Brevet FR2737415A1 — publié le 19970207

L'invention concerne un robot de lutte contre l'incendie équipé d'une lance à eau raccordée à un tuyau pour l'alimentation en eau servant à l'extinction, une source d'entraînement et un mécanisme de déplacement actionné par la source d'entraînement. Dans le cas des incendies d'immeubles, le foyer de l'incendie se trouve en général à l'intérieur de l'immeuble. Or, en général, les pompiers ne peuvent pénétrer dans l'immeuble en feu à cause des risques importants ainsi que du risque d'affaissement de l'immeuble ou de la forte concentra- tion de matières dangereuses ou corrosives, des températures élevées et du rayonnement élevé. Les capitaines des pompiers décident ainsi en général d'attaquer l'incendie de l'extérieur avec des lances à incendie et des tubes de grandes dimensions. Toutefois, ce procédé est peu efficace. Il nécessite des quan- tité d'eau très importantes, ce qui crée le problème de l'élimination des eaux d'incendie contaminées. La possibilité de sauver au moins partiellement des machines précieuses et des installations à l'intérieur des immeubles est limitée à cause de la faible efficacité. Etant donné le développement croissant d'incendies de matières plastiques et de produits chimiques, une attaque de l'incendie par l'extérieur de l'immeuble est très peu efficace et l'incendie risque de dégager des quantités importantes de gaz nocifs. C'est pourquoi on connaît différents types de ro- bots de lutte contre l'incendie, en lieu et place; ces robots sont en général des véhicules sur chenilles entraînées par des moteurs électriques à partir d'un accumulateur ou d'une ligne d'alimentation. Un exemple de cet état de la technique est don- né par les documents US-A-3 724 554 et 3 726 478. La plupart de ces appareils connus sont trop grands et trop lourds du fait de leur construction si bien qu'il est difficile de les transporter à l'emplacement de leur utilisa- tion et par ailleurs ils ne présentent pas une résistance suf- fisante pour fonctionner comme lances à incendie et absorber les réactions élevées de celles-ci. Ces machines ne conviennent pratiquement pas pour passer dans des escaliers ou sur des tas de gravats. Du fait de leur poids important ces machines ne peuvent circuler sur des dalles légères et des halls d'emmagasinage, de grande hauteur. Ces machines sont en outre sensibles à l'action de la chaleur. Une réalisation protégée contre les explosions, en particulier son alimentation en éner- gie, correspondante n'est pas possible en principe. La présente invention a pour but de développer un robot de lutte contre l'incendie correspondant au type défini ci-dessus, qui soit de petites dimensions, léger et qui, malgré les moyens réduits mis en oeuvre, résiste à la chaleur et soit protégé contre les explosions et permette en outre de passer des escaliers, des gravats ou de circuler sur un terrain irré- gulier. Ce problème est résolu par un robot de lutte contre l'incendie correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la source d'entraînement est une turbine à eau en- traînée par l'eau d'extinction arrivant du tuyau. De cette manière, une source d'entraînement complé- mentaire comme un moteur électrique avec un accumulateur ou un moteur hydraulique relativement lourd et son équipement sont supprimés ce qui permet de réaliser le robot de lutte contre l'incendie de manière relativement petite et légère. L'eau d'extinction du feu est disponible de toute façon comme fluide moteur. Sur le trajet vers le foyer, c'est-àdire en-dehors du mode de fonctionnement en extinction, l'eau d'extinction four- nie est renvoyée de préférence par l'intermédiaire d'une sou- pape de renvoi et d'un second tuyau vers le véhicule de lutte contre l'incendie; en d'autres termes, l'eau circule dans un circuit. La fourniture permanente d'eau d'extinction refroidit le robot par l'intérieur et le protège dès l'origine contre la surchauffe. La même remarque s'applique aux deux tuyaux qui sont de préférence réunis en un ensemble formant une conduite d'eau double. Pour la mise en circulation de l'eau de lutte contre l'incendie, on utilise de préférence une pompe centri- fuge usuelle chez les pompiers. Une fois atteint le lieu de lutte contre l'incendie dans le hall de l'immeuble ou endroit analogue, à l'aide d'une vanne, on ferme la conduite de retour et l'eau d'extinction est émise par la lance à incendie. En pratique, le robot de lutte contre l'incendie se place à l'entrée de l'immeuble et se branche sur les tuyaux en- roulés, usuels, des pompiers. L'appareil tire les tuyaux aussi longtemps que possible derrière lui. Lorsque par suite de l'addition du frottement du tuyau ou d'un pincement du tuyau, la résistance devient trop grande, on peut dévider une autre longueur de tuyau, de préférence à partir