Brevet FR2759679A1 — publié le 19980821

PLAQUE ET DISPOSITIF D'EMBALLAGE INCORPORANT LADITE PLAQUE L'invention concerne une plaque constituée de deux couvertures en carton et d'une âme, et plus particulièrement une plaque préparée pour être utilisée dans un dispositif d'emballage. Bien que l'invention ne soit pas limitée à une telle application, elle sera plus particulièrement décrite en référence à l'emballage et la manutention d'articles en verre et plus précisément encore de lentilles optiques, notamment destinées à l'industrie automobile. Un type, relativement récent et en pleine expansion, de projecteurs pour automobile est un projecteur elliptique. L'un des éléments constitutifs de ces projecteurs est une lentille asphérique. Les sociétés en charge de fabriquer les projecteurs automobiles font donc réaliser des lentilles asphériques destinées à ce type d'application qui doivent leur être livrées en quantité relativement importante et sous certaines conditions. Ces conditions de livraison concernent notamment l'emballage qui doit garantir un transport sans aucune dégradation desdites lentilles et ledit emballage pouvant être manipulé aisément par un opérateur sur les chaînes de fabrication des projecteurs automobiles ou blocs optiques. II s'ensuit que concernant ces emballages, il est nécessaire d'obtenir un bon calage des lentilles, un encombrement et un poids limités dudit emballage, tout en optimisant le nombre de lentilles par emballage. De plus, les lentilles doivent pouvoir être sorties de l'emballage sans difficultés particulières. Par ailleurs, notamment du fait de la destination des lentilles pour l'industrie automobile, le coût de l'emballage doit être réduit au maximum. Une première technique d'emballage de lentilles actuellement utilisée consiste à réaliser une structure en polystyrène expansé comportant des emplacements destinés à recevoir les lentilles. Ce type d'emballage permet en adaptant les dimensions des emplacements à celles des lentilles de bien caler ces dernières. Cet emballage permet en outre une bonne protection en cas de chute ou de choc du fait du matériau utilisé. Par contre, la réalisation de ces emballages est onéreuse, notamment car elle nécessite un moule de fabrication lui-même d'un coût de revient très important. De plus, il existe des lentilles de dimensions différentes, ce qui entraîne la nécessité d'emballages différents et en conséquence de plusieurs moules ; au moins un pour chaque dimension de lentilles, y compris pour des séries de lentilles d'un nombre limité pour lesquelles la réalisation d'un moule devient alors économiquement rédhibitoire. Une autre technique consiste à réaliser l'emballage en une matière plastique thermoformée. Ce type d'emballage peut également convenir, il présente les mêmes inconvénients que le précédent et plus particulièrement son coût de fabrication dû à la nécessité de réaliser des moules. II est encore possible de réaliser un emballage pour ces lentilles à l'aide de mousses du type mousse polyuréthane. De tels emballages garantissent une bonne protection des lentilles mais sont également très onéreux. Le matériau, les techniques de fabrication et toujours la nécessité d'adapter l'emballage aux dimensions de la lentille conduisent à des coûts très élevés. Une autre technique déjà utilisée consiste à utiliser des caisses en carton dans lesquelles on insère des croisillons en carton pour maintenir les lentilles. De tels emballages, du fait du choix du matériau et de la simplicité de la réalisation, sont peu onéreux. Par contre, il s'avère que si les lentilles sont bien protégées par exemple contre des chutes, elles ne sont pas suffisamment calées et peuvent bouger dans leur logement ; il apparaît que le frottement de la lentille sur le carton peut conduire à une dégradation de celle-ci et notamment de son état de surface. De plus, la préhension de ces lentilles par un opérateur lorsque celui-ci veut les sortir de leur logement, est très délicate. Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de réaliser des moyens, notamment en vue de l'emballage et de la manutention d'articles tels que des lentilles optiques en verre, peu onéreux et, dans le cas de la réalisation d'un emballage, garantissant une bonne résistance aux chocs et un bon calage des articles. Les inventeurs proposent ainsi une plaque comportant deux couvertures et une âme, des rainures étant présentes sur une face de la plaque et au moins sur l'autre face et perpendiculairement à ces rainures des découpes partielles dans l'épaisseur étant prévues ; par pliage le long des lignes de découpe partielles, la plaque forme au moins une structure en U munie d'un fond et de deux bords latéraux. La plaque ainsi proposée par l'invention permet de créer une structure en U comportant une succession de rainures parallèles, chacune s'étendant du sommet d'un bord jusqu'au sommet de l'autre bord en passant par le fond. Les lentilles optiques, notamment celles destinées à des applications automobiles, comportent au niveau de la périphérie de leur base, une collerette. Les inventeurs proposent ainsi de venir placer les lentilles dans la structure en U , de sorte que les collerettes soient insérées dans les rainures. Les lentilles ainsi disposées sont maintenues en au moins trois points, un sur le fond et un sur chaque bord remontant. Les dimensions des rainures sont donc avantageusement choisies pour correspondre à celles des collerettes en garantissant une tenue de la lentille sans pour autant conduire à un effort trop important pour retirer une lentille de son logement ainsi constitué par la structure en U et une rainure. De préférence, les rainures présentent une largeur de 3 mm et une profondeur de 5 mm. Par ailleurs, la distance entre les rainures est prévue pour qu'il n'y ait pas de contact possible entre deux lentilles positionnées dans des rainures consécutives. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, la plaque comporte au moins une découpe partielle dans l'épaisseur perpendiculaire aux rainures, sur la face comportant les rainures, pour former au moins deux structures en U accolées. Une telle réalisation permet d'obtenir au moins deux rangées de logements tels que définis précédemment, pour recevoir des lentilles. Avantageusement, une découpe partielle dans l'épaisseur correspond à la découpe d'une couverture et de l'âme placée entre les deux couvertures. Selon cette réalisation, il est aisé de former une ligne de pliage correspondant à cette découpe puisque cela revient à plier la couverture non découpée, qui présente une épaisseur très modeste et n'offrant donc aucune résistance. Bien que l'âme puisse être réalisée avec tout type de matériaux, elle est avantageusement constituée d'un intercalaire carton formant une structure alvéolaire du type nid d'abeille. Le choix d'une telle âme permet notamment d'obtenir une plaque présentant une résistance à la compression importante et donc apportant une protection aux lentilles. L'épaisseur de la plaque constituée de son âme et de ses deux couvertures est avantageusement comprise entre 8 et 100 millimètres. Dans le cas d'une âme en carton formant une structure alvéolaire du type nid d'abeilles, il est possible d'obtenir des résistances à la compression comprises entre 3,5 et 4,5 kg/cm2. Les inventeurs proposent encore un dispositif d'emballage et/ou de manutention, notamment pour des lentilles optiques, constitué d'une caisse en carton et d'au moins une plaque telle que définie précédemment, la plaque étant pliée selon les lignes de découpes partielles pour présenter des dimensions sensiblement équivalentes aux dimensions internes de la caisse et étant insérée dans la caisse en carton. Le dispositif d'emballage et/ou de manutention ainsi proposé peut permettre de limiter les coûts, tout en satisfaisant aux propriétés recherchées. Tout d'abord, le choix d'une caisse en carton qui est un élément préexistant pour d'autres applications, permet d'éviter une fabrication spécifique et donc de limiter les coûts. De la même façon, la plaque telle que définie précédemment n'est pas, avant le rainurage et les découpes partielles, une fabrication spécifique. II s'agit de plaques préexistantes habituellement dans d'autres applications, voire dans d'autres types de dispositifs d'emballage. Ces plaques sont donc adaptées pour le dispositif selon l'invention par une série de découpes et de rainurages. Ces différentes étapes intervenant dans la réalisation du dispositif selon l'invention peuvent être réalisées à l'aide d'outils tout-à-fait usuels dans ce type d'industrie et ne conduisent pas, par conséquent, à des coûts trop élevés. De plus, I'adaptation à des lentilles de dimensions différentes consistent simplement à modifier l'emplacement des découpes sur la plaque, ce qui n'entraîne pas de coût supplémentaire. Par ailleurs, la plaque est découpée pour posséder, comme indiqué précédemment, des dimensions après pliage correspondant aux dimensions internes de la caisse en carton. Cela permet d'une part d'optimiser le nombre de lentilles qui pourront être placées dans une caisse et d'autre part, les bords remontants qui sont au contact des côtés de la caisse sont ainsi en appui sur lesdits côtés, ce qui permet de conserver la plaque dans un