Brevet FR2388733A1 — publié le 19781124

a présente invention est relative aux cuves ou réservoirs de stockage pour produits liquides devant être maintenus à l'abri de l'air d'une façon permanente, indépendamment des apports et des soutirages partiels effectués dans la cuve ou réservoir. Dans les différentes industries dans lesquelles on utilise à un ou plusieurs stades quelconques d'une fabrication des produits liquides sujets à une oxydation, à l'évaporation ou à une dégradation, l'emmagasinage de ces produits à l'abri de l'air pose des problèmes et, dans les installations connues, ces problèmes sont résolus de l'une des façons suivantes a - Par addition de produit chimique assurant la conservation du liquide par exemple des anti-oxydants, des anti-cryptogamiques ou autres, le liquide étant stocké dans une cuve ouverte avec sa surface en contact avec 11 air ambiant;; b - Par le dépit sur la surface du liquide à protéger d'une mince couche d'un liquide ayant une densité plus faible et flottant en conséquence sur la surface du liquide à protéger en l'isolant ainsi de l'air ce liquide étant conservé dans une cuve ouverte; c - Par le remplacement de l'air environnant dans une cuve fermée contenant le liquide par un gaz inerte- ou encore en y faisant le vide, la cuve ou le réservoir étant étanche. Ces solutions ne sont cependant pas dépourvues d'inconvénients. Parmi caux-ci, on notera particulièrement le prix non négligeable des produits chimiques utilisés pour la conservation ou l'isolation, et dont ltefficacité n1 est pas absolue, la dégradation superficielle du liquide stocké et son séchage sur les parois de la cuve ou du réservoir, le choix difficile d'un liquide protecteur non miscible avec le liquide à préserver et cependant compatible avec celui-ci, le prix parfois élevé d'un tel produit et enfin l'impossibilité de soutirer de la cuve ou réservoir la totalité du produit stocké, cette cuve ou ce réservoir devant être nettoyé des résidus y subsistant.On notera enfin que dans le cas d'un réservoir dans lequel l'espace libre audessus du liquide à çonserver est hermétique, il est nécessaire à chaque soutirage diintroduire dans la cuve un volume approprié d'un gaz inerte. On connaît par ailleurs des silos spécialement adaptés pour le stockage ou le transport de matières pâteuses comportant une enveloppe externe rigide dans laquelle est disposé un élément de cloison nement souple délimitant une capacité pour le stockage de la matière et sur l'autre face de la membrane un volume variable dans lequel on peut introduire un gaz sous pression afin de chasser le produit contenu par la membrane. Un silo de ce type est notamment décrit au brevet français N 72-03 889 qui décrit un silo comportant intérieurement une vessie déformable qui divise 1'espace interne du silo en un premier compartiment dans lequel est stockée la matière pâteuse et en un second compartiment dans lequel peut etre admis un gaz sous pression assurant ainsi ltévacuation de la matière. Cependant dans un tel silo il est extremement difficile de chasser la totalité de la matière, la vessie souple pouvant former des poches inclusses et la vessie -pouvant également se déformer d'une fa çon quelconque aléatoire échappant à tout controle. En outre il est difficile de connaitre le niveau ou la quantité de matière restant dans la cuve. L'invention a pour but de réaliser une cuve ou réservoir de stockage pour produits liquides devant être conservés à l'abri de l'air, de façon permanente indépendamment des apports sous pression et des soutirages fractionnés de la matière par gravité ou autrement, comportant des moyens indicateurs du niveau de remplissage de la cuve sans contact avec le liquide, de fabrication simple peu coûteuse et de nettoyage facile et d'une façon générale ne présentant pas les inconvénients ci-dessus. L'invention a pour objet à cet effet une cuve ou réservoir de stockage pour produit liquide devant être maintenu à l'abri de liair, du type comprenant une enveloppe externe rigide et une poche ou vessie interne souple, caractérisée en ce que ladite vessie comporte une partie supérieure déformable tronconique adaptée pour former un soufflet repliable en plis concentriques sur la moitié de la hauteur totale de la cuve, ladite partie formant soufflet étant également dépliable en sens inverse à l'intérieur de la oitié inférieure de la cuve, celle-ci étant un élément rigide auquel est fixée ladite vessie. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite partie formant soufflet est repliable sur la moitié de la hauteur totale de la vessie et dépliable à l'intérieur de la moitié inférieure de la vessie, celle-ci comportant à peu près à la moitié de sa hauteur des moyens pour la fixer à l'intérieur d'une enveloppe rigide d'un volume à peu près égal. D'autres caractéristiaues et avantages de l'invention apparat- tront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels la Fig. 