La présente invention concerne une enceinte à axe vertical formant réservoir ou silo, du type formé d'une enveloppe à allure tubulaire renforcée extérieurement par des ceintures disposées à intervalle le long du corps tubulaire de l'enveloppe.
Les enceintes, en particulier des silos pour le stockage de matières en vrac, du type précité, sont bien connues à ceux versés dans cet art. Ces enceintes comportent généralement à leur partie inférieure une trémie permettant un vidage gravitaire de l'enceinte.
Jusqu'à présent, on distinguait deux grandes familles d'enceintes.
La première famille concerne les enceintes cylindriques à parois intérieures à section circulaire, les enceintes étant frettées par des cornières.
L'inconvénient majeur de ces enceintes cylindriques réside dans leur encombrement important par rapport à leur capacité de stockage. En effet, de telles enceintes à axe vertical sont généralement disposées côte à côte et sont éventuellement solidarisées l'une à l'autre. Du fait de leur forme cylindrique, il existe de nombreux espaces vides non exploitables entre les cylindres. A l'inverse, l'avantage de ces enceintes réside dans leur capacité à reprendre, par l'intermédiaire des parois courbes de l'enceinte, les efforts de compression radiaux s'exerçant sur les parois de l'enceinte sous charge.
La seconde famille d'enceintes à axe vertical concerne les enceintes polyédriques constituées de parois latérales planes reliées entre elles par des montants d'angle à section intérieure concave, l'ensemble étant fretté par des ceintures constituées de profilés tubulaires à section constante quadrangulaire pour former un cadre rectangulaire ou carré. Ces enceintes, dont un exemple de réalisation est fourni dans le brevet FR-B-2.701.983, présentent plusieurs inconvénients. En raison de la configuration plane des parois latérales, celles-ci ne participent pas à la reprise des efforts horizontaux. En conséquence, l'épaisseur des parois, relativement importante du fait de la nature des produits stockés, n'est pas utilisée pour contribuer à la solidité de l'ensemble. Par ailleurs, du fait que les montants d'angle sont profilés de manière à présenter une section inscrite dans une portion de cylindre, il existe des espaces vides entre ceinture et enveloppe intérieure de l'enceinte. Ces volumes morts sont des nids à poussière et des endroits propices au développement de rouille. Par ailleurs, de telles ceintures, du fait de leur rôle en tant que seul moyen de reprise des efforts horizontaux, doivent être conçues de manière suffisamment solide, augmentant alors le coût de la structure.
Une variante de l'enceinte décrite ci-dessus est fournie par le brevet EP-A-0.325.721. Dans ce cas, certaines parois de l'enceinte sont courbes. Toutefois, à nouveau, cette enceinte est logée à l'intérieur d'un cadre rectangulaire ou carré dont le profil intérieur n'épouse pas le profil des faces extérieures de l'enceinte. Il en résulte les mêmes inconvénients que ceux décrits ci-dessus.
On connaît également des enceintes à axe horizontal comme l'illustre le brevet FR-A-2.104.839. Ces enceintes sont constituées d'une cuve d'allure ovoïde, de cerclages formés de plats métalliques s'appliquant sur les parois de la cuve et d'une structure d'allure générale parallélépipédique constituée de traverses supérieure et inférieure reliées entre elles par des longerons interrompant les traverses. Ces traverses s'adaptent comme des selles à la courbure des parties supérieure et inférieur de la cuve. Toutefois, ces traverses ne sont pas reliées entre elles à chaque extrémité de telle sorte qu'elles ne constituent pas une ceinture de l'enceinte. Il en résulte l'impossibilité de renforcer la solidité de la totalité du pourtour de l'enceinte sous les efforts radiaux de l'enceinte sous charge. En conséquence, de telles traverses ne constituent pas l'équivalent d'une ceinture. Par ailleurs, on note que ces traverses ne sont pas réalisées sous forme d'un profilé continu puisqu'elles sont interrompues par des longerons.
Un but de la présente invention est de proposer une enceinte à axe vertical présentant une architecture nouvelle qui permette de renforcer la solidité de l'enceinte sous les efforts de compression radiaux de l'enceinte sous charge.
Un autre but de la présente invention est de proposer une enceinte dont l'architecture permet de faire travailler la totalité de la paroi de l'enceinte.
Un autre but de la présente invention est de proposer une enceinte dont la conception permet de supprimer tout espace mort entre ceinture et enveloppe intérieure de l'enceinte.
A cet effet, l'invention a pour objet une enceinte à axe vertical formant réservoir ou silo, du type formé d'une enveloppe à allure tubulaire renforcée extérieurement par des ceintures disposées à intervalle le long du corps tubulaire de l'enveloppe, chaque ceinture formant extérieurement un cadre polygonal continu fermé, caractérisée en ce que chaque cadre présente intérieurement un profil courbe, la section transversale de la ceinture décroissant à mesure que l'on s'éloigne d'un angle du cadre pour former, à l'intérieur du cadre, un gabarit courbe continu sur lequel sont solidarisées à contact jointif, directement ou par l'intermédiaire d'une pièce de liaison, les parois de l'enveloppe tubulaire.