état plié sans autres contraintes. Un autre avantage du dispositif selon l'invention, notamment dans le cas d'une âme constituée d'un intercalaire formant une structure alvéolaire de type nid d'abeilles, est le choix du carton comme matériau, qui outre son caractère économique, permet de réaliser un dispositif léger. Le choix du carton permet également d'avoir un dispositif entièrement reyclable. Le dispositif selon l'invention est avantageusement réalisé de sorte que les rainures sont sur la face apparente de la plaque, lorsque celle-ci est insérée dans la caisse en carton. De cette façon, il est possible de venir déposer des lentilles dans le dispositif ainsi constitué, celles-ci venant s'insérer dans les rainures et étant ainsi calées selon au moins trois points, comme énoncé précédemment. De même, il est ainsi très facile pour un opérateur de venir prendre une lentille pour la sortir de la caisse, celle-ci n'étant tenue qu'au niveau de la collerette et étant distante des lentilles voisines. Concernant le blocage des lentilles au niveau de leur partie supérieure, celui-ci peut être obtenu simplement par la fermeture du carton, les dimensions de celui-ci étant prévues pour que les rabats viennent en appui sur la partie haute des lentilles. Selon une réalisation préférée de l'invention, le blocage des articles au niveau de leur partie haute est réalisé par un intercalaire plan, avec des dimensions sensiblement équivalentes aux dimensions internes de la caisse, en appui sur lesdites parties hautes des articles et/ou par une seconde plaque, telle que définie précédemment, pliée et venant en appui sur lesdites parties hautes des articles ou sur l'intercalaire plan. La présence d'un élément complémentaire entre la partie haute des articles et les rabats fermant le haut du carton permet de mieux protéger les articles. L'intercalaire plan peut par exemple être constitué d'un intercalaire formant une structure alvéolaire de type nid d'abeilles et garantit alors une bonne résistance à la compression. Dans le cas d'une seconde plaque pliée, telle que celle déjà insérée dans la caisse et supportant les articles, celle-ci peut selon une première variante être placée de façon à ce que ses rainures viennent coiffer la partie haute des articles. Selon une autre variante préférée de l'invention, la seconde plaque pliée, est insérée dans la caisse dans le même sens que la première de façon à autoriser un deuxième niveau de rangées parallèles dans lesquelles peuvent être insérés des articles. Selon cette seconde variante, la seconde plaque vient soit directement en appui sur la partie haute des articles, soit par l'intermédiaire d'un intercalaire plan, tel que celui évoqué précédemment. Une fois le second niveau ainsi constitué, rempli d'articles, il est avantageusement prévu un intercalaire plan entre la partie haute des articles et les rabats fermant le haut du carton pour améliorer la protection de ce second niveau d'articles. Le dispositif selon l'invention ainsi décrit permet un emballage d'articles et plus particulièrement de lentilles optiques satisfaisant aux différents critères requis et notamment un bon calage des lentilles, une bonne protection de celles-ci, notamment contre les chocs, la légèreté de l'emballage, et un coût peu important, notamment comparé à celui des dispositifs habituellement utilisés. De plus, les inventeurs ont su proposer un dispositif pouvant être réalisé totalement en carton, alors que selon la technique antérieure précédemment décrite, utilisant notamment des croisillons en carton, il était apparu que le carton pouvait présenter des risques, notamment quant à l'état de surface des lentilles. Or, les inventeurs ont su montrer qu'il était possible de réaliser un dispositif d'emballage et/ou de manutention, notamment de lentilles optiques, au moins pour une majeure partie en carton sans risque pour lesdites lentilles. Ce résultat est obtenu, car ils ont su réaliser un dispositif dans lequel les lentilles sont parfaitement calées sans que leurs surfaces fonctionnelles soient au contact du carton. D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après après d'un exemple de réalisation de l'invention en référence aux figures 1, 2, 3 et 4 qui représentent O figure 1 : une structure alvéolaire de type nid d'abeilles vue en perspective, O figure 2 : une vue partielle du dessus d'un exemple de plaque non pliée selon l'invention, O figure 3 : une vue partielle de côté de cette même plaque, O figure 4 : une vue en coupe de la même plaque pliée et comportant des lentilles. Pour en simplifier la compréhension, les figures ne sont pas représentées à