d'une bobine équipant le robot et retenir le tuyau par un frein glissant dont l'effet de freinage doit être vaincu par une traction prédéterminée exercée sur le tuyau. Pour assurer la protection contre les températures élevées et en particulier la forte chaleur rayonnée, le robot comporte une cuve recouvrant la turbine à eau et la transmis- sion correspondante; cette cuve est remplie d'eau. Ce remplis- sage se fait directement au lieu de l'utilisation, ce qui augmente alors considérablement le poids de l'appareil et en améliore la stabilité. Un changement limité d'emplacement reste toutefois possible avec le robot rempli d'eau. Des buses exté- rieures refroidissant la surface du robot permettent d'amélio- rer la protection de celui-ci. Toutefois, cela ne doit se faire que dans un périmètre limité car des moyens de ce type se font au détriment du retour de l'eau d'extinction et de l'alimen- tation. A côté de la protection de l'appareil, il est éga- lement très important de protéger les conduites d'alimentation. Ces conduites d'alimentation comprennent de préférence une dou- ble conduite d'eau pour l'alimentation et le retour ou l'alimentation renforcée en eau; cette conduite est entourée par un simple tuyau tissé, perméable. Le tuyau tissé loge en outre un tuyau percé comme un tuyau d'arrosage de jardin. A une température prédéterminée, par exemple détectée par un capteur de température, le tuyau d'eau perforé humidifie en permanence le tuyau tissé et le refroidit. Les tuyaux enroulés pour l'alimentation de l'appareil se trouvent soit à l'extérieur du hall, soit suffisamment éloignés du foyer de l'incendie. Comme mécanisme d'entraînement, il est prévu de préférence un mécanisme pas à pas permettant le passage dans des escaliers ou sur des obstacles comme par exemple des mor- ceaux de murs tombés. Le mécanisme pas à pas comprend par exem- ple un certain nombre de plaques parallèles, et aussi parallè- les à la direction de déplacement du robot; ces plaques sont alternativement fixes et sont entraînées en pivotement par l'intermédiaire d'un vilebrequin le long d'un chemin circu- laire. Pendant la moitié inférieure de la rotation du vilebre- quin, les plaques pivotantes dépassent dans le bas au-delà des plaques fixes et font avancer le robot; pendant la seconde moitié de la rotation du vilebrequin le robot repose de nouveau sur les plaques fixes. Les plaques fixes peuvent avoir des dents selon leur bord inférieur pour leur permettre de mieux passer les obstacles. La commande de l'appareil peut se faire à l'aide d'une simple manette et d'un câble, également logé dans le tuyau tissé, à partir de l'extérieur. Cela limite les moyens en circuit mis en oeuvre à des électrovannes et vannes de commuta- tion très simples et très fiables régulant le débit d'eau. L'énergie électrique est fournie à l'appareil soit par le câ- ble, soit par une petite batterie. A la place des électrovannes on peut également utiliser des éléments de commutation à com- mande pneumatique ou hydraulique. Pour augmenter les possibilités d'application, on peut remplacer la lance à incendie par un bras de prise ou au- tre, par exemple pour chercher une bouteille de gaz ou un réci- pient contenant des produits chimiques. Des exemples de réalisation préférentiels de l'in- vention seront décrits ci-après à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule de lutte contre l'incendie avec un robot de lutte contre l'incendie selon l'invention, - la figure 2 est une vue de côté du robot de lutte contre l'incendie selon une échelle agrandie, - la figure 3 est une coupe verticale du robot de la figure 2, - la figure 4 est une coupe transversale d'un tuyau selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique d'un poste de commande prévu entre le véhicule de lutte contre l'incendie et le robot, comprenant les conduites de liaison vers le véhicule de lutte contre l'incendie et le robot. La figure 1 montre un véhicule de lutte contre l'incendie portant la référence 10; ce véhicule correspond pour l'essentiel à la technique usuelle et ne fait pas en tant que tel partie de la présente invention. Le véhicule 10 com- porte une pompe centrifuge 12 de lutte contre l'incendie, ca- chée et de ce fait représentée seulement en trait interrompu; cette pompe est reliée à deux sorties 14, 16 par une vanne de commutation. Les sorties 14, 16 sont reliées de manière appro- priée, décrite plus précisément ultérieurement, par des tuyaux à un pupitre de commande 18; celui-ci est relié par au moins un autre tuyau 20 à un robot de lutte contre l'incendie 22. Sur le côté arrière du robot 22 se trouve une bobine 24 avec un tuyau 20. A l'aide des figures 2 et 3, on décrira d'autres détails du robot de lutte contre l'incendie et de son entraîne- ment pas à pas correspondant. Le robot 22 selon la