CH644274A5

CH644274A5 - Perforateur-injecteur pour interventions au travers de parois resistantes.

Info

Publication number: CH644274A5
Application number: CH92381A
Authority: CH
Inventors: Jean-Rene Doute
Original assignee: Poudres & Explosifs Ste Nale
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1984-07-31
Also published as: GB2070928B; BE887718A; IT1144129B; FR2477423B1; IT8167282A0; GB2070928A; FR2477423A1

Description

L'invention se rapporte à un dispositif apte à perforer des parois résistantes, puis à injecter un fluide au travers de ces parois, dispositif destiné essentiellement aux personnels d'intervention tels que les forces de l'ordre ou les pompiers.

Dans de nombreux cas où une intervention très rapide s'impose, il peut être intéressant de pouvoir injecter un fluide actif au travers d'une paroi résistante telle qu'une cloison d'un bâtiment ou une porte fermée. Il peut en être ainsi, par exemple, dans le cas de neutralisation de personnes barricadées dans un local ou une carlingue d'aéronef, en injectant un fluide à action physiologique immédiate, ou encore dans le cas de lutte contre un incendie circonscrit dans un local déterminé, en injectant un fluide extincteur.

Les matériels actuellement mis à disposition des personnels d'intervention ne permettent pas d'effectuer rapidement l'injection d'un fluide au travers d'une paroi. L'invention a pour but de permettre successivement, mais quasi instantanément, la perforation d'une paroi résistante, puis l'injection d'un fluide actif au travers de cette paroi, en utilisant un dispositif portatif maniable, fiable et offrant une grande sécurité pour l'utilisateur.

Ce dispositif comporte:

— d'une part, un piston:

• qui est placé dans un cylindre et détermine une chambre motrice située en amont de ce piston et pouvant être soumise à un fluide moteur sous pression,

• dont la tige située en aval peut coulisser dans l'extrémité aval du cylindre, cette tige étant tubulaire et ménageant un canal d'injection,

— d'autre part, un cylindre qui comporte une ouverture d'admission du fluide actif.

Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que ladite ouverture d'admission de ce cylindre ne communique avec un conduit d'admission ménagé dans la tête du piston que lorsque ce piston se trouve sensiblement en butée sur ladite extrémité aval du cylindre, ce conduit d'admission du fluide actif étant initialement obturé par le cylindre.

En outre, l'invention a également pour objet l'application du dispositif défini ci-dessus à l'injection au travers d'une paroi d'un gaz à effet physiologique.

Prêférentiellement, le conduit d'admission du fluide actif est initialement obturé par le cylindre.

Selon un premier mode préférentiel de construction, la surface utile de la tête du piston est circulaire, le corps du cylindre étant une virole périphérique.

Selon un second mode de construction, la surface utile de la tête du piston est annulaire, le corps du cylindre étant constitué par une virole périphérique et par une tubulure interne.

Selon le premier mode de construction, le conduit d'admission de la tête du piston est avantageusement un conduit latéral et, selon le second mode de construction, le conduit d'admission de la tête du piston est avantageusement un conduit longitudinal qui est obturé à son extrémité amont.

Prêférentiellement, le fluide moteur est un gaz résultant de la mise à feu d'une charge pyrotechnique; avantageusement, cette charge est logée dans l'extrémité amont du cylindre.

Selon une mise en œuvre particulière, l'ouverture d'admission du corps du cylindre communique avec un réservoir de fluide actif contenant sensiblement la quantité de fluide devant être injectée, notamment lorsque ce fluide actif est un gaz à effet physiologique très rapide, tel qu'un gaz paralysant.

Selon la mise en œuvre la plus courante, la tige du piston se termine par une pointe, et les orifices d'injection qui communiquent avec le canal d'injection de cette tige sont situés latéralement.

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que le fluide actif n'est introduit dans le canal d'injection de la tige du piston que lorsque ce piston est au voisinage de sa position finale, cette introduction étant automatique et ne se produisant qu'après que la tige du piston a perforé la paroi sur laquelle est appliqué le perforateur-injecteur.

Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant trois réalisations différentes.

La fig. 1 représente en coupe axiale une première réalisation selon le mode préférentiel de construction qui correspond à un corps de cylindre circulaire.

