Brevet FR2814159A1 — publié le 20020322

CUVE EN POLYETHYLENE ROTOMOULE DE GRANDES DIMENSIONS DEVANT ETRE ENTERREE ET PROCEDE DE ROTOMOULAGE CORRESPONDANT DESCRIPTION Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui des cuves enterrées, telles que les fosses septiques, les cuves à combustibles (fuel, mazout, etc. ) ou les cuves à eau. L'invention concerne également la fabrication par rotomoulage des grands objets en matière plastique, tel que le polyéthylène. Art antérieur et problème posé On connaît une catégorie de fosses septiques constituées de cuves rotomoulées en polyéthylène, à axe horizontal, par exemple de forme cylindrique. Dans le cadre de la rigidification de telles cuves, des nervures sont prévues sur les parois de celles-ci, notamment à la périphérie du cylindre. Ces nervures sont verticales pour favoriser la rigidification des parois latérales. Par contre, sur les surfaces latérales d'extrémités, ces rainures sont horizontales. Un des inconvénients de ce type de cuve est que les fabriquants ne proposent pas de cuves de grandes dimensions. Pour répondre à la demande d'utilisation de cuves de grand volume, ceux-ci se contentent d'assembler plusieurs cuves de moyennes dimensions, les unes aux autres, reliées hydrauliquement. Un premier but de l'invention est donc de proposer une cuve en polyéthylène rotomoulé de grandes dimensions, devant être enterrée, et pouvant résister aux déformations sollicitées par les poussées extérieures lorsqu'elle est vide. Un deuxième but de l'invention est de pouvoir fabriquer ce type de cuve de grande dimension par rotomoulage, sans augmenter de manière significative les coûts de production et d'outillage. Résumé de l'invention A cet effet, le premier objet principal de l'invention est une cuve en polyéthylène, rotomoulée, de grandes dimensions, devant être enterrée, de forme axiale et comportant des nervures périphériques verticales sur les parois latérales, et comportant deux parois d'extrémités. Selon l'invention, elle comprend une ceinture périphérique horizontale rigidifiante sur tout le périmètre de la cuve constituée d'une barre creuse extérieure détachée du fond des nervures périphériques verticales, reliant ainsi ces nervures périphériques verticales par leurs parties extérieures pour les bloquer dans leur position respective. Toujours dans le but de rigidifier la cuve, cette dernière comprend des nervures verticales sur les parois d'extrémité et possède une section ovoïde. Pour faciliter l'ancrage de la cuve dans le sol, celle-ci possède des ailettes d'ancrage situées latéralement à la base de la cuve. De préférence, chaque ailette d'ancrage possède un trou dans lequel est placé un crochet d'ancrage. Dans le cadre de la rigification de la cuve, celle-ci peut comprendre une nervure longitudinale supérieure mince et pleine, placée longitudinalement sur le sommet de la cuve, qui bloque les nervures à ce niveau. Cette nervure longitudinale supérieure peut posséder des trous d'ancrage pouvant être utilisés pour soulever la cuve. De même, la cuve peut posséder au moins une nervure longitudinale inférieure placée longitudinalement sous la cuve qui bloque les nervures à ce niveau. Dans une réalisation préférentielle, elle comprend une partie supérieure voûtée et nervurée. Il est également avantageux qu'elle possède une partie inférieure plate nervurée. La résistance de la cuve est accrue lorsque les parois latérales sont de très faibles courbures. De préférence, les nervures verticales possèdent une partie extérieure légèrement bombée. Dans ce cas, il est préférable que la jonction à l'extérieur des nervures, entre la partie inférieure et les parties latérales, forme un angle saillant et que cette jonction forme, à l'intérieur des nervures, un arrondi, de façon à augmenter partiellement la profondeur des nervures. Un deuxième objet principal de l'invention est un procédé de fabrication par rotomoulage d'un objet creux nervuré par des nervures verticales périphériques parallèles et une ceinture périphérique horizontale détachée du fond de chaque nervure périphérique verticale, consistant à utiliser comme moule deux demi-moules s'assemblant selon un plan de joint