Brevet FR2476037A1 — publié le 19810821

Domaine technique. La présente invention concerne un cadre avec dispositif d'arrimage de réservoirs cylindriques haute pression, lesdits réservoirs étant empilés et alignés en quinconce et l'arrimage se faisant par des liens plats, éventuellement recouverts d'une garniture à l'endroit des contacts sur les réservoirs entre lesquels ils s'immiscent, contournant alternativement chaque réservoir dans chaque couche pour suivre cependant une direction sensiblement parallèle, et étant ancrés sur le cadre. Problème posé. 11 s'agit d'arrimer convenablement de grosses bouteilles ou réservoirs contenant du gaz sous pression, de l'ordre de 200 bars, par exemple. Ces bouteilles font environ 400 mm de diamètre et Jusqu'à plus de 10 m de longueur. Toutefois, le même problème existe pour des bouteilles plus petites et même pour des bouteilles plus grandes. Plus les bouteilles sont lourdes et importantes, plus le problème est aigu. Le transport de gaz se généralisant, on dispose des bouteilles dans des cadres de plus en plus grands et lourds, qui doivent résister à des efforts importants et ne fléchir que très peu sous la charge. Etat de la technique antérieure et inconvénients. La demanderesse a déjà exposé le problème dans sa demande de brevet français 76 31451 du 12 octobre 1976, dont l'avis documentaire avait cité cinq documents qui fixaient l'Etat de la Technique à cette époque. La demande 76 31451 avait pour but essentiel la protection de bouteilles en alliages légers qu'on disposait en couches successives en quinconce dans des cadres. Ces bouteilles, de poids limité, n'avaient pas besoin de cadres exceptionnels qui tétaient pas prévus, d'ailleurs, pour l'empilage. A l'heure actuelle, se développe l'usage de cadres dont es dimensions ont été normalisées par les Anglo-Saxons à 40 pieds de long, 8 pieds de large et 8 pieds 6 pouces de hauteur. Dans la même série, il existe des demi cadres, dont la hauteur est de 4 pieds 3 pouces, les autres dimensions restant les mêmes. Ces cadres sont destinés à etre empilés dans les cales des bateaux, en général à raison de six cadres les uns sur les autres, soit une hauteur de l'ordre de 15 mètres et un poids de l'ordre de 300 tonnes. Les normes exigent une flèche très réduite du cadre inférieur sous la charge. Jusqu'à présent, pour transporter de tels réservoirs dans de tels cadres, on utilise des cadres normaux et on y fixe les bouteilles à chaque extrémité dans des plaques où elles sont visses. Ce genre de fixation existe en Amérique mais n'est pas utilisé en Europe. On cherche donc à empiler les réservoirs en quinconce et l'on cherche aussi à utiliser des cadres de mi-hauteur recevant trois couches de bouteilles. On est donc limité dans la hauteur des traverses supérieures et surtout inférieures puisque les bouteilles font environ 400 mm de diamètre et que l'on ne dispose que de 4 pieds 3 pouces, c'est-à-dire 1, 295 m. Pour conserver un moment d'inertie convenable aux traverses inférieures du cadre, on est obligé d'en augmenter la largeur et par conséquent le poids. Actuellement, on arrime les réservoirs dans les cadres de façon classique avec des liens qui exercent un effort vers le bas. Cet effort vient s'ajouter au poids des bouteilles et contribue à faire travailler les traverses inférieures du cadre. En outre, l'arrimage des réservoirs d'extrémité est relativement aisé alors que l'arrimage des réservoirs disposés dans la partie centrale est plus difficile puisqu'on ne peut pas appliquer facilement un effort vertical sur ceux-ci.On est oblif, pour y arriver, d'utiliser des artifices supplémentaires comme des poussoirs s'arc-boutant sur les traverses sugrieures du cadre qui iont travailler celles-ci à la rle- xion vers le haut, mais, par réaction, appliquent des efforts supplémentaires sur les traverses inférieures dans le sens de la flexion vers le bas, ce qui aggrave encore la fatigue de celles-ci et nécessite leur renforcement. I1 faut donc, pour respecter les contraintes de flèche de la partie inférieure des cadres, alourdir exagérément ceux-ci, ce qui grève leur prix de revient aussi bien à la fabrication que lors du transport, puisque le poids mort est