FR2598187A1 - Locking system for assembling two perpendicular plates - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une technique de verrouillage, sans collage ni agraphage, d'un assemblage, à base de carton ondulé, ou tout autre produit similaire, tel que l'"AKILUX" (Fig.l), qui est un profilyextrudé polypropylène, dont la structure est voisine de celle d'un carton ondulé, ou telle que des cartons compacts.The present invention relates to a locking technique, without bonding or stapling, of an assembly, based on corrugated cardboard, or any other similar product, such as "AKILUX" (FIG. 1), which is a polypropylene profilyextruded, whose structure is similar to that of a corrugated board, or such as compact cartons.
L'industrie du carton est dominée depuis des années par la fabrication de caisses destinées a faire des groupages de transport.The cardboard industry has been dominated for years by the manufacture of cases intended for grouping transport.
Ces caisses sont de type "caisse américaine", caisse trois pièces å rabat ou couvercle. Pour fabriquer des caisses, on part d'une plaque de carton que l'on découpe d'abord, puis que l'on plie et assemble. L'assemblage de ces caisses, leur fermeture, utilise, soit le collage, soit le banderollage papier ou film plastique adhésif, soit l'agraphage. De plus en plus, avec l'augmentation des cadences, on a cherché a supprimer, chaque fois que cela était possible, les accessoires d'assemblage qui sont la cause de la complication des channes et on les a remplacées par des découpes spéciales, adaptées a chaque problème, ét utilisant au mieux l'anisotropie des caractéristiques mécaniques du matériau employé.Cesdécoupes permettent, lors du montage de la caisse, de verrouiller des assemblages sans utiliser, ni agraphes, ni colle, ni papier collant, ni film adhésif.These cases are of the "American case" type, three-piece case with flap or lid. To make crates, we start with a cardboard plate that we cut first, then fold and assemble. The assembly of these boxes, their closure, uses either gluing, or wrapping paper or adhesive plastic film, or stapling. More and more, with the increase in rates, we tried to remove, whenever possible, the assembly accessories which are the cause of the complication of the chains and we replaced them with special cutouts, adapted to each problem, and making the best use of the anisotropy of the mechanical characteristics of the material used. These cut-outs allow, during assembly of the box, to lock assemblies without using either staples, glue, adhesive paper or adhesive film.
D'une façon générale, ces solutions sont destinées a des emballa- ges, et on a cherché l'efficacité avant l'esthétique, et, souvent, les assemblages laissent apparaître des ouvertures disgracieuses.In general, these solutions are intended for packaging, and efficiency has been sought before aesthetics, and often the assemblies reveal unsightly openings.
Parallèlement, l'emploi d'un profilé de polypropylène extrudé a rendu quasiment indispensable l'emploi d'assemblages a base de découpes. En effet, le collage est difficile et l'emploi d'agraphes ou de ruban adhésif doit être limité à ce qui est strictement nécessaire, car c'est un matériau cher qui sert pour des applications autres que l'emballage, telles que présentoirs, casiers de stockage, cartables...At the same time, the use of an extruded polypropylene profile has made it almost essential to use cut-out assemblies. In fact, bonding is difficult and the use of staples or adhesive tape must be limited to what is strictly necessary, because it is an expensive material which is used for applications other than packaging, such as display stands, storage lockers, school bags ...
Le produit est livré à plat, non monté, et, comme c'est l'utilisateur final qui fait le montage, il faut qu'il puisse le réaliser sans utiliser d'accessoires. On peut, bien sBr, faire le montage en usine, mais, à ce moment-la, on crée un volume coûteux et fra gille à transporter, puisqu'il est vide. On peut aussi monter en usine des accessoires tels que boutions pression, qu'il est ensuite simple d'assembler, malheureusement, c'est une opération croûteuse. The product is delivered flat, unassembled, and, since it is the end user who does the assembly, he must be able to do it without using accessories. We can, of course, do the assembly in the factory, but, at that time, we create an expensive and fra gille volume to transport, since it is empty. You can also mount accessories such as snap fasteners in the factory, which are then easy to assemble, unfortunately, this is a crusty operation.
