FR2978746A1 - Partition for tank for e.g. trailer to transport product, has peripheral part surrounding internal part, where partition has increased thickness when partition is moved from peripheral part toward internal part - Google Patents
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Abstract
Description
CLOISON RENFORCEE POUR CITERNE REINFORCED CLOSURE FOR TANK
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des citernes, et plus précisément au domaine des cloisons pour citerne. Ces cloisons pour citerne sont tout particulièrement destinées à des citernes semi-remorques ou remorques pour le transport de produits gazeux, liquides, pâteux ou pulvérulents. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR Il est connu d'équiper les citernes de cloisons transversales permettant de séparer le corps de citerne en plusieurs compartiments. On peut ainsi notamment transporter plusieurs matériaux au sein d'une même citerne. Le document FR2943960 décrit ainsi une citerne pourvue de cloisons transversales. Toutefois, dans le cas d'un véhicule citerne, lorsqu'un des compartiments contient un matériau liquide, ce liquide exerce des efforts très importants sur la cloison, notamment en cas de freinage, puisque le liquide est alors projeté contre la cloison. De même, lorsqu'un des compartiments contient un produit sous pression, les contraintes exercées sur la cloison sont particulièrement importants. Ces efforts exercés sur la cloison peuvent conduire à une détérioration précoce de la cloison, voire à une rupture. Ce problème de la fragilisation de la cloison se pose particulièrement dans le cas des citernes en matériaux composites. TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of tanks, and more specifically to the field of tank partitions. These bulkheads are especially intended for semi-trailer tanks or trailers for the transport of gaseous, liquid, pasty or powdery products. STATE OF THE PRIOR ART It is known to equip the tanks with transverse bulkheads enabling the tank body to be divided into several compartments. In particular, it is possible to transport several materials within the same tank. Document FR2943960 thus describes a tank provided with transverse partitions. However, in the case of a tanker vehicle, when one of the compartments contains a liquid material, this liquid exerts very great efforts on the partition, especially in case of braking, since the liquid is then thrown against the partition. Similarly, when one of the compartments contains a product under pressure, the stresses exerted on the partition are particularly important. These forces exerted on the partition can lead to an early deterioration of the partition, or even a break. This problem of embrittlement of the partition arises particularly in the case of cisterns made of composite materials.
EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une cloison pour citerne, et notamment pour citerne en matériau composite, qui résiste mieux aux efforts qu'elle est susceptible de subir, tout en étant légère. Pour ce faire, est proposé selon un premier aspect de l'invention, une cloison pour citerne comportant : - une partie interne ; - une partie périphérique qui entoure la partie interne, la cloison présentant une épaisseur croissante lorsque l'on se déplace depuis la partie périphérique vers la partie interne. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention aims to overcome the drawbacks of the state of the art by providing a bulkhead for a tank, and in particular for a tank of composite material, which is more resistant to the forces that it is likely to undergo, while being light. To do this, is proposed according to a first aspect of the invention, a tank partition comprising: - an inner part; - A peripheral portion that surrounds the inner portion, the partition having an increasing thickness when moving from the peripheral portion to the inner portion.
