EP2186545B1 - Dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie - Google Patents
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- EP2186545B1 EP2186545B1 EP09290840A EP09290840A EP2186545B1 EP 2186545 B1 EP2186545 B1 EP 2186545B1 EP 09290840 A EP09290840 A EP 09290840A EP 09290840 A EP09290840 A EP 09290840A EP 2186545 B1 EP2186545 B1 EP 2186545B1
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Definitions
- the present invention relates to the field of fire lances type foam lances.
- the present invention relates more particularly to a device for generating foam of a fire hose.
- a problem in the field of foam lances concerns the insufficiency and inhomogeneity of the expansion of the water-emulsifier pre-mixture and the air before projection through the nozzle of the lance nozzle.
- This device can be improved, as shown schematically figure 8 , by making an orifice in the center of the valve connected to the outside air by a pipe connected to the outside of the valve.
- This solution allows the extraction of outside air at the center of the premix jet and increases the contact area between the premix and the air, thus doubling the expansion.
- This solution has the disadvantage of having to provide an air supply pipe which is initially perpendicular to the axis of the jet and then rotates at 90 ° to bring the air to the center of the cone.
- This embodiment is therefore complex expensive and only allows to bring air into contact with the inner surface of the premix jet.
- the document DE 934932C discloses a foam generating device of a fire hose according to the preamble of claim 1.
- the present invention aims to overcome some disadvantages of the prior art by providing a foam generation device of a fire hose.
- the second cylindrical tube is held in the axis by radial spacers and maintained along the axis of the diverging cone upstream of the first tube by a screw whose head just obstruct the nozzle of the splined divergent cone and whose threaded shank passes in the middle of the radial spacers and penetrates into the inner threaded periphery of the nozzle of the splined divergent cone.
- the second cylindrical tube is recessed coaxially in the second end of the spout by a built-in socket integral with the outer periphery of the second cylindrical tube.
- a retaining ring is mounted coaxially and integrally around the second cylindrical tube downstream of the socket and upstream of the first tube of the nozzle and has an outside diameter slightly less than the inner diameter of the second end of the lance nozzle to allow the maintenance of the second cylindrical tube, approximately in the axis, by abutment against the inner wall of the second end, without preventing the suction of the outside air.
- the flutes of the diverging cone have an increasing section at the same time as the section of the cone.
- the thickness of the partitions forming the separation of the grooves determines the air penetration spaces and the homogeneity of the foam.
- the propagation front of the premix reaches the fire hose through a pipe.
- This pipe has an inner diameter equal to the outer diameter of a second cylindrical tube (3) slightly protruding from the fire hose to allow the end of the hose to be fitted on the periphery of the second cylindrical tube (3) protruding.
- the propagation front of the premix reaches the fire lance through a first end of the second cylindrical tube (3).
- the front propagates in the second cylindrical tube (3) through radially fixed spacers (4) in the second cylindrical tube (3).
- These spacers (4) define in their center a cylindrical zone of the same axis as the second cylindrical tube (3).
- This zone cylindrical is of length and radius smaller than the length and the radius of the second cylindrical tube (3) respectively and the length and the radius of said cylindrical zone are adapted to pass the threaded rod, but not the head, of a screw (5).
- the front propagates in the second cylindrical tube (3) not only through the radial spacers (4), but also around a screw (5) disposed in the axis of the second cylindrical tube (3), whose the head is in abutment against the central ends of the spacers (4) and whose threaded rod passes in the center of the radial spacers to reach the complementarily taped inner periphery of the nozzle (2b) of a splined divergent cone (2).
- the radial spacers (4) and the screw (5) allow the grooved divergent cone (2) to remain in the axis within the second cylindrical tube (3); the central ends of the struts (4) being gripped, from upstream to downstream of the propagation front, between the head of the screw (5) and the nozzle (2b) of the corrugated divergent cone (2).
- the propagation front of the premix always propagates in the second cylindrical tube (3) but also around the diverging fluted cone (2). Due to the divergence of the corrugated cone (2), the space available for the flow of the premix in the second cylindrical tube (3) decreases as the forehead propagates to the end of the second cylindrical tube ( 3) only the spaces delimited by the splines (2a) of the diverging cone (2).
- the device of the present invention ensures not only the progressive speed of the premix, proportional to the ejection power of the premix, but also the creation of divergent jets separated from each other.
- the propagation front consists of powerful jets, divergent and separated from each other.
- premix jets are then projected onto the inner surface of a cylindrical or slightly convergent first tube (1a) located at a first end of a spear tip (1).
