Brevet FR2824807A1 — publié le 20021122

Bombonne à col rentrant, notamment pour le transport et le stockage de produits dangereux. L'invention concerne le domaine du transport, du stockage et de la conservation de produits liquides, gazeux ou pulvérulents, et en particulier de produits dangereux, tels que par exemple l'acide fluorhydrique. On sait que, pour de tels produits dangereux, le récipient utilisé doit non seulement rester inerte au contact des produits qu'il contient, mais encore conserver son étanchéité et sa fonctionnalité après avoir subi un impact ou un choc. Dans ce domaine, on a classiquement recours à des bombonnes, fabriquées notamment par rotomoulage. Ces bombonnes présentent un corps cylindrique dont la partie supérieure se prolonge par une partie tronconique, appelée col, dont le diamètre se réduit jusqu'à une ouverture, équipée de moyens de réception d'un bouchon (tels qu'un pas de vis). Les bombonnes utilisces pour le transport de produits dangereux doivent respecter des normes sévères. Ainsi, des normes (97.N-121-1, 97.N-122-1, ECE/TRANS/130) prévoient notamment un test de chute: la bombonne est lâchée d'une hauteur de 4 mètres à une température de -18 C, de façon que l'impact au sol se produit sur la partie la plus fragile de la bombonne (classiquement le bouchon). Des normes de résistance à la pression hydraulique sont également prévues. L'étanchéité des bombonnes est ensuite vérifiée pour s'assurer qu'aucune fuite n'est apparue après le choc. Seules les bombonnes satisfaisant ce test peuvent être homologuées. La conception des bombonnes de l'art antérieur est telle que, lors des tests de chute, le bouchon subit un choc très important et peut casser, ou à tout le moins se déformer, pouvant alors entra^mer une perte d'étanchéité inacceptable. Par ailleurs, ces bombonnes connues présentent un risque de détérioration au niveau du plan de joint (entre le corps cylindrique et la partie tronconique), qui s'avère être une zone plus fragile que le reste de la bombonne, dans laquelle peuvent se former des bulles lors du rotomoulage, nuisant à l'homogéncité du 2 2824807 matériau constituant la bombonne. A nouveau, cela introduit un risque de fuite inacceptable. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l' art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une bombonne qui présente une meilleure résistance mécanique que les bombonnes de l'art antérieur, notamment dans les conditions des tests de chute énoncées par les normes en vigueur. L'invention a également pour objectif de fournir une telle bombonne dont le volume est augmenté, pour un même encombrement global que celui des bombonnes antérieures. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle bombonne qui soit facilement et efficacement gerbable. L'invention a encore pour objectif de fournir une telle bombonne dont la conception permet la conservation de certaines des caractéristiques des bombonnes classiques (dimensions hors-tout, contenance minimum, matériaux, bouchons, moyens de vidange, manutention, gerbage...). Encore un autre objectif de l'invention est de fournir une telle bombonne dont le coût de revient ne soit pas supérieur à celui des bombonnes de l'art antérieur. Ces avantages, ainsi que d'autres qui apparâîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'une bombonne, notamment pour le transport et la conservation de produits dangereux, fabriquce par rotomoulage, comprenant un corps sensiblement cylindrique s'étendant depuis une partie inférieure jusqu'à une partie supérieure, et présentant une ouverture centrale, par rapport à l'axe principal de ladite bombonne, reliée à ladite partie supérieure par une portion de liaison appelée col, ledit col présentant un profil incurvé vers l'intérieur de ladite bombonne, le point minimum de ladite génératrice se trouvant plus bas que ladite partie supérieure du corps de ladite bombonne. De cette façon, le bouchon occupe une position sensiblement ramenée vers 3 2824807 l'intérieur de la bombonne par rapport aux bombonnes classiques. Le bouchon est de ce fait moins sensible aux chocs et aux chutes. En outre, le plan de joint entre le corps de la bombonne et le col occupe une position plus basse que celle de l'anneau formé par la partie supérieure du corps de la bombonne, et se trouve ainsi hors des zones qui subissent directement les chocs. La forme générale du col (formant approximativement, en coupe, un "U") permet de plus, de mieux accepter les chocs. Elle introduit une certaine souplesse, qui assure une fonction d'amortissement en cas de choc. Selon une solution avantageuse, ladite partie supérieure présente un épaulement formant un anneau de renfort. On améliore ainsi encore davantage la résistance aux chocs de la bombonne. Selon une première variante de l'invention, ledit col est tel que le bouchon dépasse légèrement par rapport au plan défini par