Brevet FR2900348A1 — publié le 20071102

La présente invention concerne une lance d'incendie comprenant une rotule d'articulation entre un corps creux et un conduit pourvu d'une buse destinée à projeter un fluide sous pression, notamment de l'eau. Dans le domaine des lances d'incendie utilisées en particulier par les pompiers, il est primordial de disposer d'un matériel possédant une étanchéité parfaite à l'eau afin d'éviter que des fuites affectent les performances de ce matériel. Il est également important de pouvoir régler le débit et la direction du flux de fluide sous pression projeté par la buse. Il est courant d'utiliser une lance d'incendie comprenant un corps tubulaire comportant une entrée de fluide sous pression destinée à être reliée à une borne à incendie ou à un camion d'intervention de pompiers et une sortie se prolongeant par un conduit pourvu d'une buse destinée à diriger et à concentrer le jet de fluide sous pression. Une articulation est en générale disposée entre le corps creux et le conduit afin de pouvoir orienter la buse, comme décrit par exemple dans le brevet FR 2 805 881. Ces lances d'incendie sont toutefois particulièrement encombrantes, notamment en raison du fait qu'elles comprennent un système d'articulation externe volumineux dont la présence exige des pièces de grand diamètre. Leur utilisation est donc problématique, surtout dans les cas d'urgence que les pompiers rencontrent couramment. Le poids de ces lances rend également difficile leur transport et leur manipulation. Un but de la présente invention est donc de remédier à ces inconvénients en améliorant la compacité de la lance. Pour cela, il est proposé de disposer l'articulation du conduit par rapport au corps creux à l'intérieur de la lance 30 d'incendie. Plus précisément, la présente invention a pour objet une lance d'incendie comprenant un corps creux comportant une entrée destinée à être alimentée en fluide sous pression, notamment en eau, et une sortie prolongée par un conduit se terminant par une buse destinée à 35 projeter le fluide, le conduit comprenant une rotule par l'intermédiaire de laquelle il est articulé sur le corps creux, et 2 dans laquelle le corps creux et le conduit comprennent des moyens de liaison internes les reliant l'un à l'autre et comprenant au moins un axe de pivotement passant par le centre de la rotule. Selon des modes de réalisation préférés de la présente 5 invention : - les moyens de liaison comprennent deux éléments respectivement reliés au corps creux et au conduit, ces éléments comprenant des parties complémentaires disposées l'une dans l'autre et aptes à pivoter l'une par rapport à l'autre sur au moins un axe 10 passant par le centre de la rotule ; - l'élément relié au corps creux comporte une tête pourvue d'un perçage dans lequel est enfilé un axe d'articulation, tandis que l'élément relié au conduit comporte un manchon entourant la tête et sur lequel les extrémités de l'axe d'articulation prennent appui, 15 l'axe d'articulation passant par le centre de la rotule ; - l'élément relié au corps creux comporte une première bague périphérique fixée à l'intérieur de ce dernier et des premières nervures radiales reliant la première bague à la tête, tandis que l'élément relié au conduit présente une seconde bague périphérique 20 fixée à l'intérieur de ce dernier et des secondes nervures radiales reliant la seconde bague au manchon ; - la tête et le manchon s'étendent axialement dans le conduit ; - la lance comprend en outre un dispositif manuel pour 25 limiter/bloquer le pivotement du conduit par rapport au corps creux ; - le dispositif de limitation/blocage du pivotement est disposé latéralement à l'extérieur du conduit et du corps creux. Avantageusement, le dispositif de limitation/blocage du 30 pivotement peut comprendre : - une platine fixée sur le conduit et articulée sur le corps creux, sur un axe coïncidant avec l'axe de pivotement du conduit, la platine présentant une lumière circulaire centrée sur son axe d'articulation, 35 - une vis traversant ladite lumière, perpendiculairement à la platine, et vissée dans le corps creux, 3 - une molette de manipulation solidaire d'un tube d'appui vissé sur la vis, des moyens élastiques de raidissement interposés entre la platine et le tube d'appui, et - des bagues de frottement disposées de part et d'autre de la platine, la rotation de la molette de manipulation entraînant un déplacement du tube d'appui sur la vis et créant ainsi une contrainte sur les moyens élastiques de raidissement de manière à serrer la platine entre les deux bagues de frottement. