EP2940372A1 - Dispositif de fourniture de gaz - Google Patents

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EP2940372A1
EP2940372A1 EP15158573.4A EP15158573A EP2940372A1 EP 2940372 A1 EP2940372 A1 EP 2940372A1 EP 15158573 A EP15158573 A EP 15158573A EP 2940372 A1 EP2940372 A1 EP 2940372A1
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0745—Gas bottles

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying gas.
  • the invention more particularly relates to a gas supply device comprising a frame housing a set of pressurized fluid bottles connected to a fluid circuit for drawing off and filling the bottles, the support frame comprising a lower base on which the bottles lie vertically and a set of uprights and transverse beams defining a cage of parallelepiped general shape for lateral support of the bottles arranged in several contiguous rows.
  • the invention relates in particular to gas supply devices sometimes called "frames".
  • Such a device is described for example in the documents DE20103682U1 , GB2007348 A1 or DE102011014065 A1 .
  • Such devices generally use a bundle of cylinders storing gas at high pressures, for example 200 bar, 300 bar or beyond.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above and in particular to provide a device having good impact resistance.
  • the device according to the invention is essentially characterized in that it comprises at least one rigid reinforcing bar of the frame arranged between two rows of contiguous bottles, said at least one reinforcing bar resting simultaneously on the upper surface of the bottles of two rows of adjacent bottles, the reinforcing bar comprising two ends rigidly connected respectively to two opposite faces of the frame.
  • the invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features.
  • the gas supply device 1 partially shown in FIG. figure 1 as well as Figures 2 to 4 conventionally comprises a support frame 2, comprising for example a metal frame of generally parallelepipedal shape housing a plurality of bottles 3 of pressurized fluid.
  • the bottles 3 are arranged in a beam vertically on a base 34.
  • the bottles 3 are arranged according to several rows of contiguous bottles (four rows of four bottles 3 in the nonlimiting example illustrated in the figures).
  • each bottle 3 comprises an orifice connected to a fluidic circuit 4 to ensure the withdrawal or filling of the bottles 3.
  • the circuit 4, 5 has a first connection end connected to the bottles 3 via a first isolation valve to allow the filling and withdrawal of the bottles 3.
  • the circuit may comprise a second separate connection end connected to the orifices of the bottles 3 via a second isolation valve and a pressure regulator.
  • the frame 2 comprises a set of four vertical uprights whose lower ends are respectively connected to the four corners of the square 34 (or parallelepiped) base.
  • the vertical uprights may have a U-shaped or parallelepipedal section and may be oriented to present a planar surface at the vertical edges of the frame 2. That is, the face of the uprights 30 facing each other. bottles 3 is oriented at approximately 45 degrees to the sides of the parallelepiped base 34. That is to say, a side of greater width of the parallelepipedal section of the upright 30 is oriented towards the center of the frame 2.
  • the frame 2 also comprises horizontal transverse beams 31, 32, 33 delimiting the lateral faces of a cage of parallelepipedal general shape for the vertical holding of the bottles 3 (cf. figure 2 or 3 ).
  • the frame 2 may comprise four lower transverse beams 33, four intermediate transverse beams 31 and four upper transverse beams 32.
  • two pairs of rows of four bottles 3 may be separated by a partition or one or more transverse beams located inside the frame 2.
  • the bottles adjacent to this partition 13 are preferably in contact with the latter.
  • the frame 2 may comprise a central pole 37 whose lower end is secured to the central portion of the base 34 and whose upper end has a ring 39 for handling the frame projecting beyond the parallelepipedal volume of the cage.
  • At least a portion of at least one of the faces of the frame may be perforated at least partially by a grid and / or a solid partition fixed to the uprights 30 and transverse beams 31, 32, 33.
  • the frame 2 may comprise on one of its lateral faces called “front face” an interface panel comprising at least one opening and in particular at least one access to the circuit 4, 5 and in particular to circuit members (fluid connector (s) (s) 11, pressure gauge 12).
  • an interface panel comprising at least one opening and in particular at least one access to the circuit 4, 5 and in particular to circuit members (fluid connector (s) (s) 11, pressure gauge 12).
  • the device comprises at least one and, in this example, two rigid reinforcement bars 6 of the frame 2.
  • the reinforcement bars 6 are arranged between two rows of adjacent bottles 3.
  • Each reinforcing bar 6 rests simultaneously on the surface upper bottles 3 of two rows of adjacent bottles 3.
  • Each reinforcing bar 6 comprising two ends rigidly connected respectively to two transverse beams 31 of the frame located respectively on two opposite faces of the frame 2.
