Appareil respiratoire La présente invention a pour objet un appa reil respiratoire notamment destiné à la respi ration sous l'eau.
On connaît déjà des appareils permettant la respiration sous l'eau et comprenant des bou teilles, une connexion respiratoire comportant un masque facial ou une pièce buccale, et des moyens pour connecter lesdites bouteilles à la connexion respiratoire et destinés à permettre à un plongeur de respirer. Une soupape de demande d'un type que nous avons décrit ailleurs peut être prévue entre la connexion respiratoire et la bouteille d'air pour comman der le courant d'air et la pression selon la pro fondeur à laquelle se trouve le plongeur et, par conséquent, selon les nécessités respiratoires.
Un but de la présente invention est de prévoir des moyens visuels pour indiquer au plongeur quand la pression dans les bouteilles d'air com primé tombe au-dessous d'une valeur fixée à l'avance.
L'appareil respiratoire objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une bouteille de gaz, une connexion respiratoire, des moyens pour connecter la bouteille à la connexion respi ratoire, et des moyens pour indiquer que la bou teille doit être remplie, ces derniers moyens étant actifs seulement quand la pression dans la bouteille tombe au-dessous d'une valeur fixée à l'avance. Les moyens indicateurs sont de préférence visuels. Si l'appareil respiratoire est destiné à être utilisé sous l'eau, ces moyens indicateurs peuvent comprendre un courant de bulles d'air s'élevant d'une tuyère immédiatement en avant des yeux du plongeur.
La tuyère peut être connectée fonctionnellement à une soupape indicatrice de pression comprenant un piston" forcé contre un siège de soupape quand la pres sion dans la bouteille dépasse une valeur déter minée, et poussé par un ressort en position d'ouverture de la soupape quand la pression dans la bouteille tombe au-dessous de ladite valeur pour permettre un courant limité d'air vers ladite tuyère. On peut utiliser des moyens visuels autres qu'un courant de bulles.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe d'une partie de l'ap pareil.
La fig. 2 est une coupe par la ligne A-A de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'un moyen indicateur. Dans la forme d'exécution représentée, l'ap pareil respiratoire comprend des moyens indica teurs visuels et une combinaison d'une soupape de réduction, d'une soupape d'échappement et d'un robinet en-hors , destinés à être connec- tés à une paire de bouteilles 1 et 2 d'air com primé, montées côte à côte sur une structure agencée pour être fixée sur le dos du plongeur. Le col de chaque bouteille est fixé de manière étanche aux fluides à une tubulure qui s'étend entre les bouteilles 1 et 2 et les relie l'une à l'autre. Une tuyère de charge d'un type connu (non représentée) est prévue.
La tubulure comprend une pièce cylin drique 3 présentant un bossage à chaque extré mité, une bouteille étant fixée sur chaque bos sage. Un conduit 4 s'étendant axialement dans une paroi de la pièce cylindrique 3 communique à une de ces extrémités, avec un trou ménagé dans l'un des bossages, 5, et communiquant avec l'intérieur de la bouteille 2, et à l'autre extrémité avec un passage 6 communiquant à travers l'autre bossage 7, avec l'intérieur de la bouteille 1. Ce passage 6 communique aussi avec l'intérieur de la pièce cylindrique 3, près d'une extrémité de cette pièce.
Ladite extrémité présente une pièce de ferme ture 8 comportant un passage d'air 9 s'étendant de part en part pour conduire à une soupape de demande (non représentée). La pièce cylin drique 3 comprend, entre ses extrémités, un épaulement intérieur annulaire 10. Un disque 11 solidaire d'un manchon 12 bute contre une face de l'épaulement 10, le manchon 12 s'étendant axialement depuis la périphérie interne du disque vers la pièce de fermeture 8.
Près du disque 11, le manchon 12 présente une pluralité de trous 13 disposés radialement. Une pièce de soupape tubulaire 14 est susceptible de glisser sur le manchon 12 et constitué une soupape d'entrée, une de ses extrémités 15 étant chanfreinée pour se poser sur une rondelle de siège élastique 16 montée contre le disque annulaire 11. L'autre extrémité de la pièce de soupape 14 présente un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur de la première extrémité et est susceptible de glisser de manière étanche aux fluides dans un passage 17 conduisant au passage 9 dans ladite pièce de fermeture 8. Un ressort de retour hélicoïdal 18 est disposé entre la pièce de soupape 14 et l'ex trémité du passage 17.
