Brevet FR2662608A1 — publié le 19911206

i "Cartouche frangible pour additifs d'extinction dans des extincteurs à eau mise sous pression au moment de l'emploi par un gaz comprimé" L'invention se rapporte à une cartouche frangible pour extincteur à eau mise sous pression par libération, dans l'extincteur, d'un gaz propulseur comprimé dans les instants qui précèdent l'utilisation de l'extincteur, cartouche contenant des additifs propres à améliorer les propriétés extinctrices de l'eau. On connaît de telles cartouches frangibles, qui sont reliées à la source de gaz propulseurs; à la mise en état de l'extincteur, la pression du gaz propulseur libéré fait éclater la cartouche, qui répand dans l'eau les additifs qui sont ainsi mélangés à cette eau. Ces additifs peuvent être du type tensio-actif, pour favoriser la formation d'une mousse et le contact de l'eau avec les substances en feu; on utilise largement, actuellement, comme additif, des fluorocarbones aptes à former un film flottant à la surface de l'eau. Ces additifs ont un caractère corrosif qui s'oppose à ce qu'ils soient mis en solution ou suspension dans l'eau à l'origine, sous peine de voir l'extincteur mis hors d'usage par corrosion dans un délai qui peut ne pas excéder un an La cartouche frangible, réalisée en un matériau inerte visà-vis des additifs, évite cette mise hors service prématurée. En outre, elle autorise un dosage précis des additifs, et assure leur conservation sur de longues périodes. Toutefois on peut leur reprocher de compliquer la structure de l'extincteur, avec des dérivations de tubulures de gaz pour assurer l'éclatement de la cartouche, et des joints étanches pour relier la cartouche à la canalisation de gaz, et donc augmenter le prix de revient de l'extincteur. De plus, la vérification du bon état de l'extincteur nécessaire périodiquement, entraîne pratiquement le remplacement de la cartouche, l'étanchéité des joints n'étant plus assurée après un démontage D'ailleurs les cartouches neuves présentent généralement un dispositif de membrane frangible, garante de leur état. L'invention se propose, tout en conservant les avantages des cartouches frangibles connues, de pallier les inconvénients qui viennent d'être signalés. A cet effet, l'invention propose une cartouche frangible pour extincteur à eau mise sous pression par libération, dans l'extincteur, d'un gaz propulseur comprimé, dans les instants qui précèdent l'utilisation de l'extincteur, cartouche contenant des additifs propres à améliorer les propriétés extinctrices de l'eau, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps tubulaire oblong, rigide avec une extrémité ouverte, cette extrémité étant obturée par un opercule prévu pour se déchirer sous une pression différentielle déterminée inférieure à la pression maximale subie par l'eau après libération du gaz propulseur, le volume d'additif dans la cartouche étant d'au plus 80 % du volume intérieur du corps. La rupture de l'opercule s'effectuant sous l'effet d'une surpression externe à la cartouche, celle-ci ne demande aucune liaison avec un autre organe de l'extincteur Celui-ci aura une structure aussi simple que s'il ne comportait pas de cartouche frangible Par ailleurs cette cartouche reste-dans son état d'origine jusqu'à l'utilisation de l'extincteur pour combattre un feu Lors des visites périodiques de l'extincteur, il suffira de vérifier l'intégrité de la cartouche, et celle-ci ne sera remplacée que si son intégrité est douteuse. L'invention propose un certain nombre de dispositions secondaires, qui concourent à améliorer les résultats techniques primordiaux. Ainsi la cartouche sera dotée d'une flottabilité positive et disposée libre dans l'extincteur; sa longueur sera telle que, disposée avec son extrémité ouverte vers le bas, elle ne pourra se retourner dans l'extincteur. La cartouche sera réalisée de préférence en polyéthylène translucide, avec l'opercule en feuille d'aluminium doublée de polyéthylène sur la face tournée vers l'intérieur du corps, le doublage de polyéthylène étant soudé thermiquement au bord D'une part les additifs ne réagissent pas sur le polyéthylène, ce qui assure la durée de la cartouche; et le niveau d'additif dans la cartouche est contr 8 lable visuellement. Cette cartouche est particulièrement appropriée aux additifs en fluorocarbones principalement, notamment du type formant un film flottant La rupture de l'opercule est prévue pour une pression différentielle de 0, 4 M Pa environ, soit 4 bars, cette pression étant à la fois suffisamment éloignée de la pression maximale développée dans l'extincteur immédiatement avant son utilisation pour que la rupture soit suivie d'une dispersion efficace des additifs contenus, et suffisamment élevée pour qu'une rupture accidentelle prématurée ne soit pas à craindre, et que la rupture normale détermine une chasse efficace dans la cartouche. On utilisera de préférence des doses d'additif représentant 1 % au moins en volume du volume nominal de l'extincteur; plus précisément, pour un extincteur de 6 litres nominaux, le volume de la cartouche sera de millilitres, et pour un extincteur de 9 litres et plus, le volume de la cartouche sera d'environ 1,1 t en volume du volume nominal de l'extincteur. