roue de transmition(14) entraine la rotation de la roue motrice (15) dans le sens opposé,donc dans le meme sens que la rotation de la roue maitresse (13). Ceci a pour effet d'amener l'arbre(33) du moteur(16) a la position horizontale.Dans cette position, la roue maitresse(l13) n'est plus en contact avec la roue de transmition(l14) et le rouleau fou (20) de la roue de transmition(14) est en contact avec la roue maitresse (13).Ie rouleau fou(20) tourne sous l'action de la roue maitresse(13)permettant ainsi a la roue de transmition(14) de rester immobile,et donc de maintenir la position horizontale du moteur(16) de propulsion.Pendant la progression du flotteur(3) les roues tournent en sens inverse et retrouvent leurs position initiales de repos a la verticale du plongeur.La double conduite d'air flexible(61) est reliée au propulseur autodirectionnel(60) par les raccords étanches(35)et(39)et au harnais de plongée(62) par les raccords (40)et (58). La double  According to a variant illustrated in FIG. 8, the pivot (9) can support a set of wheels composed of a master wheel (13a), a transmission wheel (14) and a driving wheel (1l5) placed in the same vertical plane under the pivot (9). At rest the motor (16) and the magnet (17) are in the vertical axis of the pivot (9), When the compression chamber (59) moves away from the vertical of the plunger, the master wheel (13), being connected by the fixing collar (l18) to the diving harness (62), performs a rotational movement. The rotation of the master wheel (13) causes the rotation of the wheel transmission (14) in the opposite direction. The rotation of the transmission wheel (14) causes the rotation of the drive wheel (15) in the opposite direction, therefore in the same direction as the rotation of the main wheel (13). This has the effect of bringing the motor shaft (33) (16) to the horizontal position. In this position, the master wheel (l13) is no longer in contact with the transmission wheel (l14) and the roller. idler (20) of the transmitting wheel (14) is in contact with the master wheel (13). The idler roller (20) rotates under the action of the master wheel (13) thus allowing the transmitting wheel (14 ) to remain stationary, and therefore to maintain the horizontal position of the propulsion motor (16). During the progression of the float (3) the wheels turn in opposite directions and return to their initial rest position in the vertical position of the plunger. flexible air (61) is connected to the self-propelling thruster (60) by the watertight fittings (35) and (39) and to the diving harness (62) by the fittings (40) and (58). The double

conduite d'air flexible(61)assure le transfert de l'air comprimé et de l'air expiré.  flexible air line (61) transfers compressed air and exhaled air.

-3- Le compensateur de houle(36)se tend et se détend sous l'effet des mouvements verticaux de la surface de l'eau, permettant ainsi au harnais de plongee(62) de rester stable.Le harnais de plongée(62) peut etre fixé sur le plongeur.Le pressostat(42)commande le démarrage du compresseur(1) en fonction de la pression régnant autour du plongeur et régule ainsi la pression de l'air comprimé en fonction de la profondeur a laquelle se situe le plongeur.Le clapet antiretour(46) n'autorise le passage de l'air que de l'embout  -3- The swell compensator (36) stretches and relaxes under the effect of the vertical movements of the surface of the water, thus allowing the diving harness (62) to remain stable. The pressure switch (42) controls the start of the compressor (1) according to the pressure prevailing around the plunger and thus regulates the pressure of the compressed air depending on the depth at which the plunger is located. The non-return valve (46) allows the passage of air only from the nozzle

buccal(52) vers la conduite (49).Le clapet (7) interdit l'entrée d'eau dans la conduite(56).  mouth (52) towards the pipe (49). The valve (7) prevents water from entering the pipe (56).

Les figures 1 a 8 illustrent le mode de fonctionnement du scaphandre selon l'invention.  Figures 1 to 8 illustrate the operating mode of the diving suit according to the invention.

A titre d'exemple non limitatif: le scaphandre semi-autonome stabilisé aura une masse de l'ordre de cinq kilogrammes et pourra etre contenu, une fois plié,dans un volume de  By way of nonlimiting example: the stabilized semi-autonomous diving suit will have a mass of the order of five kilograms and may be contained, when folded, in a volume of

l'ordre de cent-vingt-cinq décimètres cubes.  one hundred and twenty-five cubic decimetres.

La présente invention est particulièrement destinée a la pratique de la plongée subaquatique pendant plusieures heures a une profondeur préconisée,mais non  The present invention is particularly intended for the practice of underwater diving for several hours at a recommended depth, but not

limitative,comprise entre un mètre et dix mètres sous la surface de l'eau.  limiting, between one meter and ten meters below the surface of the water.

