Brevet FR3085855A1 — publié le 20200320

LANCE A INCENDIE COMPORTANT DEUX RANGEES DE DENTS INTERCALEES SUR LA FACE AVANT DE SA BAGUE DE TETE La présente invention concerne une lance à incendie comportant une bague de tête de diffusion du jet d'eau réglable. Un type de lance à incendie connu, présenté notamment par le document FR-A1-2801799, comporte un corps contenant une vanne de régulation du débit d'eau arrivant par un tuyau souple, disposant vers l'avant d'un ajutage axial formant un passage d'eau, se terminant par un cône de diffusion s'ouvrant vers l'avant. Un clapet formant un disque transversal disposé à l'avant du cône de diffusion de l'ajutage, diffuse le jet d'eau suivant une forme conique. L'ajutage est formé dans un piston cylindrique qui coulisse axialement par rapport au clapet sous l'effet de la pression de l'alimentation d'eau, à l'encontre d'un ressort d'équilibrage, en réalisant une variation automatique de la section de passage de l'eau afin de réguler son débit en fonction des variations de cette pression d'alimentation. D'une manière générale pour les têtes de lance à diffusion réglable, l'extrémité avant de la tête comporte une bague de tête reliée par une rampe hélicoïdale au corps, qui coulisse axialement lors de sa rotation. La face avant de la bague de tête comporte une forme globalement conique s'ouvrant vers l'avant, entourant le jet d'eau, comprenant une succession de dents réparties sur le contour, qui sont chacune allongées radialement. Suivant la position axiale de la bague de tête, sa face avant conique équipée des dents modifie l'angle d'ouverture de la forme conique de diffusion du jet d'eau, pour obtenir dans sa position la plus avancée un angle d'ouverture réduit donnant un jet droit favorisant la distance de projection de l'eau, dans une position intermédiaire un angle d'ouverture moyen donnant un jet d'attaque permettant d'attaquer le feu, et dans sa position la plus reculée un angle d'ouverture maximum donnant un jet de protection diffus plus large permettant de se protéger de la chaleur du feu. La succession de dents sur le contour du jet forme un éclateur, qui diffuse le jet d'eau arrivant dessus sous forme de gouttelettes afin d'obtenir un brouillard fin et homogène qui est plus efficace pour combattre le feu ou pour se protéger. Toutefois ce type de denture connu comprend généralement sur le pourtour une succession de dents allongées radialement, pouvant présenter une forme 2 étagée suivant la direction radiale, avec des espaces radiaux intermédiaires libres formés par la face avant conique de la bague de tête. Ce type de denture ne donne pas une optimisation du jet d'eau dans toutes les conditions. En particulier pour les jets d'attaque comprenant un angle du cône de 5 diffusion, mesuré entre l'axe de révolution et une génératrice de ce cône, d'environ 45°, pour lesquels il est difficile d'obtenir un brouillard fin et homogène à l'intérieur de l'ensemble du cône de diffusion. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. 10 Elle propose à cet effet une lance à incendie comportant à l'avant suivant un axe principal d'écoulement de l'eau, une bague extérieure de tête coulissant axialement, présentant une face avant conique centrée sur l'axe principal et s'ouvrant vers l'avant, qui dispose de dents allongées axialement, la face avant conique comportant une première rangée de dents intérieures réparties sur un premier 15 diamètre, et une deuxième rangée de dents extérieures disposées sur un diamètre supérieur, chacune des dents extérieures étant par rapport à l'axe principal angulairement intercalée entre deux dents intérieures de la première rangée, cette lance étant remarquable en ce que dans la direction tangentielle la distance entre deux dents extérieures est inférieure à la largeur d'une dent intérieure. 