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'élément relié au corps creux comporte une tête pourvue d'un élément sphérique tandis que l'élément relié au conduit comporte une cavité sphérique dans laquelle l'élément sphérique est logé, les centres de l'élément sphérique et de la cavité sphérique coïncidant avec le centre de la rotule. De préférence, l'élément sphérique et la tête de l'élément relié au corps creux sont deux pièces indépendantes fixées l'une à l'autre, l'élément sphérique étant situé en aval, en considérant le sens de circulation du fluide, de la cavité sphérique contre laquelle il prend appui. Avantageusement, un élément d'étanchéité est inséré entre le corps creux et la rotule, dans un plan contenant l'axe de pivotement du conduit, de manière à rester constamment en contact avec la rotule quel que soit l'angle de pivotement L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'illustration uniquement et représentés sur les figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'une lance d'incendie conforme à la présente invention ; - la figure 2 est une vue en perspective partielle et éclatée d'un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe du mode de réalisation représenté sur la figure 2 ; - la figure 4 est une autre vue en perspective partielle et éclatée du premier mode de réalisation ; 4 - la figure 5 est une vue en coupe du dispositif de limitation/blocage du pivotement de la lance d'incendie ; - la figure 6 est une vue en perspective partielle et éclatée d'un second mode de réalisation de la présente invention ; 5 et - la figure 7 est une vue en coupe du mode de réalisation représenté sur la figure 6. Les figures 1 à 5 illustrent un premier mode de réalisation d'une lance d'incendie 1 conforme à la présente invention. La lance 10 comprend, de manière générale, un corps creux principal 10 et un conduit 20. Le corps creux 10 est typiquement réalisé en métal, de préférence en alliage d'aluminium, par un procédé de fonderie. Il présente une entrée 12 destinée à être alimentée en fluide sous pression, par exemple de l'eau issue d'une borne d'incendie ou d'un 15 camion d'intervention de pompiers, et une sortie 14 qui se prolonge par le conduit 20. Le conduit 20 se termine par une buse 25 (figure 1) permettant notamment de régler le débit du fluide sous pression et la forme du jet. Le fluide sous pression circule donc dans le corps creux 10, de son entrée 12 vers sa sortie 14, puis dans le 20 conduit 20 selon une direction principale d'écoulement XX'(figure 4). Le conduit 20 est muni d'une rotule 30 lui permettant de pivoter par rapport au corps principal creux 10. La lance d'incendie 1 comprend également des moyens 35 reliant le corps creux 10 au 25 conduit 20. Comme cela va être exposé ci-après, et contrairement à l'art antérieur, les moyens de liaison 35 sont disposés à l'intérieur du corps creux 10 et de la rotule 30. Selon un premier mode de réalisation illustré par les figures 2 à 4, les moyens de liaison 35 comprennent un premier élément 40, 30 un second élément 50 et une tige d'articulation 60. De préférence, les moyens de liaison 35 sont réalisés en un matériau résistant à la corrosion, par exemple en acier inoxydable. Le premier élément 40 comprend une première bague périphérique 42 fixée à l'intérieur du corps creux 10 par tout moyen connu, par 35 exemple par collage, vissage ou soudage. Des premières nervures de renfort 44 s'étendent radialement entre la première bague périphérique 42 et une tête centrale 46 de forme parallélépipédique s'étendant dans la direction principale d'écoulement XX'. La tête centrale 46 présente un perçage 48 pour recevoir la tige d'articulation 60, avec de préférence un jeu permettant la rotation de la tige 60 à l'intérieur du perçage 48. Le perçage 48 s'étend perpendiculairement à la direction principale d'écoulement XX' du fluide. Le second élément 50 comprend quant à lui une seconde bague périphérique 52 fixée à l'intérieur de la rotule 30 par tout moyen connu, par exemple par collage, vissage ou par soudage. Des secondes nervures de renfort 54 s'étendent radialement entre la seconde bague périphérique 52 et un manchon 56 s'étendant dans la direction principale d'écoulement XX' et conformé pour recevoir la tête centrale 46. Le manchon axial 56 présente par ailleurs deux perçages 58 situés l'un en face