Une chambre annulaire 19 formée entre la soupape d'entrée 14 et la pièce cylindrique 3 constitue une chambre à haute pression connectée par le passage 6 et le conduit 4 aux bouteilles d'air 1 et 2. Un épaule ment 20 sur la pièce de soupape 14, formé par une réduction du diamètre de cette pièce, pré sente la même largeur radiale que l'extrémité chanfreinée 15. La soupape d'entrée est ainsi équilibrée.
Un piston annulaire 21 est susceptible de glisser de manière étanche aux fluides dans l'in térieur de la pièce cylindrique 3 formant une chambre de commande, de l'autre côté de l'épaulement 10, et présente une tige tubulaire 22 s'étendant à travers le manchon 12, son extré mité butant contre la face intérieure de l'épaule ment 20 de la pièce 14. Le côté du piston annu laire 21 éloigné de la tige 22 forme un siège de soupape d'échappement 23 dont le diamètre effectif est plus petit que le diamètre extérieur du piston annulaire 21. Une butée 24 sur le piston 21 est agencée pour venir en contact avec un arrêt 25 dans la pièce cylindrique 3, afin de limiter le mouvement du piston.
La tige tubu laire 22 présente des trous radiaux 26 commu niquant avec les trous 13 percés dans le man chon 12. Ce côté de l'épaulement annulaire 10 est connecté à l'atmosphère par une lumière 27, et une fourrure 28 montée dans la pièce cylin drique 3 coopère avec un piston 29 susceptible de glisser dans cette fourrure, une extrémité du piston 29 comprenant une pièce de fermeture 30 de la soupape d'échappement, agencée pour s'appuyer contre le siège de soupape 23. L'ex trémité du piston 29 éloignée de la soupape d'échappement comprend une jupe axiale 31, et une extrémité d'une tige de commande 32 est susceptible de glisser dans cette jupe. Un léger ressort hélicoïdal 33 est disposé entre le piston 29 et l'extrémité voisine de la tige de commande 32.
Deux guides de ressort 34, 35 sont montés à glissement sur la tige de commande 32, l'un étant agencé pour buter contre l'extrémité de la jupe du piston 29 et l'autre pour entrer en contact avec une butée fixée à la tige de com mande 32. Un ressort de retour principal 36 est monté entre les deux guides 34 et 35.
L'extrémité de la tige de commande 32 éloignée de la soupape d'échappement est filetée et s'étend de manière étanche aux fluides à travers une pièce de fermeture 37 montée à l'extrémité de la pièce cylindrique 3 éloignée de la soupape d'entrée 14. L'extrémité de la tige de commande 32 se prolonge à l'extérieur de la pièce 3 et présente une partie carrée coopérant avec un bouton de manoeuvre 38 à rainures.
Le bossage 7 de la tubulure, qui présente déjà le passage 6 connectant la bouteille 1 à la chambre à haute pression 19, présente égale ment un passage axial 19, pratiquement central, dont le fond communique, par un siège de soupape annulaire 40, avec le passage 17 dans la pièce de fermeture adjacente 8. Un bouchon 41 est monté de manière étanche aux fluides à l'extrémité ouverte du passage 39 et un piston 42 est susceptible de glisser de manière étanche aux fluides dans le bouchon 41 et de pénétrer dans la bouteille 1. L'autre extrémité du piston 42 constitue une pièce de fermeture de soupape agencée pour coopérer avec le siège de soupape 40, de manière à former une soupape indicatrice de pression. Un ressort 43 est disposé de manière à pousser le piston 42 dans le sens de l'ouverture de la soupape.
Une pièce buccale 44 (fig. 3) de l'appareil respiratoire comprend une pièce creuse en caoutchouc qui doit être placée dans la bouche du plongeur, et une pièce 45 en forme générale de T partant de ladite pièce creuse. Une branche du T est connectée à un tuyau flexible 46 agencé pour passer d'un côté de la tête du plongeur jusqu'à la soupape de demande (non représentée) disposée à l'arrière du cou du plongeur, et l'autre branche du T est connectée à un autre tuyau flexible 47 agencé pour passer de l'autre côté de la tête du plongeur jusqu'à la soupape d'échappement fixée à la soupape de demande.
La pièce en T 45 comprend une courte tuyère 48 munie d'un orifice à jet, cet orifice étant disposé verticalement quand la pièce buccale 44 est en place, et placé pratiquement dans le plan du nez du plongeur. La tuyère 48 est connectée par un tuyau 49 au passage 39 logeant la soupape indicatrice de pression dans le bossage 7 de la tubulure. Quand l'appareil est porté par un plongeur, il fonctionne de la manière suivante. Le bouton de manoeuvre 38 est tourné librement jusqu'à ce que le guide de ressort 34 bute contre la jupe 31 du piston 29, après quoi le ressort agit directement sur le piston 29.