-4--4-

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Dispositif portable pour maintenir automatiquement,sans qu'il soit necessaire de le tracter, a la verticale de l'utilisateur un systeme d'alimentation en air comprimé pour plongeurs sous-marins caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de compression (59),un propulseur autodirectionnel(60),une double conduite d'air flexible(61),un harnais de plongée(62). Un compresseur(l) aspire l'air en surface et le refoule a une pression suffisante pour que le plongeur puisse respirer confortablement,de plus un moteur(16) de propulsion a hélice(22) maintien automatiquement le compresseur a la verticale du plongeur. Lorsque l'interrupteur(53)et le contact de pressostat(42) sont fermés,le compresseur(1) aspire l'air exterieur par la conduite d'aspiration(2) et le refoule sous pression dans le flotteur(3) puis dans le pivot (9). L'air comprimé accède a l'embout buccal(52) en passant par la conduite(55)puis par la conduite (37)puis par la conduite (48) puis par le détendeur(4). L'air expiré est acheminé de l'embout buccal(52) vers la surface en passant par la conduite(49)puis la conduite (38)puis la conduite (56)  1) Portable device for automatically maintaining, without the need to tow it, vertical to the user, a compressed air supply system for underwater divers characterized in that it comprises a compression chamber ( 59), a self-steering thruster (60), a flexible double air line (61), a diving harness (62). A compressor (1) sucks in air from the surface and delivers it at a pressure sufficient for the plunger to breathe comfortably, moreover a propeller propulsion motor (16) automatically keeps the compressor vertical to the plunger. When the switch (53) and the pressure switch contact (42) are closed, the compressor (1) sucks outside air through the suction line (2) and discharges it under pressure into the float (3) then into the pivot (9). Compressed air accesses the mouthpiece (52) via the line (55) then through the line (37) then through the line (48) then through the regulator (4). The exhaled air is sent from the mouthpiece (52) to the surface via the line (49) then the line (38) then the line (56) puis le clapet (7).then the valve (7). 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pivot (9) pénettre dans le flotteur(3)en étant maintenu par le support (5)..Le pivot (9) étant maintenu dans le support(5) par un jeu de billes (10) placées dans les gorges (11) et (12) pivote  2) Device according to claim 1 characterized in that the pivot (9) penetrate into the float (3) while being held by the support (5) .. The pivot (9) being held in the support (5) by a game balls (10) placed in the grooves (11) and (12) pivots indépendament du flotteur(3)dès que le plongeur change de direction.  independently of the float (3) as soon as the diver changes direction. 3)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la roue maitresse (13) peut pivoter surson arbre (32) lui-meme fixé au pivot(9).Au repos, l'aimant (17)est en  3) Device according to claim 1 characterized in that the master wheel (13) can pivot on its shaft (32) itself fixed to the pivot (9). At rest, the magnet (17) is in position haute sur la roue maitresse (13)et le collier de fixation (18) en position basse.  high position on the master wheel (13) and the fixing collar (18) in the low position. La double conduite d'air flexible(61) sert de liaison entre l'anneau de fixation (18) et le  The flexible double air duct (61) serves as a connection between the fixing ring (18) and the harnais de plongée (62) et transmet les mouvements du plongeur a la roue maitresse(13).  diving harness (62) and transmits the movements of the diver to the master wheel (13). Lorsque la chambre de compression(59) s'éloigne de la verticale du plongeur,la roue maitresse (13),étant reliée par le collier de fixation(18) au harnais de plongée (62), effectue un mouvement de rotation. Ceci a pour effet d'amener l'aimant (17) face au recepteur (21),situé dans le support (28).Le recepteur(21)se ferme sous l'effet magnétique de l'aimant(1 7),mettant ainsi sous tension le contacteur puissance(57)du moteur(l 6) de propulsion.Le moteur(16)démarre et fait tourner l'hélice (22). La rotation de l'hélice(22) fait se mouvoir la chambre de compression(59) et tend a la ramener a la verticale du plongeur.Pendant la progression de la chambre de compression(59),la roue maitresse(13) tourne dans le sens inverse, l'aimant (17) remonte vers sa position initiale,le recepteur(21) s'ouvre,le moteur(16) s'arrete et retrouve sa position initiale lorsque la chambre de compression (59) est a la verticale du plongeur.Le moteur(16), l'hélice (22)et le récepteur(21) éxistants en doubles (16a),(22a) et (21a) dans des positions opposées par rapport a l'axe du pivot(9),la chambre de compression(59)  When the compression chamber (59) moves away from the vertical of the plunger, the master wheel (13), being connected by the fixing collar (18) to the diving harness (62), performs a rotational movement. This has the effect of bringing the magnet (17) in front of the receiver (21), located in the support (28). The receiver (21) closes under the magnetic effect of the magnet (1 7), putting thus energized the power switch (57) of the propulsion engine (16). The engine (16) starts and turns the propeller (22). The rotation of the propeller (22) causes the compression chamber (59) to move and tends to bring it vertical to the plunger. During the progression of the compression chamber (59), the main wheel (13) rotates in in the opposite direction, the magnet (17) rises to its initial position, the receiver (21) opens, the motor (16) stops and returns to its initial position when the compression chamber (59) is vertical The plunger (16), propeller (22) and receiver (21) existing in duplicate (16a), (22a) and (21a) in opposite positions relative to the axis of the pivot (9) , the compression chamber (59) rejoindra la verticale du plongeur quelque soit la direction prise par ce dernier.  