  • the reinforcing bars 6 may be rigidly connected to the base 34 of the frame , at a lower transverse beam of the frame, to a transverse beam 32 of the upper frame.
  • the upper end of the bottles 3 has a convex ogival shape and the reinforcing bars 6 rest on the convex portion of the bottles 3.
  • the bars 6 may be tubular and for example of circular section.
  • the bars may be made of metallic steel material or any other suitable material (preferably the same material as that constituting the frame).
  • the reinforcement bars 6 Due to the support on two rows of adjacent bottles and / or bottles of higher shape, the reinforcement bars 6 make it possible to generate a force of holding bottles 3 with a vertical component (towards the base 34) and a component transverse (helping to press the peripheral bottles 3 against the side faces of the frame 2).
  • the reinforcement bars 6 can be positioned in abutment on the bottles 3 to generate a vertical force on the bottles 3 in the direction of the base.
  • this structure defines two parts in the frame 2: a first part located between the transverse beams 31 connected to the reinforcement bars 6 and the base 34 and a second part located between the transverse beams 31 connected to the reinforcement bars 6 and the upper end of the frame 2.
  • the first part is relatively more rigid and non-deformable due to the cohesion between the bottles 3 held against the frame 2 via the reinforcement bars 6.
  • the second part which is not leaned against the bottles 3 (part located above the bottles 3), is relatively less rigid and more deformable in case of shock.
  • the second part can absorb energy by deforming.
  • the vertical uprights may in particular form zones deforming in flexion above the transverse beams 31 connected to the reinforcement bars 6 (see for example figure 5 ) while a part of the forces is transmitted in the lower part more rigid via the bars 6, the bottles ...
  • This architecture makes it possible to absorb and distribute forces advantageously with respect to known structures.
  • the fluid circuit 4, 5 is advantageously housed in the deformable portion of the frame 2 and can therefore preferably be designed so as to deform in the event of contact with the frame 2 as a result of excessive deformation or in case of displacement of bottles 3 in case of breakage of their fixings to the frame 2.
  • the circuit may comprise a common collector portion comprising a closed loop (relatively more rigid), and a relatively more flexible portion comprising more flexible lines 4 connecting the bottles 3 to the closed loop 5.
  • the ends of the reinforcement bars 6 can be rigidly connected to the transverse beams 31 via at least one connecting axis 7 such as a pin disposed in a vertical plane parallel to the plane of a lateral face of the frame 2.
  • the connecting pins 7 may include a mechanism such as a screw / tapping system (with nut if necessary).
  • this mechanism allows the adjustment of the vertical position of the bar 6 relative to the transverse beam 31 to which it is connected to adjust the vertical support force of the bar 6 on the bottles.
  • the intermediate transverse beams 31 to which the reinforcement bars 6 are connected may be located at half height of the frame 2 and preferably about two-thirds or three-quarters of the total height of the frame 2.
  • the frame 2 may furthermore comprise intermediate corner reinforcement members 9 placed respectively at the level of the connections between on the one hand the ends of the transverse beams 31 connected to the reinforcement bars 6 and, on the other hand, the uprights 30 adjacent concerned.
  • the intermediate corner reinforcement members 9 are rigid and have two rigidly connected ends (welding or riveting or otherwise) respectively to a transverse beam 31 and the adjacent post.
  • the frame 2 may comprise upper corner reinforcing members 8 disposed respectively at the level of the connections between on the one hand the ends of the transverse beams 32 delimiting the upper end of the frame 2 and, on the other hand, the uprights 30 adjacent concerned.
  • these upper corner reinforcing members 8 are rigid and comprise two ends rigidly connected respectively to a transverse beam 32 and to the adjacent upright.
  • the corner reinforcing members 8, 9 have a square shape.
  • the structure according to the invention thus makes it possible to clamp and plate (vertically and laterally) a set of bottles in a frame 2.
  • the structure thus forms a chain of direct transmission of effort between the frame 2 and the cylindrical portion of the bottles 3.
  • the upper ends of the four uprights 30 located above the reinforcement bars 6 form four preferred bending / folding / twisting zones capable of dissipating energy in the event of a fall of the frame 2.
  • These bending zones may in particular be delimited by the position and the dimension (the thickness of which) 8, 9 reinforcing elements wedging the uprights 30 and the beams 31, 32 transverse.
  • the deformation of this portion is a function of the energy generated by the impact during the fall of the frame 2, the intrinsic rigidity of the deformation zone of the frame 2 (thickness and shape of the uprights 30, beams 31, 32 and corner reinforcing members 8, 9).