La présente invention propose un mode d'assemblage comprenant un verrouillage sortant directement de la découpe de la plaque, sans qu'il soit nécessaire de faire, ensuite, quelque reprise que ce soit.The present invention provides an assembly method comprising a locking protruding directly from the cutting of the plate, without it being necessary to do, afterwards, any recovery whatsoever.
La figure 1 représente un fragment plaque de matériau type "A
KILUX".FIG. 1 represents a plate fragment of material type "A
KILUX ".
La figure 2 représente une vue de profil d'une plaque fléchie sous l'action d'une charge linéaire (36).2 shows a side view of a plate bent under the action of a linear load (36).
La figure 3 représente la vue de profil d'une plaque après flambagel sous l'action d'une charge linéaire; en pointillé, nous avons représenté le profil de la plaque juste avant son flambage, avec un rayon de fléchissement critique.FIG. 3 represents the side view of a plate after buckling under the action of a linear load; in dotted lines, we have represented the profile of the plate just before its buckling, with a critical bending radius.
La figure 4 montre les pièces d'assemblage constituées une languette (3) et-d'une fente (19) suivant l'invention, avec assemblage par translation.Figure 4 shows the assembly parts consisting of a tongue (3) and a slot (19) according to the invention, with assembly by translation.
La figure 5 montre un détail de via fente (19) et son prolongement (16). Figure 5 shows a detail of via slot (19) and its extension (16).
La figure 6 montre un cas extreme de prolongement (16) de la fente (19).Figure 6 shows an extreme case of extension (16) of the slot (19).
La figure 7 montre un double système de verrouillage suivant l'in- Invention. FIG. 7 shows a double locking system according to the invention.
La figure 8 montre '4Iouble verroutllage avec un double guidage central suivant l'invention.Figure 8 shows' 4Iouble verroutllage with a double central guide according to the invention.
La figure 9 montre un verrouillage suivant l'invention avec assemblage par rotation.Figure 9 shows a lock according to the invention with assembly by rotation.
La figure 10 montre la déformation de l'ekcroissance (43) pendant la phase d'assemblage.Figure 10 shows the deformation of the ekgrowth (43) during the assembly phase.
La plaque (Fig. 1) est définie par une ou plusieurs couches de ma tériaux -rigides, compacts ou alvéolaires, limitée par deux plans parallèles (41) et (42) dont la distance représentant son épaisseur (40) est de l'ordre de 1% a l%o de sa plus grande dimension.The plate (Fig. 1) is defined by one or more layers of rigid materials, compact or cellular, limited by two parallel planes (41) and (42) whose distance representing its thickness (40) is of the order from 1% to% o of its largest dimension.
Comme nous l'avons dit précédemment, le -cartonondulé, 1'"AKILUX" , le carton compact ou la feuille de PVC rigide, répondent à ce critère, mais la liste des matériaux simples ou composites qui peuvent etre employés n'est pas limitative.As we said before, the cardboard, 1 "AKILUX", compact cardboard or rigid PVC sheet, meet this criterion, but the list of simple or composite materials that can be used is not exhaustive .
La plaque prise en considération est suffisamment rigide pour qu'el- le puisse se déformer par élasticité jusque un certain seuil au delà duquel il y a déformation permanente.The plate taken into consideration is sufficiently rigid that it can deform by elasticity up to a certain threshold beyond which there is permanent deformation.