perpendiculaire aux nervures dans la plus grande largeur de l'objet au niveau de la ceinture périphérique. Dans la mise en oeuvre principale du procédé de fabrication selon l'invention, les deux demi-moules sont constitués, au niveau des nervures latérales, par une série de deux sortes de demi-viroles alternées et soudées les unes aux autres, c'est-à-dire une série de viroles d'une première sorte destinée à former une partie extérieure voûtée des nervures et une série de demi-viroles d'une deuxième sorte destinée à former la partie plate intérieure des nervures. Dans l'application particulière aux cuves de grandes dimensions de forme axiale, les nervures latérales sont verticales, de même que les nervures sur les parois d'extrémité sont verticales. Liste des figures L'invention et ses principales caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, accompagnée de deux figures représentant respectivement : - figure 1, en vue cavalière, une cuve selon l'invention ; - figure 2, en coupe, la cuve selon l'invention ; et - la figure 3, en vue cavalière, mais éclatée partiellement, une partie du moule utilisé dans le procédé de fabrication selon l'invention. Description détaillée d'une réalisation de l'invention La figure 1 montre donc la cuve selon l'invention composée principalement de deux parties latérales 10, d'une partie supérieure 20 reliant par leurs parties supérieures respectives les deux parties latérales 10, une partie inférieure non représentée par laquelle la cuve repose sur le sol et deux parties d'extrémités 30 fermant la cuve en bout. Dans l'exemple représenté, celle-ci affecte une forme que l'on appelle axiale M, c'est-à-dire que sa forme peut s'étendre sur une grande longueur en affectant la même section. Beaucoup de cuves de ce type sont cylindriques. Dans ce cas, le bas du cylindre ou de la forme ovoïde est tronquée pour que sa surface inférieure soit constituée d'une surface plus ou moins plane, par laquelle la cuve repose sur le sol de manière stable. On remarque que les parties latérales 10 sont dotées de nervures verticales 12, relativement larges et espacées. Chaque nervure possède donc un haut de nervure ou partie extérieure 14 et un fond ou partie intérieure 16. Ces nervures verticales latérales 12 ont pour but de rigidifier la cuve qui est de grandes dimensions. En effet, celle-ci doit contenir plusieurs mètres cubes de liquide et assurer la résistance à la pression du sol, souvent imbibé d'eau, dans lequel elle est enterrée. On précise que la cuve représentée ici est destinée à tenir le rôle de fosse septique, un trou d'accès de grandes dimensions 22 étant prévu sur la partie supérieure 20 et un trou de ventilation ou d'évacuation 38 étant prévu sur une partie d'extrémité 30. Une caractéristique principale de la cuve selon l'invention est qu'elle possède une ceinture périphérique 11, horizontale, destinée à renforcer la rigidité de la cuve, notamment vis-à-vis des contraintes agissant sur les parois latérales et surtout sur les parties d'extrémité 30 qui ont tendance à comprimer la cuve elle-même, d'une manière analogue à celle d'un soufflet d'accordéon. Une telle ceinture périphérique 11 fait donc le tour de la cuve, au niveau de sa plus grande largeur et bloque toutes les nervures verticales 12 dans leur position respective pour les empêcher ainsi de se rapprocher à la manière d'un soufflet. En référence à la figure 2, on peut voir, entre autres, la section d'une telle ceinture 11. En fait, la forme de celle-ci peut être quelconque, dès l'instant que sa cloison intérieure 13 n'est pas en contact avec le fond 16 des nervures verticales 12, laissant ainsi libre un passage 15. En d'autres termes, celle-ci est constituée d'une barre creuse. L'avantage de ce passage 15 est de constituer des poignées qui, bien entendu assurent le blocage des nervures verticales 12 et renforce la rigidité de la cuve, mais évite la rétention d'eau de pluie ou de ruissellement à cet endroit. Un autre avantage est de permettre à ces poignées d'être éventuellement enserrées dans une masse de béton pour augmenter la rigidité de l'ensemble. Compte tenu du fait que cette cuve est rotomoulée, le moulage de la ceinture 