Ainsi, le fait d'avoir une cloison d'épaisseur variable, et plus précisément d'épaisseur croissante lorsqu'on se déplace depuis la partie périphérique vers la partie interne permet d'avoir un allégement de la cloison par optimisation de l'épaisseur nécessaire à une bonne résistance mécanique de la cloison. En effet, en fonctionnement, les contraintes exercées sur la cloison sont plus importantes sur la partie interne de la cloison que sur sa partie périphérique, de sorte qu'il est suffisant d'avoir une partie interne épaisse pour augmenter la résistance mécanique de la cloison, tout en évitant de trop alourdir la cloison. La cloison selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-après prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. L'invention concerne tout particulièrement le cas où la cloison comporte un matériau composite. Selon un mode de réalisation préférentiel, la cloison présente une structure sandwich formée par deux parois de revêtement entre lesquelles se trouve une couche de matériau composite. Avantageusement, chaque paroi de revêtement est réalisée dans un matériau plastique, de préférence en PVC ou polypropylène de façon à ce que la cloison puisse être mise directement en contact avec le contenu de la citerne, sans avoir ajouté de revêtement supplémentaire. Thus, the fact of having a partition of varying thickness, and more precisely of increasing thickness when moving from the peripheral portion to the internal part allows to have a lightening of the partition by optimizing the necessary thickness good mechanical strength of the partition. In fact, in operation, the stresses exerted on the partition are greater on the internal part of the partition than on its peripheral part, so that it is sufficient to have a thick internal part to increase the mechanical strength of the partition. , while avoiding overloading the partition. The partition according to the invention may also have one or more of the following features taken individually or in any technically possible combination. The invention particularly relates to the case where the partition comprises a composite material. According to a preferred embodiment, the partition has a sandwich structure formed by two coating walls between which there is a layer of composite material. Advantageously, each lining wall is made of a plastic material, preferably PVC or polypropylene so that the partition can be put directly in contact with the contents of the tank without adding additional coating.
Avantageusement, chaque paroi de revêtement présente une épaisseur sensiblement constante. En effet, les parois de revêtement ne participent quasiment pas à la résistance mécanique de la cloison, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'augmenter leur épaisseur pour améliorer la résistance mécanique de la cloison. On évite en outre ainsi d'alourdir la cloison inutilement. 2 3 Selon un mode de réalisation préférentiel, la couche en matériau composite présente une épaisseur croissante lorsque l'on se déplace depuis la partie périphérique de la cloison vers sa partie interne. En effet, c'est la couche en matériau composite qui donne à la cloison sa résistance mécanique. Par conséquent, en augmentant l'épaisseur de la partie interne de la couche en matériau composite par rapport à l'épaisseur de la partie périphérique de la couche en matériau composite, on améliore la résistance mécanique de la cloison, sans l'alourdir. Avantageusement, la partie périphérique présente une épaisseur minimale, la partie 10 interne présente une épaisseur maximale. L'épaisseur minimale et l'épaisseur maximale dépendent chacune de la pression dans le compartiment défini par la cloison et du diamètre de la cloison. L'épaisseur de la cloison augmente de préférence progressivement entre l'épaisseur minimale et l'épaisseur maximale. Cette augmentation progressive d'épaisseur 15 permet d'alléger la cloison sans diminuer la résistance mécanique. La partie interne de la cloison est de préférence au centre de la cloison. La cloison est de préférence cylindrique ou sensiblement cylindrique. Dans ce cas, la partie interne de la cloison présente un rayon inférieur au rayon de la partie périphérique de la cloison. 20 Selon différents modes de réalisation : - La cloison peut être pleine, c'est-à-dire qu'elle n'est pas percée. La cloison permet alors de séparer la citerne en différents compartiments. Ces différents compartiments peuvent alors contenir différents matériaux sans que ces matériaux ne se mélangent, ou encore, ils peuvent contenir des matériaux à 25 différentes pression ; ou alors La cloison peut présenter une ouverture en son centre. Dans ce cas, on dit que la cloison est creuse. La cloison permet alors de jouer le rôle de brise flot dans le cas où la citerne contient des matériaux liquides. Dans ce cas, la partie interne de la cloison entoure l'ouverture et l'épaisseur de la cloison 4 augmente depuis la partie périphérique de la cloison jusqu'à l'ouverture de la cloison. Un autre aspect de l'invention concerne une citerne