Brevet FR2281829A1 — publié le 19760312

La présente invention concerne un panneau et une palette de matière synthétique reniorcde. L'invention concerne notamment la fabrication de palettes en matière synthétique pour recevoir des charges telles que des conteneurs pour grands magasins, des produits de manufacture ou analogues. L'invention s'applique éga lement à autres types de panneaux ou de palettes Toute- fois, la description se-xapportera à une palette particulière. La palette selon l'invention peut se fabriquer par formage sous vide de deux feuilles de matière synthétique délimitant un intervalle entre les peaux quelle forme, en étant reliées par des organes d' écartement et des nervures de renforcement ; toutefois d'autres procédés de thermoformage peuvent également s'utiliser. On connaît déjà des palettes en matière synthétique formées de feuIlles de matière synthé tique réunies l'une à l'autre avec des organes d'écartement adéquats et des nervures de renforcement, pour former un tout. De telles palettes sont décrites dans les brevets US 3 563 184, 3 467 032 et 3 404 642. La présente invention ne concerne cet art antérieur que dans la mesure d il s'agit du mEme choix des matériaux et des diverses phases de thermoformage. La présente invention a pour but de remédier à un certain nombre d'inconvénients des pan neaux ou palettes en matière synthétique, connus, et qui ne sont destinés qu'à des charges légères. l'es caractéristiques de support de charge et le module d'élasticité de la palette selon l'invention sont considérablement augmentées de façon à élmminer les fléchissements importants résultant d'une cour bure ou d'un glissement du matériau synthétique par suite de la présence d'une charge pendant un temps prclongé ou encore par suite de charges excessives.Si le cu les panneaux étaient destinés à titre plaeés sur un ratelier, après avoir été chargés,-il n'était impossible jusqu'à présent d'utiliser des matériaux thermcplastiques pour la fabrication des pan neaux ou des palettes à cause de ltimpossibilité de ces ma tièrès thermoplastiques à résister à un fléchissement sous charge. Diverses tentatives ont été faites pour renforcer les panneaux de matière synthétique afin de les adapter à des charges plus élevées. Ces solutions consistaient à introduire des nervures de renforcement adéquates dans une gaine de matière synthétique, formant la surface supérieure et la surface inférieure du panneau. Des nervures deces panneaux assurent un renforcement adéquat pour la structure composite et les feuilles thermoplastiques extérieures servent à résister à l'abrasion aux chocs et à la corrosion à certains solvants et produits de contamination qui peuvent exister dans la zone de stockage où se trouve la palette ou le panneau.Ces inserts formant nervures, sont généralement constitués par des éléments en bois ou métal, dont les dimensions restent relativement constantes pour les variations de température nécessaires à la fabrication du panneau.' Les feuilles de matière synthétique qui entourent les inserts, sont au contraire soumises à des retraits importants au cours du refroidissement à la suite du thermoformage des feuilles0 Le retrait de la pellicule de matière synthétique des panneaux ou des palettes pendant le refroidissement, crée alors des contraintes locales au niveau des nervures de renforcement.Même lorsque l'on a des concentrations élevées de charge résultant de contraintes résiduaires de la matière synthétique à la suite du refroidissement et que ces contraintes n'entraSnent pas de rupture, il se produit des zones de fragilité dans la pellicule de matière synthétique très peu de temps après la mise en charge du panneau ou de la palette. 