Brevet FR2801799A1 — publié le 20010608

Lance à incendie La présente invention concerne une lance à incendie. Il est connu que la plupart des lances à incendie comprennent un dispositif de régulation de pression évitant un recul trop important lors de I'ouverture de la lance. Ce dispositif permet également de maintenir une pression constante même si le débit d'eau varie ce qui permet de faciliter l'utilisation de la lance. Cependant, les dispositifs de régulation de pression de l'art antérieur présentent l'inconvénient d'alourdir la lance à incendie et donc de rendre celle-ci moins maniable. La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant une lance à incendie facilement manoeuvrable et peut encombrante. L'invention avec ses caractéristiques et avantages ressortira plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une lance à incendie selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'une lance à incendie selon l'art antérieur. Pour mieux comprendre les caractéristiques de la lance à incendie selon l'invention par rapport aux lances à incendie de l'art antérieur, il est nécessaire de décrire dans un premier temps le principe de fonctionnement et de régulation de pression dans un exemple de lance à incendie de l'art antérieur, représenté figure 2. Selon l'art antérieur, une lance à incendie comprend un corps (101) de forme générale cylindrique dont une première extrémité comprend un raccord (131) permettant de connecter une conduite d'alimentation en eau. Le corps comprend également une poignée (139) de 2 2801799 préhension de type poignée pistolet et une poignée (108) de manoeuvre permettant d'actionner le sens d'ouverture ou de fermeture de l'axe (104) du robinet de la lance. La deuxième extrémité du corps (1) comprend un manchon (110) relié au corps (101) par un filetage et comprend une tête de diffusion. Cette tête de diffusion comprend une turbine (125) montée avec un cône (126) de diffusion sur un ajutage (118) fixe en butée avant par rapport au manchon (110). Le montage est réalisé, par l'intermédiaire d'une bague (123) de tête coulissante sur l'ajutage (118). Cette turbine (125) permet, selon la position de l'ensemble turbine (125), bague (123) de tête, sur le manchon (110), de lo produire un jet d'eau différent. L'ajutage (118) est sensiblement de forme cylindrique et comprend un perçage (1180) axial permettant au fluide de traverser la lance. Une gaine (124) de manoeuvre et de protection est solidarisée, par exemple en force, sur la bague (123) de tête et permet à un opérateur de faire tourner cette bague (123) sur le piston. Le mouvement de rotation de la bague (123) coulissante est guidé par au moins une bille (122) solidaire de la bague (123) qui glisse dans une rampe (1220) hélicoïdale. Ainsi, en vissant ou en dévissant la bague (123), on obtient une forme de diffusion différente, par exemple un jet plein ou un cône de diffusion en modifiant la position de la bague (123) de tête par rapport à l'ajutage (118). La tête de diffusion comprend également un clapet (129), de forme discale, monté dans l'ajutage (118) et fermant partiellement la sortie du fluide, de façon à former avec la turbine (125) et le cône (126) de diffusion la forme de jet souhaitée, en fonction de la position de la bague (123) de tête. Ainsi, le fluide est guidé par la partie intérieure du clapet (129) contre l'ajutage (118), puis au travers de la turbine (125), avant d'être diffusé vers l'extérieur de la lance. Selon l'art antérieur, la régulation de pression s'effectue en faisant varier l'espace entre le clapet (129) mobile suivant l'axe de la lance et l'ajutage (118) en fonction du débit du fluide. Plus le débit est important, plus cet espace doit être important pour diminuer la pression à l'intérieur du corps de la lance. Pour ce faire, le clapet (129) est solidaire d'un axe (128) fixé sur un siège (111) sur lequel prend appui une première extrémité d'un ressort (114) hélicoïdal, dit de régulation. Ce ressort (114) est monté à l'intérieur du corps (101) et plus 3 2801799 particulièrement à l'intérieur du piston (118). La deuxième extrémité du ressort (114) de régulation est en appui contre l'ajutage (118). En position de repos, c'est-à-dire lorsqu'aucun fluide ne circule dans le corps (101) de la lance, le ressort (114) de régulation exerce une force de rappel sur le clapet (129) qui tend à diminuer l'espace entre le clapet (129) et l'ajutage (118). Lorsqu'un fluide traverse la lance, il vient exercer une pression sur toute la surface de la partie intérieure du clapet (129). En d'autres termes, le ressort de régulation est sous la contrainte d'une pression statique, due à la présence du fluide, et d'une pression dynamique due au déplacement du fluide qui s'exerce sur toute la 0o surface de la section (D2) transversale du clapet (129). La régulation est alors obtenue par la force de rappel du ressort (114) que le fluide doit vaincre pour écarter le clapet (129) du piston (118). Ainsi, la raideur du ressort (114) est adaptée pour vaincre la pression totale exercée sur la totalité de la surface de la section du clapet (129). Comme expliqué précédemment, plus le débit de is fluide est important plus la force de pression exercée par le fluide sur le clapet est importante et plus ce dernier tend à s'éloigner du piston pour diminuer l'accroissement de pression sur le clapet (129). Cette disposition oblige donc à prévoir une raideur importante pour le ressort (114) de régulation puisque celui- ci doit faire face à une force de pression du fluide s'exerçant sur la totalité de la surface de la section du clapet (D2). Cependant, en augmentant la raideur du ressort on augmente également son poids et son encombrement et par conséquent le volume de la lance. De plus, le ressort (114) de régulation est logé dans le conduit de circulation du fluide, il est donc constamment immergé et doit donc subir un traitement spécifique, ce qui augmente le coût total de la lance. La lance, selon l'invention, va à présent être décrite en référence à la figure 1. La lance, selon l'invention, comprend un corps (1) muni d'un raccord (50) permettant de connecter une conduite d'alimentation. Le corps (1) comprend une poignée (21) pistolet de préhension et une poignée (8) de manoeuvre du robinet (2) de la lance. La tête de diffusion (35) comprend sensiblement les mêmes éléments que la lance de l'art antérieur, notamment la tête de diffusion comprend une turbine (38) permettant, selon sa position sur un 4 2801799 piston (32), d'obtenir un jet de fluide différent. Cette turbine (38) est montée avec un cône (39) de diffusion sur le piston (32) monté dans le manchon (11), lui-même vissé sur la deuxième extrémité du corps (1). Le cône et la turbine sont montés sur le piston (32) par l'intermédiaire d'une bague (35) coulissante sur le piston (32). Le piston (32) comprend également un perçage (320) axial dans lequel est logé le clapet (44). La différence fondamentale de la lance, selon l'invention, réside dans le mécanisme de régulation. Contrairement à l'art antérieur, le clapet (44) de la lance selon l'invention est fixe par rapport au manchon (11) et donc au corps (1) et le piston 1o (32) est monté coulissant dans le manchon (11). Ainsi, la régulation de la pression est obtenue par le mouvement du piston (32) lorsque la force résultant de la pression totale s'exerçant sur la surface du piston située en vis-à-vis du clapet (42) est suffisante pour vaincre la résistance de moyens de rappel tendant à maintenir le piston (32) contre le clapet (44). De façon remarquable, le ressort ne doit s'opposer qu'à la force résultant de la pression exercée sur le piston (32) pour le déplacer, cette force étant très inférieure à la force résultant de la pression exercée sur la surface du clapet (129, fig. 2) de l'art antérieur. En effet, la surface (D1) sur laquelle s'exerce la pression pour déplacer le piston (32) est réduite par rapport à la surface intérieure du clapet (129, fig. 2) de l'art antérieur. Cette surface (D1) correspond en fait à un anneau de diamètre intérieur correspondant au diamètre du perçage axial (320) du piston (32) et de diamètre extérieur correspond au diamètre du clapet (44). De plus, la pression totale s'exerçant sur le piston (32) correspondant sensiblement à la pression dynamique du fluide. En effet, à la sortie du clapet (44) compte tenu que le fluide est quasiment à l'air libre, il est prouvé par les expériences que la pression en tout point du fluide est sensiblement égale à la pression atmosphérique. Enfin, l'extrémité du piston (32) en vis-à-vis du clapet (44) est conique et la direction du flux de fluide fait un angle faible, inférieur à 90 avec la surface conique de l'extrémité du piston (32), ce qui diminue également la force résultant de la pression dynamique. 2801799 Il résulte de cette diminution de la force agissant sur le piston (32) que les moyens (31) de rappel réalisant la régulation en contrôlant le déplacement du piston exerce des forces de réaction à la pression très inférieures à la force de réaction exercée par le ressort (114) de régulation de la lance de l'art antérieur. Ainsi, les moyens de rappel peuvent être de conception plus légère, ce qui diminue le volume de la lance et donc son poids, ce qui améliore sa maniabilité. Comme expliqué précédemment, le clapet (44) est monté fixe sur le manchon (11) fixé sur la deuxième extrémité du corps (1). Pour ce faire, le io clapet est monté sur un axe (42) par l'intermédiaire d'un écrou (45). L'axe (42) du clapet est fixé sur une ogive (43) solidaire d'un croisillon (26) solidaire du manchon (11). L'étanchéité entre le croisillon et le corps (1) est assurée par un joint (27) torique. Selon la variante de réalisation représentée à la figure 1, les moyens de rappel comprennent un ressort (31) hélicoïdal, dit de régulation, monté dans le perçage (320) axial du piston (32), l'axe du ressort (31) de régulation