comportant une cloison selon le premier aspect de l'invention. Advantageously, each coating wall has a substantially constant thickness. Indeed, the coating walls do not participate in the mechanical strength of the partition, so that it is not necessary to increase their thickness to improve the mechanical strength of the partition. In this way it is also avoided to weigh the partition unnecessarily. According to a preferred embodiment, the layer of composite material has an increasing thickness when moving from the peripheral portion of the partition to its inner portion. Indeed, it is the layer of composite material that gives the bulkhead its mechanical strength. Therefore, by increasing the thickness of the inner portion of the composite material layer relative to the thickness of the peripheral portion of the layer of composite material, improves the mechanical strength of the partition, without weighing it down. Advantageously, the peripheral portion has a minimum thickness, the inner portion has a maximum thickness. The minimum thickness and the maximum thickness each depend on the pressure in the compartment defined by the partition and the diameter of the partition. The thickness of the partition preferably increases gradually between the minimum thickness and the maximum thickness. This gradual increase in thickness makes it possible to lighten the partition without reducing the mechanical strength. The inner part of the partition is preferably in the center of the partition. The partition is preferably cylindrical or substantially cylindrical. In this case, the inner portion of the partition has a radius less than the radius of the peripheral portion of the partition. According to various embodiments: - The partition can be full, that is to say it is not pierced. The partition then makes it possible to separate the tank into different compartments. These different compartments may then contain different materials without these materials mixing, or they may contain materials at different pressures; The partition may have an opening at its center. In this case, it is said that the partition is hollow. The partition then makes it possible to act as a breeze in the case where the tank contains liquid materials. In this case, the internal part of the partition surrounds the opening and the thickness of the partition 4 increases from the peripheral portion of the partition to the opening of the partition. Another aspect of the invention relates to a tank having a partition according to the first aspect of the invention.
Avantageusement, la citerne présente une paroi latérale, la partie périphérique de la cloison étant encastrée dans la paroi latérale de la citerne, ce qui permet d'avoir une fixation solide de la cloison à la paroi latérale de la citerne. Avantageusement, la partie périphérique, qui est encastrée dans la paroi latérale de la citerne, présente une épaisseur constante de façon à augmenter la résistance de la fixation de la cloison à la paroi latérale de la citerne. La citerne est de préférence un véhicule citerne, puisque le problème de la résistance des cloisons se pose tout particulièrement dans le cas des véhicules citernes, qui transportent des produits liquides ou sous pression. Advantageously, the tank has a side wall, the peripheral portion of the partition being embedded in the side wall of the tank, which allows for a solid attachment of the partition to the side wall of the tank. Advantageously, the peripheral portion, which is embedded in the side wall of the tank, has a constant thickness so as to increase the resistance of the fixing of the partition to the side wall of the tank. The tank is preferably a tanker vehicle, since the problem of the resistance of the bulkheads arises particularly in the case of tank vehicles, which carry liquids or under pressure.
BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - La figure 1, une vue en coupe d'une partie de cloison selon un mode de réalisation de l'invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures, which illustrate: FIG. 1, a sectional view of a part of a partition according to an embodiment of the invention.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de références identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION La figure 1 représente une demi-cloison 1 en coupe selon un mode de réalisation de l'invention fixée à la paroi latérale 2 d'une citerne. Pour simplifier la description, seule la moitié de la cloison a été représentée. Toutefois, l'autre moitié de la cloison s'obtient par symétrie par rapport à l'axe de référence 2. For the sake of clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs throughout the figures. DETAILED DESCRIPTION OF AT LEAST ONE EMBODIMENT FIG. 1 represents a half-wall 1 in section according to an embodiment of the invention attached to the side wall 2 of a tank. To simplify the description, only half of the partition has been shown. However, the other half of the partition is obtained by symmetry with respect to the reference axis 2.