Les fig. 2 et 3 représentent en demi-coupe axiale une réalisation selon un second mode de construction qui correspond à un corps de cylindre annulaire:

• la fig. 2 correspondant à la demi-coupe gauche du perforateur-injecteur en position initiale, et

• la fig. 3 correspondant à la demi-coupe droite du perforateur-injecteur en position finale.

La fig. 4 représente en vue extérieure, avec coupes partielles, un perforateur-injecteur réalisé selon le mode préférentiel de construction, et aménagé pour une utilisation manuelle.

En se référant à la fig. 1, le perforateur-injecteur comprend un corps de cylindre 1 sur lequel est vissé à l'extrémité amont le bouchon 2 qui contient une charge propulsive 3, et sur lequel est vissée à l'extrémité aval la bague terminale 4 qui assure le guidage de la tige tubulaire 5 de perforation. Le corps de cylindre comporte, dans sa partie aval, quatre évents 6 qui débouchent intérieurement à proximité de la rondelle d'amortissement 7, réalisée en caoutchouc dur et collée sur la bague terminale 4 qui est elle-même revêtue, sur sa face annulaire extérieure, par une rondelle de caoutchouc souple 8. L'ouverture d'admission 9 ménagée latéralement dans la partie centrale du corps de cylindre est raccordée par ime soudure à la tubulure d'admission 10 qui est coudée et se termine par un raccord vissé 11 sur lequel est fixé le flexible 12 d'alimentation en fluide actif. Cette tubulure 10 est maintenue rigidement au cylindre au moyen du bras

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13 qui est utilisé pour la fixation des conducteurs de mise à feu de l'inflammateur électrique 14 placé dans la charge propulsive 3. Cette charge propulsive est confinée dans la partie amont du bouchon 2 au moyen de l'opercule 15 et ce bouchon comporte une vis de décompression 16. La tige du piston 5 est réalisée en acier allié à haute résistance et son extrémité aval est taillée en biseau, tandis que son extrémité amont est encastrée et vissée dans la tête du piston. Cette tête de piston est tubulaire, l'alésage axial 17 présentant le même diamètre que l'alésage de la tige 5, et cette tête comporte un cham-brage périphérique 18 qui ménage, d'une part, dans sa partie aval, une portée de guidage 19, munie d'un joint torique d'étanchéité 20, situé en aval de l'ouverture d'admission 9 et, d'autre part, dans sa partie amont, deux portées séparées par le chambrage d'admission 21 et munies chacune d'un joint torique 22 et 23, le conduit d'admission 24 transversal débouchant dans ce chambrage d'admission 21 et interceptant l'alésage axial 17.

En fonctionnement, le réservoir de fluide actif sur lequel est raccordé le flexible 12 est ouvert, et ce fluide pénètre dans la tubulure 10 et dans le chambrage périphérique 18. Le perforateur-injecteur est maintenu fermement en contact avec la paroi à perforer, la rondelle 8 permettant une étanchéité locale suffisante, et une impulsion électrique est transmise à l'inflammateur 14. La mise à feu de la charge propulsive 3 engendre une montée en pression quasi instantanée qui assure la rupture de l'opercule 15 puis l'éjection de l'ensemble du piston dont l'extrémité en biseau de la tige tubulaire perfore la paroi sur laquelle est appliqué le perforateur-injecteur. L'air situé en aval du piston est expulsé par les évents 6 et, lorsque le piston arrive presque en butée sur la rondelle d'amortissement 7, le chambrage d'admission 21 communique avec l'ouverture d'admission 9, et le fluide actif s'écoule alors au travers du conduit d'admission 24 et de l'alésage axial 17, et est injecté au travers de la paroi sur laquelle est appliqué le perforateur-injecteur.