Ai on place la plaque (35), (Fig. 2) sur deux supports (33) et (34) parallèles, et qu'on applique une charge progressive perpendiculai re au plan de la plaque et répartie suivant une ligne parallèle (36) telle des supports, on obtient d'abord un fléchissement de de la plaque qui prend la forme d'un cylindre dont les génératrices sont parallèles à la ligne de cherge. Nous considérons le rayon de courbure moyen (37) de la plaque fléchie au point d'application de la charge (36) :il a une valeur qui diminue quand la charge augmente, puis, a un moment donné, il y a flambage de la plaque. Nous appellerons rayon de flexion critique (38),(Fig. 3) dans une direction donnée, en l'occurence celle de la ligne de charge (36), le rayon minimum audessousauquel il ya flambage (39) de la plaque. Ai we place the plate (35), (Fig. 2) on two supports (33) and (34) parallel, and apply a progressive load perpendicular to the plane of the plate and distributed along a parallel line (36) like supports, one obtains first a deflection of the plate which takes the form of a cylinder whose generatrices are parallel to the line of cherge. We consider the mean radius of curvature (37) of the bent plate at the point of application of the load (36): it has a value which decreases when the load increases, then, at a given moment, there is buckling of the plate. We will call critical radius of flexion (38), (Fig. 3) in a given direction, in this case that of the load line (36), the minimum radius below which buckling (39) of the plate.
Nous considérons d'une part, (Fig. 4), une plaque (1) d'épaisseur "el", dans laquelle nous voulons ancrer, perpendiculairement une autre plaque (2), d'épaisseur "e2" munie d'une languette d'ancrage (3). Cette languette a une forme sensiblement rectangulaire comprenant notamment une découpe latérale rectiligne (4) d1une longueur de l'ordre de 10 fois l'épaisseur "el". t'autre découpe latérale comporte un profil particulier comprenant une excroissance (43), (Fig. 4), une rampj53faiblement inclinée de l'ordre de 25 à 35 X par rapport à la découpe (4), une rampe (6) inversée par rapport à la rampe (5) et fortement inclinée superieureå 150% par rapport à la découpe (4); enfin, une découpe (7), parallèle à (4) pour terminer la languette (3) et la raccorder à la plaque (2)
La largeur (8) dé la languette (3), å son extrémité est inférieure ou égale à la largeur (g) entre les découpes (7) et (4).La longueur (13) du segment (7) est choisie supérieure ou égale à rre 1 riz
Dans la plaque (1), nous faisons, d'une part, une fente (19) de largeur (11) égale à "e2" et de longueur (12) égale à la largeur (9) de la languette. Cette fente est destinée à recevoir la languette (3). L'extrémité (14) de la fente servira de guide à la découpe rectiligne (4). Par contre, l'extrémité (15) ne permet pas le passage de la rampe (5). On prévoit donc de prolonger l'extrémité (15) par une fente (16) comme indiqué Fig. 5. Suivant un mode de réalisation, la fente (16) est formée de dey rocs de cercle (17) et (18) concentriques, distants de "e2", dont le rayon moyen est supérieur au rayon critique de la plaque C2), suivant une direction parallèle à la découpe (4); les deux cercles (17) et (18) ont leur centre disposé de telle sorte qu'ils sont respectivement tangents à chaque bord de la fente (19) et que le point de contact (20) des cercles soit à une distance telle du. bord (15) que le cercle (18) le coupe environ en son milieu. We consider on the one hand, (Fig. 4), a plate (1) of thickness "el", in which we want to anchor, perpendicularly another plate (2), of thickness "e2" provided with a tongue anchor (3). This tongue has a substantially rectangular shape comprising in particular a rectilinear lateral cutout (4) with a length of the order of 10 times the thickness "el". the other lateral cutout has a particular profile comprising a protuberance (43), (FIG. 4), a ramp which is slightly inclined on the order of 25 to 35 X relative to the cutout (4), a ramp (6) reversed by relative to the ramp (5) and strongly inclined greater than 150% compared to the cutout (4); finally, a cutout (7), parallel to (4) to complete the tongue (3) and connect it to the plate (2)
The width (8) of the tongue (3), at its end is less than or equal to the width (g) between the cutouts (7) and (4). The length (13) of the segment (7) is chosen to be greater or equal to rre 1 rice
In the plate (1), we make, on the one hand, a slot (19) of width (11) equal to "e2" and of length (12) equal to the width (9) of the tongue. This slot is intended to receive the tongue (3). The end (14) of the slot will serve as a guide for the straight cutting (4). On the other hand, the end (15) does not allow the passage of the ramp (5). Provision is therefore made to extend the end (15) by a slot (16) as shown in FIG. 5. According to one embodiment, the slot (16) is formed of concentric circular rocks (17) and (18), distant from "e2", whose mean radius is greater than the critical radius of the plate C2), in a direction parallel to the cut (4); the two circles (17) and (18) have their center arranged so that they are respectively tangent to each edge of the slot (19) and that the point of contact (20) of the circles is at such a distance from. edge (15) that the circle (18) cuts it approximately in the middle.