ladite partie supérieure. Dans une telle configuration, le choc subi lors d'une chute du type de celle prévue dans les tests de chute (visant les parties les plus fragiles, vis-à-vis de l'étanchéité) sera tout d' abord encaissé par le bouchon (tandis que l' air est comprimé, contribuant à amortir le choc), puis aussitôt après par les poignées et/ou l'épaulement de la partie supérieure de la bombonne (du fait du basculement de la bombonne). L' énergie méc anique engendrée par l ' impact se trouve ai ns i effic ac ement répartie sur le bouchon et sur l'épaulement, de telle sorte que la bombonne présente une résistance améliorce. Selon une deuxième variante, ledit col est tel que le bouchon est au même niveau ou sous le plan défini par ladite partie supérieure. Dans cette configuration, le bouchon occupe une position renfoncée (ou affleurante) par rapport à l'épaulement, alors conçu pour résister au choc qu'il encaisse seul (l'air contribuant toujours dans ce cas à amortir le choc). Le bouchon est donc complètement protégé de l'impact selon cette variante de réalisation. Dans l'une ou l'autre des variantes, la partie supérieure et ladite génératrice 4 2824807 sont définies de façon à aménager une réserve de gaz, tel que l'air, pour une contenance utile prédétermince, au niveau de ladite partie supérieure. En d'autres termes, par comparaison à une bombonne de l'art antérieur, la partie supérieure de la bombonne, qui forme un épaulement circulaire, est surélevée. Cela permet, pour un même encombrement que les bombonnes de l'art antérieur, d'augmenter le volume de la bombonne. Ce surcroît de volume peut ainsi être utilisé pour constituer une réserve d'air (d'environ 4 litres avec les dimensions classiques de bombonne) qui pourra, en se comprimant lors d'un choc, faire office d'amortisseur complémentaire de l'impact encaissé par la bombonne. Selon une autre utilisation d'une bombonne selon l'invention, le surcroît de volume de la bombonne pourrait être utilisé pour augmenter le volume utile et être en partie rempli de produit, pour ainsi diminuer les coûts de transport et/ou de stockage. Avantageusement, le fond de ladite bombonne est bombé vers l'intérieur de la bombonne. Cela peut être assimilé à une pré-déformation du fond de la bombonne, qui introduit une certaine souplesse supplémentaire, contribuant à améliorer encore la capacité à encaisser les chocs par rapport aux bombonnes à fond plat, et à fournir une meilleure résistance à la pression hydraulique (le fond bombé pouvant se déformer légèrement vers l'extérieur pour augmenter le volume). De plus, la périphérie du fond de la bombonne est elle aussi formoe d'un épaulement qui lui confère une plus grande solidité. Selon une solution préférce, le fond de ladite bombonne, ladite génératrice et/ou ledit bouchon sont définis de façon à faciliter le gerbage l'une sur l'autre de deux bombonnes. Dans le cas o le bouchon dépasse légèrement de la partie supérieure de la bombonne, celui-ci remplit une fonction de guidage d'une bombonne par rapport à l'autre en facilitant le centrage de la partie supérieure d'une première bombonne par rapport au fond d'une deuxième bombonne. Une fois les bombonnes gerbées, le bouchon coopère avec le fond pour maintenir la stabilité de l'empilement. s Avantageusement, la bombonne comprend au moins une poignée ménagée au niveau de ladite partie supérieure. Dans ce cas, la ou lesdites poignées sont préférentiellement conçues de façon à permettre la préhension de ladite bombonne et le passage de sangles de fixation. Avantageusement, la ou lesdites poignées sont formées en ménageant une ouverture sous ledit épaulement. Aucun organe de manutention ne fait ainsi saillie et il n'est pas nécessaire de rapporter et/ou de venir fixer des poignées. Préférentiellement, la bombonne est réalisée en PEC ou en PED. Ces matériaux sont en effet particulièrement adaptés à un procédé de fabrication par rotomoulage. La bombonne peut toutefois, dans d'autres modes de réalisation, être réalisce en tout type de matériau plastique. L'invention concerne également un moule de rotomoulage pour la fabrication d'une bombonne telle que décrite précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins parmi lesquels: - la figure 1 procure une vue en perspective d'une bombonne selon l'invention; - la figure 2 représente une vue de côté d'une bombonne selon l'invention; - la figure 3 illustre une bombonne selon l'invention vue de dessous; - la figure 4 procure une vue d'une bombonne selon l'invention selon la coupe BB (définie en figure 2); - la figure 5 illustre un empilement de deux bombonnes selon l'invention selon la coupe AA (définie en figure 3); - la figure 6 procure une vue de côté de l'empilement de la figure 5. Comme déjà mentionné précédemment, le principe de l'invention consiste à modifier la forme du col, de façon à rabaisser, par rapport aux