11 avec sa cloison intérieure 13 est possible. En effet, en ménageant un espace entre les deux parties du moule au niveau de cette jonction, lors du rotomoulage, la poudre peut remplir l'endroit ménageant la forme extérieure de la ceinture 11. La figure 2 montre également la présence d'une rainure longitudinale supérieure 23, placée au sommet de la cuve et faisant ainsi la jonction entre toutes les nervures verticales 12 qui passent au sommet de la cuve. La fonction de cette nervure est également de coopérer au renforcement de la rigidité longitudinale de la cuve. Toutefois, cette rainure longitudinale supérieure 23 est mince, c'est-à-dire non creuse. De plus, elle est équipée d'au moins un trou d'ancrage 25 permettant à un outillage de manutention de soulever ou de déposer la cuve. De même, dans la partie inférieure de celle-ci, on a représenté deux rainures longitudinales inférieures 27, placées longitudinalement sur toute la longueur de la cuve. Ces deux nervures longitudinales inférieures 27 ont donc la même fonction de renforcement de la rigidité longitudinale de la cuve que celles de la rainure longitudinale supérieure 23. En référence également à la figure 1, il est prévu de ménager quelques ailettes d'ancrage 17 placées latéralement à la base de la cuve. En équipant chacune de ces ailettes 17 d'un trou dans lequel est passé un crochet d'ancrage 21 ou tout autre objet de fixation, il est possible de doter la cuve de points d'amarrage dans le sol pour éviter qu'elle ne remonte lors de son enfouissement par le remplissage du trou dans lequel elle est positionnée. Une autre caractéristique principale de la cuve selon l'invention est qu'elle possède également des nervures verticales 32 sur la partie d'extrémité 30, ces nervures verticales 32 sont également dotées d'un fond de nervure ou partie intérieure 36 et d'un haut ou d'une partie extérieure 34 de nervure. Pour mieux résister à la pression des forces issues du sol dans laquelle la cuve est enterrée, les parties extérieures 14 et 34 des nervures verticales 12 et 32 sont légèrement bombées. Par contre, les parties intérieures 16 et 36 de ces nervures verticales 12 et 32 sont planes. La largeur des nervures verticales 12 et 32 est relativement large pour que le sol, lors de la mise en place de la cuve, puisse pénétrer à l'intérieur et combler d'éventuels espaces vides dans les nervures verticales 12 et 32, ceci favorisant le maintien mécanique des parois de la cuve. On précise que ces nervures se prolongent dans les parties inférieure et supérieure 20 de la cuve, pour, en fait, faire le tour complet de cette dernière, toujours avec une largeur importante pour que le sol et ses remblais puissent pénétrer. De plus, elles se trouvent bloquées ou maintenues en position par la ceinture 11 et les nervures longitudinales 23 et 27. On attache une importance particulière à la forme légèrement bombée des parties extérieures 14 et 34 des nervures verticales 12 et 32 vis-à-vis de la résistance de la cuve ou pression du sol. De plus, sur cette figure 1, on a essayé de mettre en valeur une distance f reliant le coin 18 que forment les parties extérieures 14 des nervures verticales 12, dans leur jonction avec la partie inférieure par laquelle la cuve repose sur le sol, au fond 16 de cette même nervure. En reliant la partie extérieure 14 des nervures verticales 12 avec la partie inférieure par un coin 18, la distance f reliant ce coin au fond de chaque nervure verticale 12 est plus importante que la hauteur de ces nervures verticales 12 dans les autres parties de celles-ci. En effet, au niveau de la partie saillante formé par le coin 18, à la base de la partie latérale 10, le fond de chaque nervure n'est pas saillant mais possède un rayon de courbure non négligeable qui permet de renforcer la tenue au flambage du fond de la cuve. Plus la cuve est large, plus cette partie doit être rentrée à l'intérieur de la cuve. De plus, cette augmentation locale de la hauteur de la nervure favorise la pénétration de la cuve dans le sol, c'est-à-dire la pénétration du sol à l'intérieur des nervures, lors de la mise en place de la cuve. Si on ne prévoit pas de coins 18 faisant saillie, c'est-à-dire