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux manifestes dans la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe axiale de la partie supérieure d'un extincteur comportant une cartouche selon l'invention; la figure 2 est une coupe d'une cartouche selon l'invention. Selon le mode de réalisation choisi et représenté sur les figures, une cartouche 5 pour additif de liquide d'extincteur est placée librement dans un extincteur classique à eau, projetée par un gaz sous pression. L'extincteur comprend un corps 1 de forme tubulaire avec des extrémités en dômes Dans le dôme d'extrémité supérieure est fixée une tête 2 Sur cette tête 2 sont fixés, vers l'intérieur du corps 1, une capsule 3 confinant une charge d'anhydride carbonique liquide, et un tube plongeur 6, parallèle à l'axe du corps 1 et qui s'étend à peu près sur la hauteur totale de ce corps Ce tube plongeur 6 est prolongé, après traversée de la tête 2, par une buse de projection 6 a. La tete 2 comporte un mécanisme de percussion 4, avec un percuteur 4 a apte à perforer un diaphragme d'obturation de la capsule 3, maintenu par ressort à distance du diaphragme, et susceptible d'être enfoncé par rabattement d'un levier 4 b. Cette disposition est classique et fonctionne ainsi pour mettre en service l'extincteur, on rabat le levier 4 b qui enfonce le percuteur 4 a dans le diaphragme d'obturation de la capsule 3 En fin d'enfoncement du levier 4 b, la partie du percuteur 4 a sur laquelle porte le levier 4 _ pénètre, sous l'effet de son ressort, dans un logement prévu dans ce levier 4 b; le percuteur 4 a se dégage du diaphragme, et laisse ainsi l'anhydride carbonique se répandre dans l'espace situé sous la tête 2 au- dessus du niveau de l'eau la de remplissage, tandis que le levier 4 b se trouve verrouillé en position rabattue, ce qui signale que l'extincteur a été utilisé. Couramment, on ajoute à l'eau des additifs pour améliorer ses propriétés extinctrices, tels que des tensio- actifs, ou des produits capables de former des couches superficielles minces à la surface de l'eau De tels additifs peuvent présenter une stabilité insuffisante au contact de l'eau Aussi la solution utilisée couramment consistait à enfermer les additifs dans une cartouche capable d'éclater sous l'effet d'une surpression interne, et de relier cette cartouche par une canalisation à la chambre qui entoure le percuteur 4 a Lorsque la capsule 3 libère l'anhydride carbonique propulseur, celui-ci pénètre dans la cartouche qui éclate et libère à son tour son contenu dans l'eau. Selon l'invention, la cartouche 5 est formée d'un corps 10, tubulaire, oblong, en polyéthylène rigide, avec une extrémité supérieure fermée 11 sensiblement hémisphérique, surmontée d'un anneau 16 L'extrémité inférieure 12 est fermée par un opercule 13, constitué d'une feuille d'aluminium 13 a garnie d'une couche de polyéthylène 13 b, du côté de l'intérieur de la cartouche 5 Cette couche de polyéthylène permet la fixation étanche, par soudure thermique avec la tranche d'extrémité 1, de l'opercule 13. Dans l'exemple représenté, le corps 10 présente des diamètres intérieur et extérieur respectivement de 35 et 40 mm La hauteur totale est de 146 mm environ, anneau compris Le volume intérieur du corps est d'environ 125 ml. On a enfermé, dans la cartouche, un volume d'additif 14, ici un agent formateur de film flottant (Afff), qui est un hydrocarbure fluoré vendu par la société 3 M sous la désignation commerciale FC 3041 Dans l'exemple décrit, la quantité d'hydrocarbure fluoré est d'environ 90 ml, et occupe, la cartouche étant verticale, une hauteur d'environ mm Un cordon 14 a, en surépaisseur du corps 10, marque le niveau de la surface de l'additif 14 Le corps en polyéthylène étant translucide, il sera possible de contrôler que la cartouche contient le volume voulu d'additif. Cet additif présente une densité comprise entre 1,2 et 1,3 Le volume d'additif 14, et d'espace libre 15 au-dessus de cet additif, sont tels que la cartouche présente une flottabilité positive dans l'eau, et que, abandonnée avec l'opercule 13 en bas, cette cartouche s'immerge jusqu'au grand cercle du dôme 15 a, approximativement, dans la position représentée figure 1. On remarquera que la forme oblongue du corps assure que le centre de poussée de l'eau soit plus haut que le centre de gravité de la cartouche remplie, de