  • the maximum amplitude of the deformation can be calculated so that the deformation zone never meets the pressure sensitive members of the circuit 4, 5. Moreover, this can be shaped to ensure that the fastening system (reinforcement bar 6 and fixing pin 7) does not suffer from the deformation of the uprights 30 in order to guarantee maximum cohesion of the bottles 3 in the frame 2.
  • the vertical uprights are preferably positioned at 45 ° with respect to the plane of side faces of the frame 2.
  • the potential energy of the shock depends in particular on the mass of the frame 2 (and therefore the amount of embedded gas, the mass of the overall structure being constant), the falling speed of the frame and the intrinsic damping of the soil on which the frame falls.
  • a so-called “rear" side face of the frame 2 may be delimited by uprights 30 having a length (height) greater than the length (height) of the uprights 30 of the opposite face 35 called "before".
  • the upper transverse beams 32 connecting an amount 30 of the rear face to a post 30 can thus be rectilinear and inclined downwards from the rear towards the front and / or be curved with the concavity oriented towards the base 34.
  • the upper geometry of the frame 2 makes it possible to improve the shock resistance of the frame as described above without unduly penalizing the mass, the cost or the complexity of the frame 2.
  • the deformation and shock resistance of the frames is improved over the prior art, without the need to provide protection members or shock absorption on the periphery of the frame.
  • This partially deformable structure allows the frame itself to absorb some of the energy of the shock. This makes it possible to transmit to the bottles and their fasteners only part of the deceleration of the frame.
  • the deformation of the frame 2 obtained also avoids the shock of the frame 2 against pressurized gas control members (valves type, expansion valves, etc. ..) thus maintaining the integrity of the gas circuit under high pressure.
  • pressurized gas control members valves type, expansion valves, etc. ..
  • the number and orientation of the reinforcement bars 6 can be changed.
  • the reinforcing bars may be arranged perpendicularly to the front face of the frame 2.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Dispositif de fourniture de gaz comprenant un cadre (2) abritant un ensemble de bouteilles (3) de fluide sous pression reliées à circuit (4, 5) fluidique de soutirage et de remplissage des bouteilles (3), le cadre (2) support comprenant une base (34) inférieure sur laquelle les bouteilles (3) reposent verticalement et un ensemble de montants (30) et de poutres transversales (31, 32, 33) définissant une cage de forme générale parallélépipédique pour le maintien latéral des bouteilles (3) disposées selon plusieurs rangées contigües, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une barre (6) rigide de renforcement du cadre (2) disposée entre deux rangées de bouteilles (3) contigües, ladite au moins une barre (6) de renforcement reposant simultanément sur la surface supérieure des bouteilles (3) de deux rangées de bouteilles (3) adjacentes, la barre (6) de renforcement comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à deux faces opposées du cadre (2).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de fourniture de gaz.
  • L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de fourniture de gaz comprenant un cadre abritant un ensemble de bouteilles de fluide sous pression reliées à circuit fluidique de soutirage et de remplissage des bouteilles, le cadre support comprenant une base inférieure sur laquelle les bouteilles reposent verticalement et un ensemble de montants et de poutres transversales définissant une cage de forme générale parallélépipédique pour le maintien latéral des bouteilles disposées selon plusieurs rangées contigües.
  • L'invention concerne notamment les dispositifs de fourniture de gaz appelés parfois « cadres ».
  • Un tel dispositif est décrit par exemple dans les documents DE20103682U1 , GB2007348 A1 ou DE102011014065 A1 .
  • De tels dispositifs utilisent généralement un faisceau de bouteilles stockant du gaz à des pressions élevées, par exemple 200 bar, 300bar ou au-delà.
  • Ces dispositifs doivent satisfaire à des contraintes diverses et souvent antagonistes par exemple : un structure dont l'utilisation est ergonomique et la moins massive possible tout en assurant une protection suffisante des bouteilles en cas de choc. La structure doit notamment être capable de supporter le poids de l'ensemble des bouteilles lors d'un élinguage ou d'un grutage. Lors d'une telle manipulation de levage le cadre est soumis à un effort de traction généré entre les points d'accroche supérieurs (anneaux d'élinguage aux quatre coins supérieurs ou anneau central) et le fond du cadre sur lequel les bouteilles reposent.
  • La structure de ces cadres doit ainsi être relativement rigide.
  • Une telle rigidité du cadre nécessite de concevoir des bouteilles et châssis de cadre relativement robustes pour absorber l'énergie transmise par le cadre en cas de chute de l'ensemble. En effet, la rupture des certaines parties du dispositif peut entraîner des accidents relativement graves.
  • Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus et notamment de proposer un dispositif ayant une bonne résistance aux chocs.
  • A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins une barre rigide de renforcement du cadre disposée entre deux rangées de bouteilles contigües, ladite au moins une barre de renforcement reposant simultanément sur la surface supérieure des bouteilles de deux rangées de bouteilles adjacentes, la barre de renforcement comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à deux faces opposées du cadre.
  • Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • la au moins une barre de renforcement est en appui sur les bouteilles et génère un effort vertical sur les bouteilles en direction de la base,
    • les deux extrémités de la barre de renforcement sont reliées rigidement respectivement à deux poutres transversales du cadre situées respectivement sur deux faces opposées du cadre,
    • les extrémités de la au moins une barre de renforcement sont reliées rigidement aux poutres transversales via au moins un axe de liaison tel qu'un goujon disposé dans un plan verticale parallèle au plan d'une face latérale du cadre,
    • le ou les axes de liaison comportent un mécanisme tel qu'un système à vissage/taraudage de réglage da position verticale de la barre par rapport à la poutre transversale à laquelle elle est reliée pour régler l'effort d'appui vertical de la barre sur les bouteilles,
    • le dispositif comprend des organes de renfort de coin intermédiaires disposés respectivement au niveau des liaisons entre d'une part les extrémités des poutres transversales reliées à la au moins une barre de renforcement et, d'autre part, les montants adjacents concernés, les organes de renfort de coin intermédiaires étant rigides et comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à une poutre transversale et au montant adjacent,
    • les poutres transversales reliées à la au moins une barre de renforcement sont situées dans la moitié supérieure du cadre et de préférence dans le tiers supérieur du cadre,
    • l'extrémité supérieure des bouteilles a une forme d'ogive convexe et en ce que la au moins une barre de renforcement repose sur la portion convexe des bouteilles,
    • les bouteilles situées à la périphérie du groupe de bouteilles sont en appui latéral sur les montants et/ou poutres transversales du cadre,
    • le dispositif comprend des organes de renfort de coin supérieurs disposés respectivement au niveau des liaisons entre d'une part les extrémités des poutres transversales délimitant l'extrémité supérieure du cadre et, d'autre part, les montants adjacents concernés, les organes de renfort supérieurs étant rigides et comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à une poutre transversale et au montant adjacent,
    • le dispositif comprend au moins trois rangées d'au moins trois bouteilles logées dans la cadre et deux barres de renforcement parallèles reposant simultanément sur la surface supérieure de deux rangées de bouteilles adjacentes,
    • le dispositif comprend quatre rangées de quatre bouteilles logées dans la cadre et deux barres de renforcement parallèles reposant simultanément sur la surface supérieure de deux paires distinctes de rangées de bouteilles adjacentes,
    • le dispositif comporte une face délimitée par des montant ayant une longueur verticale inférieure à la longueur des montants verticaux de la face opposée, c'est-à-dire qu'une face du cadre à une hauteur supérieure à la hauteur de sa opposée,
    • la au moins une barre de renforcement est parallèle auxdites faces du cadre ayant des hauteurs différentes,
    • le cadre comprend des poutres transversales supérieures situées au niveau de l'extrémité supérieure du cadre et reliant respectivement les montants deux à deux,
    • les poutres transversales supérieures reliant les montants de hauteur différentes sont inclinées et/ou courbes,
    • le cadre comprend un poteau central dont l'extrémité inférieure est solidaire de la partie centrale de la base et dont l'extrémité supérieure comporte un anneau de manutention du cadre faisant saillie au-delà du volume parallélépipédique de la cage,
    • au moins une partie de l'une au moins des faces du cadre (faces latérale ou supérieure) comporte une grille et/ou une cloison pleine,
    • le cadre comprend des poutres transversales intermédiaires et inférieures situées respectivement à mi-hauteur et en partie inférieure du cadre et reliant respectivement les montants deux à deux.
  • L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.
  • D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
    • la figure 1 représente une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'une partie du cadre en configuration partiellement démontée (sans bouteilles ni barre(s) de renforcement),
    • la figure 2 représente une vue en perspective, schématique et partielle, d'un détail de la partie supérieure du dispositif de la figure 1 en configuration d'utilisation,
    • la figure 3 représente une vue de dessus du dispositif de la figure 2,
    • la figure 4 représente une vue de côté de la partie supérieure du dispositif de la figure 2,
    • la figure 5 représente une vue de côté, schématique et partielle, de la partie supérieure du dispositif de la figure 2 dans un état déformé par un choc.
