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DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF D'ASSISTANCE AUX MANUVRES D'AU MOINS UN
TUYAU
[0001] La présente invention concerne un dispositif d'assistance aux man uvres
d'au moins
un tuyau.
[0002] L'invention sera plus particulièrement décrite au regard de la man uvre
d'un tuyau
d'incendie en opérations, sans toutefois y être limitée, et s'applique à toute
man uvre de
tuyau devant être mis sous pression.
[0003] Durant les feux, les pompiers se déplacent sur un point donné, défini à
partir du
poste de commandement, généralement.
[0004] Une fois le camion d'intervention en place, les tuyaux sont déroulés de
leurs
supports respectifs par les personnels servants. La lance adaptée est reliée à
l'extrémité
libre afin de pouvoir l'utiliser par le pompier pour dispenser l'eau
additionnée ou non
d'adjuvants, sous la forme de dispersion conférée par le type de lance.
[0005] La longueur de tuyau nécessaire est déployée, estimée par l'opérateur
en fonction
des circonstances.
[0006] Pour donner un ordre d'idée, le diamètre de ces tuyaux est de 45 à 110
mm dans les
interventions classiques. Ces tuyaux sont réalisés en matière souple de façon
à pouvoir les
rouler à plat lors du rangement et de permettre le contournement des obstacles
en
épousant au mieux le profil du terrain. Ces tuyaux sont réalisés à partir de
toile complexe
avec armature de façon à résister à la forte pression de travail et de façon à
résister à la
température et au feu.
[0007] L'autre extrémité du tuyau est prévue pour être connectée à une sortie
d'alimentation en eau sous pression, générée de façon connue par une pompe
portée et
entraînée par les moyens moteurs du camion ou par des moyens annexes ou encore
à partir
d'une bouche d'incendie d'un réseau sous haute pression s'il en existe une à
proximité.
[0008] Le tuyau est alors prêt à être utilisé.
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[0009] Dès la mise en pression, le tuyau souple prend sa forme, à section
ronde, sous l'effet
de la pression radiale exercée à l'intérieur dudit tuyau. Cette pression est
maintenue du fait
de la contrepression exercée par l'extrémité de sortie de la lance dont la
section est
inférieure à celle du tuyau.
[0010] Du fait de la forte pression, le tuyau souple devient beaucoup plus
rigide et plus
difficile à man uvrer, ceci d'autant plus que la longueur de tuyau déployée
est importante.
[0011] Les difficultés de man uvre sont liées à la raideur du tuyau une fois
sous pression
d'une part mais aussi et surtout au poids du tuyau d'autre part.
[0012] Le poids a deux conséquences, celle de conférer un poids intrinsèque
important
rendant les soulèvements difficiles et celle d'exercer du fait du poids un
appui au sol
important donc de générer des forces de frottement élevées.
[0013] On constate que lorsque le sol comporte de nombreux obstacles naturels
comme des
buissons et autres cailloux, branches, etc., en forêt ou des gravats en milieu
urbain, les
efforts à exercer sont importants requérant soit des efforts sérieux de la
part du servant,
certaines fois au-delà de ses limites, soit plusieurs servants.
[0014] Dans un cas comme dans l'autre, ceci n'est pas satisfaisant car, dans
le premier cas,
le servant se fatigue au détriment des efforts nécessaires pour la suite des
opérations ou
dans le second cas, du personnel est mobilisé au détriment d'autres fonctions.
[0015] Il est à noter aussi que dans le cas de certaines interventions, comme
par exemple en
milieu pétrolier ou chimique, les matériels peuvent être distants sur de très
grandes
longueurs de sécurité. Dès lors une assistance à la traction de tels tuyaux
s'avère nécessaire.
Ceci est d'autant plus vrai que les tuyaux augmentent en diamètre, très au-
delà de ce qui est
utilisé en mission urbaine classique.
[0016] Il est déjà connu des dispositifs d'assistance de manoeuvre/dispositifs
mobiles
porteurs de tuyaux, qui limitent fortement les efforts de man uvre d'un tuyau.
