Brevet FR2718414A1 — publié le 19951013

PROCEDE OPTIMISE DE SUREMBALLAGE ET DE TRANSPORT D'UNE CHARGE SUREMBALLEE La présente invention se rapporte principalement à un procédé optimisé de suremballage d'une charge, notamment palettisée et au transport de la charge suremballée par ledit procédé. Une technique de banderolage hélicoïdal aujourd'hui pratiquement abandonnée assurait l'étirage d'un film directement sur une charge palettisée formant un parallélépipède rectangle. Le film était disposé sur une bobine d'axe vertical équipée d'un frein. L'on fixait tout d'abord une extrémité du film sur la charge que l'on faisait ensuite tourner autour d'un axe vertical. Le freinage de la bobine assurait l'étirement du film à la valeur désirée. Malheureusement, la charge n'étant pas cylindrique mais formant généralement un parallélépipède rectangle, la distance radiale à recouvrir avec le film varie avec l'angle et une rotation à vitesse angulaire constante de la charge associée à une force de freinage constante n'assurent pas un allongement uniforme du film. De plus, le film étirable subit une relaxation qui conduit, lors d'une période sensiblement égale à 48 heures, à un relâchement de la force de rappel élastique sensiblement égal à 50 %. Ainsi, avec ce type de machine, l'on était limité à des forces d'étirement susceptibles d'être supportées par la charge avec des forces de rappel élastiques, assurant la cohésion de la charge lors des manutentions et du transport, sensiblement moindre. L'on a donc été conduit à abandonner ce type de machine au profit de machines de banderolage comportant un dispositif de pré-étirage comprenant une pluralité de rouleaux motorisés entraînés à des vitesses périphériques différentes. En sortie des rouleaux du dispositif de pré-étirage, le film était banderole sans tension ou sous une tension mécanique faible sur la charge à suremballer, comme il sera expliqué en référence à la figure 1. Dans la Demande de Brevet N' 92 10254 (publiée sous le N FR 2 695 102), la Demanderesse a décrit un procédé de suremballage d'une charge avec un film étiré au préalable, la dépose du film n'intervenant qu'après un délai de relaxation sous tension mécanique du film. Cette Demande de Brevet indique, comme il sera expliqué en référence à la figure 2, que l'on peut ainsi obtenir un gain au niveau de l'allongement résiduel, après relaxation du film, ce qui permet d'en réduire la consommation. La Demanderesse a depuis lors découvert, comme il sera expliqué en référence à ladite figure 2, qu'une traction ultérieure sur un film préétiré qui s'est relaxé sous tension mécanique de pré-étirage, engendre un allongement inférieur à celui engendré dans les mêmes conditions dans un film identique dont l'étirage a été suivi par une relaxation sous une tension mécanique nettement inférieure à la tension de pré-étirage. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un procédé de suremballage optimisé en fonction des contraintes que la charge devra pouvoir subir, de manière à minimiser la quantité et/ou la qualité du film nécessaire pour garantir la cohésion de la charge. Ces buts sont atteints selon l'invention par un procédé comportant les étapes consistant à: a) déterminer les sollicitations que la charge doit pouvoir supporter et les déformations maximales résultantes acceptables, b) choisir une configuration générale du suremballage en fonction de la charge à suremballer, du mode de transport, de manutention et/ou de stockage de la charge ainsi que des machines de suremballage disponibles, c) déterminer la disposition de film à mettre en oeuvre utilisant la quantité minimale du film pour réaliser le suremballage ayant la configuration déterminée en b) et résistant sans dislocation ni déformation inacceptable aux sollicitations déterminées en a). L'invention a principalement pour objet un procédé de suremballage d'une charge, notamment palettisée, comprenant une étape d'étirage d'un film plastique étirable de suremballage et une étape de dépose de ce film étiré de la charge assurant la cohésion de cette dernière, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: a) déterminer les sollicitations que la charge doit pouvoir supporter et les déformations maximales résultantes acceptables, b) choisir une configuration générale du suremballage en fonction de la charge à suremballer, du mode de transport de manutention et/ou de stockage de la charge ainsi que des machines de suremballage disponibles, c) déterminer la disposition de film à mettre en oeuvre utilisant la quantité minimale du film pour réaliser le suremballage ayant la configuration déterminée à l'étape b) et résistant sans dislocation ni déformation inacceptable aux sollicitations déterminées à l'étape a), d) suremballer la charge avec la disposition du film déterminé à l'étape c). L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que la disposition du film à mettre à oeuvre déterminé à l'étape c) et mis en oeuvre à l'étape d) est un banderolage hélicoïdal avec un film dont la largeur est sensiblement inférieure à la hauteur de la charge. L'invention a également pour objet un procédé de transport d'une charge suremballée, caractérisé en ce qu'il a été suremballé par un procédé selon l'invention, et en ce que l'étape a) tient compte des sollicitations normales d'une telle charge lors du transport envisagé. L'invention a également pour objet un procédé de transport d'une charge suremballée, caractérisé en ce qu'il a été suremballé par un procédé selon l'invention, et en ce que l'étape a) tient compte des sollicitations maximales engendrées dans ce type de charge par ce type de transport. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport routier par camion. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport maritime par bateau. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport aérien par avion. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport ferroviaire par wagon de chemin de fer. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport par engins de 3 0 manutention. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport par chariots élévateurs. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs et sur lesquelles: - la figure 1 est une courbe explicative du comportement d'un film pré-étiré avec relaxation sous contrainte faible après dépose autour d'une charge; - la figure 2 est une courbe explicative du comportement d'un film étiré avec relaxation sous tension mécanique; la figure 3 est un organigramme explicatif du procédé selon la présente invention; - la figure 4 est un organigramme d'un détail de la figure 3. Sur la figure 1, I'on peut voir l'évolution dans le temps de la courbe 1 exprimant la force de rappel exprimée en daN exercée par un film étirable en polyéthylène en fonction de son allongement exprimé en % lors d'un pré-étirage de type connu sensiblement simultané avec le banderolage d'une charge. L'allongement nul correspond au film avant étirement, alors qu'un allongement de 100 % correspond au doublement de la longueur du film. On évite les déchirures du film sur les arêtes vives de la charge et l'écrasement de la charge suremballée par un relâchement du film lors du suremballage, au prix d'une diminution de l'allongement et donc d'une augmentation de la consommation du film. Dans une machine de suremballage classique, I'on diminue sensiblement de 50 % la tension mécanique dans le film en sortie des rouleaux de pré- étirage, cette tension mécanique réduite étant immédiatement appliquée à la charge lors du banderolage. Pratiquement toute la relaxation s'effectuant dans les films banderoles autour de la charge avec une tension mécanique faible est équivalente à la tension mécanique résiduelle après relaxation. Cette tension après relâchement et relaxation correspond sensiblement à la moitié de la tension mécanique nécessaire pour obtenir l'allongement optimal. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, la courbe 1 simplifiée comporte tout d'abord une zone sensiblement linéaire 2 suivie d'une zone arrondie 3, correspondant à un seuil d'écoulement plastique puis s'approche de l'horizontale dans une zone 4 correspondant, par exemple, à un allongement compris entre 100 et %, et à une traction de 10 daN. L'on arrête la traction au point 5 correspondant à 10 daN et à un allongement de 200 %. Un allongement supplémentaire illustré en pointillé en 6 conduirait à une rupture au point 7 correspondant sensiblement à un allongement de 500 % et à une force de 15 à 20 daN. Avec les machines classiques, on relâche le film en 8 avec un retour élastique du film correspondant à une diminution de la tension et de l'allongement jusqu'à ce qu'on atteigne le point 9 correspondant sensiblement à une force de 5 daN et à un allongement de 170 %. Le film pré-étiré est débité à une vitesse légèrement supérieure à celle du banderolage et la relaxation se produit, sous cette tension mécanique réduite de moitié principalement, dans la partie du film situé entre le dispositif de pré-étirage et la charge. Cette force de rappel réduite correspond à la force de rappel résiduelle après relaxation du film. Ainsi, I'on évite de soumettre la charge à suremballer à une force de traction supérieure à celle qui assurera réellement sa cohésion lors des manipulations ultérieures. En 10, l'on a illustré en pointillé une relaxation qui se produirait dans le film si l'on relâchait totalement la tension mécanique. Dans un tel cas, I'allongement résiduel obtenu en 11 serait sensiblement égal à %, c'est-à-dire que la longueur du film aurait été multipliée par un facteur égal à 2,2. La Demanderesse a effectué des mesures illustrées en 12 concemrnant une nouvelle traction sur le film, postérieurement à la relaxation obtenue au point 9. La zone 12 correspond aux sollicitations du film lors des manipulations postérieures aux opérations de suremballage, comme par 2 0 exemple lors des manutentions ou du transport. Par exemple, si l'on soumet le film de