Grâce à la conception de la ceinture à section transversale décroissante d'un angle du cadre constitutif de la ceinture en direction d'une médiatrice du cadre, on obtient une enceinte dans laquelle tout espace mort entre cadre et enveloppe est supprimé, l'enveloppe intérieure présentant alors une section d'allure ovoïde de telle sorte que les efforts sont répartis de façon continue sur la totalité de la section de l'enceinte.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une enceinte du type précité.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
Conformément à l'invention, l'enceinte à axe vertical, objet de l'invention, est constituée d'une enveloppe 1 à allure tubulaire renforcée extérieurement par des ceintures 2 formant chacune une ligne fermée autour du corps tubulaire de l'enceinte et disposées à intervalle le long du corps tubulaire de l'enveloppe. Ces ceintures 2 de renforcement horizontales, disposées à différentes hauteurs le long de la paroi 1A externe de l'enceinte, sont solidarisées à cette dernière pour constituer un moyen de reprise des efforts horizontaux. Chaque ceinture est inscrite extérieurement dans un cadre 2A polygonal, de préférence quadrangulaire, et en particulier carré ou rectangulaire. Ce cadre continu fermé, de profil extérieur rectangulaire ou carré, présente intérieurement un profil 2B courbe. En effet, la section transversale de la ceinture 2 décroît à mesure que l'on s'éloigne d'un angle du cadre en direction d'une médiatrice de ce cadre pour former, à l'intérieur de ce cadre, un gabarit courbe continu sur lequel seront solidarisées à contact jointif. directement ou par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (non représentée), les parois 1A de l'enveloppe 1 tubulaire. La section intérieure de ce cadre 2A est donc une section d'allure générale ovoïde, comme le montre la figure 4, qui correspondra ultérieurement au périmètre défini par les parois 1A de l'enveloppe 1 tubulaire. Ces parois 1A présenteront ainsi un profil courbe leur permettant de reprendre au moins une partie des efforts horizontaux et de participer ainsi à la solidité de l'enceinte.
Chaque cadre 2A formant ceinture 2 est constitué de profilés 2C sectionnés assemblés par coupe d'onglet. Chaque profilé 2C, généralement en métal, est constitué d'un flan 3 plat découpé, plié et assemblé d'une part à un autre profilé au droit de la coupe d'onglet, d'autre part à une tôle constitutive de la paroi 1A de l'enveloppe, directement ou par l'intermédiaire d'une pièce de liaison. Un exemple d'un flan 3 plat, dont est issu un profilé 2C, est représenté à la figure 3. Ce flan 3 plat présente, après découpe, deux bords 3A longitudinaux concaves et deux bords 3B latéraux trapézoïdaux. Les petites bases de chaque trapèze des bords 3B latéraux sont reliées entre elles par des lignes L1, L2 de pliage longitudinales parallèles prenant naissance à chaque angle de la petite base de chaque trapèze. Ainsi, après pliage le long des lignes L1 et L2. le profilé 2C affecte une forme conforme à celle représentée à la figure 2.
Lorsqu'elle existe, la pièce de liaison entre cadre 2A et parois 1A de l'enveloppe 1 peut être quant à elle constituée d'un plat métallique déformable présentant un rayon de courbure de forme sensiblement complémentaire au profil intérieur du cadre 2A. Ce plat vient ainsi s'appliquer contre les bords longitudinaux concaves du profilé et ferme ce dernier. Ce plat est solidarisé par soudage d'une part au profilé, à l'état assemblé ou non de ce dernier, d'autre part à la paroi 1A de l'enveloppe 1.
Les parois 1A de l'enveloppe 1 sont quant à elles, de manière classique, constituées de plusieurs panneaux de tôle solidarisées par soudage au niveau de leur bord contigu. Les ceintures 2 sont solidarisées aux panneaux par fixation sur la face externe des panneaux.
Pour la fabrication d'une telle enceinte, on peut procéder de la manière suivante. On place à intervalle régulier, le long d'un gabarit, les ceintures formant extérieurement un cadre polygonal présentant intérieurement un profil courbe, la section transversale de chaque ceinture décroissant à mesure que l'on s'éloigne d'un angle du cadre en direction de la médiatrice de ce cadre pour former à l'intérieur du cadre un gabarit courbe continu. On dispose des tôles constitutives des parois de l'enveloppe sur le profil interne courbe du cadre. On interpose, si nécessaire, entre cadre et tôle un plat de liaison de rayon de courbure correspondant au profil interne du cadre et on solidarise, de préférence par soudage, tôle, plat de liaison et cadre pour obtenir une enceinte dont les efforts sont répartis de façon continue sur la totalité de la section de ladite enceinte.
L'enceinte, entièrement préfabriquée, est par la suite équipée dans sa partie inférieure d'une trémie. On obtient ainsi une enceinte de stockage d'un nouveau type, de montage simple et de faible coût, préfabriquée ou à éléments modulaires, permettant un écoulement parfait de la matière et donc le respect des conditions d'hygiène.