De tels
dispositifs comportent un berceau apte à recevoir dans sa partie médiane
sensiblement la
moitié de la section d'un tuyau, et pourvu de moyens de bridage pour maintenir
et serrer le
tuyau dans le berceau, le berceau étant doté de moyens de roulement pour le
déplacement
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du dispositif. Cependant, ces dispositifs présentent notamment des moyens de
bridage qui
sont complexes à mettre en uvre et ne sont pas rapides.
[0017] L'invention a donc pour but de proposer un dispositif qui ne présente
pas les
inconvénients précités, tout en restant sécuritaire. Avantageusement, le
dispositif doit par
ailleurs pouvoir être aisément man uvrable sur tout type de terrain, et porter
si besoin
plusieurs tuyaux.
[0018] Selon l'invention, le dispositif d'assistance aux man uvres d'un tuyau,
comprend un
châssis doté d'au moins un berceau qui présente une forme intérieure à
concavité circulaire,
et des moyens de déplacement, et est caractérisé en ce que la concavité du
berceau s'étend
selon un arc de cercle d'angle au-delà de 180 .
[0019] Le berceau comporte deux extrémités libres (courbées du fait du
prolongement du
demi-cercle) qui sont en saillie vers l'intérieur du berceau. L'écartement
entre les deux
extrémités libres est inférieur au diamètre du tuyau destiné à être logé dans
le berceau.
[0020] Ainsi, cette concavité procure au berceau de présenter une ouverture en
arc de
cercle dont les extrémités libres dans le plan supérieur sont dirigées l'une
vers l'autre de
sorte à enserrer le tuyau sur une circonférence au-delà de 180 afin de
pouvoir le coincer et
le maintenir en place dans le berceau sans nécessiter de moyens de bridage.
[0021] En particulier, le berceau comporte un demi-cercle inférieur de
diamètre fixé qui se
prolonge par deux parties d'extension opposées en arc de cercle se terminant
par deux
extrémités libres opposées, lesdites extrémités libres faisant saillie par
rapport à deux plans
respectifs (verticaux) qui sont orthogonaux au diamètre (horizontal) du demi-
cercle et
tangents aux points d'extrémité dudit diamètre.
[0022] La distance de séparation entre les deux extrémités libres est
inférieure au diamètre
du demi-cercle. La distance de séparation entre les deux extrémités libres est
par
conséquent inférieure au diamètre du tuyau destiné à être logé dans le
berceau.
[0023] Ainsi, le dispositif de l'invention procure une facilité et une
rapidité de mise en
uvre au regard de l'agencement d'un tuyau ; il n'y a plus besoin
nécessairement de
moyens de bridage, l'utilisateur enfonçant directement dans le berceau le
tuyau sous
pression qui reste coincé en place.
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[0024] Selon une caractéristique préférée, la concavité du berceau s'étend
selon un arc de
cercle d'angle de l'ordre de 2400
.
[0025] Selon une caractéristique, le châssis comprend plusieurs berceaux
agencés de
manière adjacente selon un plan horizontal en position d'utilisation du
dispositif, de
manière à porter plusieurs tuyaux côte à côte.
[0026] Dans une variante de réalisation, le dispositif comporte plusieurs
châssis, chacun
présentant au moins un berceau, et les châssis étant aboutés latéralement
(selon une
direction perpendiculaire à la direction des tuyaux destinés à être portés) et
assemblés par
des moyens de fixation amovible qui de préférence comprennent, d'une part, un
axe de
liaison reliant deux châssis, et d'autre part, deux broches à billes de
verrouillage traversant
les châssis et l'axe de liaison orthogonalement à ce dernier. Cela présente
l'avantage de
pouvoir s'adapter sur place en temps réel afin de fournir à l'utilisateur un
dispositif avec le
nombre idoine de berceaux pour l'intervention. De plus, la fixation amovible
par broches à
billes engendre une simplicité et une rapidité de mise en uvre extrêmement
avantageuse
en situation d'urgence. Par ailleurs, les broches à billes constituent une
fixation qui n'est
nullement gênante par une mise en uvre avec des gants, facilitant grandement
l'utilisation
du dispositif sur le terrain par des pompiers.
