Brevet FR2711622A1 — publié le 19950505

L'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de protection contre les chocs pour un objet de forme quelconque, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. L'invention concerne également de tels éléments de protection contre les chocs. On connaît déjà dans l'état de la technique de noibreuz produits permettant la protection contre les chocs. On peut notassent citer les feuilles de carton ondulé qui sont réalisées par calandrage. Le carton ondulé assure une protection efficace contre les chocs mais il ne peut pas facilement être adapté à des objets de forme quelconque. On connaît également des emballages de produits agroalimentaires réalisés en pâte à papier, tels que des boîtes à oeuf s. Cependant, les procédés de fabrication de tels emballages sont relativement complexes. On peut notamment se référer aux brevets U8-A-1,697,24o, GB-1,137,131 et FR-A-1,399 753. Tous ces procédés nécessitent une roue porte-moules. Du fait de leur rotation, les machines sont complexes, en particulier en ce qui concerne les systoles d'alimentation. De plus, le changement des moules sur la roue est une opération relativement longue. Ces emballages sont asses rigides, ils ne peuvent donc pas s'adapter à des objets de forie quelconque. Pour chaque produit de forte donnée, un outillage spécifique doit être conçu. Ces outillages sont de réalisation complexe, ce qui entraîne un coat et un temps de fabrication considérables. On connaît aussi des éléments de protection constitués soit d'une mousse alvéolaire, soit encore d'un matériau plastique en plaque souple, emprisonnant des bulles d'air. Ces éléments de protection présentent l'avantage d'être facilement adaptables à la forme de l'objet à protéger. Cependant, ces éléments présentent des inconvénients en terses de recyclage. En effet, ces éléments de protection en ntiêre plastique, doivent le plus souvent être contrecollés sur un support réalisé en une matière différente, notamment en carton, pour leur donner résistance et rigidité. Il est alors difficile de recycler les produits utilisés, la séparation entre le matériau plastique et le matériau en papier étant difficile, voire impossible. Ces matériaux de protection classiques nécessitent de plus l'utilisation massive de entière plastique et constituent des déchets polluants. L'invention a donc pour objet de résoudre les problèmes posés par les produits de l'état de la technique en proposant un procédé de fabrication d'un élément de protection contre les chocs, pour un objet de forme quelconque, ledit procédé étant d'une mise en oeuvre simplifiée et utilisant un moule de fabrication rapide et peu conteuse. Ce procédé permet d'obtenir un élément de protection s'adaptant facilement à la forme de l'objet à protéger ou étant déjà adapté à la forme de cet objet, cet élément étant de plus recyclable. Le procédé selon l'invention permet de fabriquer des éléments de protection en pâte à papier ou assimilable qui sont destinés à entourer l'objet à protéger en assurant un contact par points. Dans l'ensemble de la description, on entend par "contact par points", un contact qui n'est pas réalisé sur toute la surface de l'objet mais seulement sur des surfaces de taille très inférieure à la surface totale de l'objet. Le procédé comprend - une étape de mise en forme dans laquelle on applique de la pâte à papier dans un moule, à la forme dudit élément de protection et présentant une structure alvéolaire, et on maintient, à température ambiante, une surpression du côté extérieur du moule par rapport à la partie active du moule, - une étape de séchage, dans laquelle on apporte de la chaleur à l'élément préalablement conforts dans le moule et on maintient une dépression du côté extérieur du moule par rapport à la partie active du moule, pendant les deux étapes, le moule est fixe et sensiblement horizontal, et la partie active du moule dirigée vers le haut. Dans un premier mode de mise en oeuvre, la partie active du moule a la forme d'une plaque. Le procédé permet ainsi d'obtenir un élément de protection qui est mis en forme autour de l'objet à protéger, lors de son utilisation. Dans un deuxième mode de mise en oeuvre, la partie active du moule a la forme de la paroi interne d'un composant dudit élément de protection, ladite paroi interne présentant un relief sensiblement inverse de celui de la partie de l'objet que le composant est destiné à protéger, ledit composant étant destiné à coopérer avec au moins un autre composant pour former ledit élément de protection. Le procédé permet alors d'obtenir un élément de protection qui s'adapte à la forme de l'objet à protéger, lorsque les différents composants coopèrent les uns avec les autres. Dans un mode particulier de mise en oeuvre, lesdits composants de l'élément de protection sont réalisés en une seule pièce, avec un moule unique. Dans un mode préféré, le procédé est mis en oeuvre de façon continue. Ceci est particulièrement intéressant pour la fabrication d'éléments de protection en forme de plaque. De façon avantageuse, l'intensité de la surpression maintenue pendant l'étape de mise en forme est choisie de façon à obtenir une couche sensiblement homogène et uniforme de pâte à papier sur la partie active du moule. Selon un premier mode de mise en oeuvre, pendant l'étape de séchage, on apporte de la chaleur à l'élément de protection par rayonnement infra-rouge, produisant une température comprise notamment entre 100 C et 2900C. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, pendant l'étape de séchage, on apporte de la chaleur à l'élément de protection en chauffant des gaz qui sont aspirés au travers de l'élément du fait de la dépression, lesdits gas chauds étant à une température comprise notamment entre 100 C et 290"C. Le choix de cette gamme de température permet d'assurer un séchage de l'élément de protection le plus court et le plus complet possible. Ainsi, l'ensemble des étapes du procédé de fabrication se fait jusqu'au démoulage de la pièce moulée et séchée, à l'aide du même outillage pour le moulage, ou conformation, et le séchage. Dans le but de limiter les manipulations et de s'adapter à toutes les formes de pièces, l'élément de protection à papier est dégagé du moule par injection d'air comprimé à travers le moule, apures le séchage. En variante, et afin de réaliser des économies de coût, de maintenance et de manipulation pour les éléments, lesdits éléments peuvent, notamment lorsqu'ils sont de grandes dimensions, être démoulés au moyen d'un dispositif d'aspiration à ventouse, ce qui permet éventuellement d'utiliser la même source d'aspiration que pour les autres étapes du procédé. L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon l'invention, le moule est réalisé en un matériau poreux et non hydrophile. De façon préférée, le matériau résiste aux chocs thermiques dûs aux passages de vapeur lorsque le séchage est obtenu par aspiration de gaz chauds de façon à ce que la durée de vie du moule soit relativement longue. Dans le même but, on choisit de préférence un matériau qui ne s'oxyde pas. Ce matériau peut être composite. L'invention a enfin pour objet un élément de protection contre les chocs pour un objet de forme quelconque, cet élément présentant l'avantage de s'adapter ou d'être déjà adapté à la forme de l'objet et d'être totalement recyclable. Ainsi, l'élément de protection contre les chocs est réalisé en pâte à papier ou assimilable et présente avec ledit objet une face de contact de structure alvéolaire, laquelle assure un contact par points entre ledit objet et ledit élément lorsque celui-ci entoure ledit objet. Dans une variante de réalisation, ledit élément a la forme d'une feuille présentant une structure alvéolaire laquelle est, lors de son utilisation, mise en forme autour dudit objet à protéger. Dans une autre variante de réalisation, ledit élément est constitué d'au moins deux composants, la paroi interne de chaque composant comportant un relief sensiblement inverse de celui de la partie de l'objet que le composant est destiné à protéger, lesdits composants étant destinés à coopérer les uns avec les autres pour ménager une cavité centrale correspondant sensiblement aux dimensions de l'objet à protéger, les parois de ladite cavité présentant une structure alvéolaire. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits composants constituent une seule pièce. De façon préférée, ladite structure alvéolaire est constituée d'une succession de motifs, tels qu'un cône ou une demi-sphère, éventuellement tronqués. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - les figures 2a et 2b représentent un premier motif de structure alvéolaire pour un élément de protection selon l'invention, en vue de côté et de dessus, - les figures 3a et 3b représentent un deuxième motif, en vue de côté et de dessus, - les figures 4a et 4b représentent un troisième motif, en vue de côté et de dessus et - les figures 5 à 8 représentent, vus en coupe, des exemples de motifs de structure alvéolaire pour des éléments de protection selon l'invention. La figure 1 représente un exemple de dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'éléments de protection contre les chocs. Ce dispositif comprend essentiellement un moule 1, placé sur un support 2 fixe. Le moule est disposé de façon sensiblement horizontale, la partie active 3 du moule étant dirigée vers le haut. Dans l'exemple illustré à la figure 1, la partie active 3 du moule présente la forme d'une plaque. Le moule 1 n'est pas nécessairement fixe, il peut également être disposé sur