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une cuve de stockage suivant l'invention, pleine, montrant la partie supérieure de la vessie formant soufflet complètement déployée; lesFig. 2a et 2b sont des vues partielles en coupe à plus.grande échelle montrant les détails de deux modes de réalisation de la vessie intérieure; la Fig. 3 est une vue partielle en élévation latérale et en coupe d'une cuve représentée à la Fig. 1 vers la fin d'une opération de soutirage, la partie formant soufflet se dépliant en sens inverse;; les Fig. +, 4b, 4c et 4d sont des vues partielles montrant différentes phases de la vidange de la cuve suivant l'invention. En se référant au dessin, on a représenté à la Fig. 1 une cuve suivant l'invention comprenant une enveloppe externe rigide 1 et une vessie interne souple 2. L'enveloppe externe rigide 1 de la cuve est constituée de plusieurs éléments par exemple trois éléments comme représenté, comprenant un élément supérieur 3 un élement intermédiaire 4 et un élément inférieur ou fond 5. L'élément supérieur 3 présente dans son ensemble une forme tronconique évasée à sa partie inférieure et comporte sur sa périphérie un rebord radial 6 dont le bord 7 est replié axialement. te rebord périphérique 6,7 est adapté pour recevoir avec jeu le bord supérieur 8 de l'élément intermédiaire 4, qui présente dans son ensemble la forme itun cylindre ouvert à ses deux extrémités et dont le bord périphérique inférieur 9 est adapté pour être reçu avec jeu dans un rebord périphérique 10 de l'élément inférieur ou fond 5. D'une façon appropriée le fond 5 comporte une ouverture centrale 11 à laquelle est raccordée un ensemble de conduites 12 pour le remplissage et la vidange. tes trois éléments rigides 3, 4 et 5 sont réunis entre eux au moyen de dispositifs d'accrochage à genonillère d'un type quelconque classique bien connu approprié (non représenté). L'élément intermédiaire 4 peut présenter un diamètre constant et le fond 5 une forme tronconique dont la petite base est délimitée par l'ouverture 11. La vessie 2 qui est avantageusement réalisée en une matière plastique souple compatible avec la nature du produit devant entre stocké dans la cuve présente une partie supérieure tronconiaue 13 formant soufflet et ayant une forme complémentaire de celle de ltélé- ment rigide 7, une partie intermédiaire 14 de forme complémentaire de celle de l'élément intermédiaire 4 et de hauteur à peu près égale à celle de la partie supérieure, et une partie inférieure 15 de forme complémentaire de celle de ltélémentlinférieur 5. La vessie souple 2 comporte en outre à chaque extrémité de sa partie intermédiaire et comme représenté à la Fig. 2 des collerettes périphériques radiales 16 et 17 respectivement venues de matière avec la vessie et entourant celle-ci. tes collerettes 16,17 s'étendant radialement vers l'extérieur sont adaptées pour coopérer avec les rebords 6, 7, 8, 9 et 10 des éléments supérieur intermédiaire et inférieur de façon que ces collerettes soient pincées entre ces rebords et ces 'éléments, respectivement. Il est en outre prévu des moyens quelconques connus de raccordement autour de l'ouverture Il d'une façon connue en soi, par exemple une bride venue de matière. ta partie supérieure 13 de la vessie est adaptée pour constituer un soufflet repliable en plis successifs concentriques, au moyen d'organes annulaires rigides 18 liés à sa surface externe, soit de façon rigide par exemple au moyen de pattes 50 collées ou soudées soit de façon amovible. Ies organes annulaires 18 aui peuvent être constitués par des cercles en tige métalliaue, plastique ou autre, ont des diamètres croissants du haut vers le bas et sont échelonnés à intervalles réguliers entre la paroi supérieure de la vessie et le milieu de la hauteur de celle-ci, à peu près au niveau de la collerette 16, à la jonction des éléments supérieur 3 et intermédiaire 4. La paroi d'extrémité supérieure de la vessie 2 comporte fixée sur sa surface externe une plaque rigide 19 de forme à peu près circulaire présentant dans sa partie centrale un bossage 20 de forme tronconique dans lequel est disposé un disposit-if d'évent 29, par exemple à clapet, d'un type connu, adapté pour assurer automatiquement l'évacuation de itair contenu dans l'outre lors du premier remplissage de celle-ci. te diamètre externe de la plaque 19 est légèrement inférieur à celui de l'élément rigide 3 au voisinage de la partie supérieure de ce dernier et par