sorte que sa position flottante verticale est stable, tant que la cartouche n'est pas inclinée jusqu'au voisinage de l'horizontale, sous l'effet d'une action extérieure. Toutefois, un extincteur étant exposé à être manipulé et mis dans une position quelconque, il y aurait eu un risque que la cartouche se retourne et flotte opercule en l'air. Ceci est en fait empêché, la cartouche ne pouvant, en raison de sa longueur par rapport au diamère du corps d'extincteur, se retourner dans l'espace laissé libre dans le corps d'extincteur 1, entre la paroi de ce corps et les organes internes de l'extincteur, tels que tube plongeur 6 et capsule 3. L'épaisseur de l'opercule est déterminée de telle façon qu'elle se déchire sous l'effet d'une pression extérieure de 0,4 M Pa ( 4 bars) On notera que, à la libération du gaz propulseur (anhydride carbonique), la pression dans l'extincteur, après une percussion de la capsule, s'élève progressivement jusqu'à 1,5 M Pa ( 15 bars), et atteint 0,4 M Pa en environ 1 seconde. On remarquera que la dispersion de l'additif dans le contenu de l'extincteur pourrait paraître, à priori, moins efficace suite à une rupture sous l'effet d'une surpression externe que sous l'effet d'une surpression intérieure Nais en fait, on ne constate pas de différence significative de l'efficacité du mélange sous l'effet d'une explosion et d'une implosion On notera que la rupture de l'opercule se produit dans la zone de liaison avec la tranche 12 d'extrémité du corps, donc de façon dissymétrique par rapport à l'axe, et que le volume 15 se trouve brutalement réduit lors de l'irruption de l'eau dans la cartouche, ce qui provoque des turbulences considérables, favorables à la dispersion de l'additif. On appréciera que la mise en place de la cartouche 5 d'additif se fait simplement en l'introduisant, opercule 13 en bas, dans le corps 1 rempli d'eau, avant ajustement de la tête La structure de l'extincteur est aussi simple que celle d'un extincteur o les additifs sont mélangés au produit de remplissage, tandis qu'aucune corrosion du corps d'extincteur n'est à craindre. Par ailleurs, lors des contr 8 les périodiques d'un extincteur, il ne sera nécessaire de changer la cartouche que si l'on constate que le volume d'additif à l'intérieur est incorrect, ce qui peut être fait d'un coup d'oeil, alors que, avec une cartouche à éclatement, le démontage de la cartouche pour vérification impose pratiquement son changement. On aura bien entendu compris que l'anneau 16 est utilisé, conjointement avec un outil à crochet, pour retirer du corps 1 la cartouche, soit lors des vérifications o elle flotte dans l'eau, soit pour la recharge de l'extincteur après utilisation, o la cartouche repose au fond du corps. La cartouche qui vient d'être décrite peut être utilisée indifféremment dans des extincteurs à capacité nominale de 6 et 9 litres; pour les capacités supérieures, on utilisera des cartouches de volume supérieur, étant entendu qu'il faut prévoir de l'ordre de 1 % en volume d'additif par rapport à la capacité nominale de l'extincteur, et que le volume libre doit être suffisant pour conférer à la cartouche une flottabilité positive, et un équilibre stable en position verticale. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais én embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications. Ceci vaut aussi bien pour les dimensions des cartouches que la nature des additifs, du liquide de remplissage et du gaz propulseur. REVENDICATIONS 1 Cartouche frangible corps ( 10). 2 Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est dotée d'une flottabilité positive, et est disposée libre dans l'extincteur. 3 Cartouche selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est disposée dans l'extincteur libre pour l'eau ( 1 l) dans l'extincteur 4 Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est moulée en polyéthylène translucide, l'opercule du côté du corps, soudée thermiquement sur celui-ci. Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que le corps se prolonge ( 10), du côté opposé à l'extrémité ouverte, par un anneau de préhension ( 16). 6 Cartouche selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'additif film flottant. 7 Cartouche selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'opercule 8 Cartouche selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le volume intérieur du corps ( 10) est d'au moins 1 * du volume nominal de l'extincteur. 9 Cartouche selon la revendication 8, caractérisée en ce que le volume nominal de l'extincteur étant de 6 litres, le volume intérieur du corps est d'environ 0,1 litre. Cartouche selon la revendication 8, caractérisée en ce que, le volume nominal de l'extincteur étant d'au moins 9 litres, le volume intérieur du corps est d'environ 1,1 % de ce volume nominal.