'a présente invention permet d'utiliser des pvutres de renforctement ou nervures dont la pellicule de matière synthétique forme la gaine, tout en permettant un grand jeu entre les matériaux constituant les poutres ou les nervures et la pellicule de matière synthétique. l'es contraintes résiduaires sont abaissées à un niveau de contrainte acceptable, résultant des caractéristiques d'expansion différentielles du matériau dês inserts ou des renforcements de matière synthétique de la pellicule. Des renforcements sont constitués par des structures en forme de boites ou de tubes ; ces renforcements peuvent également avoir d'autres formes. Selon un mode de réalisation, la poutre est entourée d'une feuille de carton ondulé qui épouse la forme de la poutre. La feuille touche la matière synthétique qui gaine ces ren forcement. Pendant le refroidissement, les feuilles peuvent jouer entre la pellicuLe de matière synthétique et la poutre. Certains éléments de poutre peuvent également se déplacer les uns par rapport aux autres en fonction du retrait différentiel résultant du refridissement après le thermoformage. On a au mcins trois types différents de jeux permettant de supprimer la tendance à des contractions différentielles créant des contraintes locales. Selon l'invention, cn appellera "jeu intégré, "jeu interstitiel" ou "jeu localisé ces trois types de jeux. Le jeu intégré s'obtient en modifiant la dimension globale de la palette par rapport à l'un ou aux deux axes de coordonnée servant à définir la géométrie des palettes terminées. Le jeu interstitiel se produit dans le matériau thermoplastique et suppose une réorien tation par rapport aux organes de renforcement rigides, directement adjacents. b réorientation peut titre transversale par rapport à Itorgane de renforcement, le jeu entre l'organe de renforoement et le matériau thermoplastique variant en fonction des variations de température du matériau thermoplastique ; cela peut également se produire dans la direction générale du plan principal de la surface adjacente de l'or- gane de renforcement. Il peut également s' agir de la combinaison des trois modes de jeux. Le jeu localisé se produit dans la matière thermoplastique en un endroit ou en un point particulier tel qu'un coin ; ce jeu permet un déplacement local par rapport à l'organe de renforcement. Â titre d'exemple, si la palette ou le panneau en matière synthétique terminé comporte un coin rentrant sur une longueur prédéterminée, le matériau thermoplastique peut prendre la forme générale du coin rentrant lorsque le matériau est à la température de thermcSiormage. Cependant, lors du refroidissement, il se produit un retrait de la matière thermtplastique au niveau du cQin rentrant ainsi que dans les régions adjacentes. Xe jeu localisé dans la région du ccin rentrant constite à per mettre à la matière thermoplastique de se séparer de l'organe de renforcement et oompenser ainsi le Jeu global. Le jeu localisé sur un coin extérieur formant une ligne de référence principale pour la palette ou le panneau terminé, peut stob- tenir en prévoyant un insert déformable entre le matériau thermoplastique et le panneau de renforcement, uniquement au niveau du coin extérieur mais non dans les régions adjacentes. Lorsque les dimensions du matériau thermoplastique varient par suite de variations de température, la contraction résultante dans ces régions, pour le matériau thermoplastique au voisinage du coin extérieur, écrase le matériau compressi ble ou le déforme et le matériau thermoplastique tend à s'adapter au contour de l'organe de renforcement. Les modes de réalisation des figures 1 à 4A concernent une combinaison du jeu intégré et du jeu interstitiel. Cependant, on peut envisager d'autres modes de réalisation qui constituent la combinaison des trois types de jeux. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en plan d'une palette selon l'invention. - la figure 2 représente une poutre typique servant au renforcement de la palette de la figure 1; - la figure 3 est une coupe transversale de détail de la zone d'intersection de deux poutres de renforcement de la palette de la figure i 1. - la figure 5A représente la structure de la figure 3 après avoir refroidi la palette à la suite du moule sous vide. - la figure 4 représente l'intersection de coin de deux poutres de renforcement péri- phériques servant dans la palette de la figure 1. - la figure 4A représente la mOrne structure que la figure 4 après le refroidissement de la palette à la suite du moulage sous vide. - la figure 5 représente une partie d'une section de panneau de renBcrcement entourée d'une feuille de matière thermoplastique, telle qu'elle apparaitrait à ;'état chauffé. - la figure SA représente la mOrne structure que la figure 5 après refroidissement. - la figure 6 représente le coin extérieur d'un organe de renforcement, tel que la feuille de matière plastique et l'organe de renforcement se présenterait à l'état chauffé. - la figure 6A représente la structure de la