  • Le dispositif 1 de fourniture de gaz illustré partiellement à la figure 1 ainsi qu'aux figures 2 à 4 comprend classiquement un cadre 2 support, comprenant par exemple une armature métallique de forme générale parallélépipédique abritant une pluralité de bouteilles 3 de fluide sous pression.
  • Par exemple, les bouteilles 3 sont disposées en faisceau verticalement sur une base 34. Les bouteilles 3 sont agencées selon plusieurs rangées de bouteilles accolées (quatre rangées de quatre bouteilles 3 dans l'exemple non limitatif illustré aux figures).
  • La partie supérieure de chaque bouteille 3 comprend un orifice relié à circuit 4, 5 fluidique pour assurer le soutirage ou le remplissage des bouteilles 3.
  • Par exemple, le circuit 4, 5 comporte une première extrémité de raccordement reliée aux bouteilles 3 via un premier clapet d'isolation pour permettre le remplissage et le soutirage des bouteilles 3. Le circuit peut comprendre une seconde extrémité de raccordement distincte reliée aux orifices des bouteilles 3 via un second clapet d'isolation et un détendeur de pression.
  • Le cadre 2 comprend un ensemble de quatre montants 30 verticaux dont les extrémités inférieures sont reliées respectivement aux quatre coins de la base 34 carrée (ou parallélépipédique).
  • Les montants 30 verticaux peuvent avoir une section en U ou parallélépipédique et peuvent être orientés pour présenter une surface plane au niveau des arêtes verticales du cadre 2. C'est-à-dire que la face des montants 30 en-vis-à-vis des bouteilles 3 est orientée à 45 degrés environs par rapport aux côtés de la base 34 parallélépipédique. C'est-à-dire qu'un côté de plus grande largeur de la section parallélépipédique du montant 30 est orienté vers le centre du cadre 2.
  • La cadre 2 comprend également des poutres transversales 31, 32, 33 horizontales délimitant les faces latérales d'une cage de forme générale parallélépipédique pour le maintien vertical des bouteilles 3 (cf. figure 2 ou 3).
  • En particulier, le cadre 2 peut comporter quatre poutres transversales 33 inférieures, quatre poutres transversales 31 intermédiaires et quatre poutres 32 transversales supérieures.
  • Comme visible à la figure 3, le cas échéant deux paires de rangées de quatre bouteilles 3 peuvent être séparées par une cloison ou une ou des poutres 13 transversales situées à l'intérieur du cadre 2. Dans ce cas les bouteilles adjacentes à cette séparation 13 sont de préférence en contact avec cette dernière.
  • Le cadre 2 peut comprendre un poteau 37 central dont l'extrémité inférieure est solidaire de la partie centrale de la base 34 et dont l'extrémité supérieure comporte un anneau 39 de manutention du cadre faisant saillie au-delà du volume parallélépipédique de la cage.
  • Au moins une partie de l'une au moins des faces du cadre (faces latérale ou supérieure) peut être ajourée au moins partiellement par une grille et/ou une cloison pleine fixée aux montants 30 et poutres transversales 31, 32, 33.
  • Le cadre 2 peut comprendre sur une de ses faces latérale appelée « face avant » un panneau d'interface comportant au moins une ouverture et notamment au moins un accès au circuit 4, 5 et notamment à des organes du circuit (raccord(s) fluidique(s) 11, manomètre 12).
  • Selon une particularité avantageuse, le dispositif comprend au moins une et, dans cet exemple, deux barres 6 rigides de renforcement du cadre 2. Les barres 6 de renforcement sont disposées entre deux rangées de bouteilles 3 adjacentes. Chaque barre 6 de renforcement repose simultanément sur la surface supérieure des bouteilles 3 de deux rangées de bouteilles 3 adjacentes. Chaque barre 6 de renforcement comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à deux poutres transversales 31 du cadre situées respectivement sur deux faces opposées du cadre 2. Bien sûr, alternativement ou cumulativement, les barres 6 de renforcement peuvent être reliées rigidement à la base 34 du cadre, à une poutre transversale inférieure du cadre, à une poutre transversale 32 supérieure du cadre.
  • De préférence, l'extrémité supérieure des bouteilles 3 a une forme d'ogive convexe et les barres 6 de renforcement reposent sur la portion convexe des bouteilles 3.
  • Comme illustré les barres 6 peuvent être tubulaires et par exemple de section circulaire. Les barres peuvent être constituées de matériau métallique acier ou tout autre matériau approprié (de préférence le même matériau que celui constituant le cadre).