Lorsque nous présentons perpendiculairement au plan (1) (Fig.10) la languette (3)enface de la fente (19), la découpe (4) s'applique sur le bord (14) qui constitue un guidage, la rampe (5) vient se positionner à hauteur de l'extrémité (15). Si nous exerçons
languette une pression perpendiculaire au plan (1) sur la /le bord (15) fléchit etfta rampe (5) s'engage dans la fente (16); et la faible pente de la rampe (5) joue un role démultiplicateur pour proyoquer le fléchissement progressif de l'excroissance qu'elle forme.Au fur et à mesure que la languette s'enfonce, la déformation s'accentue sans qu'il y ait flambage, puisqu'on n'atteint pas le rayon critique (38).A l'extrémité (21) de la rampe (5) on se trouve pratiquement en contact avec l'extrémité (22) de la fente (16). PUIS, quand,on aborde la rampe (6), l'excroissance repar elasticité vient rapidement vers sa position initiale, le bord (15) venant alors en contact avec la découpe (7). A ce moment-lå,le système est verrouillé; lorsqu'on veut faire le chemin inverse, on;n'a plus l'effet démultiplicateur du fait de la pente, et on obtient un effet de retenue.Dans la pratique, la fente (16) peut etre d'une largeur inférieure à "e2" dans la mesure où la plaque (1) a une souplesse suffisante pour permettre le passage de la languette (.3) par fléchissement des bords. La fente (16) peut meme être réduite à un simple trait de découpe (23), -(Fig. 6), partant dans l'anale de l'extrémité (15), son extrémité (24) étant conssupérieure à titué un trait de découpe de longueur / e2 perpendiculaire à t23). L'intéret du système es-t. que lorsque la fente (23) est.When we present perpendicular to the plane (1) (Fig. 10) the tongue (3) faces the slot (19), the cutout (4) is applied to the edge (14) which constitutes a guide, the ramp (5 ) is positioned at the height of the end (15). If we exercise
tab a pressure perpendicular to the plane (1) on the / the edge (15) bends and the ramp (5) engages in the slot (16); and the slight slope of the ramp (5) plays a multiplier role to cause the progressive weakening of the protuberance which it forms. As the tongue sinks, the deformation increases without there buckling, since one does not reach the critical radius (38). At the end (21) of the ramp (5) one is practically in contact with the end (22) of the slot (16). THEN, when we approach the ramp (6), the protuberance by elasticity quickly comes back to its initial position, the edge (15) then coming into contact with the cutout (7). At this point, the system is locked; when you want to do the opposite path, you no longer have the multiplier effect due to the slope, and you get a retaining effect. In practice, the slot (16) may be less than "e2" insofar as the plate (1) has sufficient flexibility to allow the passage of the tongue (.3) by bending of the edges. The slit (16) can even be reduced to a simple cutting line (23), - (Fig. 6), starting in the anal end (15), its end (24) being conssupérieur a tait line cutting length / e2 perpendicular to t23). The interest of the system is. only when the slot (23) is.