figure 2 présente, comme l'indique la vue schématique de ce dessin, un boîtier 26 en forme de caisson constituant au niveau de toute sa surface supérieure et des quatre parois latérales qui s'opposent chaque fois par paires et dont les parois latérales 30, 32 sont représentées, une cuve creuse 34 à double paroi. Cette cuve 34 est remplie d'eau par le tuyau 20 dès que le ro- bot de lutte contre l'incendie se trouve à l'endroit de sa mise en oeuvre; cela augmente le poids du robot de construction re- lativement légère; cela augmente également sa résistance, en particulier sa réaction à l'effort exercé par la lance d'incendie portant la référence 36 à la figure 1. Dans la zone médiane du volume intérieur couvert par la cuve 34, se trouvent une turbine à eau 38 et la trans- mission correspondante; cette turbine est entraînée par un vi- lebrequin 40 monté transversalement aux deux parois latérales , 32 ou aux zones correspondantes de la cuve 34, dans la di- rection horizontale. Le vilebrequin 40 porte des plaques essen- tiellement rectangulaires 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 dont les bords inférieurs sont essentiellement horizontaux avec néanmoins une forme en zigzag. Globalement on a au moins deux vilebrequins 40 tournant en synchronisme pour guider les pla- ques 42 à 56, mais dont toutefois une seule seulement est en- traînée par la turbine à eau 38. Il apparaît qu'un groupe de plaques portant les références 44, 48, 50, 54 montées sur les tourillons non référencés du vilebrequin 40, et qui décrivent également des trajectoires circulaires, permettent aux plaques de décrire un cycle allant tout d'abord vers l'avant, puis vers le bas, puis vers l'arrière, puis de nouveau, vers le haut. Par ailleurs, l'autre groupe de plaques portant les références 42, 46, 52, 56 est fixe. Ces plaques sont montées sur les tou- rillons de palier des vilebrequins. Pendant que les autres pla- ques se trouvent dans leur trajectoire supérieure, le robot 22 repose sur les plaques 42, 46, 52, 56. En variante, les plaques 42, 46, 52, 56 peuvent également être montées sur des manetons de vilebrequin, opposés, mais non représentés à la figure 3 de sorte que les deux groupes de plaques exécutent un mouvement de rotation décalé d'un angle de phase de 180 . Cela permet d'augmenter la vitesse de déplacement. Un mécanisme de pas à pas, permanent, offre une grande résistance; il permet une circulation dans des escaliers ainsi que le passage sur des obstacles difficiles tels que des pans de murs tombés ou des situations analogues. La turbine à eau 38 est entraînée par l'eau fournie par la pompe centrifuge 12. Un mécanisme d'entraînement complé- mentaire devient de ce fait inutile. Sur le chemin vers le point d'utilisation, l'eau circule tout d'abord dans un premier tuyau pour revenir par un second tuyau et est ainsi mise en circulation. L'eau circule alors toujours à travers la cuve 34 si bien que l'eau ne prend pas une température excessive. A l'emplacement de l'utilisation, l'eau est fournie par la tur- bine d'eau au projecteur d'eau. La figure 4 montre une coupe transversale du tuyau 20 à échelle agrandie. Le tuyau 20 est constitué par un tuyau tissé 58 constituant l'enveloppe extérieure; ce tuyau est en une matière perméable à l'eau. A l'intérieur de l'enveloppe ex- térieure du tuyau tissé 58 se trouvent une conduite d'alimenta- tion en eau et une conduite d'alimentation et de retour 62. Cette conduite d'alimentation et de retour 62 est utilisée, lorsqu'on se rapproche de l'emplacement de l'incendie, pour faire circuler l'eau servant à l'entraînement de la turbine d'eau alors qu'au foyer cette conduite constitue une conduite d'alimentation supplémentaire. A l'intérieur du tuyau tissé 58, on a en outre un tuyau d'humidification 64 perforé à la manière d'un tuyau d'arrosage de jardin et qui fournit en permanence une faible quantité d'eau sur toute sa longueur; cette eau traverse le tuyau tissé 58 et maintient l'intérieur de celui-ci humide. La fourniture d'eau est commandée en fonction de la température ambiante. Enfin, le tuyau tissé 58 loge un câble d'alimen- tation électrique 66 et une conduite de commande 68. Ces con- duites servent par exemple à commander une soupape d'inversion non représentée dans le robot de lutte contre l'incendie. La figure 5 montre une vue de dessus fortement schématique du pupitre de commande 18. Le tuyau 20 relie le pu- pitre de commande 18 au robot de lutte contre l'incendie; ce dernier tuyau est représenté en coupe transversale comme indi- qué ci-dessus à la figure 4. Sur l'entrée gauche selon la fi- gure 5 se trouve une conduite de retour 70 ainsi que deux conduites d'alimentation 72, 74. Les conduites d'alimentation 72, 74 sont reliées à la sortie 16 du véhicule de lutte contre l'incendie 10; la conduite d'alimentation 