  • Du fait de la l'appui sur deux rangées de bouteilles adjacentes et/ou de forme supérieure des bouteilles, les barres 6 de renforcement permettent de générer un effort de maintient des bouteilles 3 avec une composante verticale (vers la base 34) et une composante transversale (contribuant à plaquer les bouteilles 3 périphériques contres les faces latérales du cadre 2). Les barres 6 de renforcement peuvent être positionnées en appui sur les bouteilles 3 pour générer un effort vertical sur les bouteilles 3 en direction de la base.
  • Ceci contribue au maintien des bouteilles 3 contre la tôle de la base 34 et contre les montants 30 ou poutres transversales 31, 32, 33. De plus ceci réalise une répartition d'efforts dans le cadre qui permet de dissiper une partie de l'énergie d'un choc en épargnant au moins en partie des bouteilles 3. En effet, cette structure définit deux parties dans le cadre 2: une première partie située entre les poutres 31 transversales reliées aux barres 6 de renforcement et la base 34 et une seconde partie située entre les poutres 31 transversales reliées aux barres 6 de renforcement et l'extrémité supérieure du cadre 2.
  • La première partie est relativement plus rigide et indéformable du fait de la cohésion entre les bouteilles 3 maintenues contre le cadre 2 via les barres 6 de renforcement.
  • La seconde partie, qui n'est pas adossée aux bouteilles 3 (partie située au-dessus des bouteilles 3), est relativement moins rigide et plus déformable en cas de choc. En particulier, en cas de chute du cadre 2 sur son extrémité verticale, la seconde partie peut absorber l'énergie en se déformant. Les montants 30 verticaux peuvent en particulier former des zones se déformant en flexion au-dessus des poutres 31 transversales reliées aux barres 6 de renforcement (cf. par exemple figure 5) tandis qu'une partie des efforts est transmis dans la partie inférieure plus rigide via les barres 6, les bouteilles...
  • Cette architecture permet d'absorber et de répartir des efforts de façon avantageuse par rapport aux structures connues.
  • Ceci permet notamment de favoriser une déformation naturelle vers l'intérieur du cadre 2 afin d'accompagner la déformation générale du châssis.
  • Ceci permet un cintrage des montants 30 et du circuit de gaz limitant ainsi le risque de pliure/déchirure en cas de déplacement des vannes du circuit 4, 5). Le circuit 4, 5 de fluide est avantageusement abrité dans la partie déformable du cadre 2 et peut donc être conçu de préférence de manière à se déformer en cas de contact avec le cadre 2 suite à une déformation exagérée ou en cas de déplacement de bouteilles 3 en cas de rupture de leurs fixations au cadre 2.
  • A cet effet, le circuit peut comprendre une partie collectrice commune comprenant une boucle 5 fermée (relativement plus rigide), et une partie relativement plus souple comprenant des conduites 4 plus souples reliant les bouteilles 3 à la boucle 5 fermée.
  • Comme illustré, les extrémités des barres 6 de renforcement peuvent être reliées rigidement aux poutres transversales 31 via au moins un axe 7 de liaison tel qu'un goujon disposé dans un plan verticale parallèle au plan d'une face latérale du cadre 2.
  • Ainsi, les axes 7 de liaison peuvent comporter un mécanisme tel qu'un système à vissage/taraudage (avec écrou le cas échéant). De préférence, ce mécanisme permet le réglage de la position verticale de la barre 6 par rapport à la poutre 31 transversale à laquelle elle est reliée pour régler l'effort d'appui vertical de la barre 6 sur les bouteilles.
  • Les poutres transversales 31 intermédiaires auxquelles sont reliées les barres 6 de renforcement peuvent être située à mi-hauteur du cadre 2 et de préférence environ au deux tiers ou au trois quart de la hauteur totale du cadre 2.
  • Comme illustré, le cadre 2 peut comprendre en plus des organes 9 de renfort de coin intermédiaires disposés respectivement au niveau des liaisons entre d'une part les extrémités des poutres transversales 31 reliées aux barres 6 de renforcement et, d'autre part, les montants 30 adjacents concernés.
  • Les organes 9 de renfort de coin intermédiaires sont rigides et comportent deux extrémités reliées rigidement (soudage ou rivetage ou autre) respectivement à une poutre 31 transversale et au montant 30 adjacent.
  • De même, le cadre 2 peut comprendre des organes 8 de renfort de coin supérieurs disposés respectivement au niveau des liaisons entre d'une part les extrémités des poutres transversales 32 délimitant l'extrémité supérieure du cadre 2 et, d'autre part, les montants 30 adjacents concernés. Comme précédemment, ces organes 8 de renfort de coin supérieurs sont rigides et comprennent deux extrémités reliées rigidement respectivement à une poutre 32 transversale et au montant 30 adjacent. Les organes 8, 9 de renfort de coin ont par exemple une forme d'équerre.
