Brevet FR2928350A1 — publié le 20090911

Perfectionnements aux emballages en bi-matières L'invention concerne les éléments d'emballage en bois , et plus particulièrement les dés de palettes et de caisses . La plupart des produits manufacturés et autres marchandises sont conditionnés sur caisses ou palettes dans le but de favoriser les opérations de stockage ou de transport A cette fin , les palettes ou caisses en bois comportent un plateau supportant la charge , plateau reposant sur des morceaux de bois appelés dés créant un vide permettant aux fourches des appareils de levage de prendre la charge. Les palettes et caisses sont utilisées à des centaines de millions d'exemplaires dans le monde ; la matière première utilisée est principalement le bois brut ou du bois aggloméré . Une petite part du marché est réalisée en palette tout en plastique ou encore en métal , pour des raisons techniques spécifiques . Pour des diverses raisons d'identification, de traçabilité et aussi de sécurité exigées par certaines normes , la palette doit être marquée . Les marquages utilisés sont des plus rudimentaires au plus élaborés , selon les besoins et exigences requises par les clients et les réglementations . Cela va du marquage au fer à chaud à des plaquettes spécifiques telles que décrites dans les brevets Leuvrey N° FR N°0605212 du 07 06 06 et FR N° 07 01509 du 28 02 07 . Ces plaquettes spécifiques sont en matière thermo-plastique et sont rapportées sur un ou plusieurs dés de la palette Les dés sont en bois brut de sciage , ou en bois agglomérés ( fibres de bois assemblées et tenues par de la résine plastique) , ou tout en plastique , ou encore tout en métal , ces deux derniers types de palette utilisés car ayant des coûts très élevés . Retenons donc préférentiellement les 2 premiers types . Le marquage à chaud est très rudimentaire et souvent peu précis . Les exigences de la traçabilité moderne demandent des marquages intégrant la couleur, des signes plus ou moins sophistiqués nets et durables , des moyens modernes telles que l'intégration de la RFID (radio fréquency identification ), et l'impossibilité de frauder par substitution ou falsification . Ces moyens de traçabilité modernes , comme la plaquette de marquage NIMP15 décrite dans les brevets leuvrey précédemment cités , sont réalisés à part et ensuite rapportés sur le dé de palette , par une opération supplémentaire lors de la fabrication de la palette ou de tout autre élément d'emballage , opérations supplémentaires qui engendrent des coûts supplémentaires ; Ce qui donnent pour le dé 3 opérations de fabrication : 1/ réaliser le dé en bois brut ou en bois aggloméré , 2/ réaliser l'élément de marquage 3/ rapporter et poser ledit élément de marquage au dé . Les coûts sont d'une grande importance car ils sont aussi à prendre en considération dans les questions de durée de vie des palettes , de gestion des parcs de palettes, des temps d'immobilisation non justifiés , de réparation et recyclage des palettes , d'une traçabilité moderne qui tient dans tout le cycle de vie de la palette . On pourrait aussi imaginer des dés réalisés en totalité en matière plastique ; là n'est pas le but recherché , en regard d'un différentiel élévé des côuts de matière première , le bois étant moins cher ; d'où l'intérêt d'une solution d'un dé principalement à base de bois . Cette question des coûts est aussi directement liée à la gestion durable des forêts ; exemple : si la gestion optimisée d'un parc par exemple requiert l'emploi de 2 millions de palettes , en réalité , en regard du nombre inconsidéré de palettes immobilisées 1 15 10 20 25 30 35 40 45 50 sans raison logistique et ou � perdues � dans la nature , le parc devra utiliser par exemple 2400 000 palettes, soit 400 000 de trop et fabriquées inutilement . Aussi Il convient de dire aussi que la question d'utiliser des matériaux adéquats tels que plastique comme élément de traçabilité moderne en complément et associés au matériau de base , est donc pertinente ; le plastique est ici utilisé noblement dans son apport technique au niveau du marquage et de son apport au profit d'une traçabilité moderne et durable , au crédit d'un bilan global énergie et CO2 positif . La combinaison des 2 éléments matière de base , bois et plastique, est donc souhaitable . De même, utiliser au mieux le bois brut , pour un dé de palette technique moderne dans sa conception, réalisation et coût , sans avoir à le retransformer en agglomérés ( opération de transformation lourde et couteuse) apporte un bilan CO2 largement gagnant . Préférentiellement , il est mieux d'utiliser en priorité du bois brut , issu de l'arbre , rare ressource renouvelable sur la planète ; Cependant ,le bois aggloméré