70 est reliée à la sortie 14 du véhicule de lutte contre l'incendie 10. La soupape de commutation, déjà évoquée, équipant la pompe à turbine 12, permet d'utiliser alternativement la conduite de retour 70 comme conduite d'alimentation supplémentaire. La commande du robot, lorsqu'on se rapproche du foyer puis ultérieurement pour la phase d'extinction, peut se faire ainsi à partir du pupitre de commande à l'aide des deux soupapes d'inversion équipant le véhicule de lutte contre l'incendie et le robot. La soupape d'inversion du robot assure, dans une première position, une circulation aller et retour de l'eau à travers la turbine d'eau 38 puis en retour vers le vé- hicule. Au niveau du foyer de l'incendie toutes les condui- tes sont commutées sur la fourniture d'eau. Au moins une partie du courant d'eau traverse en permanence la paroi 34 et toute l'eau arrive sur les projecteurs d'eau 26 pour l'utilisation5 maximale des moyens d'extinction. En même temps que la vanne de commutation du robot d'extinction, la vanne de renvoi prévue dans ce cas, non repré- sentée, commute également entre la circulation de l'eau et la seule alimentation en eau.10 La bobine 24 comporte un frein anti- glissement réglé de manière relativement rigide. Dans la mesure o cela est possible, le robot 22 tire le tuyau 20 sur son trajet vers le lieu de l'incendie. Ce n'est que lorsque les efforts de trac- tion dépassent un seuil prédéterminé à cause du frottement du15 tuyau sur le sol et au coin de l'immeuble ou encore parce que le tuyau s'est coincé, qu'un autre segment de tuyau 20 se dé- vide de la bobine de tuyau 24, freinée. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Robot de lutte contre l'incendie équipé d'une lance à eau (36) raccordée à un tuyau (20) pour l'alimentation en eau ser- vant à l'extinction, une source d'entraînement (38) et un méca- nisme de déplacement (40-56) actionné par la source d'entraî- nement, caractérisé en ce que la source d'entraînement est une turbine à eau (38) entraînée par l'eau d'extinction arrivant du tuyau (20) 2 ) Robot de lutte contre l'incendie selon la revendication 1, caractérisé par un second tuyau (62) qui, en dehors du mode d'extinction, forme un circuit fermé avec le premier tuyau (20, 60), la turbine à eau (38) et une pompe (12). 3 ) Robot de lutte contre l'incendie selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lance à incendie (36) est munie, en amont, d'une soupape de commutation pour commuter entre le mode d'extinction et la mise en circulation de l'eau. 4 ) Robot de lutte contre l'incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le boîtier (26) du robot de lutte contre l'incendie, au moins au niveau de la surface supérieure (28) et des parois la- térales (30, 32) on a formé une cuve à double paroi (34) qui se remplit par la soupape de commutation du robot avec l'eau du tuyau. ) Robot de lutte contre l'incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tuyau (20) forme un ensemble maintenu réuni par un tuyau tissé (58), perméable, ce tuyau entourant une conduite d'ali- mentation en eau (60), une conduite d'alimentation et de retour d'eau (62), un tuyau d'humidification (64) ainsi que des lignes d'alimentation électriques et de commande (66, 68). 6 ) Robot de lutte contre l'incendie selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tuyau d'humidification (64) est un tuyau perforé sur sa lon- gueur à la manière d'un tuyau d'arrosage de jardin. ) Robot de lutte contre l'incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement est un mécanisme pas à pas compre- nant au moins un vilebrequin (40) monté transversalement à la direction de déplacement du robot, dans son boîtier (26), et dont les manetons portent au moins un groupe d'organes d'avance pas à pas en forme de plaques (44, 48, 50, 54) alors qu'un se- cond groupe de plaques (42, 46, 52, 56) formant des organes d'avance pas à pas est monté fixe. 8 ) Robot de lutte contre l'incendie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement est un mécanisme pas à pas qui com- prend au moins un vilebrequin (40) monté transversalement à la direction de déplacement dans le boîtier (26) du robot (20), ce vilebrequin recevant un groupe de manetons dirigés en sens op- posé et en ce que sur le premier groupe de tourillons il y a des organes en forme de plaques (44, 48, 50, 54) et sur le se- cond groupe de tourillons il y a des organes d'avance pas à pas en forme de plaques (42, 46, 52, 56) de façon que les plaques effectuent chaque fois de manière décalée les unes par rapport aux autres un mouvement d'avance, de descente, de retour et de remontée. 9 ) Robot de lutte contre l'incendie selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que il les plaques (42-56) sont des plaques rectangulaires ayant un bord inférieur denté.