de l'autre et ayant le même diamètre que le perçage 48 de la tête centrale 46 pour recevoir la tige d'articulation 60 lorsque lesdits perçages 48 et 58 sont disposés coaxialement. Les perçages 58 s'étendent perpendiculairement à la direction principale d'écoulement XX' du fluide. Une fois les moyens de liaison 35 assemblés, c'est-à-dire une fois la tête centrale 46 insérée dans le manchon 56 et la tige d'articulation 60 insérée dans les perçages 48 et 58, un axe de pivotement YY' s'étendant perpendiculairement à la direction principale d'écoulement du fluide XX' est formé. Contrairement à l'art antérieur, l'articulation de la liaison entre le corps creux 10 et la rotule 30 se trouve donc à l'intérieur de ceux-ci. Afin de rendre la lance d'incendie 1 étanche au fluide sous pression au niveau de la liaison entre le corps creux 10 et la rotule 30, un joint torique 70, dont le centre C coïncide avec le centre de la rotule 30, est interposé entre ces derniers. Plus précisément, le joint torique 70 est retenu dans une gorge 16 dans la face intérieure du corps creux 10, à proximité de la sortie 14 de celui-ci. Il est pris en sandwich entre la face extérieure convexe de la rotule 30 et la face intérieure cylindrique du corps creux 10. Comme cela est visible plus précisément sur la figure 3, le joint torique 70 se trouve dans un plan perpendiculaire à la direction 6 d'écoulement XX' De cette façon, grâce à la forme sphérique de la face extérieure de la rotule 30, le joint 70 est constamment en contact avec celle-ci, quel que soit son angle de pivotement par rapport au corps creux 10. Il est important de noter que l'axe de pivotement YY' de la rotule 30 passe par le centre C du joint torique 70, ce qui permet un pivotement optimisé et une bonne étanchéité au niveau de la face extérieure de la rotule 30. De plus, cela permet à l'ensemble des efforts de liaison auxquels sont soumis le corps creux 10 et la rotule 30 d'être transmis à la tige d'articulation 60 par l'intermédiaire des éléments 40 et 50. Ainsi, une fois la lance d'incendie 1 posée au sol de manière stable à l'aide notamment de pieds articulés 5 formant un trièdre, l'axe de pivotement YY' de la rotule est sensiblement horizontal de sorte que le conduit 20 est réglable en azimut. Afin de régler l'angle de pivotement a du conduit 20 par rapport au corps creux 10, et de bloquer en position ledit conduit 20 une fois l'inclinaison choisie, la lance d'incendie 1 est en outre munie d'un dispositif 80 pour limiter/bloquer le pivotement, ce dispositif étant positionné latéralement à l'extérieur du corps creux 10 et de la rotule 30. Plus précisément, comme illustré sur les figures 4 et 5, le dispositif de limitation/blocage de pivotement 80 comprend une platine 81 fixée sur le conduit 20 par deux vis et pouvant pivoter par rapport au corps creux 10 un axe 82 coïncidant avec l'axe de pivotement YY' de la rotule 30. La platine 81 présente une lumière arquée 83 centrée sur l'axe d'articulation 82. Une vis 84 traverse la lumière arquée 83, perpendiculairement à la platine 81, et est fixée dans le corps creux 10. Une molette de manipulation 85 est solidaire d'un tube d'appui 89 vissé sur la vis 84. Deux bagues de frottement 86 et 87 sont disposées de part et d'autre de la platine 81, à la manière de plaquettes de frein à disques. Des moyens élastiques de raidissement 90, se présentant sous la forme de rondelles Belleville 88, sont en outre interposés entre le tube d'appui 89 et la bague de frottement 87 la plus éloignée du corps 7 creux 10. Enfin, une gaine 91 entoure les rondelles Belleville 88 et le tube d'appui 89. Ainsi, une rotation dans le sens approprié de la molette de manipulation 85 entraîne un déplacement du tube d'appui 89 sur la vis 84 pour ainsi créer une contrainte de compression sur les rondelles Belleville 88. Celles-ci viennent alors serrer la platine 81 entre les deux bagues de frottement 86 et 87. Plus la molette de manipulation 85 est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre, plus la platine 81 est serrée par les bagues de frottement 87 et 88, et plus il est difficile de faire pivoter la rotule 30 autour de son axe YY'. Ainsi, lors d'une intervention des pompiers, il est possible de faire varier l'angle de pivotement cx du conduit 20 en faisant pivoter la rotule 30 autour de son axe de pivotement YY', puis de bloquer la position angulaire choisie en serrant les bagues de frottement 86 et 87 autour de la platine 81 à l'aide de