est néanmoins composé majoritairement de bois , généralement issu de la récupération et du rebroyage des bois hors service , et de ce fait peut aussi convenir dans l'application selon l'invention décrite ci-dessous . La présente invention apporte une solution technique face à ces enjeux et contraintes , en proposant une nouvelle technique de fabrication d'un dé préférentiellement en bois brut de sciage ou en bois agglomérés , avec élément de marquage intégré, sans reprise ultérieure de cet élément pour être placé dans le dé , apportant un cout réduit et une traçabilité moderne requise ; ce dé est donc réalisé en bi-matières ; ce dé est monobloc composé de ces matières, bois et plastique .. L'invention sera mieux comprise au travers les dessins suivants : • FIG 1 représente une palette de manutention • FIF 2 représente un dé de palette et la zone de marquage • FIG 3 représente une vue du dé selon la coupe BB horizontale du dé de palette de la FIG 2, avec vue sur l'emplacement de la RFID • FIG 4 représente une RFID • FIG 5 représente un dé de palette avec un marquage en zone périphérique • FIG 6 représente un dé de palette avec une zone de marquage centrale en forme de mortaise • FIG 7 représente une vue selon la coupe AA du dé de la FIG 6 • FIG 8 représente une fraise pour réalisation de la cavité pour l'élément de marquage selon les FIG 6 et FIG 7 • FIG 9 représente un module d'injection plastique du dé en multi-injections • FIG 10 représente un exemple de fabrication de dés à partir d'une barre de bois non découpée , avec batterie d'injection en ligne des éléments d'informations • FIG 11 représente un dé comprenant des éléments d'informations réalisés par extrusion . La technique selon l'invention est la suivante : le dé(1) généralement de forme cubique ou autre est préférentiellement à base de bois brut de sciage , séché et calibré , ou aussi secondairement également à base de bois aggloméré . Le dé(1) par opérations initiales d'usinage comprend une ou plusieurs cavités (2) de formes adaptées(3) et orientées , destinées à recevoir une matière plastique(4) moulée par procédé d'injection plastique comprenant les éléments de fermeture(7) et buses(10) d'injection . Dans le process de fabrication , ce dé(1) est alors introduit entre les plateaux(5) d'une machine à injection plastique et subit le cycle classique d'injection , soit a) verrouillage des plateaux(5) , b) injection de la matière(4) en fusion , c) temps de refroidissement de la matière , d) ouverture des plateaux et éjection de la pièce ; 2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 la pièce réalisée est alors un dé(25) monobloc bi-matières obtenu par le remplissage direct des cavités(2) par la matière(4) thermo-plastique moulée et scellée définitivement au bois du dé . La matière fait ainsi apparaître les éléments d'informations(6) visuels gravés préalablement sur la face des plateaux(5) ou sur éléments associés aux plateaux en contact avec la matière(4) plastique moulée ; Les 2 plateaux basiques(5) liés au sens de fermeture-ouverture du dispositif d'injection(7) peuvent être complétés de plateaux complémentaires(8) selon dessins et variantes du dé ; tous ces plateaux maintenant au moulage le dé appelé à recevoir et contenir la matière plastique (4) venant se mouler et refroidir dans les espaces requis définis par les cavités (2) . Indicativement , on peut imaginer un processus voisin de moulage à froid d'une matière thermo-durcissable . Les cavités du dé comportent des formes (3) adaptées visant à bloquer et maintenir l'élément plastique intégré au bois durablement et indissociablement . Dans une version optionnelle, la cavité (2) reçoit préalablement un moyen d'informations et de traçabilité caché et innaccessible de l'extérieur tel qu'une RFID (9) de type active (RFID avec batterie , lisible à grande distance) ou une RFID passive ( RFID sans batterie) . La RFID (de type passif ou actif) est préalablement placée dans un endroit adapté de la cavité(2) réalisée dans le dé , avant injection de la matière plastique ; lors de l'injection de la matière plastique , la RFID est alors noyée dans cette matière ; sa position en interne répond à un des buts visés par l'invention, soit protéger la RFID des chocs et des tentatives de fraude éventuelles . La RFID (9) peut comprendre des butées(11) de centrage et de maintien de cette dernière à l'emplacement requis, ces butées (11) évitant que la RFID lors de l'injection de la matière plastique ne soit déplacée de son emplacement central vers le bord du dé et qu'ainsi elle soit ainsi sensible aux chocs et accessible de l'extérieur et de ce fait non plus sécurisée . Rappelons qu'une RFID comprend un numéro d'identification unique et