En référence aux fig. 2 et 3, le perforateur-injecteur comprend un corps de cylindre qui est constitué par une virole périphérique 30 de grande longueur et par une tubulure interne 31 qui sont reliées et positionnées entre elles au moyen du bouchon de cylindre 32 qui comporte, à son extrémité extérieure, un lamage et un filetage 33 qui permettent le raccordement étanche d'un réservoir de fluide actif (non représenté) et qui comporte, à sa périphérie, un lamage et un filetage

34 qui permettent le raccordement étanche d'un générateur de gaz à haute pression (non représenté). Le corps du cylindre comporte,

dans sa partie aval, quatre évents 35 et un filetage d'extrémité qui permet la fixation de la bague terminale 36, cette bague assurant le 5 guidage de la tige tubulaire 37 de perforation et étant munie, intérieurement, d'une rondelle d'amortissement 38 en plomb et, extérieurement, d'une rondelle d'étanchéité 39 en caoutchouc souple cellulaire. L'extrémité aval de cette tige tubulaire 37 est filetée pour recevoir une tête de perforation adaptée au matériau de la paroi à per-îo forer, et l'extrémité amont est encastrée à force dans l'élément aval 40 de la tête de piston qui est creuse. Cette tête comporte une chambre de transfert 41 tubulaire qui forme, avec les quatre canaux 42, l'ensemble du conduit d'admission pouvant être mis en communication avec l'ouverture d'admission constituée par l'extrémité aval de 15 la tubulure interne 31 du corps de cylindre. L'élément aval 40 de la tête du piston est solidaire de l'élément amont 43 au moyen de la jupe externe 44, la jupe interne 45 n'étant fixée qu'à l'élément aval et comportant à son extrémité libre un joint torique d'étanchéité en contact avec la tubulure interne 31.

20 Le perforateur-injecteur manuel représenté à la fig. 4 présente une construction interne semblable à ce qui est représenté à la fig. 1. La tige tubulaire 51 ménageant un canal d'injection se termine par une pointe pyramidale 52, et les orifices latéraux d'injection 53 qui traversent cette tige débouchent au niveau de la rondelle d'amortis-25 sement 54 en caoutchouc dur. Deux poignées métalliques identiques sont fixées orthogonalement l'une par rapport à l'autre sur le corps du cylindre 55 au moyen d'une soudure 56, la poignée amont 57 comportant l'entrée 58 des deux conducteurs de mise à feu, l'un de ces conducteurs étant directement raccordé à l'inflammateur du bou-30 chon pyrotechnique 59, tandis que l'autre conducteur comporte en série deux contacteurs commandés par les boutons-poussoirs 60 et 61 placés respectivement sur la poignée amont 57 et sur la poignée aval orthogonale 62.

Les essais effectués avec un prototype réalisé selon la fig. 4, et 35 présentant une longueur totale de 50 cm et un diamètre extérieur de cylindre égal à 5 cm, ont permis d'obtenir des résultats satisfaisants aux essais de perforation d'une tôle d'acier doux de 2 mm d'épaisseur, d'une tôle de Duralumin de 2,5 mm, et d'une porte creuse en bois comportant deux panneaux de 6 mm d'épaisseur.

R

2 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif destiné à perforer une paroi résistante et à injecter au travers de cette paroi un fluide actif, ce dispositif comportant:

— d'une part, un piston:

• qui est placé dans un cylindre et détermine une chambre motrice, située en amont de ce piston et pouvant être soumise à un fluide moteur sous pression,

• dont la tige située en aval peut coulisser dans l'extrémité aval du cylindre, cette tige étant tabulaire et ménageant un canal d'injection,

— d'autre part, un cylindre qui comporte une ouverture d'admission du fluide actif,

caractérisé en ce que ladite ouverture d'admission de ce cylindre ne communique avec un conduit d'admission ménagé dans la tête du piston que lorsque ce piston se trouve sensiblement en butée sur ladite extrémité aval du cylindre, ce conduit d'admission du fluide actif étant initialement obturé par le cylindre.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface utile de la tête du piston est annulaire, le corps du cylindre étant constitué par une virole périphérique et par une tubulure interne.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission de la tête du piston est un conduit latéral.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le conduit d'admission de la tête du piston est un conduit longitudinal qui est obturé à son extrémité amont.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture d'admission du corps du cylindre communique avec un réservoir de fluide actif contenant sensiblement la quantité de fluide devant être injectée.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide moteur sous pression est un gaz résultant de la mise à feu d'une charge pyrotechnique.