un simple arrondi entre les parties latérales et la surface inférieure, la cuve a tendance à remonter lorsqu'elle est vide et lorsque le sol fait pression sur les parois. Ceci conduit finalement à un écrasement de la cuve. La forme des parties latérales 10 affecte une très légère courbure alors que la partie supérieure 20 affecte une courbure un peu plus prononcée. Dans la réalisation décrite à la figure 1, un trou d'accès 22 est ménagé dans la partie supérieure 20. Cette présence s'explique par le fait que la cuve représentée est une fosse septique. De même, sur une face d'extrémité 30, se trouve un trou de ventilation 38 aboutissant à l'intérieur de la cuve, juste en dessous du trou d'accès 22. La cuve et toutes les formes décrites permettent la fabrication d'un tel objet en un seul rotomoulage. En référence à la figure 3, le procédé de fabrication par rotomoulage de la cuve décrite ci-dessus consiste à construire un moule constitué de deux demi-moules. Pour obtenir la forme correspondante aux nervures se trouvant sur toute la surface de la cuve, on utilise un machine à cintrer les tôles pour fabriquer deux sortes de demi-viroles. La machine utilisée pour fabriquer les demi-viroles est une rouleuse sur laquelle sont installées des mollettes spéciales. On réalise les nervures en deux fois, une première pour fournir les demi-viroles 40 de la première sorte et une deuxième pour fournir les demi-viroles 50 de la deuxième sorte. Un premier type de virole 40 est destiné à mouler le fond des nervures. Ces demi-viroles 40 du premier type sont donc convexes, la surface de contact avec la matière rotomoulée étant celle orientée vers l'extérieur. Elle est constituée d'une partie cylindrique 42, destinée à mouler le fond, c'est-à-dire la partie intérieure, référencée 16 ou 36, des nervures de la figure 1. Ce premier type de demi-viroles 40 possède deux rebords 44 orientés vers l'extérieur. Le deuxième type de demi-viroles 50 est destiné à mouler la partie extérieure des nervures, référencée 14 ou 34 sur la figure 1, par sa surface interne puisque cette deuxième sorte de demi-viroles 50 est concave. Elle possède également deux bords 54 orientés vers l'intérieur. On remarque que la forme de la partie externe 52 de ce deuxième type de demi-viroles est légèrement bombé pour obtenir la surface légèrement bombée de la partie supérieure 14 ou 34 de la nervure. Le moule est alors constitué d'un ensemble de demi-viroles que l'on assemble, en fonction de la longueur de la cuve à fabriquer. Le diamètre défini par les extrémités des rebords 44 et 54 de ces deux types de demi-viroles sont en correspondance de manière à ce que ces dernières puissent être assemblées par soudage les unes aux autres, dans le but de constituer un demi-moule destiné à former la moitié de la cuve, en l'occurrence le demi-moule supérieur dans le cas de la figure 2. Une soudure 60 est donc effectuée entre deux demi-viroles de types différents. L'autre demi-moule peut être fabriqué de la même manière en complétant le procédé par un léger pliage pour former les angles saillants correspondant aux coins 18 ; et faisant la jonction entre la partie latérale et la partie inférieure de la cuve. Il est donc possible, avec une machine à cintrer, de fabriquer plusieurs types de moules destinés à rotomouler différents types de cuves, sans pour cela utiliser des machines sophistiquées qui rendraient le procédé de fabrication coûteux. D'autre part, toutes les rainures étant verticales, il est possible de fermer le moule par jonction des demi-moules et de l'ouvrir au moment du démoulage sans avoir à partager chacun des demi-moules. Le plan de joint se trouve alors au niveau de la ceinture périphérique, c'est-à-dire à la partie la plus large de la cuve, notamment vers le haut des parties latérales 10, à la base de la partie supérieure 20. Il est également possible de ne pas incurver les demi-viroles pour réaliser les fonds destinés à former la partie inférieure des cuves. La matière qui convient le mieux pour ce type de fabrication est le polyéthylène. Un autre avantage de la cuve selon l'invention est son encombrement au sol. En effet, celui-ci est légèrement inférieur