infalsifiable, qualités lui conférant un intérêt stratégique d'avenir dans le contrôle de tous les évènements en temps et en heure , les transports , la traçabilité des marchandises et donc des palettes . La matière(4) utilisée est choisie pour ses qualités de résistance aux chocs violents , dans le but de maintenir opérationnels à l'usage les éléments d'identification et de traçabilité . Le dé(25) ainsi réalisé est un dé bi-matières monobloc et immédiatement opérationnel dès lors qu'il est monté sur palette selon les directives techniques et commerciales des clients utilisateurs . Une autre forme de maintien et emplacement de l'élément de traçabilité défini par la matière(4) moulée au dé , est obtenue par une cavité (12) latérale et périphérique du dans la zone centrale du dé , soit au moins sur 2 faces opposées , ou 3 , ou 4 faces ; ceci permet d'obtenir l'élément d'informations(6) en plastique (4) de forme plate en ceinture fermée(12) autour du dé, lui apportant une sécurité incontournable sauf destruction et preuve de fraude . Une autre forme de maintien et emplacement de l'élément de traçabilité défini par la matière (4) moulée au dé , est obtenue par une cavité(13) en forme de mortaise(1 4) ouverte sur un seul coté . Le fond de la mortaise comprend en sa zone centrale une dégagement (17) plus important de matière bois ; cela est obtenu par l'emploi d'une fraise(18) à 2 diamètres de défonçage , le premier diamètre initial(19) de défonçage plus fort que son second diamètre (20) , dans le but de réaliser une mortaise plus large dans son fond . le mode opérationnel de création de la mortaise étant le suivant : perçage du dé , avance longitudinale en profondeur , remontée et sortie de la fraise . Ce dispositif permet ainsi de renforcer la position et la sécurité de l'élément d'informations(6) en plastique(4) impossible à extraire . 3 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 La ligne de production peut adapter et intégrer d'autres procédés d'injection plastique connus , comme le procédé de bi-injection ; ici l'injection de la matière plastique est réalisée en plusieurs temps , par plusieurs buses(10) d'injection , alternativement ou en même temps ; chacune de ces 2 buses envoie une variante de la matière plastique dans des caractéristiques différentes telles que de couleurs différentes ou encore d'autres caractéristiques techniques différentes comme de degré de dureté , selon les buts visés , tels que par exemple à obtenir des contrastes de couleurs pour bonne lisibilité des informations . Une gravure(21) destinée à reproduire les signes d'informations visibles (6) de la matière (4) , est posée sur la face (21) des plaques (5) en contact avec la matière au moulage ; en finalité , les différentes matières(4) plastique moulées en association conjointement sont indissociables d'entre elles . Cette solution par l'emploi de multi-buses , soit multi- injections , donc multi- variantes de matières répond à des exigences nouvelles requises par le marché ; ainsi, la ligne de fabrication comprend le cas échéant plus de 2 buses , soit tri-injection, ou quadriinjection , soit par exemple des marquages et signes d'informations de plusieurs couleurs intégrés dans et par la matière plastique(4) . Ici , la réalisation d'un moule classique et déjà sophistiqué en bi-injection et donc à un coût élevé n'est plus utile , puisque c'est le dé en bois , qui fait fonction de moule , en comprenant l'empreinte par la cavité (2)) qui sera remplie par la matière plastique(4) lors de l'injection . Ces sont les plaques (5) en contact de la matière plastique en bordure extérieure du dé , préalablement gravées en relief ou en creux coté dé, qui finaliseront concrètement les visibilité et lisibilité des signes d'informations(6) et donc de traçabilité en creux ou en relief sur le dé . La ligne de production peut être automatisée ou semi-automatisée . les bois bruts de sciage sont déjà préalablement déjà découpés à la longueur du dé, selon la description précédente . Dans un autre mode de fabrication , le bois est non pas un dé découpé mais est un bois en longueur de type chevron se présentant sous la forme d'une barre(22) de section correspondant à celle d'un dé ; cette barre (22) est présentée et usinée selon le principe ci-dessous : Ici , le processus de fabrication part d'une barre(20) de bois qui passe par les opérations suivantes : a) création des mortaises(13) , par une batterie d'outils comportant des fraises ; les emplacements des mortaises sont calculés selon les intervalles(23)entredécoupes ultérieures de la barre pour obtenir des dés ; b) Injection de la matière plastique afin de réaliser les éléments d'information(6) , avec incorporation préalable éventuelle