- the spout (1) is furthermore constituted by a second end (1b) located upstream of the first tube (1a) and of dimensions adapted to allow a flush-fitting socket (6) to be embedded therein and approximately at mid-length of the outer periphery of the second cylindrical tube (3), so that the second cylindrical tube (3) is held in the center of the second end (1b) in the axis of the spout (1) and engaged in the second end (1b) by a suitably selected distance depending on the divergence of the jets leaving the second cylindrical tube (3); this divergence being closely related to the divergence of the fluted cone (2).
- said distance between the outlet of the second cylindrical tube (3) and the inlet of the first tube (1a) of the spout (1) must be chosen to be large enough to allow outside air to flow from the sockets.
- air (1ba) formed in the second end (1b) towards the inside of the first tube (1a) of the spout (1) but must be chosen sufficiently small so that the jets of premix leaving the second cylindrical tube (3) be projected on the inner surface of the first tube (1a) and not at the level of the air intakes (1 ba).
- the powerful jets, diverging and separated from each other leaving the second cylindrical tube (3) and projected on the inner surface of the first tube (1a) allow not only the passage of the outside air on the outer surface of the jets by viscosity and the passage of the outside air between the separated jets, up to the inside of the first tube (1 a) of the spout (1), but also a first mixture between the air and the premix in the separation zones of the jets.
- the suction effect of the outside air between the separated jets into the first tube (1a) is created by the divergence and separation of the jets.
- said suction effect is accentuated by the joining of the jets meeting the inner surface of the first tube (1a) to create a closed premix volume upstream of the nozzle of the first tube (1a) of the spout (1), for example at the level of the axis (AA) represented on the Figures 2 and 4 .
- the creation of a closed volume is all the easier as the splines of the diverging cone (2) have a section increasing at the same time as the section of the cone (2) and the thickness of the partitions (2c) forming the separation of splines determines the air penetration spaces and the homogeneity of the foam.
- the device can be subjected to significant torsions at the level of the socket (6) which can cause excessive spacing of the second cylindrical tube (3) with respect to the axis of the spout (1) up to the disintegration or breaking of the recessed socket (6).
- the present invention proposes to mount coaxially and integrally on the outer periphery of the second cylindrical tube (3) between the bushing to be inserted (6) located upstream and the first tube (1a) of the spear nozzle (1) located downstream , a retaining ring (7) having an outer diameter slightly smaller than the inside diameter of the second end (1b) of the spout (1) (cf. figure 3 ) to abut against the inner wall of the second end in the event of twisting so as to limit any deformation of the recessed socket (6). It is of course required that this retaining ring (7) must be of suitable dimensions to fulfill its office without preventing the suction of the outside air from the air intakes (1ba) made in the second end (1b). the spear (1).
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Description
- La présente invention concerne le domaine des lances à incendie de type lances à mousse. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie.
- Un problème dans le domaine des lances à mousse concerne l'insuffisance et l'inhomogénéité du foisonnement du pré-mélange eau-émulseur et de l'air avant projection à travers l'ajutage du bec de lance.
- En effet, l'insuffisance et l'inhomogénéité du foisonnement limite l'efficacité de la mousse à étouffer le feu et la portée du jet de mousse.
- Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de projection du pré-mélange eau-émulseur à l'intérieur d'un tube tronconique depuis un clapet assurant la mise en vitesse du pré-mélange (voir
figure 7 ). Des évents disposés entre le clapet et le tube tronconique assurent le contact de la surface extérieure du jet de pré-mélange avec l'air extérieur qui est entraîné par viscosité à l'intérieur du tube tronconique. Toutefois, dans ce dispositif, le pré-mélange ne capte qu'une faible partie de l'air nécessaire à l'obtention d'une mousse bien foisonnante. - Ce dispositif peut être amélioré, comme représenté schématiquement
figure 8 , en réalisant un orifice au centre du clapet relié à l'air extérieur par une canalisation reliée à l'extérieur du clapet. Cette solution permet l'aspiration de l'air extérieur au centre du jet de pré-mélange et augmente la surface de contact entre le pré-mélange et l'air, doublant ainsi le foisonnement. Cette solution présente l'inconvénient de devoir réaliser une canalisation d'amenée d'air qui dans un premier temps est perpendiculaire à l'axe du jet puis tourne à 90° pour amener l'air au centre du cône. Cette réalisation est donc complexe couteuse et permet seulement de mettre en contact l'air avec la surface intérieure du jet de pré-mélange. - Le document
DE 934932C divulgue un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie selon le préambule de la revendication 1. - Dans ce contexte, il est intéressant de proposer une solution plus simple et plus efficace pour introduire l'air au centre de la couronne de pré-mélange, augmenter le foisonnement et augmenter la portée du jet de mousse.