bombonnes 6 2824807 classiques, la position du bouchon vers l'intérieur de la bombonne ou, en d'autres termes, à rehausser le niveau de l'anneau correspondant à la partie supérieure du corps cylindrique de la bombonne, par rapport au bouchon. Ces bombonnes sont en outre, comme cela, apparâîtra par la suite, conçues pour: - être facilement transportables et manoeuvrables; permettre une vidange totale de leur contenu soit par pompage (en particulier pour produits dangereux), soit par vidage,...; - être aisément gerbables, en présentant une bonne stabilité. En référence à la figure 1, une bombonne comprend de façon classique en soi un corps sensiblement cylindrique 1 (une forme de corps particulière peut cependant être envisagée sans sortir du cadre de la présente invention), s'étendant depuis une partie inférieure 11 jusqu'à une partie supérieure 12. Une telle bombonne présente une ouverture centrale 2 par rapport à 1'axe ZZ' de la bombonne, relice à la partie supérieure 12 par un col 3. Selon l'invention, le col 3 présente une surface 4 engendrée par la rotation autour de l'axe ZZ' d'une génératrice s'étendant depuis la partie supérieure du corps 1 jusqu'à l'ouverture 2 et présentant un profil incurvé vers l'intérieur de la bombonne, le point minimum de la génératrice se trouvant plus bas (lorsque la bombonne est en position verticale) que la partie supérieure du corps 1 de la bombonne. En d'autres termes (et en référence, à la figure 5), la génératrice présente, en partant de la partie supérieure 12 pour aller vers l'ouverture Z. une partie décroissante 51, jusqu'à un minimum 52, puis une portion croissante 53. Elle définit donc, très grossièrement une forme de "U", ou plus généralement un profil incurvé vers l'intérieur de la bombonne. Tel que représenté sur la figure 1, le profil incurvé 4 défini par la génératrice se traduit donc par une gorge annulaire s'étendant autour du col 3 de façon concentrique au corps 1 de la bombonne. Comme cela apparâît clairement sur la vue en coupe de la figure 4, et sur la figure 6, la partie supérieure du corps 1 présente un épaulement formant un anneau de renfort 5, destiné à conférer à la bombonne une solidité suffisante pour résister à des chocs au moins équivalents, à ceux des tests de chute. Selon le présent mode de réalisation, le col 3 est prévu de telle sorte que le bouchon 6 dépasse logèrement par rapport au plan défini par la partie supérieure du corps 1 de la bombonne. Ce bouchon est vissable sur un pas de vis formé sur l'extrémité du col. Bien sûr, d'autres moyens de fermeture peuvent être prévus. Selon un autre mode de réalisation, le col 3 pourrait être prévu de telle sorte que le bouchon soit au même niveau ou sous le plan défini par la partie supérieure du corps 1 de la bombonne. On notera que le volume annulaire V défini par la partie supérieure du corps 1 et la surface incurvoe 4 ménage une réserve, pour une contenance prédétermince. En d'autres termes, pour une bombonne selon l'invention présentant un diamètre de corps 1 et une hauteur totale identiques à une bombonne classique de l'art antérieur, on obtient une contenance augmentée du volume V. Elle peut être au moins en partie remplie de produit. La partie non remplie joue un effet d'amortisseur en cas de choc (par rapport au liquide, incompressible). En référence aux figures 3 à 5, le fond de la bombonne présente une zone bombée 7 vers l'intérieur de la bombonne. On obtient ainsi une meilleure résistance aux chocs. Comme cela apparâît sur la figure 5, la zone bombée 7, la surface 4 définie par la génératrice et le bouchon 6 coopèrent pour permettre et faciliter le gerbage l'une sur l'autre de deux bombonnes. L'empilement ainsi obtenu s'avère particulièrement stable, le bouchon 6 se trouvant logé à l'intérieur de la zone bombée de l'autre bombonne, l'épaulement formant une surface d'appui pour la partie inférieure 11 de la bombonne suivante, tel que représenté sur la figure 6. Par ailleurs, la bombonne selon le présent mode de réalisation comprend deux poignces 8 (figure 2) ménagées au niveau de la partie supérieure du corps 1, permettant la préhension de la bombonne et le passage de sangles de fixation, les poignces 8 étant formées en ménageant une ouverture sous l'épaulement de la partie supérieure du corps 1 de la bombonne. Dans un mode de réalisation particulier, la bombonne présente les dimensions indicatives suivantes: - hauteur totale: 690 mm; - diamètre du corps: 310 mm; - hauteur du gerbage (du corps): 665 mm; - profondeur du col, par rapport à la partie supérieure: 50 mm; - hauteur du bouchon, par rapport à la partie supérieure: 35 mm; - capacité utile: 361.; - capacité réelle: 401.; - poids: 5 kg; - épaisseur moyenne: 6 mm; - hauteur de renflement du fond: 45 mm; - volume d'air supplémentaire V: environ 41. Selon le présent mode de réalisation, la bombonne est réalisce en PEC (polyéthylène