[0027] Le dispositif peut comporter des moyens de bridage pour verrouiller en
position le
tuyau dans son berceau, en particulier les moyens de bridage comportant une
bride et un
système de verrouillage coopérant avec le châssis et de préférence formé par
une broche à
billes. Toutefois, ces moyens de bridage ne constituent pas des moyens de
retenue primaire
du tuyau dans le berceau, cette retenue primaire étant réalisée par la forme
même du
berceau qui coince en position le berceau. Ces moyens de bridage visent
surtout à laisser en
place le tuyau lorsqu'il n'est plus sous pression.
[0028] Selon une autre caractéristique, les moyens de roulement sont fixés aux
deux
extrémités opposées du châssis dans des plans transversaux à l'axe principal
du châssis (axe
perpendiculaire à l'épaisseur du châssis et perpendiculaire à la direction
d'un tuyau porté),
surélèvent le châssis et présentent une hauteur supérieure à la hauteur du
châssis.
[0029] De préférence, les moyens de roulement sont amovibles. Dans ce cas, les
moyens de
roulement consistent en deux roues fixées à chaque extrémité du châssis, et le
dispositif de
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l'invention comporte des moyens de fixation amovible qui sont de préférence
des broches à
billes, chaque broche à billes coopérant avec le moyeu d'une roue et un
alésage latéral du
châssis. La fixation amovible par broches à billes procure une simplicité et
une rapidité de
mise en uvre. En outre, l'amovibilité des roues permet d'abouter et
d'assembler plusieurs
châssis pour atteindre le nombre souhaité de berceaux, et de refixer ensuite
les roues au
niveau des châssis d'extrémité.
[0030] Dans un mode de réalisation avantageux, les moyens de roulement sont
des roues
holonomes à galets tangentiels.
[0031] Le dispositif peut être est motorisé, en particulier il comporte un
moteur brushless.
[0032] La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples
uniquement
illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir
des illustrations
jointes, dans lesquelles :
[0033] [Fig. 1] représente une vue en perspective d'un exemple de réalisation
du dispositif
de l'invention d'assistance aux man uvres d'un tuyau.
[0034] [Fig. 2] représente une vue de face du dispositif de la figure 1.
[0035] [Fig. 3a] représente une vue en perspective d'une variante du
dispositif de la figure 1
montrant en supplément des moyens de bridage.
[0036] [Fig. 3b] est une vue de face du châssis du dispositif de la figure 3a,
dont une partie
en coupe.
[0037] [Fig. 3c] est une vue en perspective du châssis du dispositif de la
figure 3a.
[0038] [Fig. 4] illustre une vue de face d'une variante du châssis avec deux
berceaux.
[0039] [Fig. 5] est une variante du dispositif avec quatre berceaux.
[0040] [Fig. 6] montre en vue de face un dispositif d'assistance de
l'invention portant un
tuyau, le dispositif présentant une variante de forme pour la partie
inférieure du châssis (qui
n'apporte aucune modification fonctionnelle), par rapport au châssis des
figures 1 et 3a.
[0041] [Fig. 7] montre un dispositif selon l'invention à double berceau
portant deux tuyaux.
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[0042] [Fig. 8] est une vue de dessus en perspective montrant la fixation
amovible d'une
roue sur le châssis du dispositif de l'invention.
[0043] [Fig. 9] est une vue éclatée en perspective montrant une variante de
réalisation du
dispositif par assemblage de plusieurs châssis.
[0044] Le dispositif 1 de l'invention d'assistance aux man uvres d'un tuyau,
illustré sur les
figures, a pour but de porter et de man uvrer au moins un tuyau lorsque celui-
ci est sous
pression et qu'il est manipulé, en particulier à l'une de ses extrémités
éloignée du dispositif.
La figure 6 montre le dispositif de man uvre 1 portant un tuyau 10, tandis que
le dispositif
des figures 7 et 9 est conçu pour porter deux tuyaux 10 et 11.
[0045] En regard des figures, le dispositif d'assistance aux man uvres 1
comporte un
châssis 2, au moins un berceau 20, des moyens de déplacement 3, et
éventuellement des
moyens de bridage 4 (variante de la figure 3a) destinés à verrouiller en
position le tuyau
dans le berceau. Dans les variantes des figures 4 et 5, le châssis 2 comporte
plusieurs
berceaux 20A à 20D.
