Brevet FR2612084A1 — publié le 19880916

Il est connu,pour introduire dans un débit de liquide un adjuvant (produit moussant - abaisseur de tension superficielle - colorant - engrais....),de profiter de l'éner- gie du fluide en circulation pour créer une aspiration de L'adjuvant. L'un des dispositifs les plus couramment employés est une tuyère convergente-divergente à effet venturi. On sait également qu'il est nécessaire de prévoir une communication contrôlée entre l'amont et L'aval de la tuyère pour agir sur la différence de pression et donc la perte de charge dans le venturi A cet effet, les dispositifs connus comportent un moyen pour restreindre plus ou moins cette communication et maintenir ou diminuer la perte de charge. De tels di sposi tifs sont notamment mis en oeuvre dans des installations de lutte contre l'incendie, sur la canalisation d'eau aboutissant à la lance d'incendie pour y introduire des produits améliorant le pouvoir d'extinction du liquide en fonction de la nature du feu à combattre. La conception de ces dispositifs les a rendus relativement complexes et donc de coût de fabrication élevé, tout en étant de fonctionnement délicat et parfois non satisfaisant. L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif simple, tant à fabriquer qu'à utiliser dans lequel le nombre de pièces mis en oeuvre est réduit, ce qui permet une grande rationalisation de la fabrication et de l'entretien. A cet effet, l'invention a donc pour objet un dispositif d'injection dosée d'un adjuvant dans Le débit principal d'un Liquide, constitué, dans une section du conduit de passage du fluide principal, par une tuyère convergentedivergente à effet venturi, au col duquel débouche une canalisation d'amenée de l'adjuvant à injecter dans te fluide principal et un passage de limitation de la perte de charge entre L'amont et L'aval de la tuyère pourvu d'une soupape tarée dont le tarage définit la valeur désirée de ta perte de charge. Selon l'une des caractéristiques de l'invention, le passage de compensation est ménagé annulairement autour du col tandis que la soupape tarée comporte un clapet annulaire guidé axialement par une surface extérieure du corps de la tuyère pour coopérer avec un siège annulaire à L'intérieur duquel débouche ledit passage. Dans un mode préféré de réalisation, la tuyère est constituée par un premier manchon comportant, à L'une de ses extrémités, la partie convergente de la tuyère dont le col s'ouvre dans le volume intérieur du manchon, et à son autre extrémité un moyen de fixation pour un second manchon, exté- rieurement cylindrique, de diamètre plus faible que celui du premier manchon, et comportant la partie divergente de la tuyère, iedit passage de compensation étant ménagé dans ledit premier manchon et débouchant en aval du col, à l'intérieur d'une surface annulaire, formant siège de soupape, portée par ladite autre extrémité du premier manchon. De manière avantageuse, on notera que le second manchon définit dans le premier une chambre communiquant avec le col, ladite chambre étant raccordée à un premier conduit radial d'amenée de l'adjuvant prévu dans le premier manchon et à un second conduit radial également prévu dans le premier manchon pour mettre en communication ladite chambre avec ledit passage annulaire, ce second conduit radial étant équipé d'un organe de réglage de la dimension de sa section accessible par L'extérieur de la section de conduit de passage du fluide principal. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires; Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif selon l'invention, selon la ligne I-I de la figure 2; - la figure 2 est une coupe diamétrale de ce dispositif au niveau du col du Venturi, selon la ligne II-II de la figure 1. En se reportant à ces figures, on voit un tronçon de tube cylindrique 1 équipé, à chacune de ses extrémités, d'une bride 2,3 de raccordement étanche à des brides compLé- mentaires non représentées dont sont pourvues deux sections de tuyau de circulation de fluide, telles que l'on peut en rencon trer dans le matériel de lutte contre L'incendie. Ces brides 2 et 3 sont susceptibles de tourner autour de lueur axe, grâce à une fixation tournante aux extrémités du tronçon 1, consti tuée par La coopération de vis radiales 2a, 3a avec des gorges -de la bride 2b, 3b. Un joint d'étanchéité torique 5,6 est également porté par chacune des brides. Le tronçon 1 possède,en outre, un orifice 7 autour duquel est soudé un embout 8 de raccordement d'une conduite non représentée d'amenée d'un adjuvant. A l'intérieur du tronçon 1, une tuyère convergente divergente 9 est placée de manière que son col 9a soit situé au niveau diamétral de l'orifice 7. Elle est maintenue dans le tube par tout moyen convenable (par exemple, une vis tra versant radialement la paroi du tube) et comporte deux joints toriques d'étanchéité 10, interdisant un passage incontrôlé de fluide entre elle et le tube 1. Dans le mode de réalisation représenté aux figures, la tuyère 9 est composée d'une première partie 11 en forme de manchon, qui comporte un alésage cylindrique 12 ouvert à L'extrémité lia (aval) du manchon dans lequeL aboutit le col 13a du convergent 13 dont est équipé à son autre extrémité le manchon 11. Un orifice radial 14 fait communiquer le chambra ge 12 avec L'orifice 7 prévu dans Le tronçon 1. L'extrémité 12a de l'alésage 12 est taraudée et le manchon 11 est pourvu de deux ouvertures longitudinales 15a et 15b, de section par tiellement annulaire, formant une dérivation pour le fluide circulant dans le sens A, en parallèle avec le col de la tuyère. La tuyère 9 comporte également une seconde partie 16 qui forme le divergent. Elle se présente également sous la forme d'un manchon cylindrique dont une des extrémités 16a est logée dans le chambrage 12 du manchon 11 par vissage d'un filetage 16b dans le taraudage 12a. Un léger espace 17 sépare le col du convergent du col du divergent. La partie non occupée par le manchon 16 de l'alésage 12 est ainsi en communication avec le col 9a de la