La charge due au ressort sur le piston 29 déplace le piston 21 vers l'épaulement annulaire 10, la tige tubu laire 22 du piston 21 déplaçant la pièce de soupape tubulaire 14 contre son ressort 18, de sorte que l'extrémité chanfreinée 15 s'éloigne de la rondelle de siège élastique 16, ce qui découvre les trous 13 dans le manchon 12. La chambre à haute pression 19 est connectée aux bouteilles d'air 1 et 2 et en conséquence de l'air sous pression s'écoule par le manchon 12 et la tige tubulaire 22, et de là à travers la pièce de ferme ture 8 vers la soupape de demande. Cet air est livré au plongeur quand ce dernier le désire.
L'air sous pression passe aussi entre la tige tubulaire 22 et le manchon 12 et agit sur la face du piston annulaire 21, tendant à déplacer ce -.. piston vers le bouton de maneeuvr-39--contre la force exercée--par la pression sur son autre face. La pression agit également sur la surface effective de la pièce de fermeture de soupape d'échappement 30, jusqu'à ce que la pression atteigne une valeur déterminée à partir de laquelle elle déplace la pièce de fermeture 30 et le piston 29 contre l'action du ressort principal 36, tandis que le piston 21, comprenant le siège de soupape 23, déplace la pièce 30 et maintient ainsi fermée la soupape d'échappement.
Le mouvement de la tige de piston tubulaire 22 dans ce sens permet la fermeture de la soupape d'en trée et coupe toute alimentation d'air comprimé à la soupape de demande jusqu'à ce que la pression dans cette soupape tombe au-dessous dudit niveau déterminé. Si, par exemple, la soupape d'entrée 14 vient à fuir, de sorte que la pression dans la soupape de demande dépasse ladite valeur déterminée, le piston 21 et la pièce de fermeture 30 conti nuent à se déplacer jusqu'à ce que la butée 24 sur le piston 21 entre en contact avec l'arrêt 25 dans la pièce cylindrique 3, et la pièce de ferme ture 30 s'éloigne du siège de soupape 23 sur le piston 21 pour permettre à la pression en excès de se détendre dans l'atmosphère.
L'appareil est mis hors fonctionnement en faisant tourner le bouton de manoeuvre 38 dans le sens opposé jusqu'à ce que la force du ressort de retour principal 36 soit suffisante pour pous ser le piston 29 et permettre à la soupape d'entrée 14 de s'appuyer sur son siège, de sorte que l'air comprimé dans le système au-delà de la soupape d'entrée peut s'écouler dans l'at mosphère.
Le léger ressort 33 monté en com pression entre la tige de commande 32 et le piston 29 a simplement pour but de maintenir la pièce de fermeture 30 de la soupape d'échap pement légèrement collée à son siège quand l'appareil ne fonctionne pas, pour empêcher la poussière ou l'humidité d'entrer dans l'appareil.
Le piston 42 de la soupape d'indication de pression est normalement abaissé contre l'ac tion du ressort 43 par la pression régnant dans la bouteille 1, quand celle-ci est chargée, et il maintient ainsi la soupape fermée. Dès que la pressi - dans-la-bouteille tombe au-dessous d'une valeur déterminée, le ressort 43 déplace <B>lé</B> piston 42 contre cette pression pour ouvrir la soupape et permettre à l'air comprimé prove nant de la pièce cylindrique 3 de s'écouler à travers un orifice resserré 50, puis à travers la soupape et le tuyau 49 (fig. 2 et 3), vers la tuyère 48 de la pièce buccale d'où il s'échappe par l'orifice de la tuyère sous forme d'un cou rant de fines bulles,
directement devant les yeux du plongeur. Ces bulles constituent un signal pour le plongeur qui sait alors que les bouteilles doivent être remplies.
L'appareil n'est pas limité à un appareil respiratoire sous l'eau, mais il peut être utilisé aussi, par exemple, dans des atmosphères conta minées. Dans ce cas, le dispositif indicateur visuel décrit ci-dessus doit être remplacé par un autre dispositif. Par exemple, l'air s'écoulant à travers la soupape d'indication de pression, quand la pression dans les bouteilles est basse, peut être utilisé pour mouvoir un petit piston adjacent à la pièce buccale 44 et actionner ainsi un dispositif indicateur bien visible pour le porteur de l'appareil. Un tel dispositif présente l'avantage de ne pas consommer d'air comprimé.
La tige de commande 32 n'est pas forcément actionnée axialement par un mouvement rotatif d'un bouton. On peut utiliser par exemple un dispositif à came actionné par levier.