- La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie.
- Ce but est atteint par un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie, comprenant :
- un bec de lance formé d'une première extrémité qui consiste en un premier tube cylindrique ou légèrement convergent et d'une seconde extrémité,
- un cône divergent agencé de façon coaxiale dans la seconde extrémité du bec de lance et,
- des prises d'air pratiquées dans la seconde extrémité du bec de lance,
- Selon une autre particularité, le second tube cylindrique est maintenu dans l'axe par des entretoises radiales et maintenu le long de l'axe du cône divergent en amont du premier tube par une vis dont la tête vient obstruer l'ajutage du cône divergent cannelé et dont la tige filetée passe au milieu des entretoises radiales et pénètre dans le pourtour intérieur taraudé de l'ajutage du cône divergent cannelé.
- Selon une autre particularité, le second tube cylindrique est encastré de façon coaxiale dans la seconde extrémité du bec de lance par une douille à encastrer solidaire du pourtour extérieur du second tube cylindrique.
- Selon une autre particularité, une bague de maintien est montée de façon coaxiale et solidaire autour du second tube cylindrique en aval de la douille à encastrer et en amont du premier tube du bec de lance et a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité du bec de lance pour permettre le maintien du second tube cylindrique, approximativement dans l'axe, par butée contre la paroi interne de la seconde extrémité, sans empêcher l'aspiration de l'air extérieur.
- Selon une autre particularité, les cannelures du cône divergent ont une section croissante en même temps que la section du cône.
- Selon une autre particularité, l'épaisseur des cloisons formant la séparation des cannelures détermine les espaces de pénétration de l'air et l'homogénéité de la mousse.
- D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront 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 perspective du cône divergent cannelé, - la
figure 2 représente une vue en coupe longitudinale du bec de lance équipé du dispositif de génération de mousse, - les
figures 3 et 4 représentent des vues en coupe transversales du bec de lance équipé du dispositif de génération de mousse pour un plan de coupe comprenant l'axe (BB) et une vue orientée d'amont en aval et pour un plan de coupe comprenant l'axe (AA) et une vue orientée d'aval en amont, respectivement, - la
figure 5 représente une vue en perspective du bec de lance dont une extrémité exhibe des prises d'air, - la
figure 6 représente une vue en perspective du bec de lance équipé du dispositif de génération de mousse, - la
figure 7 représente une vue en coupe d'un des premiers dispositifs de projection du pré-mélange eau-émulseur connu de l'art antérieur cités en introduction, - la
figure 8 représente une vue en coupe du second dispositif amélioré de projection du pré-mélange eau-émulseur connu de l'art antérieur cité en introduction, et - la
figure 9 représente schématiquement une vue en coupe du dispositif de la présente invention. - La description suivante est non seulement faite en référence aux figures, mais également se propose de suivre le front de propagation du pré-mélange de son entrée dans le dispositif de génération de mousse jusqu'à sa sortie par l'ajutage du premier tube (1a) du bec de lance, pour faire apparaître clairement les particularités et avantages de la présente invention.
- Bien entendu, le front de propagation du pré-mélange parvient jusqu'à la lance à incendie grâce à un tuyau. Ce tuyau est d'un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur d'un second tube cylindrique (3) dépassant légèrement de la lance à incendie pour permettre d'emboiter l'extrémité du tuyau sur le pourtour du second tube cylindrique (3) dépassant. Ainsi, le front de propagation du pré-mélange parvient à la lance d'incendie par une première extrémité du second tube cylindrique (3).