des RFID , dans les mortaises(13) c) Reprise éventuelle en multi-injections de matières dans les variantes couleur , La barre de bois opérant préalablement un déplacement latéral de la valeur d'un intervalle(23) . d) Création des dés(25) finis , par découpes(24) de la barre (22) . Ce modèle de ligne de fabrication peut recevoir tous les aménagements techniques possibles et utiles à cette application . L'intérêt réside dans la simplicité des opérations et de leur mise en oeuvre , et la mise en batterie des opérations de fraisage , d'injection et de découpe ; l'intérêt principal réside dans l'obtention de cadences compétitives en fabrication d'un dé de traçabilité , haut de gamme .par sa technique et ses qualités . Dans une autre variante de réalisation du dé(25) fini , le dé (25) est obtenu par d'une cavité ouverte(2)( Fig 2) sur au moins 2 faces opposées du dé en bois , et par l'intégration en cette cavité de la matière(4) plastique en une ou plusieurs composantes(28, 29) transformée par extrusion en forme d'un profilé(28) associé ou non avec un ou plusieurs autres profilés(29) associés comportant les signes d'informations(6) . L'invention concerne également l'identification de tous objets en bois ou en matériaux similaires . 10 15 20 25 30 35 40 50 Revendications 1. Dé(25) monobloc bi-matières de traçabilité de palette de manutention caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir de 2 éléments de base, le bois(l) et une matière plastique(4) , le bois comprenant en son intérieur une cavité(2) ouverte dans laquelle la matière plastique(4) est directement moulée et scellée définitivement à chaud par injection plastique (4) , ladite matière plastique servant de support à des signes d'informations(6) visibles et à des moyens de traçabilité cachés (9) . 2. Dé monobloc bi-matières de traçabilité de palette de manutention , selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément bois(l) est en bois brut de sciage séché et calibré ou en bois aggloméré . 3. Dé monobloc bi-matières de traçabilité de palette de manutention , selon les revendications 1, 2 , caractérisé en ce que la matière plastique(4) est intégrée par une ou plusieurs injections au moyen d'une ou plusieurs buses(10) d'injection , chacune de ces buses injectant une variante de la matière(4) ayant des différences de couleur et ou de dureté . 4. Dé monobloc bi-matière de traçabilité de palette de manutention , selon les revendications 1,2, 3 , caractérisé en ce que dans une autre version la cavité(2) du dé est située sur au moins 2 faces opposées en périphérie du dé et en sa zone centrale afin de réaliser et placer l'élément d'informations(6) en matière(4) plastique de forme plate en ceinture(12) fermée autour du dé . 5. Dé monobloc bi-matière de traçabilité de palette de manutention ,selon les revendications 1,2,3, caractérisé en ce que dans une autre version, la cavité(2) est réalisée par une mortaise (13) ouverte sur un seul coté , ladite mortaise étant réalisée à partir d'une fraise à deux diamètres de défonçage , le premier diamètre(19) initial de défonçage plus fort que son second(20) , dans le but de réaliser une mortaise plus large dans son fond (17) . 6. Dé monobloc bi-matière de traçabilité de palette de manutention , selon les revendications 1, 2, 3 ,5 caractérisé en ce qu'un autre processus de fabrication , à partir d'une barre(22) en bois , comprenne les opérations successives de création des mortaises par une batterie de fraises(18) , les poses éventuelles des RFID , les injections des matières(4) plastique , et enfin l'opération de découpes(24) de la barre , cette dernière opération libérant les dés(25) finis dans leur dimension usuelle . 7. Dé monobloc bi-matière de traçabilité de palette de manutention, selon les revendications 1, 6 caractérisé en ce que la matière plastique (4) en différentes caractéristiques est injectée par plusieurs injections au moyen d'une batterie de plusieurs buses(10) d'injection . 8. Dé monobloc bi-matières de traçabilité de palette de manutention, selon les revendications 1, 2 , caractérisé en ce que dans une autre variante de fabrication, le dé(25) fini est obtenu par l'intégration en la cavité(2) réalisée sur au moins une face du dé, de la matière(4) plastique en une ou plusieurs composantes(29) transformée par extrusion en forme d'un profilé(28) associé ou non à un ou plusieurs profilés(29) comportant les signes d'informations(6) . 9. Dé monobloc bi-matières de traçabilité de palette de manutention , selon l'une ou plusieurs des quelconques revendications précédentes , caractérisé en ce que des moyens de traçabilité cachés , inaccessibles de l'extérieur et intégrés dans le dé(25) sont une RFID active ou une RFID passive .5