Brevet FR2268548A1 — publié le 19751121

La présente invention est relative à une voûte autoportante notamment destinée à des colonnes d'absorption, On sait que de telles colonnes, ainsi que de nombreux autres appareils utilisés notamment pour le traitement des fluides, comme par exemple les tours de percolation, se présentent sous la forme d'enceintes cylindriques dtaxe vertical renfermant différentes substances ou différents dispositifs que les fluides doivent traverser successivement. Ces substances ou ces dispositifs sont supportés, à l'inté- rieur de Irenceinte, par des grilles qui doivent à la fois présenter une résistance suffisante pour ne pas céder sous l'acffon du poids généralement élevé auquel elles sont soumises, et constituer un obstacle aussi faible que possible au passage des fluides, qu'il stagisse de gaz ou de liquides. Le but de l'invention est de proposer une telle grille qui, en répondant à ces critères, présente en outre une grande légèreté. La grille selon l'invention se présentant sous la forme d'une voûte autoportante, elle peut être allégée au maximum, et notamment par perforation en vue du passage des fluides, tout en offrant une résistance satisfaisante aux efforts auxquels elle est soumise. Etant autoportante, cette voûte ne nécessite pas la présence de support ' ailleurs qu'au niveau de ses bords, ce qui constitue à la fois un avantage de poids et un avantage de résistance à la corrosion, la grille pouvant etre réalisée dans son intégralité dans un meme matériau aussi résistant que possible aux ambiances auxquelles il doit être soumis. Cette voûte étant formée de voussoirs disposés en rangées annulaires coaxiales, elle présente en outre l'avantage de pouvoir être standardisée, des voûtes de dimensions différentes pouvant être obtenues simplement par adjonction ou retrait d'une ou plusieurs rangées de voussoirs. Un tel mode de- réalisation permet en outre, lorsqu'un voussoir est détériorés de le remplacer sans devoir changer ou même seulement démonter la totalité dela grille. Il faut enfin signaler la grande facilité de fabrication des voussoirs qui, stils présentent une forme judicieusement choisie, peuvent etre obtenus par un moulage simple : selon Irin vention, les voussoirs présentent une forme en Z qui permet une telle réalisation simple, 1'ensemble présentant néanmoins une grande légèreté et une bonne résistance. La voûte autoportante selon l'invention, notamment destinée à des colonnes d1 absorption, comportant une pluralité de voussoirs disposés en rangées annulaires coaxiales, est caractérisée en ce que chaque voussoir comporte une âme radiale et deux ailes définissant avec la dite âme un profil en Z et dont chacune présente une face d'appui pour l'axile d'au moins un voussoir d'une rangée annulaire voisine. L'invention sera mieux comprise si lton se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode de réalisation non limitatif d'une voûte selon l'invention, ainsi qu'aux dessins annexés, qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue de dessus d'une partie d'une voûte selon l'invention. La figure 2 montre une vue de la même voûte, en coupe verticale suivànt le plan Il-Il de la figure 1. Ces figures montrent en 1 une voûte présentant par exemple la forme d'une calotte sphérique d'axe vertical 2 et s'appuyant d'une part, au niveau de sa périphérie extérieure, sur un support annulaire 3 solidaire des parois de ltenceinte de la colonne (non représentées ici), et, d'autre pat, au niveau de l'axe 2, sur une clef de voûte 4 présentant ici la forme d'un disque perforé verticalement. Ici, la voûte 1 est formée de trois rangées annulaires coaxiales 5, 6, 7 dont chacune est formée d'une pluratité de voussoirs tels que, respectivement, 8, 9, 10. Selon 1 invention, chacun de ces voussoirs, e t par exemple le voussoir 11 de la rangée 6, comporte une âme 12, disposée sensiblement radialement par rapport à l'axe 2 de la voûte, et deux ailes 13 et 14 définissant avec la dite ame un profil en Z (ou en S). Comme le montre-~1 notamment la figure 1 chacune des ailes 13 et 14 du voussoir tel que 11 présente une face d'appui, respectivement 15 et 16, pour l'aile d'au moins un voussoir de la rangée annulaire voisine, respectivement 5 et 7 : par exemple, la face d'appui 15 de l'aile 13, qui est ltaile du voussoir 11 la plus éloignée de l'axe 2, reçoit une partie des deux faces d'appui 17 et 18 de celles, respectivement 19 et 20, des ailes des profilés 21 et 22 de la rangée annulaire extérieure 5 qui sont les plus proches de cet axe 