suremballage à une force F1 = 10 daN, l'on obtient un allongement supplémentaire du film de suremballage AX1 = 35 % au point P correspondant à une dislocation partielle de la charge. La Demanderesse a découvert, comme l'on peut le voir sur la figure 2, qu'une charge dont la relaxation s'est effectuée sensiblement à la tension nominale de pré-étirage, subit sous une force F1 égale à la force F1 de la figure 1, un allongement supplémentaire AX2 sensiblement égal à la moitié de l'allongement supplémentaire AX1 ou pour un allongement supplémentaire égal à AX1, peut résister, au point 17, à une force F2 sensiblement égale à 2 F1 nettement supérieure à la force Fl. La courbe 13 de la figure 2 comporte des zones 2', 3', 4' et un point 5' équivalent respectivement aux zones 2, 3, 4, et au point 5 de la figure 1. Ensuite, la relaxation correspondant à une descente verticale de la courbe 13 est avantageusement obtenue par le maintien sous tension du film pré- étiré sur un mandrin. La mise en oeuvre d'un film étirable courant en polyéthylène est extrêmement aisée dans la mesure o ce film est légèrement collant, ce qui évite de devoir prendre des précautions particulières lors de la manipulation. Après relaxation 14, I'on se trouve au point 15 correspondant à une force de rappel de 5 daN, moitié moindre à la force de pré-étirage, égale, dans l'exemple illustré, à 10 daN pour un allongement de 200 %, supérieur à l'allongement résiduel obtenu au point 9 de la figure 1 conduisant à une économie de film déjà décrite dans la Demande de Brevet N' 92 10254. La présente invention est par contre basée sur la découverte du comportement du film dans la zone 16 lors d'un étirement postérieur, correspondant par exemple à une force exercée par la charge sur le film, par exemple consécutive à une accélération subie par la charge suremballée lors de son transport. Une telle accélération peut, par exemple, provenir d'un virage brusque ou d'un freinage du moyen de transport, notamment d'un camion ou d'un choc reçu par la charge lors de sa manutention. La découverte du comportement sous une tension supérieure à la tension résiduelle dans le film (5 daN dans l'exemple illustré) permet, selon l'invention, d'optimiser le suremballage et de réaliser ainsi une économie supplémentaire de film et de temps de suremballage. La figure 3 est un organigramme illustrant un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'algorithme des figures 3 et 4 peut être implémenté dans un programme tournant sur un ordinateur indépendant, par exemple sous forme d'un système expert, ou par programmation en langages informatiques traditionnels. De même, les moyens de calcul peuvent être incorporés à une machine de suremballage. Enfin, I'exécution des calculs, directement par un opérateur humain, ne sort pas du cadre de la présente invention. En 18, I'on introduit les caractéristiques de la charge à suremballer. L'on va en 19. En 19, I'on introduit les caractéristiques du film étirable. L'on va en 20. En 20, I'on introduit la valeur de l'allongement supplémentaire maximal toléré du suremballage ainsi que la force que le suremballage doit pouvoir supporter. En variante, ces paramètres sont déterminés à partir des caractéristiques de la charge ainsi que du transport et de manutention que la charge doit pouvoir subir sans dommage. Par exemple, une machine de suremballage intelligente comporte dans un menu des programmes résultats" correspondant, par exemple, au transport par mer, par camion standard, et au transport par camion en environnement sévère. L'on va en 21. En 21, comme il sera expliqué plus en détail en référence à la figure 4, l'on détermine les caractéristiques du suremballage permettant de garantir le respect des paramètres introduits ou déterminés à l'étape 20. L'on va en 22. En 22, I'on assure le suremballage de la charge dans la configuration déterminée en 21. L'on va maintenant expliquer un exemple de détermination 21 de la configuration de suremballage. En 23, l'on choisit les valeurs de départ du suremballage. Par exemple, pour un banderolage hélicoïdal, l'on va choisir un angle (a0 de l'hélicoïde par rapport à l'horizontale et une valeur r0 de recouvrement de deux tours successifs du film. Les valeurs initiales correspondent avantageusement aux valeurs moyennes ou aux valeurs les plus probables. L'on va en 24. 