EP0118362B1 - Pièce en matière plastique à armature interne en bois, en particulier pour caisses et palettes - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a plastic part with an internal wooden frame, such as in particular a box or a pallet.
- FR-A 2 419 223 consists in reinforcing these parts by means of internal frames, in particular of wood. Wood is indeed, if properly treated an excellent reinforcing material, both resistant, flexible and elastic, light and relatively inexpensive. On the other hand, it tends to play, in particular according to the variations of relative humidity to which it can be subjected. The swelling of the wooden frames, if special precautions are not taken, can cause local cracks or breaks in the reinforced plastic molded part.
- the object of the invention is to solve the difficulties mentioned above.
- expansion regions are provided for the reinforcement, suitably arranged inside the volume of plastic material coating the reinforcement, these expansion regions being formed by cavities, cutouts, zones filled with compressible material and / or deformation zones present locally between the plastic wall, after molding and cooling, and the reinforcement in place in the part.
- FIG. 1 there is shown a box of generally substantially rectangular parallelepiped shape having a bottom (not visible in the drawing) and four side faces 2, 3, 4, 5.
- the box is constructed essentially around a wooden frame or other rigid material embedded and protected in the plastic coating of the body.
- the reinforced structure thus essentially forms an upper belt, the four sides of which have been identified 6, 7, 8, 9, a lower belt, two visible sides 10, 11 of which have been identified in FIG. 1, four corner posts 12, 13 , 14, 15 and four intermediate uprights 16, 17, 18 and 19.
- the nine feet of the pallet five of which are identified 20 to 24 in FIG. 1, rest on three rectilinear flanges 25, 26 and 27.
- the antlers 29, 30 forming the frame of the belt 8, 9 are placed end to end in the angle, but so as to leave a small space e between the end of 29 and the face of 30. Likewise, a space e 'is spared between the end of 30 and the face 28a of the angle 28. This thus avoids, when the wood is swelling, exerting significant direct forces in the rigid angle 28. Similarly, the internal angle identified 31 of the coating does not follow the right angle of junction of the wooden frames 29, 30 again providing an expansion space also allowing deformation without breaking the plastic angle of the body on the frame.
- an intermediate piece 32 is provided, for example made of polypropylene, part of which will come between the frame 30 of the belt and the frame 34 vertical of the corner upright 14.
- the part 35 will likewise be placed in the space e ′ to cover the end of the angle end of the frame 30, the part 36 will be interposed between the frame 29 and the reinforcement 30 in space e and part 37 will close the interior space of the angle on which the walls 31, 38 will be applied.
- the belt frame 29, 30 will preferably be placed in a channel opening 39, 40 formed at the upper part of the body, these channels then being closed by a cover 41 overmolded, possibly formed from a plastic material less prone to stress cracking than the rest of the body; this material advantageously has a high coefficient of friction.
- FIG. 3 and 4 there is shown the attachment of a wooden sole such as 25 under the feet of the body.
- the fixing is obtained by means of screws such as 42 which is screwed into reinforcements 43 integral with the bottom 44 of the body, the tightening force of the screw 42 being taken up by a sleeve 45 to be transferred through a wedge expanded foam or other suitable material 46 formed in the foot 22 of the box at the wooden sole 25.
- This mounting provides more flexibility and allows greater relative expansion between the wood of the sole and the feet of the checkout.
- FIGS. 3 and 4 there is illustrated the mounting under the box of soles 49 with plastic coating 50 and wooden frame 51.
- These soles are advantageously constructed according to the same principles as those described above for the body.
- the mounting differs in this case from that illustrated in FIGS. 3 and 4, in that the fixing by the screws such as 52, can be made substantially at the level of the underside of the body for example by means of a sort of attached cover 53 welded which will close each leg as 22 concerned.
- a semi-rigid filling material 54 reduces the risk of perforation under the effect of external shocks at the feet of the body.