un système tel qu'un convoyeur, assurant sa translation dans un plan sensiblement horizontal. Un tel dispositif est utilisé lorsqu'on souhaite mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, de façon continue. Le moule 1 est réalisé dans un matériau poreux aux gaz. De plus, la partie active 3 du moule présente une structure alvéolaire qui est constituée d'une succession de motifs, chaque motif ayant ici sensiblement la forme d'une demi-sphère. En référence aux autres figures, d'autres exemples de structure alvéolaire seront décrits. Le procédé de fabrication d'un élément de protection comprend une étape de mise en forme puis une étape de séchage. L'étape de mise en forme consiste - à appliquer, manuellement ou par des moyens automatiques, une quantité appropriée de pâte à papier dans le moule 1, - à maintenir, à température ambiante, une surpression du côté extérieur du moule 1 par rapport à la partie active 3 du moule. L'intensité de cette surpression est choisie de façon à éviter que la pâte à papier ne se dépose dans les zones 6 les moins épaisses du moule, du fait de la gravité, et pour ainsi maintenir une couche uniforme et homogène de pâte à papier sur toute la partie active 3 du moule. L'étape de séchage consiste quant à elle - à établir une dépression du côté extérieur 5 du moule par rapport à la partie active 3 du moule, - à apporter de la chaleur à l'élément 4 préalablement conformé dans le moule. Cette dépression peut par exemple être obtenue au moyen d'une pompe à vide et d'un conduit débouchant à l'arrière du moule 1. Ces dispositifs ne sont pas illustrés sur la figure 1. De plus, la chaleur peut être apportée à la pièce par rayonnement infra-rouge, produisant notamment une température comprise entre 100 et 2900C. On peut déterminer de façon appropriée la valeur du rayonnement pour que la pièce soit chauffée sans que le moule ne le soit. Ceci permet de le protéger efficacement contre les chocs thermiques. On peut également sécher l'élément 4 dans le moule 1 en aspirant des gaz chauds 7, à travers l'élément 4 et le moule 1, le flux de gaz étant dirigé du haut vers le bas du moule, comme illustré par la figure 1. Cette aspiration de gaz chauds peut par exemple être obtenue au moyen d'un dispositif de chauffage placé au-dessus du moule et chauffant des gaz qui sont aspirés du fait de la dépression. Un tel dispositif n'est pas représenté sur la figure 1. Les gaz utilisés sont de préférence constitués par de l'air ambiant. Ainsi, le dispositif de chauffage chauffe l'air jusqu'à une température comprise de préférence entre 1000 et 290"C et l'air chaud 7 est mis en mouvement au travers du moule 1 et de l'élément 4, conformé dans le moule, grâce à ladite pompe montée à l'extrémité du conduit d'aspiration. Ceci permet de sécher l'élément 4 conformé qui est encore dans le moule. Du fait de la dépression, la pâte à papier vient se fixer dans le moule. En effet, le moule n'est pas hermétique à la pression mais il est étanche à la pâte à papier qui ne peut donc pas être entraînée plus loin par la dépression. La pâte à papier prend ainsi la forme imposée par le moule, tout en étant séchée du fait de la température du rayonnement ou de l'air aspiré. Enfin, l'élément 4 est démoulé. Ceci peut être obtenu par une distribution d'air comprimé, cet air comprimé circulant de la même manière que l'air aspiré par la pompe mais en sens opposé, et expulsant l'élément 4 du moule 1 Le démoulage peut également être obtenu par un dispositif d'aspiration par ventouse qui est placé au moins sur la face interne 8 de l'élément 4 et par déplacement de la ou les ventouses sur ladite pièce. De préférence, le moule 1 est réalisé en un matériau non hydrophile. Il est soumis à des chocs thermiques importants lorsque le séchage est assuré par aspiration de gaz chauds. Pour accroître sa durée de vie, il est donc préférable de le réaliser en un matériau résistant aux chocs thermiques. Dans le même but, ce matériau ne s'oxyde pas. De préférence, le moule 1 peut être constitué en un matériau composite pour pouvoir être rapidement réalisé. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est très simplifié par rapport aux dispositifs connus, notamment pour la réalisation de boîtes à oeufs. En particulier, le moule peut être réalisé rapidement et à coût faible et il peut également être changé très rapidement. Le moule étant disposé de sorte que sa partie active 3 soit dirigée vers le haut, l'intensité de l'aspiration de gaz établie pendant l'étape de séchage est très inférieure à celle qui est nécessaire dans les systèmes pour la fabrication de boîtes à oeufs, lesquels comprennent une roue porte-moules tournante et n'utilisent pas la gravité. L'élément de protection qui est obtenu après démoulage constitue une feuille relativement souple. Il peut donc être facilement mis en forme autour de l'objet que l'on souhaite protéger contre les chocs. De plus, la structure alvéolaire que présente la face interne 8 de l'élément de protection assure un contact par points avec l'objet à protéger et ainsi une protection efficace contre les chocs. Des variantes de structure alvéolaires seront décrites en référence aux autres figures. Cet élément 4 est constitué uniquement en pâte à papier ou assimilable et il est donc facilement recyclable. Ainsi, non seulement cet élément de protection ne nécessite pas l'utilisation de matière plastique mais il permet encore d'utiliser des papiers composites, provenant notamment de la récupération de vieux papiers. Le procédé de fabrication selon l'invention a été décrit au regard d'un dispositif permettant d'obtenir un élément de protection en forme de feuille, cet élément étant ensuite mis en forme autour de l'objet à protéger, lors de son utilisation. On peut également envisager de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention pour réaliser un élément de protection dont la forme est préalablement adaptée à celle de l'objet à protéger. Dans ce cas, l'élément de protection est constitué d'au moins deux composants pouvant coopérer les uns avec les autres en ménageant une cavité centrale. La paroi interne de chaque composant comporte un relief sensiblement inverse de celui de la partie de l'objet que le composant est destiné à protéger et au regard de laquelle il est destiné à être placé. La forme des composants est déterminée de façon à ce que cette cavité corresponde sensiblement aux dimensions de l'objet à protéger. Les parois de la cavité présentent une structure alvéolaire qui se trouve en contact avec l'objet à protéger, lorsque les composants de l'élément de protection coopèrent les uns avec les autres. Ces composants peuvent notamment s'emboîter les uns dans les autres. De tels éléments de protection peuvent être conçus pour des produits quelconques, tels que des appareils photographiques ou des objets décoratifs. Chaque composant d'un élément de protection de ce type est obtenu à partir d'un moule dont la partie active a la forme de la paroi interne du composant. L'élément de protection peut également être réalisé en une seule pièce, les deux composants étant par exemple articulés l'un par rapport à l'autre. Un seul moule est alors nécessaire. La fabrication de tels éléments de protection, en feuille ou préformé, est relativement simple et peu coûteuse dans la mesure où la fabrication de moules correspondants entraîne des frais relativement peu importants par rapport à des moules classiques. Comme cela a été indiqué plus haut, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de façon continue, ce qui permet de diminuer encore le coût de fabrication des éléments de protection. En référence aux autres figures, vont être décrits des exemples de motifs de structures alvéolaires pour des éléments de protection selon l'invention. Comme illustré sur les figures 2a et 2b, ce motif peut être constitué d'un cône, le contact entre l'élément de protection et l'objet à protéger étant alors sensiblement ponctuel. Ce motif peut également être constitué par un cône tronqué, comme le montrent les figures 3a et 3b. Le contact avec les éléments à protéger est alors assuré par des surfaces 10. Les figures 4a et 4b montrent un motif ayant la forme d'un cône présentant des arêtes 17, le contact entre l'élément de protection et l'objet à protéger étant réalisé par des surfaces 11, de section sensiblement carrée. Comme le montre la figure 1, le motif peut être constitué par un élément de forme sensiblement semisphérique. En référence à la figure 5, cet élément peut être légèrement tronqué, le contact avec l'élément à protéger s'effectuant par l'intermédiaire de surfaces 12. En référence à la figure 6, le motif peut être constitué par une protubérance en forme de pain de sucre, le contact s'effectue alors suivant des lignes. Le motif peut aussi peut être constitué d'une protubérance présentant une légère dépression centrale 15, comme illustré à la figure 7. Les reliefs 13 et 14, de part et d'autre de la dépression 15, assurent le contact avec le produit à protéger. En référence maintenant à la figure 8, le motif peut être constitué par une protubérance de section sensiblement carrée, le contact avec le produit à protéger étant assuré par l'intermédiaire de surfaces 16. Ces différents exemples de motifs de structures alvéolaires pour un élément de protection selon l'invention illustrent la nature du contact entre l'élément de protection et le produit à protéger contre les chocs, ce contact ayant été défini comme un "contact par points". Comme cela a été précédemment expliqué, ce contact est effectivement sensiblement ponctuel ; il peut aussi être réalisé par l'intermédiaire de surfaces de taille réduite par rapport à la surface totale de l'objet à protéger. Les exemples qui viennent d'être illustrés ne sont en aucune façon limitatifs, et l'on peut envisager toutes sortes de formes pouvant assurer un "contact par points". Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATION8 1. Procédé de fabrication d'un élément de protection contre les chocs pour un objet de forme quelconque, ledit élément étant réalisé en pâte à papier ou assimilable et destiné à entourer ledit objet en assurant un contact par points, ledit procédé comprenant - une étape de mise en forme dans laquelle on applique de la pâte à papier dans un moule (1), à la forme dudit élément de protection (4) et présentant une structure alvéolaire, et on maintient, à température ambiante, une surpression du côté extérieur (5) du moule (1) par rapport à la partie active (3) du moule (1), - une étape de séchage, dans laquelle on apporte de la chaleur à l'élément (4) préalablement conformé dans le moule (1) et on maintient une dépression du côté extérieur (5) du moule (1) par rapport à la partie active (3) du moule, pendant les deux étapes, le moule est sensiblement horizontal et la partie active (3) du moule dirigée vers le haut. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie active (3) dudit moule a la forme d'une plaque. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie active (3) dudit moule a la forme de la paroi interne d'un composant dudit élément de protection, ladite paroi interne présentant un relief sensiblement inverse de celui de la partie de l'objet que le composé est destiné à protéger et ledit composant étant destiné coopérer avec au moins un autre composant pour former ledit élément de protection. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits composants sont réalisés en une seule piece, avec un moule unique. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de façon continue. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'intensité de la surpression maintenue pendant l'étape de mise en forme est choisie de façon à obtenir une couche sensiblement homogène et uniforme de pâte à papier sur la partie active (3) du moule (1). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pendant l'étape de séchage, on apporte de la chaleur à l'élément de protection (4) par rayonnement infra-rouge, produisant une température comprise notamment entre 1000 et 2900C. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pendant l'étape de séchage, on apporte de la chaleur à l'élément de protection (4) en chauffant des gaz (7) qui sont aspirés au travers de l'élément du fait de la dépression, lesdits gaz chauds (7) étant à une température comprise notamment entre 100 C et 2900C. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'après l'étape de séchage, l'élément (4) est dégagé du moule (1) par injection d'air comprimé à travers le moule, ou au moyen d'un dispositif d'aspiration à ventouse. lo. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant un moule, caractérisé en ce que ledit moule (1) est réalisé dans un matériau poreux non hydrophile. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en que ledit matériau résiste aux chocs thermiques et ne s'oxyde pas. 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que ledit matériau est composite. 13. Elément de protection contre les chocs pour un objet de forme quelconque, ledit élément étant réalisé en pâte à papier ou assimilable et présentant avec ledit objet une face (8) de contact de structure alvéolaire, laquelle assure un contact par points entre ledit objet et ledit élément lorsque celui-ci entoure ledit objet. 14. Blément de protection selon la revendication 13 caractérisé en que ledit élément a la forme d'une feuille présentant une structure alvéolaire laquelle est, lors de son utilisation, mise en forme autour dudit objet à protéger. 15. Elément de protection selon la revendication 13, caractérisé en que ledit élément est constitué d'au moins deux composants, la paroi interne de chaque composant comportant un relief sensiblement inverse de celui de la partie de l'objet que le composant est destiné à protéger, lesdits composants étant destinés à coopérer les uns avec les autres pour ménager une cavité centrale correspondant sensiblement aux dimensions de l'objet à protéger, les parois de ladite cavité présentant une structure alvéolaire. 16. Elément de protection selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits composants constituent une seule pièce. 17. Elément de protection selon l'une des revendications 13 à 16 caractérisé en ce que ladite structure alvéolaire est constituée d'une succession de motifs, tels qu'un cône ou une demi-sphère, éventuellement tronqués.