  • La structure selon l'invention permet ainsi de serrer et plaquer (verticalement et latéralement) un ensemble de bouteilles dans un cadre 2.
  • La structure forme ainsi une chaine de transmission directe d'effort entre le cadre 2 et la partie cylindrique des bouteilles 3.
  • Les extrémités supérieures des quatre montants 30 situées au-dessus des barres 6 de renforcement forment quatre zones de flexion/pliage/vrillage privilégiées capables de dissiper de l'énergie en cas de chute du cadre 2.
  • Ces zones de flexion peuvent notamment être délimitées par la position et la dimension (dont l'épaisseur) organes 8, 9 de renfort de coins liant les montants 30 et les poutres 31, 32 transversales.
  • La déformation de cette portion est fonction de l'énergie générée par l'impact lors de la chute du cadre 2, de la rigidité intrinsèque de la zone de déformation du cadre 2 (épaisseur et forme des montants 30, des poutres 31, 32 et des organes de renfort de coin 8, 9).
  • L'amplitude maximum de la déformation peut être calculée de sorte que la zone de déformation ne rencontre jamais les organes sensibles sous pression du circuit 4, 5. De plus ceci peut être conformé pour garantir que le système de fixation (barre 6 de renforcement et axe 7 de fixation) ne souffre pas de la déformation des montants 30 afin de garantir une cohésion maximale des bouteilles 3 dans le cadre 2.
  • A cet effet, et comme décrit ci-dessus, les montants 30 verticaux sont de préférence positionnés à 45° par rapport au plan de faces latérales du cadre 2.
  • Plusieurs niveaux de déformation peuvent se produire en fonction de l'énergie potentielle emmagasinée lors de la chute du cadre 2. L'énergie potentielle du choc dépend notamment de la masse du cadre 2 (et donc de la quantité de gaz embarqué, la masse de la structure globale étant constante), de la vitesse de chute du cadre et de l'amortissement intrinsèque du sol sur lequel le cadre chute.
  • Différents niveaux de déformation possibles sont détaillés ci-dessous en cas de choc sur un coin supérieur du cadre 2. Ces déformations attendues sont listée par ordre croissant de l'énergie du choc.
    • écrasement partiel de la face externe du profil tubulaire du montant 30 vertical,
    • écrasement total du profil tubulaire du montant 30,
    • torsion du montant 30 (jusqu'à ce que sa face devienne le cas échéant parallèle à une face du cadre 2),
    • flexion du montant 30 limitée par la présence des organes 8, 9 de renfort de coin permettant la répartition plus homogène des contraintes sur l'ensemble de la structure,
  • Bien entendu cet ordre est donné à titre indicatif et l'ordre et l'amplitude des niveaux de déformation peuvent être modifiés en fonction des conditions.
  • La présence de traverses (poutres) 32 latérales cintrées sur la partie supérieure du cadre 2 peut permettent de suivre la flexion du montant 30 vertical impactée par la chute sans transmettre d'effort excessif sur le montant 30 opposé.
  • Comme illustré, une face latérale dite « arrière » du cadre 2 peut être délimitée par des montants 30 ayant une longueur (hauteur) supérieure à la longueur (hauteur) des montants 30 de la face 35 opposée dite « avant ».
  • Les poutres transversales 32 supérieures reliant un montant 30 de la face arrière à un montant 30 peuvent ainsi être rectilignes et inclinées vers le bas de l'arrière vers l'avant et/ou être courbées avec la concavité orientée vers la base 34.
  • La géométrie supérieure du cadre 2 permet d'améliorer la tenue aux chocs du cadre comme décrits ci-dessus sans pénaliser de façon exagérée la masse, le coût ou la complexité du cadre 2.
  • En effet, selon l'invention, la déformation et tenue au choc des cadres est améliorée par rapport à l'art antérieur, sans nécessiter de prévoir des organes de protection ou d'absorbation de choc sur la périphérie du cadre.
  • Cette structure partiellement déformable permet au cadre lui-même d'absorber une partie de l'énergie du choc. Ceci permet de transmettre aux bouteilles et à leurs attaches une partie seulement de la décélération du cadre.
  • Ceci permet de préserver le circuit 4, 5 gazeux du cadre en évitant une déformation excessive de ce dernier en raison du déplacement relatif des bouteilles .3 les unes par rapport aux autres.
  • Ceci permet de limiter sensiblement les risques de fuite de gaz sous haute pression.