20 Un avantage de cette lance à incendie est qu'en particulier pour une position axiale moyenne de la bague de tête donnant un jet d'attaque comprenant un cône de diffusion présentant un angle compris entre 30 et 60°, on obtient deux flux distincts comprenant un premier flux qui frappe directement les dents de la première rangée pour être diffusé sous forme de brouillard, puis un deuxième flux s'écoulant sur 25 la face avant conique en passant entre les dents de la première rangée, pour venir frapper les dents de la deuxième rangée, puis revenir au moins en partie par rebond indirectement sur le côté radialement extérieur de la première rangée de dents, afin d'être à son tour diffusé sous forme de brouillard. La distance entre deux dents extérieures étant inférieure à la largeur d'une 30 dent intérieure on ne peut obtenir de flux passant à côté des dents, la totalité du jet vient frapper les dents. On obtient de manière simple une bonne efficacité de la lance, notamment avec un réglage donnant un jet d'attaque du feu. La lance à incendie selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la face radialement intérieure des dents intérieures, est disposée à une distance inférieure à 0,5mm du diamètre intérieur de la face avant conique de la bague de tête. Dans ce cas, avantageusement chaque dent intérieure comporte de 5 chaque côté une face plate inclinée par rapport à une direction radiale, ces deux faces plates inclinées convergeant vers l'axe principal. Dans ce cas, avantageusement chaque dent intérieure comporte une face cylindrique radialement extérieure qui relie les deux faces plates inclinées en se raccordant sur ces faces inclinées de manière tangentielle. 10 Avantageusement, chaque dent extérieure comporte de chaque côté par rapport à une direction radiale, une face cylindrique creuse tournée vers l'axe principal. Dans ce cas, avantageusement chaque face cylindrique creuse est centrée sur une face cylindrique radialement extérieure d'une dent intérieure se trouvant en face. 15 Avantageusement, chaque dent extérieure comporte radialement à l'extérieur de chaque face cylindrique creuse, une face plate qui est disposée suivant une direction radiale. Dans ce cas, avantageusement les deux faces plates de chaque dent extérieure sont reliées entre elles radialement vers l'extérieur par deux faces plates 20 inclinées qui convergent vers l'extérieur. Avantageusement, les faces d'extrémité avant des dents intérieures présentent une inclinaison identique à celle de la face avant conique de la bague de tête. Dans ce cas, avantageusement l'angle de cône de la face avant conique est 25 compris entre 60 et 70°. Avantageusement, les faces d'extrémité avant des dents extérieures sont disposées suivant un plan transversal. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre 30 d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente en coupe axiale la partie avant d'une lance à incendie suivant l'invention ; - les figures 2, 3 et 4 présentent la bague de tête de cette lance, successivement en vue de face du côté avant, en coupe axiale suivant le plan de coupe 35 et en perspective ; et 4 - les figures 5 et 6 sont des vues agrandies des dents de cette bague de tête, présentées successivement en vue de face et en coupe axiale suivant le plan de coupe La figure 1 présente la partie avant d'une lance à incendie disposée suivant 5 un axe principal A, comprenant un corps 2 formant un ajutage entourant un passage d'eau annulaire, se terminant par une face conique avant 14 qui s'ouvre en direction de l'avant. Une tige axiale 6 se termine vers l'avant par un disque transversal 8 venant devant la face avant conique 14, de manière à former une couronne de sortie du jet 10 d'eau qui suit la forme conique de cette face avant. Une bague extérieure de tête 10 entourant l'extrémité avant du corps 2, est liée à ce corps par une rampe hélicoïdale permettant son coulissement axial lors de sa rotation. Une gaine de protection en élastomère 12 entoure la bague de tête 10 afin de protéger cette bague contre les chocs, et de faciliter sa préhension pour la tourner. 