étant sensiblement confondu avec l'axe du perçage (320) axial. Une première extrémité du ressort (31) est alors solidaire du piston (32). La deuxième extrémité du ressort (31) de régulation est fixée au corps (1) ou à un élément fixe par rapport au corps (1). Selon la variante de réalisation représentée figure 1, la deuxième extrémité du ressort (31) de régulation est solidaire d'une bague (30) de purge solidarisée en translation avec le manchon (11), par exemple par l'intermédiaire d'au moins une bille (29) montée dans une rampe (290) de la bague (30). Dans la variante de réalisation, la bague (30) de purge est logée à l'intérieur du perçage (320) axial du piston (32) et est prolongée sur une extrémité par un fourreau (300) qui enferme le ressort (14) de régulation dans une cavité (320) formée par conséquent par le piston (32) et la bague (30) de purge. De plus, l'étanchéité pouvant être assurée par un joint (27) torique placé entre le piston (32) et le fourreau (300), le ressort (31) de régulation est alors isolé du fluide circulant dans la lance. Comme pour les lances de l'art antérieur, la tête de diffusion peut être déplacée par l'intermédiaire d'une bague (36) de guidage solidarisée, par exemple par vissage, sur la bague (35) coulissante. Cette bague (36) de 6 2801799 guidage permet à un opérateur de faire coulisser la bague (35) coulissante sur le piston (32). La bague (35) de guidage comprend une bille (291) glissant dans une rampe (2910) hélicoïdale pratiquée dans le piston (32). Ainsi, en vissant ou en dévissant la bague (35), le glissement de la bille (291) dans la rampe (2910) provoque également le coulissement de la bague (35) de guidage sur le piston (32) et par conséquent le coulissement de la bague (35) coulissante. La bague (30) de purge permet également de déplacer le piston (32) manuellement, lorsque cela est nécessaire, par exemple lorsqu'il est nécessaire de vider la conduite connectée à la lance lors de la coupure de l'alimentation en fluide. Dans ce cas de figure, le débit de fluide n'est pas suffisant et le piston (32) est alors en contact avec le clapet (44), ce qui empêche le fluide de s'écouler. Il est donc souhaitable de pouvoir reculer manuellement le piston (32) pour évacuer le fluide. Pour ce faire, la bague (30) de purge est solidarisée en rotation avec le is piston (32), par exemple par l'intermédiaire d'au moins une vis antirotation (34). De même, comme expliqué précédemment, la bague de purge est solidaire en translation du manchon (11) par l'intermédiaire d'au moins une bille (29). Cette bille est apte à glisser dans une rampe (290) hélicoïdale pratiquée dans la bague (30) de purge. L'opération de purge s'effectue comme suit. Dans un premier temps, la bague (36) de guidage est manoeuvrée pour amener la bille (291) liant la bague (36) de guidage au piston (32) en butée de rampe (2910). Dans cette situation, cette bille (291) ne peut plus coulisser sur le piston (32). La poursuite de la rotation de la bague (36) de guidage entraîne par conséquent une rotation du piston (32) et solidairement une rotation de la bague (30) de purge. La rotation de la bague (30) de purge entraîne le coulissement de la bille (29) liant la bague (30) de purge au manchon (11) . Le coulissement de la bille (29) s'effectue dans la rampe (290) hélicoïdale du manchon (11). Ainsi, en suivant la rampe (290) hélicoïdale, la bille (29) fait coulisser la bague (30) de purge vers l'arrière et par conséquent, provoque le recul du piston (32) qui est solidaire en translation de la bague (30) de purge. 7 2801799 Dans la variante représentée figure 1, des moyens (28) de rappel sont prévus pour que le piston (32) soit ramené dans sa position de travail, c'est-à- dire pour que le piston assure la régulation de la pression. Ces moyens de rappel comprennent un ressort (28) hélicoïdal logé dans le perçage axial (321) du piston (32) et dont l'axe est confondu avec l'axe du perçage (320). Une première extrémité du ressort (28) est solidaire de la bague (30) de purge et la deuxième extrémité est solidaire du corps (1) ou d'une partie fixe par rapport au corps (1). Dans la variante de réalisation de la figure 1, le ressort (28) est logé dans une cavité (280) étanche formée par le manchon (11), la bague (30) de io purge et le croisillon (26) qui est alors prolongé par un fourreau (260). L'étanchéité de la cavité (280) du ressort (28) est assurée par des joints (27) toriques placés entre la bague (30) de purge et le fourreau (260) du croisillon (26) et entre le croisillon (26) et le manchon (11) de la lance. Lors de la purge de la lance, c'est-à-dire lorsque la bague (30) de purge est amenée en arrière is par rotation de la bague (36), le ressort (28) est comprimé. Lorsque la bague (36) de serrage n'est plus sollicitée en rotation, le ressort (28) se détend en exerçant une force suffisante sur la bague (30) de purge pour provoquer le glissement de la bille (29) liant la bague (30) de guidage au manchon (11) dans sa rampe et par conséquent provoque le coulissement de la bague (30) de purge et du piston (32) vers la position initiale. Le ressort (28) évite également tout déplacement intempestif de la bague (30) de purge. Ainsi, la lance à incendie selon l'invention, se caractérise par le fait que le clapet (44) est monté fixe sur le corps (1), le piston (32) est monté coulissant dans le corps (1), le mouvement du piston (32) étant provoqué d'un part, par la force résultant de la pression totale du fluide s'exerçant sur la surface (D1) du piston situé en vis-à-vis du clapet (44) et d'autre part, par la force exercée par des moyens (31) de rappel tendant à neutraliser la force résultant de la totale pression de fluide. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de rappel sont montés dans une cavité étanche du corps (1) formée dans le perçage (320) axial du piston. 8 2801799 Dans un autre mode de réalisation, les moyens (31) de rappel comprennent un ressort hélicoïdal dont l'axe est parallèle à l'axe du piston (32) et dont une première extrémité est solidaire du piston (32) et dont la deuxième extrémité est solidaire d'une partie ou d'un élément fixe par rapport au corps (1). Dans un autre mode de réalisation, la lance comprend des moyens de purge montés dans une cavité étanche du corps (1). Dans un autre mode de réalisation, les moyens de purge comprennent une bague (36) de guidage montée sur la surface extérieure du piston (32) et io une bague (30) de purge fixe par rapport au piston (32) et coulissante dans le corps (1), le coulissement de la bague (30) de purge étant provoqué par la rotation de la bague (36) de guidage et provoquant le coulissement du piston (32) de façon à augmenter la distance entre le clapet (44) et le piston (32). Dans un autre mode de réalisation, les moyens de purge comprennent des moyens (28) de rappel sollicitant la bague (30) de purge pour ramener le piston (32) en position de travail, lorsque la bague (36) de guidage n'est plus sollicitée en rotation. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de rappel comprennent un ressort (28) hélicoïdal dont l'axe est parallèle à l'axe longitudinal du piston (32), une première extrémité du ressort est fixée sur la bague (30) de purge, et la deuxième extrémité du ressort est fixée sur le corps (1) ou sur un élément fixe par rapport au corps (1). Il est clair que d'autres modifications à la portée de l'homme du métier entrent dans le cadre de l'invention 9 2801799 REVENDICATIONS 1. Lance à incendie comprenant un corps (1) comportant un dispositif de régulation de pression comprenant un clapet (44) obturant partiellement un perçage (320) axial d'un piston (32) monté dans le corps (1) de la lance, caractérisée en ce que le clapet (44) est monté fixe sur le corps (1), le piston (32) est monté coulissant dans le corps (1), le mouvement du piston (32) étant provoqué, d'une part, par la force résultant de la pression totale du fluide s'exerçant sur la surface (D1) du piston situé en vis-à-vis du clapet (44) et d'autre part, par la force exercée par des moyens (31) de rappel tendant à io neutraliser la force résultant de la pression totale de fluide. 2. Lance à incendie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de rappel sont montés dans une cavité étanche du corps (1) formée dans le perçage (320) axial du piston. 3. Lance à incendie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens (31) de rappel comprennent un ressort hélicoïdal dont l'axe est parallèle à l'axe du piston (32) et dont une première extrémité est solidaire du piston (32) et dont la deuxième extrémité est solidaire d'une partie ou d'un élément fixe par rapport au corps (1). 4. Lance à incendie selon la revendication 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de purge montés dans une cavité étanche du corps (1). 5. Lance à incendie selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de purge comprennent une bague (36) de guidage montée sur la surface extérieure du piston (32) et une bague (30) de purge fixe par rapport au piston (32) et coulissante dans le corps (1), le coulissement de la bague (30) de purge étant provoqué par la rotation de la bague (36) de guidage et provoquant le coulissement du piston (32), de façon à augmenter la distance entre le clapet (44) et le piston (32). 2801799 6. Lance à incendie selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de purge comprennent des moyens (28) de rappel sollicitant la bague (30) de purge pour ramener le piston (32) en position de travail, lorsque la bague (36) de guidage n'est plus sollicitée en rotation. 7. Lance à incendie selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort (28) hélicoïdal dont l'axe est parallèle à l'axe longitudinal du piston (32), une première extrémité du ressort est fixée sur la bague (30) de purge et la deuxième extrémité du ressort est fixée sur le corps (1) ou sur un élément fixe par rapport au corps (1).