[0046] Selon l'invention, chaque berceau 20 ou 20A à 20D est configuré, comme
il sera vu
plus loin, pour coincer et bloquer en position le tuyau lorsque celui-ci est
sous pression sans
besoin de moyens de bridage. Ainsi, même si le dispositif vient à être
positionné de sorte
que le berceau soit tourné vers le bas alors que le tuyau est logé et donc
retenu dans le
berceau, le tuyau ne tombera pas par gravité. Le berceau est adapté par sa
forme à
maintenir en place le tuyau sans nécessiter de moyens de retenue rapportés. Si
des moyens
de bridage 4 sont ajoutés, ils servent en réalité à verrouiller la position
bloquée du tuyau et
éviter au tuyau d'être sorti hors de son berceau lorsque le tuyau n'est plus
sous pression et
que son diamètre a donc diminué ne garantissant plus son coincement dans le
berceau.
[0047] Le châssis 2 est en un matériau résistant au feu ou du moins à la
chaleur intense d'un
feu. Il est par exemple métallique, tel qu'en aluminium.
[0048] Le châssis 2 présente un axe longitudinal X-X' qui est transversal à
l'épaisseur dudit
châssis et à la direction longitudinale du tuyau destiné à être installé dans
un berceau. L'axe
longitudinal X-X' correspond ou est légèrement supérieur à l'axe au niveau
duquel sont fixés
les moyens de déplacement 3.
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[0049] Le châssis 2 présente une face supérieure 2', au moins un berceau 20
dont
l'ouverture débouche au niveau de la face supérieure, et deux ailes ramassées
opposées 2A
et 2B qui sont de part et d'autre du berceau, et sur lesquelles sont fixés les
moyens de
déplacement 3.
[0050] Le châssis 2 comporte un berceau 20, ou plusieurs berceaux adjacents
20A à 20D
disposés dans l'alignement de l'axe longitudinal X-X'du châssis.
[0051] Chaque berceau 20 à 20D qui est destiné à accueillir un tuyau, forme un
logement à
concavité circulaire 21 et dont l'ouverture est tournée vers le haut en
position posée et prêt
à l'utilisation du dispositif. Selon l'invention, la concavité circulaire 21
s'étend selon un arc
de cercle dont l'angle est supérieur à 180 , de préférence de l'ordre de 240
C. Ainsi, le
berceau comporte un demi-cercle inférieur 22, se prolongeant par deux parties
d'extension
opposées en arc de cercle 23 et 24, et se terminant par deux extrémités libres
opposées 25
et 26.
[0052] Le demi-cercle 22 du berceau présente son diamètre qui se trouve
confondu avec
l'axe X-X'.
[0053] Les extrémités libres 25 et 26 du berceau sont situées au-dessus et à
distance de
l'axe longitudinal X-X'. Elles sont situées chacune de préférence à environ 30
par rapport au
diamètre (axe X-X') du demi-cercle 22. Les extrémités libres 25 et 26 forment
deux parties
tournées l'une vers l'autre en saillie par rapport aux plans orthogonaux P et
P' qui sont
tangents à l'arc de cercle du berceau, au niveau des points d'extrémité du
diamètre du
demi-cercle inférieur 22. Les extrémités libres 25 et 26 sont légèrement en
saillie par
rapport aux plans P et P' du fait de l'angle des arcs de cercle 23 et 24 qui
n'est que de 30 ,
mais suffisant pour fermer légèrement l'ouverture du berceau.
[0054] Le volume du berceau est conçu pour y associer le tuyau sous pression
sans jeu. Le
diamètre du volume d'accueil est égal au diamètre du tuyau. Le diamètre du
berceau
présente un diamètre au niveau du demi-cercle 22 qui est conçu pour loger le
tuyau par
insertion en force du tuyau depuis l'ouverture jusqu'au fond 21 du berceau.
Cette opération
par l'utilisateur est réalisée par pression élastique sur le tuyau, la
déformation localisée se
faisant au niveau du tuyau pour passer la distance de séparation entre les
deux extrémités
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courbées 25 et 26, cette distance étant inférieure au diamètre du demi-cercle
22 et donc
inférieure au diamètre du tuyau.