15 Les figures 2, 3, 4, 5 et 6 présentent la bague de tête 10 comprenant une face avant 20 de forme conique centrée sur l'axe principal A, comportant un angle de cône compris avantageusement entre 60 et 70°, qui est dans cet exemple de 65°, recevant une première rangée de vingt-quatre dents intérieures 22 régulièrement réparties, disposées à une distance radiale inférieur à 0,Smm, en particulier 0,2mm, du 20 diamètre intérieur de cette face avant qui est dans cet exemple de 56mm. Une deuxième rangée de vingt-quatre dents extérieures 24, disposée radialement vers l'extérieur par rapport à la première rangée de dents intérieures 22, présente chaque dent qui est intercalée angulairement entre deux dents de cette rangée intérieure. Sur chaque rangée les dents 22, 24 présentant une section 25 transversale perpendiculaire à l'axe principal A constante, forment entre deux dents adjacentes par rapport à cet axe un écart angulaire de 15°. Les faces avant des dents intérieures 22 sont alignées sur une forme conique présentant un angle de cône de 65°. Les faces avant des dents extérieures 24 sont alignées suivant un plan transversal, qui dépasse vers l'avant de plusieurs 30 millimètres de l'extrémité avant de la face avant des dents intérieures 22. Chaque dent intérieure 22 comporte en vue de face détaillée figure 5, un contour symétrique par rapport à la direction radiale, comprenant une face intérieure cylindrique 30 alignée sur le bord intérieur de la face avant conique 20. On a ensuite de chaque côté de la face intérieure cylindrique 30 un rayon 35 intérieur de raccordement 32 qui est de 0,25mm, puis une face plate inclinée 34, ces deux faces plates inclinées formant un angle de 60° qui s'ouvre radialement vers 5 l'extérieur. Les deux faces plates 30 sont reliées vers l'extérieur par une face cylindrique 36 présentant un rayon constant qui est de 2mm, en se raccordant de manière tangentielle sur ces faces plates. Chaque dent extérieure 24 comporte un contour symétrique par rapport à 5 la direction radiale, comprenant de chaque côté en partant de l'intérieur, une face cylindrique creuse 40 centrée sur la face cylindrique extérieure 36 de la dent intérieure 22 disposée en face, présentant un rayon de 4mm, puis une face plate orientée radia lement 42, et enfin une face plate inclinée 44. Les deux faces plates inclinées 44 de deux dents extérieures 24 adjacentes 10 forment entre elles un angle de 60° s'ouvrant vers l'extérieur. Les différentes faces 40, 42, 44 sont reliées entre elles par des rayons. Le fonctionnement de la lance suivant l'invention est le suivant. Pour un jet droit réalisant une projection d'eau à une grande distance, la bague de tête 10 est la plus en avant possible, ses dents 22, 24 n'intervenant pas dans le jet d'eau qui est 15 globalement droit. Pour un jet d'attaque permettant d'attaquer le feu, remplissant un cône de diffusion présentant un angle de cône compris entre 30 et 60°, la bague de tête 10 est dans une position axiale intermédiaire, ses dents 22, 24 intervenants en partie seulement. 20 On a dans ce cas pour un angle de cône de 45°, une première part du jet d'eau comprenant un débit d'environ 25% du débit total qui frappe les faces intérieures cylindriques 30 des dents intérieures 22, un débit d'environ 7% qui frappe les rayons intérieurs 32 de ces dents, et un débit d'environ 18% qui glisse sur les faces plates inclinées 34 de ces dents. 25 Les 50% du débit total de la deuxième part du jet d'eau restant passant entre les dents intérieures 22, viennent frapper les faces cylindriques creuses 40 des dents extérieures 24 se trouvant juste derrière, pour rebondir sur ces creux en revenant sur les faces cylindriques extérieures 36 des dents intérieures 22 se trouvant en face. On obtient par les percussions de la totalité du jet d'eau sur les différentes faces des 30 dents 22, 24, une très bonne atomisation de l'eau qui créée un brouillard fin remplissant entièrement le cône de projection. Suivant l'évolution de la position de la bague de tête 10 et de l'angle de cône du jet résultant compris entre 30 et 60°, la répartition entre les deux parts de jet d'eau est variable. 