à celui d'une cuve cylindrique. Ceci a son importance dans le cas du stockage, mais également du transport des cuves, un plus grand nombre des cuves selon l'invention tenant sur la plate-forme d'un camion par rapport aux cuves réalisées avec une section cylindrique. Le principal avantage de la cuve selon l'invention reste néanmoins sa grande résistance aux pressions du sol, notamment dans le cas de nappes phréatiques, surtout lorsque les cuves sont vides. Ce type de cuve peut être utilisé en tant que fosse septique, cuves à eau, cuves à fioul, enterrées ou non, cuves à engrais, fosses étanches et caveaux. REVENDICATIONS 1. Cuve en polyéthylène, rotomoulée, de grandes dimensions, devant être enterrée, de forme axiale et comportant des nervures périphériques verticales (12) sur les parties latérales (10), et comportant deux parties d'extrémités (30), caractérisée en ce qu'elle possède une ceinture périphérique (11) horizontale constituée d'une barre creuse extérieure détachée du fond (16) des nervures périphériques verticales et reliant ces nervures périphériques verticales (12) par leurs parties extérieures (14) pour les bloquer dans leur position respective. 2. Cuve selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comprend des nervures verticales (32) sur les parties d'extrémités et qu'elle a une section ovoïde tronquée. 3. Cuve selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle possède des ailettes d'ancrage (17) situées latéralement à la base de la cuve. 4. Cuve selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ailettes d'ancrage (17) possèdent chacune un trou (19) dans lequel est placé un crochet d'ancrage (21). 5. Cuve selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comprend une nervure longitudinale supérieure (23) mince et pleine, placée longitudinalement sur le sommet de la cuve qui bloque les nervures à ce niveau. 6. Cuve selon la revendication 5, caractérisée en ce que la nervure longitudinale supérieure (23) possède des trous d'ancrage (25) pouvant être utilisés pour soulever la cuve. 7. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une nervure longitudinale inférieure (27) placée longitudinalement sous la cuve qui bloque les nervures à ce niveau. 8. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie supérieure voûtée (20) et nervurée. 9. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle possède une partie inférieure plate nervurée. 10. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois latérales (10) sont de très faibles courbures. 11. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que les nervures verticales (12,32) possèdent une partie extérieure (14,34) légèrement bombée. 12. Cuve selon la revendication 10 ou Il, caractérisée en ce que la jonction à l'extérieur des nervures (12) entre la partie inférieure et les parties latérales (10) forme un coin (18) et en ce que cette jonction forme, à l'intérieur des nervures (12), un arrondi, de façon à augmenter partiellement la profondeur des nervures (12). 13. Procédé de fabrication par rotomoulage d'un objet creux nervuré par des nervures périphériques verticales parallèles (12,32) et une ceinture périphérique (11) horizontale détachée du fond (16) de chaque nervure verticale périphérique (12), consistant à utiliser comme moule deux demi-moules s'assemblant selon un plan de joint perpendiculaire aux nervures (12, 32) dans la plus grande largeur de l'objet au niveau de la ceinture périphérique. 14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux demi-moules sont constitués, au niveau des nervures parallèles (12,32) par une série de deux demi-viroles différentes (40, 50), alternées et soudées les unes aux autres, c'est-à-dire une série d'une première sorte de demi-viroles (40) destinées à mouler la partie intérieure (16,36) des nervures (12,32) et une deuxième sorte de demi-viroles (50) destinées à mouler la partie extérieure (14,34) des nervures (10,30). 15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, utilisé pour fabriquer des cuves de grandes dimensions de forme axiale, les nervures de la cuve étant latérales et verticales (12), mais également verticales (32) sur les parties d'extrémités.