figure 6 après abaissement de la température. - la figure 7 est un dessin montrant un organe de renforcement muni de parties en creux et de parties en relief, dirigées axialement par rapport à l'axe principal de l'organe et ayant une touille de gainage de matière thermoplastique, l'ensemble étant montré à l'état chauffé. - La figure 7A représente la mme structure que la figure 7 après refroidissement de la matière thermoplastique. - la figure 8 représente un organe de renforcement de structure arrondie suivant la coupe transversale, avec des cavités périphériques ou des ondulations, la feuille de matière thermoplastique s'adaptant à la surface de l'organe de renforcement, lorsque le matériau est à la température de moulage. - la figure SA est un dessin montrant la position relative de la feuille de matière thermoplastique et de l'organe de renforcement de la figure 8 après abaissement de la température. - la figure 9 est une coupe selon la ligne 9-9 de la figure 8. Selon la figure 1, la référence 10 se rapporte globalement à une palette selon l invention. La palette se-compose d'une feuille thermoplastique 14 supérieure, formant le plateau rectangulaire recevant la charge. Ia feuille 14 correspond à la feuille inférieure ou peau 12 comme le montre la figure 2. Trois poutres tubulaires de renforcement horizontales sont représentées à la figure 1. Ces poutres portent les références 162 18 20. Les poutres coupent deux poutres latérales verticales 22 et 24. Les poutres 22, 16, 24 et 20 sont réparties autour de la périphérie des feuilles de matière synthétique et la poutre 18 forme une entretoise reliant les régions intermédiaires des poutres latérales 22 et 24. Le cas échéant, les régions intermédiaires portant glebalement les références 26 et 28, peuvent comporter des nervures de renforcement et des organes d'écartement. La région intermédiaire de l'une de ces poutres, représentées à la figure 1, ressort le mieux de la figure 2. Selon cette figure 2, la poutre tubulaire, a une forme correspondant à la référence 30. La poutre 30 peut être en métal ou en tout autre matériau en fonction des buts recherchés. La poutre 30 est entourée d'une feuille 32 qui peut titre du carton ondulé ou analogue. La feuille 32 et la poutre 30 sont enfermées dans des feuilles de matière synthétique 12 et 14, au cours du moulage thermoplastique. Lorsque les feuilles 14 et 12 se refroidissent à la suite du moulage, il en résulte un retrait important. La feuille 32 offre une souplesse suffisante pour diminuer les contraintes résiduaires de la feuille de matière synthétique, telles qu'elles efisteraient au cas contraire. le degré de retrait qui existe dans la matière synthétique par rapport aux éléments sans retrait, dépend de la matière synthétique particulière utilisée ainsi que des dimensions de la palette ou du panneau lui-mEme. Â la figure 3, on a représenté une coupe transversale de l'intersection de la poutre 18 et de la poutre latérale périphérique 24. La poutre latérale 24 comporte un orifice recevant l'extrémité droite de la poutre tubulaire 34. L'orifice de la poutre tubulaire 36 pour la poutre latérale 24 est suffisaninient grand pour permettre la pénètration de la partie de poutre 34, librement sans difficulté.La partie de poutre 34 est entourée par la feuille souple comme décrit ci-dessus.- De la mOrne façon, l'organe en forme de boite 36 de la poutre latérale est entouré par une feuille 40, qui comprend également du carton ondulé ou du papier permettant de retrait0 Les deux inserts de poutre 34 et 36 sont entourés d'une gaine de matière syn- thétique. Après le refroidissement du panneau ou de la palette, les inserts de poutre 34 et 36 viennent dans la position relative représentée à la figure 3A qui comporte les mimes références numériques à la figure 3, avec toutefois un prime. Il est à remarquer que l'extrémité de l'insert de poutre 34' pénètre dans la cavité occupée par l'insert 36t et que la feuille 38' se comprime à l'inter section des deux inserts de poutre 34t et 36'. Le jeu ainsi offert par la feuille 38' réduit les contraintes résultantes dans la gaine de matière synthétique. Â la figure 4, on a représenté l'intersection des extrémités de la poutre latérale 24 et de la poutre d'extrémité 20. La poutre d'extrémité 20 compo te un insert de poutre 42 en forme de tube que lloa glisse dans