[0055] Par conséquent, en position installée d'un tuyau (figures 6 et 7), le
tuyau est enfoncé
légèrement en force dans le berceau, sa partie inférieure reposant sur le fond
21 du demi-
cercle 22, les parties d'extension 23 et 24 avec leur extrémité respective
courbée 25, 26
recouvrant le tuyau de plus de la moitié de sa circonférence, maintenant ainsi
coincé le
tuyau.
[0056] Le berceau destiné à être en contact avec le tuyau peut comporter un
revêtement
anti-glissement et/ou de protection. Ce revêtement évite la dégradation du
tuyau et évite le
glissement du tuyau.
[0057] Un berceau sera fabriqué en fonction du diamètre du tuyau destiné à
être accueilli.
Le diamètre du demi-cercle du berceau sera fabriqué en fonction des diamètres
de tuyaux
existants sur le marché, par exemple sans exhaustivité, 45 mm, 70 mm, 110 mm.
En
particulier, un berceau présente un berceau qui peut varier de 10 mm à 300 mm.
[0058] Lorsque le châssis comporte plusieurs berceaux adjacents, les berceaux
peuvent
présenter un volume d'accueil identique pour des tuyaux de même diamètre, ou
les
berceaux peuvent présenter des volumes d'accueil différents pour s'adapter à
des
diamètres de tuyaux différents.
[0059] Sur la figure 3a, sont illustrés des moyens de bridage 4 pour
verrouiller en position le
tuyau et sécuriser davantage le dispositif. A titre d'exemple préféré, les
moyens de bridage
comportent une bride 40 dont une extrémité terminale 41 est fixée
solidairement au châssis
2 sur la face supérieure 2' du châssis au niveau de l'une des ailes 2A, et
l'extrémité
terminale 42 est amovible et coopère par verrouillage avec la face supérieure
2' du châssis
de l'autre côté du berceau, au niveau de l'autre aile 2B.
[0060] La bride 40 est par exemple un câble métallique. La bride 40 enjambe
l'ouverture du
berceau sensiblement dans la direction X-X', et de préférence comprend une
forme concave
en regard du berceau et destinée à épouser la partie supérieure du tuyau qui
dépassera de
l'ouverture du berceau. La bride peut aussi être munie d'un revêtement sur la
partie de la
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bride en contact avec le tuyau, de manière à éviter toute dégradation dudit
tuyau par
frottements.
[0061] L'extrémité terminale 42 de la bride comprend un élément faisant partie
de, ou
attaché à un système de verrouillage 43. Le système de verrouillage 43 a pour
but de
verrouiller la bride 40. Le système de verrouillage 43 est de préférence une
broche à billes.
La broche à billes 43 est apte à coopérer avec un passage vertical 44 (figure
3b) agencé dans
l'épaisseur de l'aile 2B perpendiculairement à l'axe X-X', depuis la face
supérieure 2' du
châssis et débouchant dans un espace creux 2C de l'épaisseur de l'aile. Les
billes de la
broches à billes viennent en butée contre la paroi de l'espace creux 2C, ce
qui bloque en
position la broche à billes, et verrouille la bride 40.
[0062] Dans l'exemple illustré (figure 3c), les points 42' et 44' destinés à
la fixation de la
bride 40 sur la partie supérieure 2' du châssis, via le système de
verrouillage 43, sont
diagonalement symétriques. Cela procure un bridage du tuyau selon une
direction en
diagonal par rapport à l'axe du tuyau.
[0063] Les moyens de déplacement 3 sont ici réalisés sous forme d'au moins
deux roues en
l'occurrence deux roues 30 et 31, une de part et d'autre des ailes du châssis
2, libres en
rotation autour de l'axe transversal X-X', en l'occurrence montées sur deux
demi-arbres
solidaires respectivement des deux ailes opposées 2A et 2B. On note que le
diamètre de
chaque roue est supérieur au diamètre du tuyau destiné à être porté avec une
garde au sol,
de façon à éviter le frottement du tuyau sur le sol mais aussi à limiter les
frottements du
berceau du châssis sur le sol.