will join the vertical of the diver whatever the direction taken by the latter. -5--5- REVENDICATIONS 4)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pivot (9) peut supporter un ensemble de roues composé d'une roue maitresse(13a), d'une roue de transmition(14) et d'une roue motrice(15) placées dans un meme plan vertical sous le pivot(9).Au repos le moteur (16)et l'aimant(l 7)sont dans l'axe vertical du pivot(9),Lorsque la chambre de compression(59) s'éloigne de la verticale du plongeur, la roue maitresse (13),étant reliée par le collier de fixation( 18) au harnais de plongée (62),effectue un mouvement de rotation.La rotation de la roue maitresse(13) entraine la rotation de la roue de transmition(14) dans le sens opposé.La rotation de la roue de transmition(14) entraine la rotation de la roue motrice (15) dans le sens opposé,donc dans le meme sens que la rotation de la roue maitresse (13).Ceci a pour effet d'amener l'arbre(33) du moteur(16) a la position horizontale.Dans cette position, la roue maitresse(13) n'est plus en contact avec la roue de transmition(14) et le rouleau fou (20) de la roue de transmition(l14) est en contact avec la roue maitresse (13).le rouleau fou(20) tourne sous l'action de la roue maitresse(13)permettant ainsi a la roue de transmition(14) de rester immobile,et donc de  4) Device according to claim 1 characterized in that the pivot (9) can support a set of wheels composed of a master wheel (13a), a transmission wheel (14) and a drive wheel (15) placed in the same vertical plane under the pivot (9). At rest the motor (16) and the magnet (l 7) are in the vertical axis of the pivot (9), When the compression chamber (59) s' away from the vertical of the plunger, the master wheel (13), being connected by the fixing collar (18) to the diving harness (62), performs a rotational movement. The rotation of the master wheel (13) causes the rotation of the transmission wheel (14) in the opposite direction. The rotation of the transmission wheel (14) causes the rotation of the drive wheel (15) in the opposite direction, therefore in the same direction as the rotation of the main wheel (13) .This has the effect of bringing the motor shaft (33) (16) to the horizontal position. In this position, the master wheel (13) is no longer in contact with the transmission wheel (14). ) and the idler roller (20) of the transmission wheel (l14) is in contact with the master wheel (13). the idler roller (20) rotates under the action of the master wheel (13) thereby allowing the transmition (14) to remain still, and therefore to maintenir la position horizontale du moteur(16) de propulsion.  maintain the horizontal position of the propulsion motor (16). Pendant la progression du flotteur(3) les roues tournent en sens inverse et retrouvent  During the progression of the float (3) the wheels turn in opposite directions and find leurs position initiales de repos a la verticale du plongeur.  their initial rest positions vertically to the plunger. )Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérise en ce que un variateur (54) peut etre inclus dans le circuit électrique pour faire varier la vitesse de rotation du moteur (16) en fonction de la position de la chambre de compression (59)  ) Device according to claim 1 or claim 3 characterized in that a variator (54) can be included in the electrical circuit to vary the speed of rotation of the motor (16) as a function of the position of the compression chamber (59 ) par rapport a la verticale du plongeur.  with respect to the vertical of the diver. 6)Dispositif selon la revendication 1 caractérise en ce que La double conduite d'air flexible(61) est reliée au propulseur autodirectionnel(60) par les raccords étanches(35)et(39)et au harnais de plongée(62) par les raccords (40)et (58). La double conduite d'air flexible(61) assure le transfert de l'air comprimé et de l'air expiré.Le compensateur de houle(36)se tend et se détend sous l'effet des mouvements verticaux de la surface de l'eau, permettant ainsi au harnais de plongée(62) de rester stable.Le hamrnais de plongée(62) peut etre fixé sur le plongeurLe pressostat(42) commande le démarrage du compresseur(1) en fonction de la pression régnant autour du plongeur et régule ainsi la pression de l'air comprimé en fonction de la profondeur a laquelle se situe le plongeur.Le clapet antiretour(46) n'autorise le passage de l'air que de l'embout buccal(52) vers la conduite(49).Le clapet (7) interdit l'entrée d'eau dans la  6) Device according to claim 1 characterized in that the flexible double air line (61) is connected to the self-steering thruster (60) by the watertight connections (35) and (39) and to the diving harness (62) by the fittings (40) and (58). The double flexible air line (61) transfers the compressed air and the exhaled air.The swell compensator (36) tightens and relaxes under the effect of the vertical movements of the surface of the water, thus allowing the diving harness (62) to remain stable. The diving harness (62) can be fixed on the plunger The pressure switch (42) controls the starting of the compressor (1) according to the pressure prevailing around the plunger and Thus regulates the pressure of the compressed air as a function of the depth at which the plunger is situated. The non-return valve (46) allows the passage of air only from the mouthpiece (52) towards the pipe (49 The valve (7) prevents water from entering the conduite (56).driving (56).
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