Brevet FR2541971A1 — publié le 19840907

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 destinéesà recevoir de lourds chargements 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 consiste à armer ces pièces au moyen d'armatures internes en particulier en bois Le bois constitue en effet, s'il est conve- nablement traité un excellent matériau d'armature, à la fois résistant, souple et élastique, léger et relativement peu coû- teux 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'arma- ture, 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 localement par des cavités, découpes, zones rem- plies de matériau compressible et/ou zones de déformation de la paroi plastique au contact de l'armature. 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'inven- tion; 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 corres- pondant à une caisse montée sur semelle en bois; la figure 4, est une vue en coupe verticale faite sensi- blement 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 o la caisse est montée sur une semelle en plastique armée de bois; la figure 6, est une vue en coupe faite sensiblement se- lon 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 V Il-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 fabri- quée 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, or a montré une caisse de forme générale sensiblement parallélépipédique rec- tangle comportant un fond (non visible sur le dessin) et quatre faces latérales 2, 3, 4, 5 La caisse est construite essentielle- ment autour d'une armature en bois ou en une autre matière rigide noyée et protégée dans la matière plastique d'enrobage de la cais- se La structure armée forme ainsi essentiellement une ceinture supérieure dont on a repéré les quatres côtés 6, 7, 8, 9, une cein- ture inférieure dont deux côtés visibles 10, 11 ont été repérés à la figure 1, quatre montants d'angle 12, 13, 14, 15 et quatre mon- tants 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 essen- tielles 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 calui- 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'ar- mature de la ceinture 8, 9 sont placés bout à bout dans l'angle, mais de façon à laisser un petit espace e entrele bout de 29 etlafa- ce de 30 De même, on ménage un espace e' entre le bout de 30 et la face 28 a 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 déforma- tion sans rupture de l'angle en plastique de la caisse sur l'arma- ture 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'in- terposer entre l'armature 30 de ceinture et l'armature 34 vertica- le 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'ar- mature 30, la partie 36 s'interposera entre l'armature 29 et l'ar- mature 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 sur- moulé, 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 man- chon 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 semelleen 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 ' quiprend 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 cais- se 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 semi- rigide 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 che- nal 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'arma- ture, 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 décou- pes 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 pré- vu sous l'armature 29 un coussin par exemple en mousse expansée 64 qui permet le bon positionnement de l'armature 29 dans le che- nal 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 défor- mation analogues aux volumes 66, 67 de la figure 13, mais ces volumes ont été ménagés par diminution locale de 1 épaisseur de l'armature En outre, le couvercle 41 a été déformé de façon à comporter une ondulation centrale 70 (laquelle épouse-une déforma- tion correspondante de l'armature 29) En cas de dilatation de l'armature, l'ondulation 70 peut s'aplatir pour permettre le gon- flement 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 rap- port à ses parois latérales En cas de gonflement du bois, cette paroi amincie pourra s'allonger, réduisant la-contrainte aux an- gles les plus fragiles. Evidemment, les diverses solutions préconisées aux figu- res 8 à 15 peuvent être combinées et adaptées selon lés conforma- tions 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 distan- ce (D, D') de l'arête de l'angle 28 d'environ 15 à 30 min 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 ri- gide 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 sem- blable 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 soudéescomme montré d'un côté en 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 74 a des passages 74 A la figure 17 on aperçoit en 77 des parties arrachées de semelles en bois rappor- tées. Selon les applications il y a lieu de noter que les arma- tures de renforcement pourront être constituées en matières diver- ses telles notamment que bois, aggloméré, profilés métalliques ou plastiques. 41971 REVENDICATIONS 1 Pièce en matière plastique à armature interne en bois telle notamment que caisse ou palette caractérisée en ce qu'en vue d'éviter des fissurations ou ruptures locales de la pièce sous l'effet de dilatations ou gonflements de l'armature ( 29, 30, 34), on prévoit des régions de dilatation pour l'arma- ture convenablement disposées à l'intérieur du volume de matière plastique enrobant l'armature constituées localement par des cavités ( 47, 48; 60, 65-69), découpes 61, 63, zones remplies de matériau compressible ( 32, 64) et/ou zones de dé- formation ( 70, 71) de la paroi plastique au contact de l'arma- ture. 2 Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites cavités ( 60, 66-68) sont ménagées par des chanfreins formés dans des angles ou sur des arêtes ou tranches de l'arma- ture ( 29). 3 Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites découpes ( 61-63) sont formées dans les armatures:( 29) et débouchent sur une tranche de l'armature. 4 Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites cavités sont formées par des élargissements locaux de la matière plastique moulée qui est tenue écartée dans ces ré- gions ( 31,38, 64-65) de l'armature. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites zones de déformation sont formées par des régions non rectilignes ( 70) ondulées ou angulées de la paroi plastique moulée. 6 Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites zones de déformation sont formées par des régions amincies ( 71) de la paroi plastique moulée. 7 Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites zones remplies de matériau compressible ( 32, 64) sont prévues au voisinage d'une tranche de l'armature. 8 Pièce selon l'une des revendications l à 7, caractéri- sée en ce qu'étant constituée par une caisse, ladite caisse comporte à sa base des semelles de renforcement ( 25, 26, 27) qui sont vissées sous les pieds ( 20-24) de ladite caisse dans des régions aménagées avec des régions de dilatation précitées. ( 47, 48). 9 aisse selon la revendication 8, caractérisée en ce 254-1971 que lesdites semelles ( 25-27) étant en bois, les ancrages ( 43) sur la caisse sont reportés vers le fond de la caisse au moyen de passages ( 45) prévus dans les pieds. Caisse selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdites semelles ( 25-27) étant en plastique avantageusement armées en bois, les ancrages sur la caisse sont répartis en plusieurs endroits ( 53) sous les pieds de la caisse. 11 Pièce selon l'une quelconque des revendications précé- dentes caractérisée en ce qu'on ménage sous le fond de la caisse des passages ( 74) dans lesquels on ixère des renforts ( 72, 73) qui ne sont pas soudés sur la partie de fond ( 74 a) du passage ( 74).