2 0 En 24, I'on vérifie si les paramètres du suremballage permettent d'obtenir les performances indiquées ou calculées à l'étape 20. Si oui, l'on va en 25. Si non, l'on va en 26. En 26, I'on incrémente la quantité de film à mettre en oeuvre. L'on va en 27. En 27, l'on effectue un test analogue au test de l'étape 24. Si non, l'on retourne en 26. Si oui, l'étape 21 est terminée et l'on passe à l'étape de suremballage 22. En 25, l'on diminue d'un incrément la quantité de film à mettre en oeuvre. L'on va en 28. En 28, l'on effectue un test analogue au test de l'étape 24. Si oui, l'on va en 25. Si non, l'on va en 29. En 29, l'on détermine la quantité de film calculée à l'étape 25 lors de l'avant-dernière exécution de la boucle comprenant les étapes 25 et 28. Par exemple, l'on ajoute à la quantité de film l'incrément qui vient d'être soustrait à l'étape 25. L'étape 21 étant terminée, l'on retourne à l'étape 22 de suremballage. La présente invention peut mettre en oeuvre des dispositifs d'étirage préalable de film décrits dans la Demande de Brevet N 92 10254. Dans un tel cas, l'on assure, par exemple, un étirage préalable du film que l'on stocke, sous tension mécanique, sur des bobines qui ne sont utilisées que lorsque le niveau de relaxation désiré a été atteint. Les machines de suremballage sont, dans ce cas, dépourvues de moyens d'étirage, ce qui en diminue la complexité et le prix tout en augmentant leur performance et, notamment, la vitesse de suremballage grâce à un allègement des pièces mobiles qui ne comportent plus les rouleaux de pré-étirage. Cela est particulièrement avantageux dans les cas de machines à charge fixe et à bobines de film tournantes sur un anneau. De même, l'on peut mettre en oeuvre des machines o le banderolage hélicoïdal est assuré par la rotation de la charge. On peut également mettre en oeuvre des machines assurant sensiblement simultanément l'étirage du film et le suremballage de la charge avec ledit film à une tension sensiblement égale à la tension de pré-étirage. Il est évidemment nécessaire que la charge à suremballer puisse supporter une telle tension mécanique. De plus, l'utilisation optimale du film n'est possible, dans le cas de charges formant sensiblement un parallélépipède rectangle, que si l'on assure une tension sensiblement constante dans le film indépendamment de l'angle sous lequel se présente la charge par rapport au film. Cette tension constante est, par exemple, obtenue par une synchronisation de la rotation relative de la charge par rapport à l'axe de la bobine du film avec le déroulement de celui-ci. Lorsque la longueur à couvrir est supérieure, notamment au niveau des arêtes de la charge, le dispositif de synchronisation fournit une quantité supérieure de film. Au contraire, au niveau des faces planes, le dispositif de synchronisation fournit une quantité moindre de film. On met en oeuvre, par exemple, un détecteur tachymétrique entraîné en rotation avec une vitesse de rotation constante par le film à proximité immédiate de la charge par asservissement quasi instantané de la motorisation de la machine de suremballage. L'invention s'applique principalement aux suremballages de charges palettisées, notamment par banderolage. REVENDICATIONS 1. Procédé de suremballage d'une charge, notamment palettisée, comprenant une étape d'étirage d'un film plastique étirable de suremballage et une étape de dépose de ce film étiré de la charge assurant la cohésion de cette dernière, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: a) déterminer les sollicitations que la charge doit pouvoir supporter et les déformations maximales résultantes acceptables, b) choisir une configuration générale du suremballage en fonction de la charge à suremballer, du mode de transport de manutention et/ou de stockage de la charge ainsi que des machines de suremballage disponibles, c) déterminer la disposition de film à mettre en oeuvre utilisant la quantité minimale du film pour réaliser le suremballage ayant la configuration déterminée à l'étape b) et résistant sans dislocation ni déformation inacceptable aux sollicitations déterminées à l'étape a), d) suremballer la charge avec la disposition du film déterminé à l'étape c). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 2 0 disposition du film à mettre à oeuvre déterminé à l'étape c) et mis en oeuvre à l'étape d) est un banderolage hélicoïdal avec un film dont la largeur est sensiblement inférieure à la hauteur de la charge. 3. Procédé de transport d'une charge suremballée, caractérisé en ce qu'il a été suremballé par un procédé selon la revendication 1 ou 2, et en ce que l'étape a) tient compte des sollicitations normales d'une telle charge lors du transport envisagé. 4. Procédé de transport d'une charge suremballée, caractérisé en ce qu'il a été suremballé par un procédé selon la revendication 1 ou 2, et en ce que l'étape a) tient compte des sollicitations maximales engendrées 3 0 dans ce type de charge par ce type de transport. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport routier par camion. 6. Procédé selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport maritime par bateau. l1 7. Procédé selon la revendication 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport aérien par avion. 8. Procédé selon la revendication 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport ferroviaire par wagon de chemin de fer. 9. Procédé selon la revendication 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport par engins de manutention. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le transport comporte une étape de transport par chariots élévateurs.