- Comme illustré sur la
figure 6 , le front se propage dans le second tube cylindrique (3) à travers des entretoises (4) fixées radiales dans le second tube cylindrique (3). Ces entretoises (4) délimitent en leur centre une zone cylindrique de même axe que le second tube cylindrique (3). Cette zone cylindrique est de longueur et de rayon plus petits que la longueur et le rayon du second tube cylindrique (3) respectivement et la longueur et le rayon de ladite zone cylindrique sont adaptés pour y laisser passer la tige filetée, mais pas la tête, d'une vis (5). Ainsi, le front se propage dans le second tube cylindrique (3) non seulement à travers les entretoises radiales (4), mais également autour d'une vis (5), disposée dans l'axe du second tube cylindrique (3), dont la tête est en butée contre les extrémités centrales des entretoises (4) et dont la tige filetée passe au centre des entretoises radiales pour atteindre le pourtour intérieur complémentairement taraudé de l'ajutage (2b) d'un cône divergent cannelé (2). Les entretoises radiales (4) et la vis (5) permette le maintien dans l'axe du cône divergent cannelé (2) à l'intérieur du second tube cylindrique (3) ; les extrémités centrales des entretoises (4) étant pincées, d'amont en aval du front de propagation, entre la tête de la vis (5) et l'ajutage (2b) du cône divergent cannelé (2). - Comme illustré sur les
figures 2 et 3 , après son passage entre les entretoises radiales (4) et autour de la vis (5), le front de propagation du pré-mélange se propage toujours dans le second tube cylindrique (3) mais également autour du cône cannelé divergent (2). Du fait de la divergence du cône cannelé (2), l'espace disponible pour l'écoulement du pré-mélange dans le second tube cylindrique (3) diminue à mesure que le front se propage pour se résumer en sortie du second tube cylindrique (3) aux seuls espaces délimités par les cannelures (2a) du cône divergent (2). Ainsi le dispositif de la présente invention assure non seulement la mise en vitesse progressive du pré-mélange, proportionnelle à la puissance d'éjection du pré-mélange, mais aussi la création de jets divergents séparés les uns des autres. - Succinctement, par propagation du front autour du cône divergent cannelé (2) et en sortie du second tube cylindrique (3), le front de propagation consiste en des jets puissants, divergents et séparés les uns des autres.
- Ces jets de pré-mélange sont alors projetés sur la surface interne d'un premier tube (1a) cylindrique ou légèrement convergent situé à une première extrémité d'un bec de lance (1).
- Comme illustré sur les
figures 5 et2 , le bec de lance (1) est en outre constitué d'une seconde extrémité (1 b) située en amont du premier tube (1a) et de dimensions adaptées pour permettre d'y encastrer une douille à encastrer (6) solidaire et approximativement à mi-longueur du pourtour extérieur du second tube cylindrique (3), de façon à ce que le second tube cylindrique (3) soit maintenu au centre de la seconde extrémité (1 b) dans l'axe du bec de lance (1) et engagé dans la seconde extrémité (1b) d'une distance adéquatement choisie en fonction de la divergence des jets quittant le second tube cylindrique (3) ; cette divergence étant étroitement liée à la divergence du cône cannelé (2). - En effet, ladite distance entre la sortie du second tube cylindrique (3) et l'entrée du premier tube (1a) du bec de lance (1) doit être choisie suffisamment grande pour laisser passer de l'air extérieur depuis des prises d'air (1ba) pratiquées dans la seconde extrémité (1 b) vers l'intérieur du premier tube (1a) du bec de lance (1), mais doit être choisie suffisamment petite pour que les jets de pré-mélange quittant le second tube cylindrique (3) soient projetés sur la surface interne du premier tube (1a) et non pas au niveau des prises d'air (1 ba).
- Ainsi, les jets puissants, divergents et séparés les uns des autres quittant le second tube cylindrique (3) et projetés sur la surface interne du premier tube (1a) autorisent non seulement le passage de l'air extérieur sur la surface extérieure des jets par viscosité et le passage de l'air extérieur entre les jets séparés, jusqu'à l'intérieur du premier tube (1 a) du bec de lance (1), mais également un premier mélange entre l'air et le pré-mélange dans les zones de séparation des jets. D'une part, l'effet d'aspiration de l'air extérieur entre les jets séparés jusque dans le premier tube (1a) est créé par la divergence et la séparation des jets. D'autre part, ledit effet d'aspiration est accentué par la réunion des jets rencontrant la surface interne du premier tube (1a) pour créer un volume clos de pré-mélange en amont de l'ajutage du premier tube (1a) du bec de lance (1), par exemple au niveau de l'axe (AA) représenté sur les
figures 2 et 4 . - Comme illustré sur la
figure 1 , la création d'un volume clos est d'autant facilitée que les cannelures du cône divergent (2) ont une section croissante en même temps que la section du cône (2) et l'épaisseur des cloisons (2c) formant la séparation des cannelures détermine les espaces de pénétration de l'air et l'homogénéité de la mousse. - Enfin, du fait de la puissance de la pression de projection du pré-mélange dans le tuyau et/ou d'une manipulation de la lance à incendie changeant l'orientation du bec de lance (1) par rapport au tuyau souple, le dispositif peut être soumis à des torsions non négligeables au niveau de la douille à encastrer (6) pouvant provoquer un écartement trop important du second tube cylindrique (3) par rapport à l'axe du bec de lance (1) allant jusqu'au désencastrement ou la rupture de la douille à encastrer (6). Pour pallier cette éventualité et comme illustré sur les