- FIG. 7 the wooden frame 29 housed in the channel 40 forming the upper part of the vertical wall of the body and on which the channel has been overmolded the cover. 41.
- various means can be adopted ensuring the local formation of cavities, cutouts, areas filled with compressible material and / or areas of deformation of the plastic wall as mentioned above.
- the lower angles of the frame 29 are cut down by forming chamfers which provide cavities 60 which will allow a certain expansion of the wood and a certain deformation of the wall of the channel 40 in these angles.
- a cutout 61 has been formed in the wood of the frame, which cutout will allow the wood to deform inwards reducing the stresses and avoiding the bursting of the channel 40.
- two offset horizontal cuts 62, 63 have been made allowing the wood to expand with reduction of the stresses transferred to the coating 40.
- a cushion is provided under the frame 29, for example made of expanded foam 64 which allows the correct positioning of the frame 29 in the channel 40 during manufacture but allows the expansion of the wood by crushing the cushion in case of swelling of the frame.
- grooves 65 have been formed in the base of the channel 40 forming an authorized expansion volume for the frame 29 and also allowing a certain deformation of the base of the channel without breaking the coating.
- the wall of the channel 40 has been widened so as to allow two small volumes 66, 67 of deformation to be formed at its base.
- FIG. 14 there are two volumes 68, 69 of deformation similar to volumes 66, 67 of FIG. 13, but these volumes have been provided by local reduction in the thickness of the reinforcement.
- the cover 41 has been deformed so as to comprise a central corrugation 70 (which matches a corresponding deformation of the frame 29). In case of expansion of the frame, the corrugation 70 can be flattened to allow the wood to swell without breaking the coating.
- the cover 41 has at its upper part a wall 71 thinned relative to its side walls. If the wood swells, this thinned wall may lengthen, reducing the stress at the most fragile angles.
- FIGS. 8 to 15 can be combined and adapted according to the local conformations of the wall and of the frame.
- the two woods 29, 30 are interrupted at one distance (D, D ') from the edge of the angle 28 of approximately 15 to 30 mm and this void is filled by a zone 35'-36' of the molded plug 32.
- This intermediate piece avoids the risks of breakage of the angle, because it can easily be terminated by a rounded zone, and the end of the wooden piece not bearing directly on the rigid angle of the body, its swelling will not exert on it direct forces which can to break up.
- room 32 rests on vertical frames 34 and on the edge of the wall 38 before being coated by the cover 8-41.
- the bottom of the box is reinforced by means of rigid frames 72 hermetically protected inside a plastic envelope of a nature similar to that of the box. These armatures protected in their envelopes are placed in recessed U-shaped grooves forming passages 74 formed under the bottom of the body.
- the plastic envelopes 73 of the frames are welded as shown on one side at 75 towards the base of said grooves. The welding may interest a greater or lesser height of the lateral walls of the grooves but must leave free the upper face 76 of the envelope 73 coming into contact with the bottom 74a of the passages 74.
- FIG. 17 we see at 77 parts torn off from reported wooden soles.
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Description
- La présente invention a pour objet une pièce en matière plastique à armature interne en bois, telle notamment qu'une caisse ou une palette.
- Pour diverses applications, notamment pour constituer des caisses destinées à recevoir de lourds chargement ou pour constituer des palettes de manutention, les matières plastiques usuelles, même de bonne qualité, présentent une rigidité et une résistance sous charge insuffisantes. Une solution adoptée (FR-A 2 419 223) consiste à armer ces pièces au moyen d'armatures internes en particulier en bois. Le bois constitue en effet, s'il est convenablement traité un excellent matériau d'armature, à la fois résistant, souple et élastique, léger et relativement peu coûteux. Par contre, il a tendance à jouer, notamment suivant les variations d'humidité relative auxquelles il peut être soumis. Le gonflement des armatures en bois, si l'on ne prend pas des précautions particulières peut entraîner des fissurations ou ruptures locales de la pièce moulée en matière plastique armée.