l'extrémité ouverte de l'insert de poutre 36 en forme de boite. Lorsque la matière synthétique qui entoure la pou tre est à haute température, pendant le moulage thermoplas tique, une faible partie seulement des extrémités des inserts de poutre én forme de boite 36 et 42 se recouvre. Le degré de recouvrement augmente cependant à mesure que la palette refroidit. La position des inserts, qui résulte du retrait correspond aux dispositions représentées à la figure 4A. Ta feuille qui entoure l'insert de poutre 42 en forme de boite est représentée par la référence 44. Comme indiqué à la figure 4lui, la feuille 44 est comprimée au coin d'inter section des inserts de poutre 36 et 42 en forme de boite; Le panneau ou la palette selon l'invention, comportant de façon gainée des éléments de poutre de renforcement, réduit à un niveau acceptable les contraintes re'siduaires en un pcint quelconque de la matière synthétique. Dans le cadre de cette réalisation, on peut diminuer l'épaisseur de la matière synthétique et ré duire à la fois le poids et le coftw en compensant le poids et le coft de l'insert de structure, lui-mme. La figure 5 représente un exemple de jeu localisé qui ne concerne pas la caractéristi que de jeu interstitiel representée aux figures 1 à 4Â, avec une feuille intermédiaire écrasée dans la région de la defor- mation pour éviter des contraintes localisées trop importan- tes. La coupe transversale de la figure 5 représente une section de poutre 50 et une feuille thermoplastique de gainage 52. La figure 5 montre la position relative de la feuille pendant le formage ou moulage à température élevée. La feuille prend la forme générale de la section de la poutre . Lors du refroidissement de la matière thermoplastique, la feuille subit un retrait et elle se tend comme représenté en 52' à la figure 5A. Si cette tension ne pouvait se fairet il en résulterait des contraintes résiduaires dans la région du coin rentrant. Â la figure 6, on a représenté le jeu localisé que l'on peut avoir au niveau d'un coin extérieur. L' organe de renforcement représenté à la figure 6, est prévu au coin en forme de rainure de l'élément 56 en formant une rainure 58. Dans la rainure 58 on a un organe déformable 60 qui peut être en un matériau quelconque adéquat. La feuille thermoplastique 62 se forme sur le coin et entoure le matériau 60. Pendant le moulage de la matière thermoplastique à haute température, à mesure que la matière se refroidit, elle s'adapte étroitement à la forme de 1' organe de renforcement comme représenté en 62' à la figure 6A. L'organe déformable référencé 60' à la figure 6A réduit à un niveau acceptable toute contrainte localisée de la matière thermoplastique. Aux figures 7, 7A, 8 et 88, On a représenté deux types de jeux intégrés. Â la figure 7, l'organe de renforcement 64 comporte des cavités ou ondulations longitudinales, prévues dans la direction de l'axe de organe 64. Autour de la surface ondulée ou à cavités de l'organe 64, on dispose une feuille de matière thermoplastique 66. Lorsque le matériau est chauffé, comme cela se produit pendant le thermoformage, il s'adapte à la forme générale de la surface.Lorsque la température diminue après le formage, le matériau thermoplastique se rétracte comme représenté en 661 et ce matériau se sépare au niveau des cavités intermédiaires en évitant ainsi le développement de contraintes internes dans le matériau. Fn autre exemple d'un tel nJeu integréw s'obtient pour des ondulations dans la direction périphérique comme représenté à la figure 8. D'or- gane de renforcement de la figure 8 porte la référence 68. Cet organe comporte des onduLations dirigées dans la direction périphérique comme indiqué en 70. La matière thermoplastique 72 s 'adapte aux ondulations périphériques lors du chauffage pendant le formage. Ba matière thermoplastique se sépare comme indiqué en 72' lors du refrcidissement. Comme précédemment, on peut appliquer un matériau formant écran, sur les organes, dans des zones localisées dans lesquelles on souhaite une séparation. Toute forme ou structure de palettes ou de panneaux peut comporter un ou plusieurs types différents de poutres ou de coins et un ou plusieurs types de "jeux" autres que les trois types décrits. Le mode de réalisation de la figure 6 comporte deux jeux interstitiels et un jeu localisé. Si la poutre ou organe de renforcement