  • La déformation du cadre 2 obtenue permet également d'éviter le choc du cadre 2 contre des organes de contrôle de gaz sous pression (type vannes, détendeurs, etc..) permettant ainsi de conserver l'intégrité du circuit gaz sous haute pression.
  • Ainsi, tout en étant de structure simple et peut coûteuse, le dispositif présente de nombreux avantages par rapport aux systèmes connus.
  • Bien entendu, d'autres modifications sont possibles. Ainsi, le nombre et l'orientation des barres 6 de renforcement peuvent être modifiés. Par exemple, les barres de renforcement peuvent être disposées perpendiculairement à la face avant du cadre 2.

Claims (11)

  1. Dispositif de fourniture de gaz comprenant un cadre (2) abritant un ensemble de bouteilles (3) de fluide sous pression reliées à circuit (4, 5) fluidique de soutirage et de remplissage des bouteilles (3), le cadre (2) support comprenant une base (34) inférieure sur laquelle les bouteilles (3) reposent verticalement et un ensemble de montants (30) et de poutres transversales (31, 32, 33) définissant une cage de forme générale parallélépipédique pour le maintien latéral des bouteilles (3) disposées selon plusieurs rangées contigües, le dispositif comprenant au moins une barre (6) rigide de renforcement du cadre (2) disposée entre deux rangées de bouteilles (3) contigües, ladite au moins une barre (6) de renforcement reposant simultanément sur la surface supérieure des bouteilles (3) de deux rangées de bouteilles (3) adjacentes, la barre (6) de renforcement comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à deux faces opposées du cadre (2), caractérisé en ce que la au moins une barre (6) de renforcement est en appui sur les bouteilles (3) pour générer un effort vertical sur les bouteilles (3) en direction de la base (34), les deux extrémités de la barre (6) de renforcement étant reliées rigidement respectivement à la base (34) et/ou à deux poutres transversales (31) du cadre situées respectivement sur deux faces opposées du cadre (2), et en ce qu'il comprend des organes (8) de renfort de coin supérieurs disposés respectivement au niveau des liaisons entre d'une part les extrémités des poutres transversales (32) délimitant l'extrémité supérieure du cadre (2) et, d'autre part, les montants (30) adjacents concernés, les organes (8) de renfort de coin supérieurs étant rigides et comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à une poutre (32) transversale et au montant (30) adjacent.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités de la au moins une barre (6) de renforcement sont reliées rigidement aux poutres transversales (31) via au moins un axe (7) de liaison tel qu'un goujon disposé dans un plan vertical parallèle au plan d'une face latérale du cadre (2).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les axes (7) de liaison comportent un mécanisme tel qu'un système à vissage/taraudage de réglage de la position verticale de la barre (6) par rapport à la poutre (31) transversale à laquelle elle est reliée pour régler l'effort d'appui vertical de la barre (6) sur les bouteilles (3).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des organes (9) de renfort de coin intermédiaires disposés respectivement au niveau des liaisons entre d'une part les extrémités des poutres transversales (31) reliées à la au moins une barre (6) de renforcement et, d'autre part, les montants (30) adjacents concernés, les organes (9) de renfort de coin intermédiaires étant rigides et comprenant deux extrémités reliées rigidement respectivement à une poutre (31) transversale et au montant (30) adjacent.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les poutres transversales (31) reliées à la au moins une barre (6) de renforcement sont situées dans la moitié supérieure du cadre (2) et de préférence dans le tiers supérieur du cadre (2).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure des bouteilles (3) a une forme d'ogive convexe et en ce que la au moins une barre (6) de renforcement repose sur la portion convexe des bouteilles (3).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bouteilles (3) situées à la périphérie du groupe de bouteilles sont en appui latéral sur les montants (30) et/ou poutres transversales (31, 32, 33) du cadre (2).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois rangées d'au moins trois bouteilles (3) logées dans le cadre et deux barres (6) de renforcement parallèles reposant simultanément sur la surface supérieure de deux rangées de bouteilles (3) adjacentes.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend quatre rangées de quatre bouteilles (3) logées dans la cadre (2) et deux barres (6) de renforcement parallèles reposant simultanément sur la surface supérieure de deux paires distinctes de rangées de bouteilles (3) adjacentes.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une face (10) délimitée par des montant (30) ayant une longueur verticale inférieure à la longueur des montants (30) verticaux de la face opposée, c'est-à-dire qu'une face du cadre à une hauteur supérieure à la hauteur de sa opposée.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la au moins une barre (6) de renforcement est parallèle auxdites faces du cadre ayant des hauteurs différentes.
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