augmenté inutilement. La présente invention se propose de résoudre ce problème. Expose de l'invention. Les cadres de l'invention sont caractérisés par la combinaison a) de liens étirés par un moyen de tension, généralement à vis, situé à une extrémité, b) de liens disposés en deux séries orientées différemment et s'entrecroLsant, c) d'une au moins des deux traverses supérieure et inférieure réglable pour serrer les réservoirs les uns sur les autres en s'appliquant sur eux. Plus précisément, les réservoirs sont empilés en couches horizontales parallèles et les liens plats sont disposés en diagonale, dans des plans perpendiculaires aux axes des réservoirs et ancrés sur les quatre faces du cadre perpendiculaires à ces plants, Evidemment, les liens sont disposés en plusieurs endroits régulièrement répartis le long des réservoirs mais, suivant l'invention, on dispose les deux séries de liens, suivant chacune des deux orientations, les liens de chacune des deux séries étant Juxtaposés le plus près possible les uns des autres. On peut prévoir un lien de chaque série dans chàque orientation ou encore deux séries de liens dans une orientation et une série de liens dans l'autre orientation, ces derniers liens étant de section double. Le réglage de la traverse supérieure est commodément réalisé par assemblage au moyen de boulons traversant des trous oblongs percés dans l'âme de la traverse et dans des pattes solidaires des longerons supérieurs et des montants. Brève descrndesfiures. La figure 1 est une coupe transversale du cadre de l'invention. La figure 2 est une coupe suivant I-I de la figure 1, suivant une première variante. La figure 3 est aussi une coupe suivant I-I de la figure 1, suivant une seconde variante. La figure 4 est une coupe suivant II-II de la figure 2. La figure 5 est une coupe suivant III-III de la figure 1. La figure 6 est une vue de profil de l'extrémité d'un lien plat. La figure 7 est une vue de face des extrémités de trois liens plats opposés à l'extrémité de ces trois liens plats représentés i la figure 3. La figure 8 est ure vue de côté partielle de l'ancrage dtun lien plat sur un montant du cadre. La figure 9 est une vue de détail de l'assemblage de la traverse superieure du cadre sur le longeron supérieur. Description d'un mode de réalisation. Le cadre est composé de deux longerons supérieurs 1, 2 et de deux longerons inférieurs 3, 4 qui sont reliés par des montants 5, 6, et d'une traverse supérieure 7 ainsi que d'une traverse inférieure 8. En fait, les montants 5, 6 sont constitués de deux tubes carrés tels que 51, 52 ; la traverse supérieure 7 est constituée de deux fers U 7i et 72 tandis que la traverse inférieure 8 est constituée de deux fers U 8i et 82. Des pattes 9 sont soudées sur les longerons I et présentent des trous qui viennent en correspondance de trous oblongs 10, li percés dans lame du fer U 71, 72 pour pouvoir y placer des boulons d'assemblage. Les trous oblongs 10, 11 permettent un réglage de la traverse supérieure 7 par rapport aux montants 5, 6. A l'intérieur du cadre, sont disposés des réservoirs cylindriques 12, suivant trois lits superposés, le lit inférieur reposant sur la traverse inférieure 8. Les couches ou lits supérieurs de réservoirs 12 sont disposés en quinconce et ils sont maintenus en place par des liens plats 13, 14 disposés en diagonale, dans des plans perpendiculaires aux axes des réservoirs 12 comme il est représenté clairement à la figure 1. Les extrémités inférieures des liens 13, 14 se terminent suivant une boucle 15 (figure 4) qui s'enroule autour d'une douille 1ü au milieu de laquelle passe un axe 17 qui traverse les ames des fers U 81, 82 et qui y est retenu pas les goupilles 18, 19. La boucle ;5 est fermée par un cordon ou des points de soudure 20.Le lien 13 part donc d'un point d'ancrage inférieur constitué par un axe 17 et part obliquement vers la gauche tandis que, du meme point d'ancrage 17, le lien 14 part obliquement vers la droite. Les sections des liens 13 et 14 sont identiques. En variante, on peut prévoir (figure 5) deux liens ]31 partant obliquement vers la gauche qui encadrent un lien 141 qui part obllquement vers la droite ; la section de chaque lien 131 