- L'invention a pour objet de résoudre les difficultés ci-dessus mentionnées.
- A cet effet, conformément à l'invention, en vue d'éviter des fissurations ou ruptures locales de la pièce en matière plastique sous l'effet de dilatations ou gonflements de l'armature noyée dans la pièce, on prévoit des régions de dilatation pour l'armature, convenablement disposées à l'intérieur du volume de matière plastique enrobant l'armature, ces régions de dilatations étant constituées par des cavités, découpes, zones remplies de matériau compressible et/ou zones de déformation présentes localement entre la paroi plastique, après moulage et refroidissement, et l'armature en place dans la pièce.
- L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- - la figure 1 montre en vue perspective une caisse en plastique moulée à armature en bois construite selon l'invention;
- - la figure 2 montre en vue éclatée, en perspective, et à plus grande échelle, comment est constitué un angle de la caisse;
- - la figure 3 est une vue en coupe verticale faite au voisinage d'un angle en pied d'une caisse sensiblement au niveau du plan repéré III-III à la figure 1, cette vue correspondant à une caisse montée sur semelle en bois;
- la figure 4 est une vue en coupe verticale faite sensiblement selon le plan IV-IV de la figure 3;
- la figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 3, mais relative à un montage adopté dans le cas où la caisse est montée sur une semelle en plastique armée de bois;
- la figure 6 est une vue en coupe faite sensiblement selon le plan VI-VI de la figure 5;
- les figures 7 à 15 sont des vues de détail illustrant la section en coupe verticale au niveau de la ceinture de la caisse par exemple dans le plan VII-VII à la figure 1;
- la figure 16 est une vue semblable à celle de la figure 2 mais correspondant à une variante;
- la figure 17 est une vue par dessous d'une caisse fabriquée selon une variante;
- la figure 18 est une vue à plus grande échelle faite en coupe sensiblement au niveau du plan XVIII-XVIII de la figure 17.
- En se référant tout d'abord à la figure 1, on a montré une caisse de forme générale sensiblement parallélépipédique rectangle comportant un fond (non visible sur le dessin) et quatre faces latérales 2, 3, 4, 5. La caisse est construite essentiellement autour d'une armature en bois ou en une autre matière rigide noyée et protégée dans la matière plastique d'enrobage de la caisse. La structure armée forme ainsi essentiellement une ceinture supérieure dont on a repéré les quatres côtés 6, 7, 8, 9, une ceinture inférieure dont deux côtés visibles 10, 11 ont été repérés à la figure 1, quatre montants d'angle 12, 13, 14, 15 et quatre montants intermédiaires 16, 17, 18 et 19. En outre, dans l'exemple illustré, les neuf pieds de la palette dont cinq repérés 20 à 24 à la figure 1 reposent sur trois semelles rectilignes 25, 26 et 27.
- Comme indiqué précédemment, une des difficultés essentielles rencontrées dans la fabrication de telles pièces composites est de permettre la dilatation de l'armature en bois par rapport à son enrobage plastique ou la contraction de celui-ci par rapport à l'armature sans que ce dernier ne soit entraîné à se fissurer ou à se rompre sous l'effet de dilatations ou gonflements de l'armature interne.
- En se référant à la figure 2, on a illustré comment on pouvait réaliser le montage d'un angle tel que 28 permettant ces dilatations.