figures 2 et 3 , la présente invention propose de monter coaxialement et solidairement sur le pourtour extérieur du second tube cylindrique (3), entre la douille à encastrer (6) située en amont et le premier tube (1a) du bec de lance (1) situé en aval, une bague de maintien (7) ayant un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité (1 b) du bec de lance (1) (cf.figure 3 ) pour venir buter contre la paroi intérieure de la seconde extrémité en cas de torsions de façon à limiter toute déformation de la douille à encastrer (6). Il est bien entendu requis que cette bague de maintien (7) doit être de dimensions adaptées pour remplir son office sans empêcher l'aspiration de l'air extérieur depuis les prises d'air (1ba) pratiquées dans la seconde extrémité (1 b) du bec de lance (1). - Le dispositif de la présente invention présente deux avantages essentiels par rapport à l'état de l'art. Le premier avantage est d'améliorer le foisonnement grâce à trois phénomènes qui se conjuguent :
- l'air extérieur est entraîné à l'intérieur et à l'extérieur des jets doublant ainsi la surface de contact entre le pré-mélange et l'air,
- l'air extérieur passant dans les zones de séparation des jets réalise un premier mélange avec le pré-mélange, et
- les jets sortant des cannelures (2a) se rejoignent sur la surface intérieure du premier tube (1a) en créant un brassage puissant entre l'air et le pré-mélange aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des jets de pré-mélange.
- Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.
Claims (6)
- Dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie, comprenant :- un bec de lance (1) formé d'une première extrémité qui consiste en un premier tube (1a) cylindrique ou légèrement convergent et d'une seconde extrémité (1b),- un cône (2) divergent agencé de façon coaxiale dans la seconde extrémité (1b) du bec de lance (1), et- des prises d'air (1ba) pratiquées dans la seconde extrémité (1b) du bec de lance (1),caractérisé en ce que le cône (2) divergent est muni de cannelures (2a) et est monté de façon coaxiale dans un second tube cylindrique (3), le front de propagation d'un pré-mélange d'eau et d'émulseur se propageant dans le second tube cylindrique (3) autour du cône (2) divergent cannelé pour créer en sortie du second tube cylindrique (3) des jets du pré-mélange divergents et séparés, la sortie du second tube cylindrique (3) étant espacée du premier tube (1a) et les prises d'air (1ba) étant pratiquées dans une zone de la seconde extrémité (1b) du bec de lance (1) située en amont de la sortie du second tube cylindrique (3) par rapport à la direction de propagation du pré-mélange orientée du second tube (3) vers le premier tube (1a) pour permettre de projeter les jets du pré-mélange divergents et séparés contre la surface interne du premier tube (1a) et autoriser le passage de l'air extérieur sur la surface extérieure des jets et le passage de l'air extérieur entre les jets dont la divergence et la séparation créent, d'une part, un effet d'aspiration de l'air extérieur vers l'intérieur du premier tube (1a), d'autre part, un mélange entre l'air et le pré-mélange dans les zones de séparation des jets ; la réunion des jets rencontrant la surface interne du premier tube (1a) crée un volume clos de pré-mélange dans lequel l'air extérieur est aspiré.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second tube cylindrique (3) est maintenu dans l'axe par des entretoises radiales (4) et maintenu le long de l'axe du cône divergent (2) en amont du premier tube (1a) par une vis (5) dont la tête vient obstruer un ajutage (2b) du cône divergent cannelé (2) et dont la tige filetée passe au milieu des entretoises radiales (4) et pénètre dans le pourtour intérieur taraudé de l'ajutage (2b) du cône divergent cannelé (2).
- Dispositif selon une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le second tube cylindrique (3) est encastré de façon coaxiale dans la seconde extrémité (1b) du bec de lance (1) par une douille à encastrer (6) solidaire du pourtour extérieur du second tube cylindrique (3).
- Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une bague de maintien (7) est montée de façon coaxiale et solidaire autour du second tube cylindrique (3) en aval de la douille à encastrer (6) et en amont du premier tube (1a) du bec de lance (1) et a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité (1 b) du bec de lance pour permettre le maintien du second tube cylindrique (3), approximativement dans l'axe, par butée contre la paroi interne de la seconde extrémité (1b), sans empêcher l'aspiration de l'air extérieur.
- Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cannelures (2a) du cône (2) divergent ont une section croissante en même temps que la section du cône (3).
- Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur des cloisons (2c) formant la séparation des cannelures (2a) détermine les espaces de pénétration de l'air et l'homogénéité de la mousse.
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