de la figure 6 est formé de façon à servir d'organe de renforcement principal tel que représenté à la figure 8, l'or- gane de renforcement 56 de la figure 6 peut se caractériser également par le Jeu intégré avec décalage relatif de la matière plastique par rapport à 1 'organe de renforcement, suivant toute la dimension principale de 1' organe de renfor cement, gluttt qu t avec une certaine localisation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à tartir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVNDI CÂTI ONS 10) Structure en matière synthétique renforcée caractérisée en ce qu'elle se compose de deux feuilles thermoplastiques juxtaposées de façon à se correspondre, les bords des feuilles étant réunis l'un à l'autre pour former une cavité, des inserts de structure ayant des extrémités dans ces cavités, étant encapsulés dans ces feuilles, ces inserts étant des poutres de renforcement en matière rigide, ainsi que des moyens de compression pour séparer les feuilles du matériau rigide et permettre un mouvement relatif des feuilles par rapport à ce matériau rigide, à l'extrémité des inserts pour éviter les contraintes intsrnes des feuilles résultants de variations différentielles de dimension du matériau plastique des feuilles et du matériau rigide des inserts par suite de variations de température. 20) Structure selon la revendication i, caractérisée en ee que le moyen de compression se compose d'une feuille compressible entourant les poutres, cette feuille étant enserrée entre le matériau de gainage et le matériau rigide des poutres. 30) Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les poutres de renforcement sont disposées à la périphérie des feuilles, ces poutres ayant des extrémités cotncidanteg qui se coupent, le matériau rigide d'une pcutre au bord des feuilles venant dans la poutre rigide adjacente du bord adjacent des feuilles, ces poutres rigides pouvant se déplacer 1 'une par rapport à l'autre, par suite du retrait du matériau plastique résultant d'une variation de température. 40) Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que les poutres comportent une poutre intermédiaire reliant les parties intermé diaires de deux poutres périphériques opposées, de façon à augmenter la rigidité du panneau au niveau de la surface de support intermédiaire de la charge. 50) Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que les extrémités de la poutre intermédiaire coupent les parties intermédiaires des poutres opposées, ces poutres opposées comportant des orifices recevant les extrémités de la outre intermédiaire, les e tré- mités de cette poutre intermédiaire recouvrant les parties intermédiaires des poutres opposées, pour que le déplacement relatif entre ces poutres, corresponde aux variations de dimension de la matière plastique, résultant de variations de température. 60) Structure selon la revendication I, caractérisée en ce que les inserts forment un coin intérieur et l'une des feuilles s'adapte au contour du coin intérieur lorsque la feuille est chauffée, cette feuille se séparant de organe de renforcement dans la zone du coin, à mesure qu'elle se rétracte pendant le refroidissement. 70) Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que 1 organe de renforcement comprend une ou plusieurs cavités, étendant dans une di- rection caractéristique prédéterminée, l'une des euilles s'adaptant à la forme des cavités pendant le formage à chaud et se séparant de organe de renforcement au niveau des cavités, lors du refroidissement, pour éviter les contraintes internes de la matière thermoplastique. 80) Panneau de matière synthétique renforcée selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce qu'il se compose de deux feuilles thermoplastiques, thermoformées, juxtaposées de façon à coin cider, des parties de feuille étant réunies l'une à l'autre pour former une cavité interne recevant des inserts de structure entourés par ces feuilles, ces inserts étant formés d'un matériau rigide, et un matériau non rigide permettant un jeu, étant placi entre au mcins l'une des feuilles et le ma tériau rigide, le matériau non rigide étant enserré entre le matériau formant l'enveloppe et le matériau rigide, pour présenter du jeu résultant des variations différentielles de dimension du matériau plastique et du matériau rigide lors de variations de température.