Ainsi, la citerne comporte une paroi latérale 2 qui présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe de référence 3. La paroi latérale 2 est de préférence en matériau composite. La citerne comporte également une cloison 1. La cloison permet de séparer la 5 citerne en plusieurs compartiments. La cloison 1 s'étend de préférence transversalement par rapport à l'axe de référence 1. La cloison 1 présente de préférence une symétrie de révolution par rapport à l'axe de référence 3. Dans cet exemple de réalisation, la cloison 1 est plus précisément cylindrique autour de l'axe de référence 3. Thus, the tank comprises a side wall 2 which has a symmetry of revolution relative to the reference axis 3. The side wall 2 is preferably made of composite material. The tank also has a partition 1. The partition separates the tank into several compartments. The partition 1 preferably extends transversely with respect to the reference axis 1. The partition 1 preferably has a symmetry of revolution with respect to the reference axis 3. In this embodiment, the partition 1 is more precisely cylindrical about the reference axis 3.
La cloison 1 comporte une partie périphérique 4. La partie périphérique 4 est la partie de la cloison de plus grande diamètre, ou plus généralement, lorsque la cloison n'est pas cylindrique, la partie qui présente les plus grande dimensions transversales. La partie périphérique 4 est fixée à la paroi latérale 2 de la citerne. Pour cela, la partie périphérique de la cloison est de préférence encastrée dans la paroi latérale 2 de la citerne et soudée à la paroi latérale de la citerne. La cloison comporte également une partie interne 5, qui présente des dimensions transversales inférieures à celles de la partie périphérique 4. La partie interne 5 est donc entourée par la partie périphérique 4. La partie interne 5 est de préférence située au centre de la cloison 1. The partition 1 has a peripheral portion 4. The peripheral portion 4 is the part of the wall of larger diameter, or more generally, when the partition is not cylindrical, the part having the largest transverse dimensions. The peripheral portion 4 is attached to the side wall 2 of the tank. For this, the peripheral portion of the partition is preferably embedded in the side wall 2 of the tank and welded to the side wall of the tank. The partition also has an inner portion 5, which has transverse dimensions smaller than those of the peripheral portion 4. The inner portion 5 is surrounded by the peripheral portion 4. The inner portion 5 is preferably located in the center of the partition 1 .
La partie périphérique 4 de la cloison est reliée à la partie interne 5 de la cloison par une partie intermédiaire 7. La partie intermédiaire 7 présente une épaisseur e croissante lorsque l'on se déplace depuis la partie périphérique 4 de la cloison vers la partie interne 5. L'épaisseur e croit de préférence progressivement, ce qui permet d'éviter que la cloison ne présente des discontinuités qui pourraient la fragiliser. The peripheral portion 4 of the partition is connected to the inner part 5 of the partition by an intermediate portion 7. The intermediate portion 7 has a thickness e increasing when moving from the peripheral portion 4 of the partition to the inner portion 5. The thickness e preferably increases gradually, which prevents the partition has discontinuities that could weaken it.
Ainsi, la partie périphérique 4 présente une épaisseur minimale el. Cette épaisseur minimale el est de préférence constante dans toute la partie périphérique. La partie interne 5 présente une épaisseur maximale e2. L'épaisseur e2 est de préférence constante sur toute la partie interne 5. Entre la partie périphérique et la partie interne, la partie intermédiaire 7 présente une épaisseur e qui évolue progressivement depuis l'épaisseur minimale el jusqu'à l'épaisseur minimale e2. Pour une cloison de 1 m environ de diamètre et pour une pression de 4 bars dans le compartiment défini d'un 6 côté de la cloison, l'épaisseur el est de préférence comprise entre 5 et 10 mm, et de manière plus préférentielle encore égale à 8 mm. L'épaisseur e2 est de préférence égale à deux fois l'épaisseur e1, c'est-à-dire qu'elle est de préférence comprise entre 10 et 20 mm, et de manière plus préférentielle encore égale à 16 mm. Thus, the peripheral portion 4 has a minimum thickness el. This minimum thickness el is preferably constant throughout the peripheral portion. The inner portion 5 has a maximum thickness e2. The thickness e2 is preferably constant over the entire inner portion 5. Between the peripheral portion and the inner portion, the intermediate portion 7 has a thickness e which evolves gradually from the minimum thickness el to the minimum thickness e2. For a wall of about 1 m diameter and for a pressure of 4 bar in the compartment defined on one side of the partition, the thickness e1 is preferably between 5 and 10 mm, and more preferably still equal at 8 mm. The thickness e2 is preferably equal to twice the thickness e1, that is to say it is preferably between 10 and 20 mm, and more preferably still equal to 16 mm.