conséquent est un peu inférieur au diamètre du premier élément annulaire 18. Une tige 21 de guidage peut être fixée verticalement au centre du bossage 20 de façon à s'étendre à l'extérieur de l'élément rigide supérieur 3 à travers un trou 22 prévu dans la paroi d'extrémité de cet élément. Dans ce cas, une graduation appropriée portée par la tige 21 montre immédiatement le degré deremplissage de la cuve. Dans une variante un cable 27 est fixé en un point quelconque de la plaque 19 et s'étend à travers la paroi d'extrémité de l'élé- ment supérieur 3, passe sur des poulies 24,25 et s'étend verticalement le long d'une échelle graduée 26, une masse 27 étant fixée à l'extrémité du câble 23 de façon à pouvoir se déplacer le long de l'échelle graduée 26 pour indiauer à tout moment le degré de remplissage de la cuve. Lorsque l'on vide la cuve par gravité la pression atmosphérique à laquelle s'ajoute le poids de la plaque 19 fait descendre la paroi d'extrémité supérieure de la vessie 2 et le-diamètre de la plaque 19 étant inférieur à celui du premier organe annulaire 18 immédiatement adjacent à la paroi latérale de la vessie 2 forme un pli entre la plaque 19 et le premier organe annulaire 18, et un volume correspondant de la matière stockée dans la vessie s'échappe alors par la conduite 12. Au fur et à mesure que la vessie 2 se vide la plaque 19 continue de descendre comme représenté à la Fig. 4a, la paroi latérale de la vessie 2 se replie en "accordéon" en formant des plis successifs entre les organes annulaires 18 adjacents qui viennent se loger concentriquement les uns dans les autres. tes Fig. 4a et 4b montrent la disposition relative de la plaque 19 et des organes annulaires 18 ainsi que les plis formés par la paroi latérale de la vessie 2 entre ces organes lorsque la plaque 19 atteint le niveau de la jonction entre les éléments supérieur et intermédiaire 3 et 4 de la cuve, à la hauteur de la collerette 16 qui est maintenue pincée entre le rebord 16 de l'élément 3-et la péri phérie de l'extrémité supérieure de l'élément 4, à peu près à la moitié de la hauteur totale de la vessie. Lorsque l'on continue de soutirer la matière se trouvant dans la vessie 2 l'organe annulaire 18 immédiatement adjacent à ltempla- cement de la collerette 16 descend au-dessous de cette dernière qui reste maintenue entre les deux éléments rigides et au fur et à mesure que l'on continue de soutirer le produit les plis formés par la paroi latérale de la vessie entre les organes annulaires 18 se défont successivement en sens inverse comme représenté à la Fig. 4c, jusqu' au moment où la plaque est sur le point d'atteindre le fond de la cuve (Fig. 3 et 4d). On comprend que lorsque la vessie est vide la partie supérieure 13 qui comporte les organes annulaires 18 prend une position qui est exactement l'inverse de celle au'elle occupe lorsque la cuve est complètement pleine (Fig 1). Grâce à la formation et au dépliage des plis annulaires concentriques formés entre les organes annulaires 18 fixés sur la partie supérieure de la vessie et gr ce au guidage de la plaque 19 par la tige 21 la vessie est toujours complètement remplie, le produit qu' elle contient étant maintenu à l'abri de 1' air. te cas échéant la masse de la plaque 19 facilite la sortie du produit par simple gravité et grâce à la disposition concentrique des plis annulaires formés entre les organes 18 et à la tige de guidage 21 cette plaque reste toujours parfaitement centrée quel que soit son niveau dans l'enveloppe rigide 1, la tige 21 ou la masse 27 indiquant à tout moment le degré de remplissage de la cuve. Il est prévu dans la partie supérieure de ltélément 3 de 1' en- veloppe un orifice 28 qui permet l'échappement de l'air contenu dans la partie supérieure de la cuve lors du remplissage de la vessie, l'entrée de flair lorsque la cuve est vidée, et peut également être utilisé pour l'introduction d'un fluide sous pression au-dessus du plateau 19 afin de faciliter l'expulsion du produit stocké dans le cas où ce produit présente une viscosité relativement importante. Bien entendu, la conduite 12 est reliée à d'autres conduites par un dispositif de vannes bien connu approprié qui ne sera pas décrit ne faisant pas partie de l'invention. Si on le désire la partie intermédiaire 4 de l'enveloppe rigide peut avoir une forme tronconique identique à celle de la partie supé rieure 3, mais inversée afin que la partie déformable de la vessie 2 vienne s t appliquer contre la paroi de la partie inférieure 4 au fur et à mesure qu'elle se vide, afin d'obtenir une vidange totale. Des moyens appropriés, par exemple des contacts électriques actionnés par la tige 21 oupar la masse 27 peuvent être prévus pour