refermée après avoir laissé passer les rampes (5) et (6), on re trouez une surface continue. De même, la fente (16) n'est pas obligatoirement constituée d'arcs de cercle tangents, dans la mesure où les bords de la fente (19), l'extrémité (15) et les bords de (16) sont susceptibles de se déformer plus ou moins en fonction des pressions exercées par la languette (3) de manière à ce que cette dernière puisse fléchir dans la zone des rampes sans que jamais les rayons de courbure puissent passer endessous des rayons critiques (38)
Nous avons décrit languette (3) pénétrant dans la fente suivant un mouvement rectiligne perpendiculaire au plan (1).closed after allowing the ramps (5) and (6) to pass, a continuous surface is received. Likewise, the slot (16) does not necessarily consist of tangent arcs of circle, insofar as the edges of the slot (19), the end (15) and the edges of (16) are capable of deform more or less depending on the pressures exerted by the tongue (3) so that the latter can bend in the area of the ramps without the radii of curvature ever passing below the critical radii (38)
We have described tongue (3) penetrating into the slot following a rectilinear movement perpendicular to the plane (1).
On peut remarquer qu'il n'y a pas de retenue du côté (14) et qu'il pourrait etre intéressant, pour certaines applications-, d'avoir la même retenue, comme le montre la figure 7. On notera, cependant, que, si. la languette est mal guidée, on risque d'avoir des diffi
cultés pour enfoncer la languette, qui se mettra de travers. I1
est préférable, dans certains cas, d'avoir un double guidage can. We can notice that there is no restraint on the side (14) and that it could be interesting, for certain applications, to have the same restraint, as shown in figure 7. We will note, however, that, yes. the tongue is badly guided, there is a risk of having diffi
cultured to push the tongue, which will go awry. I1
it is preferable, in some cases, to have a double guide can.
tral, comme le montre la figure 8. tral, as shown in Figure 8.
On a étudié jusqu'a maintenant lé cas d'une languette que l'on
enfonce d'une manière rectiligne. On peut imaginer que la lan
guette pénètre dans la fente (19) suivant untrajectoire circu
laire dont l'axe de rotation (30) est perpendiculaire à l'axe
de la fente (19), (Fig. 9).We have studied so far the case of a tongue that we
pushes in a straight line. One can imagine that the lan
watch enters the slot (19) along a circu
laire whose axis of rotation (30) is perpendicular to the axis
of the slot (19), (Fig. 9).
La découpe de guidage (25) est un arc de cercle centré au centre
de rotation (30), la rampe t26) est une fraction de spirale s'é- s'é-
lorgnant du centre de rotation (30) tandis que la rampe (27)
s'en rapproche rapidement jusqu'à retondre la découpe (28) qui
est un arc de cercle (31) centré en (30),le point (29) extrémité
de la rampe (26) étant lui-meme situé a l'intérieur ou sur le
cercle (31).The guide cutout (25) is an arc centered in the center
of rotation (30), the ramp t26) is a fraction of a spiral
peeping from the center of rotation (30) while the ramp (27)
quickly approaches it until the cut-out (28) is mended, which
is an arc (31) centered at (30), the point (29) end
of the ramp (26) being itself located inside or on the
circle (31).
D'une façon générale, on admettra (Fig.4),pour la languette,une
longueur totale (10) au sommet de l'excroissance supérieure à la
largeur (9) d'une valeur d'environ 2a4 "e2".In general, we will admit (Fig. 4), for the tongue, a
total length (10) at the top of the protrusion greater than the
width (9) worth approximately 2a4 "e2".
I1 en est de même dans le cas d'un encastrement en rotation;le sommet (32)(Fig.9) de la rampe (26) est aussi à une distance de
2à4 "e2" de l'arc de cercle (31), It is the same in the case of a rotational embedding; the top (32) (Fig. 9) of the ramp (26) is also at a distance of
2 to 4 "e2" of the circular arc (31),
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