Brevet FR2655617A1 — publié le 19910614

DESCRIPTION La présente invention concerne un récipient ou caisse en matériau composite comprenant des fibres imprégnées de resine durcie destiné à contenir, transporter ou stocker des fluides et un procédé de réalisation de la dite caisse. Les récipients en matériaux composites destinés a contenir des fluides et, en particulier, des fluides sous pression sont généralement de forme cylindrique ou sphérique. Des formes différentes comme, par exemple, des formes prismatiques, peuvent être utilisées afin de mieux utiliser l'espace disponible. Ces structures nécessitent actuellement de fortes épaisseurs de matière ou la pose de raidisseurs et dans certains cas, de tirants reliant ces raidisseurs. Les tirants liant plusieurs faces du récipient évitent de trop grandes flèches et contraintes. Les raidisseurs sont généralement restratifiés ou collés sur la paroi, parfois boulonnés à travers celle-ci, ou encore boulonnés et collés. Ces dispositions conduisent soit à un risque d'arrachement du raidisseur par délaminage des parois, soit à un risque de fuite au niveau des boulons Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un récipient ou caisse qui soit léger et résistant tout en ayant un prix de revient relativement faible. A cet effet, l'invention a pour objet un récipient ou caisse caractérisé en ce qu'il est formé d'un ensemble d'éléments assemblés, chaque éléments comportant des bords tombés ou des parois sur ses deux flancs. Les flancs, pour un élément courant, sont les surfaces de liaisons avec les deux éléments contigus. Les autres parois seront appelées peau du récipient. Les flancs en forme de bords tombés ou de parois forment des raidisseurs ou des points d'encrage et sont situés préférentiellement à l'intérieur de la caisse. Pour un élément externe un des flancs constitue la peau. Les éléments sont reliés entre eux pour former un récipient. Dans une forme de réalisation préférentielle d'un élément, les bords tombés liés à des plans de peau différents d'un même élément ou à des surfaces de peau se faisant face sont reliés par des tirants. Dans une réalisation préférentielle, les flancs forment une paroi continue de forme quelconque plane ou bombée. Une utilisation préférentielle de ce type de paroi dans le cas ou elle est plane et située à l'intérieur de la caisse, sera la réalisation des tirants par découpe et allégement de la paroi. Selon une autre disposition, ces parois d'extrémité d'élement situées à l'intérieur de la caisse pourront être utilisées comme dispositifs anti carène liquide, après découpes locales de la paroi. Selon une disposition préférentielle du dispositif, les flancs des deux extrémités du récipient forment 2 parois étanches. Selon une disposition préférentielle du dispositif les éléments sont réunis par restratification externe, la direction des fibres étant située dans la direction de l'effort de liaison. Un autre mode d'assemblage peut être le boulonnage des éléments au travers des bords tombés externes à la caisse. Selon un autre aspect de l'invention, dans le cas de récipient prismatique, un dispositif de fabrication privilégié sera un moule permettant la réalisation d'un élément de base avec ou sans bords tombés formant paroi. Ce dispositif autorise la fabrication de capacités de grandes dimensions avec un seul outillage de faible dimension. Parmi les nombreuses applications de l'invention, on peut citer les ballasts de sous-marins, les caisses à eau pressurisées ou non, les wagons de forme anguleuse pressurisés. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins en annexe. La figure 1 presente en perspective un récipient formé pour la démonstration de quatre éléments assemblés. La figure 2 montre une vue en perspective montrant un mode de réalisation d'un élément de la caisse. La figure 3 présente un second mode de réalisation des flancs d'éléments qui réalisent la fonction tirant et raidisseur. La figure 4 présente un mode préférentiel d'assemblage des éléments selon le plan de coupe P1 de la figure 1. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1 et 2, un récipient suivant l'invention est destiné à constituer, par exemple dans l'industrie, une caisse à fluide pressurisé. De telles caisses peuvent avantageusement occuper tout le volume d'un espace anguleux en gardant leur Iagéreté. Cette caisse, ici à section rectangulaire, est par exemple constituée de plusieurs éléments (1). Elle peut cependant être de section quelconque non axisymétrique et les éléments peuvent être de section différente et non prismatiques Chaque élément comporte à chaque extrémité un bord tombé (2) ou une paroi pleine plane (5) ou bombée (6) ainsi que l'on peut le voir sur les figures 2 et 4. Ces extrémités sont constituées avec le prolongement des fibres de la peau (3) présenté en figure 3. Des tirants rapportés préférentiellement par collage ou boulonnage (4) peuvent relier les bords tombés. Un autre mode de réalisation des tirants et des raidisseurs, est la découpe d'un flanc (7). Ainsi qu'on peut le voir figure 4, l'assemblage peut être effectué par restratification (8) ou boulonnage (9). R E V E N D I C A T I O N S 1) Récipient ou caisse pour contenir des fluides caractérisés en ce qu'il est constitué d'éléments (1) pourvus de flancs (2), formés dans la continuité des parois (3) extérieures à la caisse, permettant de rigidifier et de renforcer les parois soumises à la pression du fluide. 2) Récipient ou caisse selon la revendication 1 caractérisé en ce que les bords tombés constituants d'un même flanc peuvent etre réunis pour former une paroi étanche ou non. 3) Récipient ou caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que des tirants (4) viennent équilibrer ou diminuer la flèche et les contraintes sur les peaux externes (3) et les raidisseurs. 4) Récipient ou caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les tirants et les raidisseurs (7) sont réalisés par découpe dans le flanc formant une paroi continue. 5) Récipient ou caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les tirants sont collés sur les bords tombés formant raidisseurs. 6) Procédé de fabrication d'une caisse telle que définie dans l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il permet de réaliser un élément unitaire. 7) Récipient ou caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes caraetérisé en ce que les éléments sont assemblés par stratification de fibres continues ou par boulonnage.