la molette de manipulation 85 et de la vis 84. Les limites maximales de pivotement de la rotule 30 sont déterminées par les extrémités de l'arc de cercle sur lequel s'étend la lumière arquée 83. Selon un deuxième mode de réalisation illustré par les figures 6 et 7, les moyens de liaison 35 comprennent un premier élément 140, un second élément 150 et un troisième élément sphérique 160. Le premier élément 140 comprend une première bague périphérique 142 fixée à l'intérieur du corps creux 10 par tout moyen connu, par exemple par collage, vissage ou soudage. Des premières nervures de renfort 144 s'étendent radialement entre la première bague périphérique 142 et une tête centrale 146 se présentant sous la forme d'une âme axiale se terminant par une portion à section cylindrique 148. Le second élément 150 comprend quant à lui une seconde bague périphérique 152 fixée à l'intérieur de la rotule 30, par exemple par collage, vissage ou soudage. Des secondes nervures de renfort 154 s'étendent radialement entre la seconde bague périphérique 152 et un manchon axial 156 définissant une cavité 158 ayant la forme 35 d'une portion de sphère. Le troisième élément sphérique 160 est constitué par un capuchon creux 162 ayant la forme d'une portion de sphère complémentaire de celle de la cavité 158 du manchon axial 156, et qui comporte un logement 164 complémentaire de la portion à section cylindrique 148 de la tête centrale 146. Les centres de l'élément sphérique 160 et de la cavité sphérique 158 coïncident avec le centre de la rotule 30 et du joint 70. Une fois les moyens de liaison 35 assemblés, c'est-à-dire une fois la tête centrale 146 insérée dans le manchon axial 156, et une fois la portion cylindrique 148 de la tête centrale 146 fixée dans le logement 164 du capuchon 162, l'élément sphérique 160 épousant alors la forme de la cavité 158 du manchon axial creux 156, une liaison à trois degrés de liberté est formée. L'élément sphérique 160 est situé en aval, en considérant le sens de circulation du fluide, de la cavité sphérique 158 contre laquelle il prend appui. Contrairement à l'art antérieur, l'articulation de la liaison entre le corps creux 10 et la rotule 30 se trouve à l'intérieur de ceux-ci. Dans ce mode de réalisation, dans lequel la rotule 30 peut pivoter selon trois axes perpendiculaires entre eux se coupant au centre du joint torique 70, les moyens de blocage/limitation de pivotement 80 du premier mode de réalisation ne sont pas montés car ils ne laisseraient plus qu'un seul degré de liberté en rotation. Les avantages procurés par la lance d'incendie de la présente invention sont notamment les suivants : - plus grande compacité que les lances d'incendie de l'art antérieur ; - efforts internes diminués ; - grande stabilité de la lance une fois posée au sol ; - étanchéité réalisée en un seul endroit, à l'interface entre le corps creux et la rotule ; -modification possible des angles de pivotement de la rotule par réglage du dispositif de limitation/blocage ; - modification de la raideur du dispositif de limitation/blocage par changement des rondelles Belleville. Il convient de noter que la description détaillée de l'objet de l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention. Ainsi, les rondelles Belleville peuvent être remplacées par tout type de moyen élastique susceptible de créer, par serrage de la molette, une contrainte de compression sur les bagues de frottement. La liaison par soudage des premier et second éléments respectivement avec le corps creux et la rotule peut être remplacée par un vissage, un frettage ou un montage à force. Des circlips montés dans des gorges adaptées afin d'éviter que la rotule soit éjectée sous la pression du fluide peuvent également être utilisés. Les moyens de liaison et d'articulation 35 peuvent être réalisé dans un matériau plastique rigide, ou dans un autre métal inoxydable tel que l'aluminium. Par ailleurs, dans les modes de réalisation représentés sur les figures, les bagues 42, 52 et 142, 152 pourraient être supprimées, les nervures de renfort 44, 54 et 144, 154 étant dans ce cas respectivement solidaires des faces intérieures du corps creux 10 et du conduit 20. Enfin, le joint torique 70 pourrait être remplacé par un autre élément d'étanchéité conventionnel. REVENDICATIONS 1. Lance d'incendie (1) comprenant un corps creux (10) comportant une entrée (12) destinée à être alimentée en fluide sous pression, notamment en eau, et une sortie (14) prolongée par un conduit (20) se terminant par une buse (25) destinée à projeter le fluide, le conduit (20) comprenant une rotule (30) par l'intermédiaire de laquelle il est articulé sur le corps creux (10), caractérisée en ce que le corps creux (10) et le conduit (20) comprennent des moyens de liaison internes (35) les reliant l'un à l'autre et comprenant au moins un axe de pivotement (YY) passant par le centre de la rotule (30). 