actionner automatiquement des vannes de remplissage et/ou de vidange, assurant ainsi d'une part le maintien à l'abri de l'air, du liquide encore contenu dans la cuve lors de la vidange et évitant d'autre part toute détérioration de la vessie et notamment de sa partie déformable I3 au cours du remplissage. Suivant une variante, non représentée, la vessie peut être résuite à sa seule partie supérieure déformable I3 comportant la collerette radiale I6 sur la périphérie- de son extrémité inférieure, cette collerette étant serrée de façon étanche par exemple au moyen d'une virolle par-dessus-la périphérie de l'extrémité supérieure de la partie intermédiaire 4 qui, dans ce cas, est alors réalisée solidaire de l'élément inférieur ou fond 5. Suivant une autre variante, les organes annulaires rigides I8 peuvent être constitués par des parties plus épaisses venues de matière avec la paroi de la vessie. Dans un autre mode de réalisation, représenté à la Fig. 2b, ces organes annulaires I8' sont au contraire distincts de la vessie et simplement maintenus sur celle-ci par des moyens de liaison souples, par exemple par un filet 30' de forme tronconique dont l'extrémité supérieure est reliée par sa périphérie au bord de la plaque 19 et dont l'extrémité inférieure est serrée entre l'extrémité supérieure de la partie intermédiaire 4 et le rebord inférieur 7 de la partie supérieure 3, avec la collerette de la vessie. Le filet 30' est adapté pour enserrer étroitement la partie supérieure de la vessie et suit ainsi les mouvements de celle-ci. En outre, en cas de changement du produit devant être emmagasiné, on peut sé contenter de changer la vessie en conservant le filet et ses organes annulaires rigides. Revendications 1 - Cuve ou réservoir de stockage pour produit liquide devant être maintenu à l'abri de l'air d'une façon permanente, indépendamment des apports et des soutirages partiels effectués dans la cuve ou réservoir, du type comprenant une enveloppe externe rigide et une poche étanche ou vessie interne souple, caractérisée en ce que ladite vessie comporte une partie supérieure déformable tronconique adaptée pour former un soufflet repliable en plis concentriques sur la moitié de la hauteur totale de la cuve ladite partie formant soufflet étant également dépliable en sens inverse à l'intérieur de la moitié inférieure de la cuve, cette moitié étant un élément rigide à l'extrémité supérieure duauel est fixée ladite vessie. 2 - Cuve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie formant soufflet est repliable sur la moitié de la hauteur totale de la vessie et dépliable à l'intérieur de la moitié in inférieure de la vessie, celle-cicomportant à peu près à la moitié de sa hauteur et à sa partie inférieure des moyens pour la fixer à 1 'in- térieur d'une enveloppe rigide d'un volume à peu près égal. 3 - Cuve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les dits plis concentriques sont délimités par des organes annulaires rigides liés à la surface externe de ladite partie repliable et échelonnés à peu près sur la moitié de la hauteur de la vessie, le diamètre desdits organes annulaires décroissant depuis l'extrémité supérieure de la vessie. 4 - Cuve suivant la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits organes annulaires sont des cercles en métal ou autre matière, liés à la surface externe de la paroi de la vessie. 5 - Cuve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la vessie est fixée à une partie intermédiaire de la cuve rigide au moyen d'une première collerette radiale externe venue de matière avec la vessie à peu près à la moitié de la hauteur de celle-ci et à la partie inférieure de la cuve par une seconde collerette venue de matière avec la partie inférieure de la vessie. 6 - Cuve suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la paroi de l'extrémité supérieure de la vessie comporte une plaque circulaire ayant un diamètre un peu inférieur à celui de organe annulaire adjacent. 7 - Cuve suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite plaque comporte une tige centrale verticale qui s'étend vers l'extérieur à travers des moyens de guidage. 8 - Cuve suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ladite tige est graduée. 9 - Cuve suivant la revendication 7, caractérisée en ce quelle comporte un dispositif indicateur de niveau relié à ladite plaque. 10 - Cuve suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que lesdits organes annulaires rigides sont fixés sur des moyens de liaison souples adaptés pour être 'étroitement ajustés autour de la dite partie repliable de la vessie, ces moyens de liaison souples étant constitués-par un filet ou autre réseau de liens approprié.