- A cet effet, on voit que les bois 29, 30 formant l'armature de la ceinture 8, 9 sont placés bout à bout dans l'angle, mais de façon à laisser un petit espace e entre le bout de 29 et la face de 30. De même, on ménage un espace e' entre le bout de 30 et la face 28a de l'angle 28. On évite ainsi, lors du gonflement du bois, d'exercer des efforts directs importants dans l'angle rigide 28. De même, l'angle interne repéré 31 de l'enrobage n'épouse pas l'angle droit de jonction des armatures en bois 29, 30 ménageant là encore un espace de dilatation permettant également la déformation sans rupture de l'angle en plastique de la caisse sur l'armature. D'autre part, pour faciliter le moulage et ménager des zones de compressibilité améliorées, on prévoit une pièce intermédiaire 32, par exemple en polypropylène dont une partie 33 viendra s'interposer entre l'armature 30 de ceinture et l'armature 34 verticale du montant d'angle 14. La partie 35 viendra de même se placer dans l'espace e' pour coiffer l'extrémité de bout d'angle de l'armature 30, la partie 36 s'interposera entre l'armature 29 et l'armature 30 dans l'espace e et la partie 37 viendra fermer l'espace intérieur de l'angle sur lequel viendront s'appliquer les parois 31, 38.
- Il y a lieu de noter que selon une technique connue, l'armature de ceinture 29, 30 sera de préférence placée dans une ouverture en chenal 39, 40 formée à la partie supérieure de la caisse, ces chenaux étant ensuite fermés par un couvercle 41 surmoulé, éventuellement formé d'une matière plastique moins sujette à fissuration sous contrainte que le restant de la caisse; cette matière a avantageusement un coefficient de frottement élevé.
- En faisant référence aux figures 3 et 4, on a montré la fixation d'une semelle en bois telle que 25 sous les pieds de la caisse. La fixation s'obtient au moyen de vis telle que 42 qui vient se visser dans des renforts 43 solidaires du fond 44 de la caisse, l'effort de serrage de la vis 42 étant repris par un manchon 45 pour être reporté à travers une cale en mousse expansée ou une autre matière appropriée 46 ménagée dans le pied 22 de la caisse au niveau de la semelle en bois 25. Ce montage assure plus de souplesse et permet une dilatation relative plus importante entre le bois de la semelle et les pieds de la caisse.
- Pour empêcher que les chocs latéraux sur la semelle 25 ne la déplace, on intercale entre elle et la cale 46, une autre cale moulée 46' qui prend appui sur la semelle 25 la cale 46 et les parois intérieures du pied correspondant. A la figure 4 on note que l'armature 34 verticale du montant d'angle vient reposer sur un enrobage en matériau plastique dans lequel ont été ménagées au contact de l'armature des parties en creux ou cavités 47, et de la même façon, des parties en creux ou cavités 48 ont été prévues au contact de la semelle 25.
- En se référant aux figures 5 et 6, on a illustré le montage sous la caisse de semelles 49 à enrobage plastique 50 et armature en bois 51. Ces semelles sont avantageusement construites selon les mêmes principes que ceux décrits ci-dessus pour la caisse. Le montage diffère dans ce cas de celui illustré aux figures 3 et 4, en ceci que la fixation par les vis telles que 52, peut se faire sensiblement au niveau du dessous de la caisse par exemple au moyen d'une sorte de couvercle 53 rapporté soudé qui fermera chaque pied tel que 22 concerné. Un matériau de remplissage semirigide 54 réduit les risques de perforation sous l'effet de chocs extérieurs au niveau des pieds de la caisse.
- En se reportant maintenant aux figures 7 à 15, on a illustré diverses manières de réaliser la ceinture supérieure de la caisse. Bien entendu, ces moyens peuvent être utilisés pour réaliser de façon générale le montage de n'importe quelle armature profilée dans son enrobage.
- En reprenant les mêmes références qu'à la figure 2, on voit ainsi à la figure 7 l'armature en bois 29 logée dans le chenal 40 formant la partie supérieure de la paroi verticale de la caisse et sur lequel chenal a été surmoulé le couvercle 41. Pour diminuer les contraintes engendrées par des dilatations de l'armature, on peut adopter divers moyens assurant la formation locale de cavités, découpes, zones remplies de matériau compressible et/ou zones de déformation de la paroi plastique comme mentionné ci-dessus.
- Par exemple, comme illustré à la figure 8, on abat les angles inférieurs de l'armature 29 en formant des chanfreins qui ménagent des cavités 60 qui permettront une certaine dilatation du bois et une certaine déformation de la paroi du chenal 40 dans ces angles.