l'échelle. L'exemple décrit ci-après en référence aux figures est réalisé à partir d'une plaque constituée de deux couvertures en carton et dont l'âme est une structure alvéolaire 1 du type nid d'abeilles, telle que celle représentée sur la figure 1. Une telle structure est par exemple réalisée à partir de plusieurs feuilles de carton 2, 3, imprégnées de résine phénolique et associées les unes aux autres pour former une structure alvéolaire, selon tous types de techniques connues de l'homme du métier. Cette structure alvéolaire 1 est ensuite recouverte de part et d'autre par des couvertures en carton positionnées parallèlement aux sections hexagonales 4 des alvéoles. De telles plaques en carton sont couramment réalisées pour différents types d'applications. Les figures qui suivent illustrent plus précisément un exemple de réalisation de l'invention pour emballer des lentilles présentant un diamètre de 64 mm et une épaisseur de 20 mm dans une caisse en carton de 400 x 300 mm et présentant une hauteur de 200 mm. Sur les figures 2 et 3 est représentée une plaque 5 selon l'invention découpée aux dimensions suivantes 398 x 417 mm et d'une épaisseur de 20mm. Cette plaque 5 comporte des rainures 6 présentant une profondeur h de 5 mm et une largeur I de 3 mm. Ces dimensions correspondent sensiblement à celles du débord que forme la collerette en périphérique de la base des lentilles destinées à venir s'insérer dans ces rainures. Le pas p ou distance entre les rainures est de 23 mm, ce qui permettra après avoir inséré les lentilles de conserver une distance entre elles de 3 mm et de garantir l'absence de contact entre les lentilles. Pour réaliser ces rainures, on peut utiliser tout moyen connu de l'homme du métier pour éliminer de façon précise une partie de la matière de la plaque, il s'agit par exemple d'un outil tranchant possédant les dimensions requises, venant racler la face supérieure de la plaque aux endroits voulus. Apparaissent également sur la figure 2, en traits pointillés, les découpes partielles 7 qui sont réalisées à partir de la face inférieure. Ces découpes consistent à réaliser une découpe de la couverture inférieure et de la structure alvéolaire 1 en nid d'abeilles. Chaque découpe 7 permet ainsi de créer deux éléments liés l'un à l'autre uniquement par la couverture supérieure. Ces lignes de découpes 7 permettent de réaliser des pliages de façon à former une structure en U constituée d'un fond 8 et de deux bords remontants 9, tels que représentés sur la figure 3. Sur la figure 2, sont encore illustrées en traits pleins, des lignes de découpe 10 réalisées depuis la surface supérieure. Ces découpes 10 consistent à réaliser une découpe de la couverture supérieure et de la structure alvéolaire 1 en nid d'abeilles. Chaque découpe 10 permet de créer des éléments voisins liés l'un à l'autre uniquement par la couverture inférieure. Ces lignes de découpe 1 1 permettent de réaliser des pliages entre deux bords 9 de facon à ce que deux structure en U voisines viennent en appui l'une contre l'autre par l'intermédiaire de bords remontants 9. Les lignes de découpe sont prévues dans l'exemple présent pour former des fonds 8 d'une largeur a de 58 mm et des bords d'une largeur b de 40 mm. Sur la figure 3, la plaque 5 est représentée dans son état plié et forme dans le cas présent trois structures en U . Lorsque la plaque 5 est insérée dans le carton, les bords remontants 9 des deux extrémités viennent en appui sur les parois internes de la caisse en carton. Cet appui de chaque côté permet notamment de maintenir la plaque dans son état plié. Les trois structures en U U ainsi formées constituent trois rangées parallèles prêtes à recevoir chacune 1 5 lentilles 11. Sur la figure 3, sont représentées deux lentilles 11 insérées dans les rainures 6. Dans une caisse en carton, d'une dimension de 300 x 400 mm, il est ainsi possible de disposer 45 lentilles sur un même niveau, celles-ci étant calées en au moins trois zones 1 2 dans les rainures 6 et maintenues à distance les unes des autres. La caisse en carton selon l'exemple présentant une hauteur de 200 mm, les inventeurs proposent de créer un deuxième niveau de trois rangées de 1 5 lentilles. Pour cela, on dispose tout d'abord une plaque plane en carton, par exemple dont l'âme est une structure alvéolaire de type nid d'abeilles, d'une épaisseur de 20 mm. Sur cette plaque, est placée une nouvelle plaque 5 pliée dans laquelle on redispose 45 nouvelles lentilles. Sur la partie haute de ces lentilles, on place une autre plaque plane en carton présentant une structure alvéolaire de type nid d'abeilles d'une épaisseur de 20 mm. La