2. Lance d'incendie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison (35) comprennent deux éléments (40, 50 ; 140, 150) respectivement reliés au corps creux (10) et au conduit (20), ces éléments comprenant des parties complémentaires (46, 56 ; 146, 156) disposées l'une dans l'autre et aptes à pivoter l'une par rapport à l'autre sur au moins un axe (YY) passant par le centre de la rotule (30). 3. Lance d'incendie selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément (40) relié au corps creux (10) comporte une tête (46) pourvue d'un perçage (48) dans lequel est enfilé un axe d'articulation (60), tandis que l'élément (50) relié au conduit (20) comporte un manchon (57) entourant la tête (46) et sur lequel les extrémités de l'axe d'articulation (60) prennent appui, l'axe d'articulation (60) passant par le centre de la rotule (30). 4. Lance d'incendie selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément (40) relié au corps creux (10) comporte une première bague périphérique (42) fixée à l'intérieur de ce dernier et des premières nervures radiales (44) reliant la première bague (42) à la tête (46), tandis que l'élément (50) relié au conduit (20) présente une seconde bague périphérique (52) fixée à l'intérieur de ce dernier et des secondes nervures radiales (54) reliant la seconde bague (52) au manchon (57). 5. Lance d'incendie selon la revendication 4, caractérisée en 35 ce que la tête (46) et le manchon (57) s'étendent axialement dans le conduit (20). 11 6. Lance d'incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif manuel (80) pour limiter/bloquer le pivotement du conduit (20) par rapport au corps creux (10). 7. Lance d'incendie selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de limitation/blocage du pivotement (80) est disposé latéralement à l'extérieur du conduit (20) et du corps creux (10). 8. Lance d'incendie selon la revendication 7, caractérisée en 10 ce que le dispositif de limitation/blocage du pivotement (80) comprend : - une platine (81) fixée sur le conduit (20) et articulée sur le corps creux (10), sur un axe (82) coïncidant avec l'axe de pivotement (YY) du conduit (20), la platine (81) présentant une 15 lumière circulaire (83) centrée sur son axe d'articulation (82), - une vis (84) traversant la lumière (83), perpendiculairement à la platine (81), et vissée dans le corps creux (10), - une molette de manipulation (85) solidaire d'un tube d'appui (89) vissé sur la vis (84), 20 - des moyens élastiques de raidissement (90) interposés entre la platine (81) et le tube d'appui (89), et - des bagues de frottement (86, 87) disposées de part et d'autre de la platine (81), la rotation de la molette de manipulation (85) entraînant un déplacement du tube d'appui (89) sur 25 la vis (84) et créant ainsi une contrainte sur les moyens élastiques de raidissement (90) de manière à serrer la platine (81) entre les deux bagues de frottement (86, 87). 9. Lance d'incendie selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément (140) relié au corps creux (10) comporte une tête 30 (146) pourvue d'un élément sphérique (160) tandis que l'élément (150) relié au conduit (20) comporte une cavité sphérique (158) dans laquelle l'élément sphérique (160) est logé, les centres de l'élément sphérique (160) et de la cavité sphérique (158) coïncidant avec le centre de la rotule (30). 35 10. Lance d'incendie selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'élément sphérique (160) et la tête (146) de l'élément (140) 12 relié au corps creux sont deux pièces indépendantes fixées l'une à l'autre, l'élément sphérique (160) étant situé en aval, en considérant le sens de circulation du fluide, de la cavité sphérique (158) contre laquelle il prend appui. 11. Lance d'incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un élément d'étanchéité (70) est inséré entre le corps creux (10) et la rotule (30), dans un plan contenant l'axe de pivotement (YY) du conduit (20), de manière à rester constamment en contact avec la rotule (30) quel que soit l'angle de pivotement.