2. Naturellement, il est préférable que le contact entre les faces d'appui des ailes de deux voussoirs de deux rangées annulaires voisines soit aussi intime que possible; il est par exemple préférable que la face d'appui de chaque aile soit de révolution autour de l'axe 2 de la voûte t par exemple, comme il est illustré, les faces d'appui telles que 15 et 16 des deux ailes des différents voussoirs d'une même rangée, quelle que soit d'ailleurs cette rangée, peuvent définir deux surfaces troncôniques, ici respectivement 23 et 24, de révolution autour de l'axe 2 et dont chacune converge vers le bas afin d'assurer le maintien mutuel entre les différentes rangées sous ltaction du poids des voussoirs qui les constituent. Naturellement, les surfaces définies par les faces d'appui de celles des ailes de voussoirs de rangées voisines qui doivent s'appuyer l'une contre l'autre sont de préférence identiques :par exemple, la surface 23 définie par les faces telles que 15 des ailes extérieures telles que 13 des voussoirs 11 de la rangée 6 est identique à la surface définie par les faces 17 et 18 des ailes internes 19 et 20 des voussoirs tels que 21 et 22 de la rangée annulaire extérieure 5. Naturellement, de telles surfaces d'appui se retrouvent respectivement en 25 et en 26, au niveau du raccordement de la rangée annulaire extérieure 5 avec le support 3 et au niveau du raccordement de la rangée intérieure 7 avec la clé de voûte 4. Afin d'améliorer la cohésion de l'ensemble, il est preèr'able- que chaque aile d'un voussoir prenne appui sur l'âme de l'un des voussoirs voisins, dans la même rangée. C'est le cas dans l'exemple préféré illustré, ou par exemple, l'aile 14 du voussoir 11 prend appui, par son extrémité 27, sur l'amie 28 du voussoir immédiatement voisin gEns la même rangée 6, à proximité immédiate de l'extrémité de cette âme la plus proche de l'axe 2 ; de façon identique, la deuxième aile 13 de ce même voussoir Il prend appui sur l'âme 29 du deuxième voussoir 30 voisin du voussoir 11, à proximité de 1 T extrémité de celle-ci la plus éloignée de l'axe 2. Un tel appui est par exemple favorisé, suivant le mode de illus -. réalisation simple des différents voussoirs #fes1Ofaces correspondantes de ceux-c5#lanes et orientées radialement par rapport à l'axe 2. Ainsi, du fait de l'ecartement maintenu entre eux par l'une de leurs ailes respectives, deux voussoirs voisins d'une même rangée définissent entre eux une fente telle que 31 dans le cas des voussoirs 9 et 11, les fentes telles que 31 pouvant représenter une surface importante dans le plan de la grille ainsi définie si la forme et la dimension des voussoirs sont judicieusement déterminées. Naturellement, l'invention n'est pas limitée au seul exemple décrit et représenté, et elle est susceptible i nombreuses variantes ne sortant pas de son esprit. On préfèrera néanmoins un mode de réalisation qurautorise la standardisation des voûtes, comme c'est le cas dans l'exemple illustré, où tous les voussoirs d'une même rangée annulaire sont identiques et interchangeables. Une telle interchangeabilité dans une voûte déjà construite est en outre facilitée si les dimensions des différents voussoirs sont telles que chacun d'entre eux prenne appui, au niveau des surfaces telles que 23 à 26, sur une partie de deux voussoirs voisins de la rangée voisine ; cette disposition tend également à améliorer la solidité de l'ensemble. On peut ainsi construire des voûtes qui, sans nécessiter d'éléments de support intermédiaires, comptent jusqu'à plus de d ix rangées annulaires de voussoirs. Ces voûtes peuvent naturellement être utilisées non seulement dans des colonnes d'absorption mais également dans tout dispositif de structure générale voisine, quelle que soit sa destination. REVENDICATIONS 1) Voûte autoportante notamment destinée à des colonnes d'absoption, comportant une pluralité de voussoirs disposés en rangées annulaires coaxiales, caractérisée en ce que chaque voussoir comporte une âme radiale et deux ailes définissant avec la dite âme un profil en Z et dont chacune présente une face d'appui pour l'aile d'au moins un voussoir d'une rangée annulaire voisine. 23Voûte selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face d'appui de chaque aile est de révolution autour de l'axe de la voûte. 3) Voûte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque aile d'un voussoir prend appui sur ltâme de l'un des voussoirs voisins, dans la même rangée. 4) Voûte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les voussoirs même rangée sont identiques.