reticulé) ou en PEHD (Polyéthylène haute densité) ou PEBD (Polyéthylène basse densité) par un procédé de rotomoulage. On rappelle que le rotomoul age, ou moul age par rotation, uti li se un polymère solide en poudre. La matière à mouler est introduite dans un moule creux et fermé qui tourne autour de deux axes perpendiculaires. Au contact de la paroi chaude, la résine thermoplastique fond et y adhère. Les moules sont alors refroidis et le corps creux est démoulé. Le cycle de moulage est le suivant: a) chargement du moule: on met dans le moule froid une quantité donnée de poudre de polyéthylène haute densité (par exemple). Cette quantité détermine le poids de la pièce (les pertes sont inexistantes), et l'épaisseur de ses parois. Il ne reste plus alors qu'à verrouiller le moule. b) chauffage: durant ce chanffage, le moule est animé d'un mouvement de rotation autour de deux axes perpendiculaires: l'axe primaire et 9 2824807 l'axe secondaire. Ce mouvement de rotation est lent (il ne s'agit pas d'une centrifugation) et permet à la poudre de tomber jusqu'au fond du moule tout en continuant à recouvrir les parois par fusion progressive. I1 faut environ 3mn de chauffe par mm d'épaisseur de pièce. c) refroidissement: cette opération fait suite au cycle de chauffage et doit avoir lieu lorsque le polyéthylène haute densité est complètement fondu. Le moule est ensuite placé dans une chambre de refroidissement, dans laquelle sa température est abaissée à l'aide d'une fine pulvérisation d'eau et/ou d'un courant d'air froid. - 2824807 REVENDICATIONS 1. Bombonne, notamrnent pour le transport et la conservation de produits dangereux, fabriquée par rotomoulage, comprenant un corps (1) sensiblement cylindrique s'étendant depuis une partie inférieure jusqu'à une partie supérieure, et présentant une ouverture centrale (2), par rapport à l'axe principal (ZZ') de ladite bombonne, reliée à ladite partie supérieure par une portion de liaison, appelée col (3), caractérisce en ce que ledit col (3) présente une surface (4) essentiellement engendrée par la rotation autour dudit axe (ZZ') d'une génératrice s'étendant depuis ladite partie supérieure du corps (1) de la bombonne jusqu'à ladite ouverture (2) et présentant un profil incurvé vers l'intérieur de ladite bombonne, le point minimum de ladite génératrice se trouvant plus bas que ladite partie supérieure du corps (1) de ladite bombonne. 2. Bombonne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie supérieure présente un épaulement formant un anneau de renfort (5). 3. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit col (3) est tel que le bouchon (6) dépasse légèrement par rapport au plan défini par ladite partie supérieure. 4. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit col (3) est tel que le bouchon (6) est au même niveau ou sous le plan défini par ladite partie supérieure. 5. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie supérieure et ladite génératrice sont définies de façon à ménager une réserve de gaz, pour une contenance prédéterminée, au niveau de ladite partie supérieure. 6. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le fond de ladite bombonne est bombé vers l'intérieur de la bombonne. 7. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le fond (7) de ladite bombonne, ladite génératrice et/ou ledit bouchon (6) sont définis de façon à faciliter le gerbage l'une sur l'autre de deux bombonnes. - J.' A À 11 2824807 8. Bombonne selon l'une quelcouque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une poignée (8) ménagée au niveau de ladite partie supérieure. 9. Bombonne selon la revendication 8, caractérisée en ce que la ou lesdites poignées (8) sont conçues de façon à permettre la préhension de ladite bombonne et le passage de sangles de fixation. 10. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 8 et 9 et la revendication 2, caractérisé en ce que la ou lesdites poignées (8) sont formoes en ménageant une ouverture sous ledit épaulement. 11. Bombonne selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'elle est réalisée en PEC ou en PED. 12. Moule de rotomoulage, pour la fabrication d'une bombonne destinée par exemple au transport et à la conservation de produits dangereux, caractérisé en ce qu'il présente une forme intérieure de moulage conçue pour fabriquer une bombonne comprenant un corps (1) sensiblement cylindrique s'étendant depuis une partie inférieure jusqu'à une partie supérieure, et présentant une ouverture centrale (2), par rapport à l'axe principal (ZZ') de ladite bombonne, reliée à ladite partie supérieure par une portion de liaison, appelée col (3), ledit col présentant une surface (4) essentiellement engendrce par la rotation autour dudit axe (ZZ') d'une génératrice s'étendant depuis ladite partie supérieure du corps (1) de la bombonne, le point minimum de ladite génératrice se trouvant plus bas que