35 On obtient en particulier pour un angle de cône compris entre 30 et 45°, un jet assez fermé comprenant un brouillard très fin avec une grande portée. Ce jet 6 permet de faire des tests de projection dans une atmosphère confinée, notamment au plafond, pour évaluer la température des fumées et leur dangerosité avec des risques d'explosion. De plus le brouillard très fin occasionne moins de dégât des eaux. Pour un jet de protection remplissant un cône de diffusion présentant un 5 angle de cône maximum de 110°, la bague de tête 10 est dans sa position la plus en arrière, ses dents 22, 24 intervenant fortement. Dans ce cas on retrouve un phénomène similaire au jet d'attaque, avec les 50% de la deuxième part du jet d'eau qui glisse totalement sur les faces cylindriques creuses 40 des dents extérieures 24. Les deux parts du jet d'eau sont alors parallèles à 10 la face avant conique 20 de la bague de tête 10, puis canalisées entre les faces plates orientées radialement 42 des dents extérieures 24. Le jet est très ouvert. On obtient dans tous les cas un bon remplissage par un brouillard en très fines gouttelettes de l'ensemble du cône formé par le jet de diffusion. En particulier la bague de tête 10 avec ses dents 22, 24 peut être formée 15 par un moulage en matière plastique permettant un amortissement évitant une casse en cas de choc. En variante elle peut être formée par tous procédés comprenant un moulage métallique, une fabrication par la métallurgie des poudres comprimées, REVENDICATIONS1. Lance à incendie comportant à l'avant suivant un axe principal (A) 5 d'écoulement de l'eau, une bague extérieure de tête (10) coulissant axialement, présentant une face avant conique (20) centrée sur l'axe principal (A) et s'ouvrant vers l'avant, qui dispose de dents (22, 24) allongées axialement, comprenant une première rangée de dents intérieures (22) réparties sur un premier diamètre, et une deuxième rangée de dents extérieures (24) disposées sur un diamètre supérieur, chacune des 10 dents extérieures (24) étant par rapport à l'axe principal (A) angulairement intercalée entre deux dents intérieures (22) de la première rangée, caractérisée en ce que dans la direction tangentielle, la distance entre deux dents extérieures (24) est inférieure à la largeur d'une dent intérieure (22). 2. Lance à incendie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face 15 radialement intérieure (30) des dents intérieures (22), est disposée à une distance inférieure à 0,5mm du diamètre intérieur de la face avant conique (20) de la bague de tête (10). 3. Lance à incendie selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque dent intérieure (22) comporte de chaque côté une face plate (34) inclinée par rapport 20 à une direction radiale, ces deux faces plates inclinées (34) convergeant vers l'axe principal (A). 4. Lance à incendie selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque dent intérieure (22) comporte une face cylindrique radialement extérieure (36) qui relie les deux faces plates inclinées (34) en se raccordant sur ces faces inclinées (34) de 25 manière tangentielle. 5. Lance à incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque dent extérieure (24) comporte de chaque côté par rapport à une direction radiale, une face cylindrique creuse (40) tournée vers l'axe principal (A). 30 6. Lance à incendie selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que chaque face cylindrique creuse (40) est centrée sur une face cylindrique radialement extérieure (36) d'une dent intérieure (22) se trouvant en face. 7. Lance à incendie selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque dent extérieure (24) comporte radialement à l'extérieur de chaque face 35 cylindrique creuse (40), une face plate (42) qui est disposée suivant une direction radiale. 8 8. Lance à incendie selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deux faces plates (42) de chaque dent extérieure (24) sont reliées entre elles radialement vers l'extérieur par deux faces plates inclinées (44) qui convergent vers l'extérieur. 9. Lance à incendie selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisée en ce que les faces d'extrémité avant des dents intérieures (22) présentent une inclinaison identique à celle de la face avant conique (20) de la bague de tête (10). 10. Lance à incendie selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'angle de cône de la face avant conique (20) est compris entre 60 et 70°. 11. Lance à incendie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faces d'extrémité avant des dents extérieures (24) sont disposées suivant un plan transversal.