tuyère 9. La surface extérieure du manchon 16,de diamètre extérieur inférieur à celui du manchon 11 délimite avec le tronçon 1 un passage pour le fluide venant des ouvertures 15a et 15b, présente un épaulement 18a tourné vers l'extrémité 11a du manchon 11, et une portée cylindrique 18b sur laquelle est monté à coulissement un clapet annulaire 19 de diamètre inférieur à celui du tronçon 1 pour permettre L'écoulement du fluide entre lui et le tube. Ce clapet 19 est repoussé contre l'extrémité lia du manchon 11 par un ressort taré 20 qui prend appui sur l'épaulement 18a. La face active du clapet, ici de forme conique, coopère avec la partie lla du manchon 11 conformé en un siège correspondant au clapet, à L'intérieur duquel débouchent les deux passages 15a, 15b. Ainsi, lorsque la pression qui règne au niveau du convergent 13 est inférieure à celle régnant à la sortie du divergent 16 augmentée de la pression du ressort 20 sur le clapet, le passage dérivatif 15a, 15b est fermé. Si en revanche, cette pression est plus forte, le clapet est soulevé et un écoulement est possible, venant diminuer la différence de pression entre L'amont et l'aval et donc la perte de charge au niveau du venturi. On comprend donc qu'en choisissant un ressort 20 convenablement taré oo définit la perte de charge acceptable au travers de la tuyère, c'est-à-dire celle qui ne nuira pas à la propulsion suffisamment énergique du fluide à la lance d'incendie se trouvant environ à une vingtaine de mètres du dispositif. La dépression créée au col 9a de la tuyère con5ti- tue le moyen d'aspiration de L'adjuvant et son incorporation dans le courant de fluide principal. Compte tenu des dimensions de l'appareil et des pressions en jeu, en régime stabilisé, on obtient de 5 à 6 X d'i-ntroduction d'adjuvant dans le fluide principal, ce qui correspond, en général, au maximum du besoin. Pour diminuer et donc régler cette proportion, on a prévu d'ouvrir plus ou moins une communication 21 entre le col 9a de la tuyère et l'un des passages annulaires 15a ou 15b. Cette modification de la section de passage de l'ouverture 21 peut être obtenue par une vis pointeau 22, accessible de l'ex- térieur du tube 1, qui coopère avec le débouché de l'ouverture 21 dans le canal 15a. D'autres moyens peuvent être envisagés, comme par exemple, un volet circulaire masquant plus ou moins cette ouverture et commandé par une bague annulaire tournant sur le tronçon de tube 1. On peut également prévoir des repères fixes et sur l'organe de commande de l'obturateur, qui permettent d'afficher directement la proportion d'adjuvant introduite dans telle ou telle position de l'obturateur. L'invention trouve une application intéressante dans le domaine du matériel de lutte contre l'incendie. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection dosée d'un adjuvant dans le débit principal d'un liquide, constitué, dans une section (1) du conduit de passage du fluide principal, par une tuyère (9) convergente-divergente à effet venturi, au col (9a) duquel débouche une canalisation (7,14) d'amenée de L'adjuvant à injecter dans le fluide principal, et un passage (15a, 15b) de timitation de la perte de charge entre L'amont et l'aval de la tuyère (9) pourvu d'une soupape (19) tarée dont le tarage définit la valeur désirée de la perte de charge, caractérisé en ce que ledit passage (15a, 15b) de compensation est ménagé annulairement autour du col tandis que la surface tarée (19) comporte un clapet annulaire guidé axialement par une surface extérieure (18b) du corps de la tuyère pour coopérer avec un siège annulaire (lia) à l'intérieur duquel débouche ledit passage (15a, 15b) 2.Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tuyére (9) est constituée par un premier manchon (11) comportant, à l'une de ses extrémités, la partie-convergente (13 > de la tuyère dont le col s'ouvre dans le-volume intérieur (12) du manchon (11) et à son autre extrémité, un moyen de fixation (12a) pour un second manchon (16), extérieurement cylindrique (18), de diamètre plus faible que celui du premier manchon (11) et comportant la partie divergente de la tuyère, ledit passage de compensation (15a, 15b) étant ménagé dans ledit premier manchon (11) et débouchant en aval du col (9a), à l'intérieur d'une surface annulaire (lita), formant siège de soupape, portée par ladite autre extrémité du premier manchon (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface extérieure (18b) du second manchon (16) constitue un guide de coulissement pour le clapet (19) annulaire coopérant avec le siège (lita) susdit. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second manchon (16) se visse dans le volume inté rieur (12) du premier manchon (11) par l'une de ses extrémités (16a). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4 caractérisé en ce que le second manchon (16) possède un épauLement extérieur (18a) tourné vers le siège (1 la) susdit, formant appui pour un ressort taré (20) de rappel du clapet sur son siège. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le second manchon (16) définit dans le premier (11) une chambre (17) communiquant avec le col (9a), ladite chambre étant raccordée à un premier conduit radial (7) d'amenée de l'adjuvant prévu dans le premier manchon (11) et à un second conduit radial (21) également prévu dans le premier manchon (11) pour mettre en communication ladite chambre (17) avec ledit passage annulaire (15a), ce second conduit radial étant équipé d'un organe (22) de réglage de la dimension de sa section accessible par L'extérieur de la section de conduit (1) de passage du fluide principal. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble des deux manchons (11,16) prérèglé est monté de manière étanche dans la section de conduit (1) susdite, constituée par un tronçon de tube pourvu d'un ajutage (8) radial de raccordement du conduit d'amenée de L'adjuvant, d'un orifice d'accès (7) pour l'organe de réglage susdit et de deux brides (2,3) d'accouplement à un tuyau de circulation du fluide principal.