présence des deux plaques planes contribue au calage des lentilles et améliore la résistance aux chocs d'un tel emballage. L'emballage ainsi réalisé selon l'exemple détaillé ci-dessus permet donc de disposer 90 lentilles à l'intérieur de celui-ci, lesdites lentilles étant parfaitement calées et séparées les unes des autres. De plus, les surfaces fonctionnelles de ces lentilles ne peuvent subir aucun frottement sur le carton et ne peuvent donc pas être détériorées. Concernant la résistance aux chocs, des tests ont été réalisés ; ils ont consisté à lâcher la caisse en carton remplie de la façon décrite précédemment, d'une hauteur de un mètre. Après ouverture de la caisse, il apparaît qu'aucune lentille n'a bougé et qu'elles sont toutes intactes. Par ailleurs, I'emballage est très léger du fait du choix du matériau le constituant et il est ainsi possible d'optimiser le remplissage, c'est-à-dire le rapport entre le volume des lentilles emballées et le volume de l'emballage. Dans l'exemple présenté, on dispose 90 lentilles présentant chacune un poids d'environ 100 grammes et la caisse une fois remplie présente un poids inférieur à 10 kg ; ce poids permet à un opérateur de porter facilement ladite caisse. En outre, il est très facile pour l'opérateur de manipuler les lentilles ; en effet, il apparaît clairement sur la figure 3 que les bords 9 ne remontent pas nécessairement jusqu'à la partie haute des lentilles, ce qui autorise une préhension de celles-ci très aisée. L'emballage ainsi présenté selon l'invention satisfait donc à tous les critères voulus et de plus peut être réalisé pour un coût bien inférieur à celui des techniques connues. Concernant encore le choix du carton comme matériau constituant l'emballage, il autorise un recyclage complet de l'emballage. Par ailleurs, concernant le coût de l'emballage, il apparaît qu'aucun moule n'est nécessaire et l'adaptation à des articles de tailles différentes n'entraîne pas, comme il I'a déjà été dit, de frais complémentaires. Un dernier avantage de l'emballage selon l'invention, est de comporter une caisse qui fixe ses dimensions extérieures et qui peut être choisie dans un format palettisable. REVENDICATIONS 1. Plaque comportant deux couvertures en carton et une âme, caractérisée en ce que des rainures sont présentes sur une face de la plaque et en ce qu'au moins sur l'autre face et perpendiculairement à ces rainures sont prévues des découpes partielles dans l'épaisseur et en ce que par pliage le long des lignes de découpe partielle, la plaque forme au moins une structure en U " munie d'un fond et de deux bords latéraux. 2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une découpe partielle perpendiculaire aux rainures sur la même face que les rainures pour former au moins deux structures en U accolées. 3. Plaque selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la coupe partielle est une découpe d'une couverture et de l'âme. 4. Plaque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les rainures présentent une largeur de 3 mm et une profondeur de 5 mm. 5. Plaque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un intercalaire carton formant une structure alvéolaire de type nid d'abeilles. 6. Plaque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que son épaisseur est comprise entre 8 et 100 millimètres. 7. Dispositif d'emballage et/ou de manutention d'articles constitué d'une caisse en carton et d'au moins une plaque telle que définie aux revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque est pliée selon les lignes de découpe partielle et en ce que ladite plaque pliée présente des dimensions sensiblement équivalentes aux dimensions internes de la caisse et en ce qu'elle est insérée dans la caisse. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rainures sont sur la face apparente de la plaque insérée dans la caisse. 9. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que des articles sont disposés dans les rainures pour être maintenus selon au moins trois points répartis sur le fond et les deux bords de la structure en U . 10. Utilisation d'un dispositif selon la revendication 9, caractérisée en ce que le blocage des articles au niveau de la partie haute est réalisé par un intercalaire plan, aux dimensions sensiblement équivalentes aux dimensions internes de la caisse, en appui sur lesdites parties hautes des articles et/ou une seconde plaque, telle que définie aux revendications 1 à 6, pliée, en appui sur la partie haute desdits articles ou sur l'intercalaire plan. 11. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que les articles sont des lentilles optiques en verre.