- Selon la réalisation illustrée à la figure 9, on a formé une découpe 61 dans le bois de l'armature, laquelle découpe permettra au bois de se déformer vers l'intérieur diminuant les contraintes et évitant l'éclatement du chenal 40.
- Avantageusement les solutions décrites aux figures 8 et 9 sont combinées.
- Selon la réalisation illustrée à la figure 10, deux découpes horizontales décalées 62, 63 ont été ménagées permettant la dilatation du bois avec diminution des contraintes reportées sur l'enrobage 40.
- Selon l'exemple de réalisation de la figure 11, on a prévu sous l'armature 29 un coussin par exemple en mousse expansée 64 qui permet ie bon positionnement de l'armature 29 dans le chenal 40 lors de la fabrication mais permet la dilatation du bois par écrasement du coussin en cas de gonflement de l'armature.
- Selon la variante illustrée à la figure 12, des gorges 65 ont été ménagées dans la base du chenal 40 formant un volume de dilatation autorisé pour l'armature 29 et permettant également une certaine déformation de la base du chenal sans rupture de l'enrobage.
- Selon la réalisation illustrée à la figure 13, la paroi du chenal 40 a été élargie de façon à permettre de ménager à sa base deux petits volumes 66, 67 de déformation.
- A la figure 14, on retrouve deux volumes 68, 69 de déformation analogues aux volumes 66, 67 de la figure 13, mais ces volumes ont été ménagés par diminution locale de l'épaisseur de l'armature. En outre, le couvercle 41 a été déformé de façon à comporter une ondulation centrale 70 (laquelle épouse une déformation correspondante de l'armature 29). En cas de dilatation de l'armature, l'ondulation 70 peut s'aplatir pour permettre le gonflement du bois sans rupture de l'enrobage.
- Dans la solution préconisée à la figure 15, le couvercle 41 comporte à sa partie supérieure une paroi 71 amincie par rapport à ses parois latérales. En cas de gonflement du bois, cette paroi amincie pourra s'allonger, réduisant la contrainte aux angles les plus fragiles.
- Evidemment, les diverses solutions préconisées aux figures 8 à 15 peuvent être combinées et adaptées selon les conformations locales de la paroi et de l'armature.
- Selon une variante preférée de la constitution de l'angle haut de la caisse décrite à la figure 16 et dans laquelle les mêmes repères qu'à la figure 2 ont été utilisés pour désigner les pièces semblables on interrompt les deux bois 29, 30 à une distance (D, D') de l'arête de l'angle 28 d'environ 15 à 30 mm et on remplit ce vide par une zone 35'-36' du bouchon moulé 32. Cette pièce intermédiaire évite les risques de rupture de l'angle, car elle peut facilement être terminée par une zone arrondie, et le bout de la pièce bois ne portant pas directement sur l'angle rigide de la caisse, son gonflement n'exercera pas sur celui-ci des efforts directs pouvant le rompre. Comme à la figure 2, la pièce 32 repose sur des armatures verticales 34 et sur la tranche de la paroi 38 avant d'être enrobée par la couverture 8-41.
- Comme illustré aux figures 17 et 18 on renforce le fond de la caisse au moyen d'armatures rigides 72 hermétiquement protégées à l'intérieur d'une enveloppe en matière plastique de nature semblable à celle de la caisse. Ces armatures protégées dans leurs enveloppes sont placées dans des saignées en U renversé formant des passages 74 ménagés sous le fond de la caisse. Les enveloppes plastiques 73 des armatures sont soudées comme montré d'un côté en 75 vers la base desdites saignées. La soudure peut intéresser une plus ou moins grande hauteur des parois latérales des saignées mais doit laisser libre la face supérieure 76 de l'enveloppe 73 venant en contact du fond 74a des passages 74. A la figure 17 on aperçoit en 77 des parties arrachées de semelles en bois rapportées.
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