est égale à la-moitié de la sectiOn du lien 141. A son autre extrémité, chaque lien, tel que 13, 14 ou 131, 141, est découpé suivant une ou plusieurs encoches dans laquelle on place'une ti filetée 21 qui est soudée et qui se place dans un trou 22 d'une cornière ou fer plat plié 23 soudé entre les deux fers U71, 72 de la traverse supérieure. La tension des liens 133, 141 est réalisée par un écrou (non représenté) qui se visse sur les tiges filetées 21 en prenant appui sur la cornière 23. En ce qui concerne les ancrages des liens tels que 13, 14 qui aboutissent sur les montants 5 ou 6, on prévoit, entre les tubes 52, 51, un tronçon de cornière 24 (figure 8) percé d'un trou dans lequel s'enfonce la tige filetée telle que 21 sur laquelle se visse un écrou 25. Le contact des réservoirs 12 avec les liens 1), 14 ou 131, 141 est amélioré grâce à des garnitures 26 en matière souple similaire au cuir ou succédané. Pour monter le cadre de l'invention, on commence par ancrer la partie inférieure de chaque lien tel que 13, 14, 131, 141, puis on dispose les différents lits de réservoirs 12 en prenant soin d'intercaler convenablement ces différents liens. Puis on place les tiges filetées 21 dans les trous respectifs et on serre les écrous tels que 25 alors que les écrous correspondants aux trous 10, ll de la traverse 7 sont desser- rés. Sous l'effet de serrage et de tension de liens tels que 1 > , 14, la traverse 7 se déplace suivant la flèche 27 et s'applique convenablement sur le lit ou couche supérieure de réservoirs 12. Lorsque tout est en place, on bloque la traverse 7 par les boulons qui passent dans les trous 10 et 11. te cette fanon, on obtient un ensemble compact où tous les éléments, traverses et réservoirs, travaillent méca uniquement > la flexion. Si faut remarquer que la traverse inférieure 8 est soulagée par la traction des différents liens qui sont ancrés sur les montants 5, t et sur la traverse supérieure 7. La fatigue est considérablement amoindrie et on peut utiliser, pour la confectionner, des fers U 61, 82 de section beaucoup plus faible et surtout de hauteur réduite. Par conséquent, on peut, avec cette constitution, disposer facilement les trois lits de réservoirs 12 de dimensions données dans une hauteur réduite et réaliser les cadres de hauteur moitié moindre comme il a été indiqué au début du présent mémoire. De plus, le poids du cadre est considérablement réduit. RVENDICATIOIsS 1 / Cadre avec dispositif d'arrimage de réservoirs cylindriques haute pression, lesdits réservoirs étant empilés et alignés en quinconce et l'arrimage se faisant par des liens plats, éventuellement recouverts d'une garniture à l'endroit des contacts sur les réseroirs entre lesquels ils s'immiscent, contournant alternativement chaque réservoir dans chaque couche pour suivre cependant une direction sensiblement parallèle, et étant ancrés sur le cadre, c a r a c t é r i s é par la com binaison : son a) de liens étirés par un moyen de tension, généralement à vis, situé à une extrémité, b) de liens disposés en deux séries orientées différemment et s'entrecroisant, c) d'une au moins des deur traverses supérieure et inférieure réglable pour serrer les réservoirs les uns sur les-autres en s'appliquant sur eux. 20/ Cadre, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les réservoirs sont empilés en couches horizontales parallèles et que les liens plats sont disposés en diagonale, dans des plans perpendiculaires aux axes des réservoirs, et ancrés sur les quatre faces du cadre perpendiculaires à ces plans. 3Pj Cadre, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait qu'on dispose les liens en plusieurs endroits régulièrement répartis le long des réservoirs, par deux séries suivant chacune des deux orientations, les liens de chacune des deux séries étant juxtaposés le plus près possible les uns des autres. 40/ Cadre, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications précédentes, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que la traverse supérieure est réglable par assemblage au moyen de boulons traversant des trous oblongs percés dans l'amie de la traverse et dans des pattes solidaires des longerons supérieurs et des montants.