La cloison 1 est de préférence formée par une structure sandwich comportant deux parois de revêtement 8, 9 entre lesquelles est comprise une couche en matériau composite 10. La couche en matériau composite est de préférence une couche de matériau composite stratifié qui comporte des fibres de carbone et une résine. Les deux parois de revêtement 8, 9 sont de préférence des couches de matériau Zo plastique de type PVC ou polypropylène. Les parois de revêtement 8, 9 présentent de préférence une épaisseur constante. La couche de matériau composite 10 présente de préférence une épaisseur croissante lorsque l'on se déplace depuis la partie périphérique 4 vers la partie interne 5. Ainsi, le milieu de la cloison est de préférence plus épais que sa périphérie, ce qui 15 permet à la cloison d'être plus résistance mécaniquement, tout en étant légère. Selon différents modes de réalisation, la partie interne 5 peut être percée en son centre par une ouverture 6, comme représenté sur la figure 1, ou alors elle peut être pleine, c'est-à-dire sans ouverture. Dans le cas où la partie interne 5 est pleine, le centre de la cloison est plus épais que 20 sa périphérie, ce qui permet à la cloison de résister, notamment en cas de freinage du véhicule citerne, au liquide qui vient percuter la cloison. En outre, le fait d'avoir un centre plus épais que la périphérie de la cloison permet à la cloison de mieux résister lorsqu'un des compartiments de citerne est sous pression. Dans le cas où la partie interne 5 de la cloison est creuse, la cloison joue le rôle de 25 brise flot. Le bord 11 de l'ouverture est alors plus épais que la partie périphérique de la cloison, ce qui permet au brise flot d'être plus résistant. Dans le cas d'une cloison de 1 m de diamètre, l'ouverture 6 du brise flot présente de préférence un diamètre de 500 mm. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en 30 référence aux figures, et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. Notamment, les matériaux utilisés pour les cloisons et la paroi latérale ne sont donnés qu'à titre d'exemple.5 The partition 1 is preferably formed by a sandwich structure comprising two coating walls 8, 9 between which is comprised a layer of composite material 10. The layer of composite material is preferably a layer of laminated composite material which comprises carbon fibers and a resin. The two coating walls 8, 9 are preferably layers of plastic material Zo of PVC or polypropylene type. The coating walls 8, 9 preferably have a constant thickness. The layer of composite material 10 preferably has an increasing thickness when moving from the peripheral portion 4 to the inner portion 5. Thus, the middle of the partition is preferably thicker than its periphery, which allows the partition to be more strength mechanically, while being lightweight. According to various embodiments, the inner portion 5 may be pierced at its center by an opening 6, as shown in Figure 1, or it may be full, that is to say without opening. In the case where the inner part 5 is full, the center of the partition is thicker than its periphery, which allows the partition to resist, especially when braking the tanker, the liquid that strikes the partition. In addition, having a center thicker than the periphery of the partition allows the partition to withstand better when one of the tank compartments is under pressure. In the case where the inner part 5 of the partition is hollow, the partition acts as a breeze. The edge 11 of the opening is then thicker than the peripheral part of the partition, which allows the breeze flow to be more resistant. In the case of a wall 1 m in diameter, the opening 6 of the breeze flow preferably has a diameter of 500 mm. Naturally, the invention is not limited to the embodiments described with reference to the figures, and variants could be envisaged without departing from the scope of the invention. In particular, the materials used for the partitions and the side wall are only given as examples.5
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Legal Events
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