[0064] Le montage des roues est ainsi symétrique, ce qui permet au dispositif
d'être
retournable sans inconvénient. Si le tuyau se vrille et que le dispositif se
retourne, les roues
sont de nouveau en contact avec le sol et le dispositif peut poursuivre ses
déplacements.
[0065] Les roues sont de préférence amovibles. En regard des figures 3a, 3c, 8
et 9, les roues
3 sont fixées de préférence par des broches à billes 3', chaque broche 3'
traversant le
moyeu d'une roue 3 et étant insérée dans un alésage latéral 2D d'une aile 2A,
respectivement 2B, du châssis pour déboucher dans l'espace creux 2C de l'aile
du châssis,
les billes 3" de la broche venant en butée contre la paroi de l'espace creux,
verrouillant ainsi
la fixation de la broche 3'.
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[0066] Les roues sont résistantes au feu et/ou au moins à la chaleur intense.
Ces roues
peuvent être réalisées en caoutchouc chargé, voire métalliques, en aluminium
pour
bénéficier de la légèreté inhérente au matériau.
[0067] Dans un exemple préféré des moyens de déplacement 3 et tel qu'illustré,
les roues
sont des roues holonomes à galets tangentiels.
[0068] Avantageusement, le dispositif de l'invention peut être motorisé, et
comprendre un
moteur électrique du type moteur brushless (moteur sans balais), installé de
préférence
dans une roue, de sorte à faciliter l'entraînement du dispositif et donc du
tuyau lorsque l'on
tire sur le tuyau.
[0069] La figure 9 illustre une variante supplémentaire d'un châssis avec deux
berceaux. Ici,
le châssis n'est pas conçu dès la fabrication avec un nombre donné de
berceaux, mais il
s'agit de l'assemblage de plusieurs châssis à berceau unique (mais chaque
châssis pourrait
comprendre plusieurs berceaux). Cette variante présente l'avantage d'adapter
sur place
pour l'utilisateur le nombre souhaité de berceaux, ici deux berceaux, en
assemblant de
manière adjacente selon l'axe X-X' plusieurs châssis à berceau unique, et en y
fixant aux
deux extrémités distales une roue 3.
[0070] Dans cette réalisation, le dispositif 1 d'assistance aux man uvres
comporte des
moyens de fixation amovible 5 pour assembler deux châssis 2 côte à côte. Les
moyens de
fixation amovible 5 comportent un axe 50 apte à s'engager dans les alésages
latéraux 2D des
ailes du châssis (utilisés normalement pour l'engagement des broches à billes
3' de fixation
de roue 3), et en tant que moyen de verrouillage, de préférence deux broches à
billes 51 et
52 destinées à s'engager dans des orifices 2E des ailes du châssis (visibles
aussi sur la figure
3c) et à coopérer transversalement avec l'axe 50.
[0071] L'utilisation du dispositif 1 d'assistance aux man uvres d'un tuyau est
à présent
décrite.
[0072] Après avoir déroulé un tuyau, avoir relié ledit tuyau à une source de
fluide sous
pression, et une fois que le tuyau a été mis sous pression par ledit fluide
pour lui donner sa
conformation de service, l'utilisateur peut positionner des dispositifs
d'assistance à la
man uvre 1 selon la présente invention, régulièrement, sur la longueur dudit
tuyau.
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[0073] Pour ce faire, l'utilisateur glisse le châssis 2 sous le tuyau afin de
positionner le tuyau
au droit du berceau du châssis après avoir écarté la bride lorsqu'il y en a
une. Il appuie fort à
la verticale sur le tuyau pour passer la zone de rétrécissement entre les deux
extrémités 25
et 26 en saillie/courbées, et enfoncer le tuyau dans le berceau. Le tuyau est
en place et fixé
sans risque de sortir intempestivement hors du berceau.
[0074] En variante, le tuyau avant sa mise sous pression peut avoir été agencé
dans le
berceau. Dès sa mise sous pression, il est bloqué.
[0075] Par sécurité, pour anticiper le maintien du tuyau dans le berceau
lorsqu'il ne sera
plus sous pression, l'utilisateur peut verrouiller le tuyau en position, en
disposant la bride 40
et en la verrouillant via le système de verrouillage 43.
