Brevet FR2948105A1 — publié le 20110121

DISPOSITIF DE RANGEMENT DE BOUTEILLES La présente invention concerne le domaine du rangement de bouteilles dans un emballage palettisable. Plus particulièrement, l'invention concerne le rangement avec gain de place de bouteilles champenoises dans des cartons en forme de parallélépipède, en une seule couche de bouteilles et le maintien de ces bouteilles rangées dans le carton pendant le transport. Les bouteilles champenoises ou de type champenois sont d'une façon particulière des enveloppes en verres de révolution autour d'un axe et présentant un trou pour un bouchon de liège, qui sont aptes à contenir du vin de Champagne. D'une façon générale, les bouteilles champenoises admettent un axe de symétrie, et présentent en considération de la surface de leur section le long de cet axe et perpendiculairement à cet axe, deux parties distinctes, une première partie de section essentiellement constante ou fût, et une seconde partie ou goulot, dont la section est essentiellement décroissante selon l'axe jusqu'à un trou pour un bouchon, entre une section du goulot égale à celle du fût et une section du goulot égale à celle du trou pour le bouchon, le goulot pouvant être vu comme un tuyau de raccordement se resserrant entre le fût et le trou pour le bouchon de la bouteille, dont le diamètre est plus petit que le fût. La section du fût la plus éloignée du bouchon ou pied de la bouteille est par ailleurs en contact avec une partie usuellement rentrant dans la bouteille ou piqûre. L'invention est adaptée aux bouteilles champenoises et d'une façon plus générale aux bouteilles présentant un axe de symétrie. Le rangement des bouteilles champenoises consiste à les tasser dans un volume minimal, afin de pouvoir diminuer la taille de l'emballage qui les contient ou augmenter le nombre de bouteilles dans un emballage de dimensions données. Le tassement est réalisé dans un emballage par un moyen de maintien des bouteilles en place, en position rangée, compatible avec le transport des bouteilles et notamment, évitant les chocs entre bouteilles pendant celui-ci. Un emballage palettisable est un emballage dont la dimension est déterminée non pas en considération des dimensions de la bouteille champenoise mais en considération de palettes sur lesquelles les emballages doivent être empilés sans perte de place pour être adaptés à un type de transport, notamment par camion, par train ou par avion, à destination de zones géographiques. Dans les emballages palettisables, le nombre de bouteilles maximum qui peut être tassé dans un emballage est fonction de la méthode de rangement. L'augmentation d'une seule unité du nombre de bouteilles dans un emballage donné est généralement un problème difficile. L'art antérieur connaît ainsi pour les emballages palettisables dans lesquels les bouteilles champenoises sont à ranger sur une seule couche, c'est-à-dire dont la profondeur au dessus d'un fond est proche du diamètre du fût des bouteilles à ranger dans l'emballage, une méthode de rangement dans laquelle les bouteilles sont rangées � tête-bêche �, les axes de bouteilles étant disposés parallèlement entre eux dans un plan de rangement et perpendiculairement à une direction de tassement située dans le plan de rangement, et de sens opposé deux à deux, un sens conventionnel sur l'axe d'une bouteille pouvant être celui de la sortie pour son contenu ou le sens de décroissance de la section du goulot. Il est possible dans l'art antérieur pour une première bouteille et une seconde bouteille rangées tête-bêche, de faire coulisser la seconde bouteille parallèlement à elle-même et le long de la première bouteille jusqu'à une position dans laquelle le goulot de la première est en contact avec le goulot de la seconde dans le plan de rangement. Dans cette position il est possible de rapprocher les axes et les bouteilles pour gagner en encombrement entre les fûts des bouteilles. En adaptant le coulissement de la seconde bouteille à toute la place disponible dans l'emballage, il est possible de pousser cette méthode au maximum pour gagner de la place pour le rangement des bouteilles. La méthode de rangement tête-bêche avec répartition dans la hauteur disponible semble correspondre à un maximum pour un nombre de bouteilles arbitraire, dans l'art antérieur. Dans ce contexte, la présente invention est un dispositif de rangement de bouteilles dans un emballage palettisable, comprenant un emballage disposé sur les faces d'un parallélépipède rectangle et comprenant des bouteilles admettant chacune un axe de symétrie, dans lequel l'axe de chaque bouteille est disposé dans un plan des bouteilles, parallèle à un fond de l'emballage, le fond étant disposé sur une première face du parallélépipède, dans lequel les axes des bouteilles sont parallèles entre eux, dans lequel les bouteilles sont orientées tête-bêche, caractérisé en ce que le nombre de bouteilles est pair, en ce que les axes des bouteilles sont inclinés par rapport à un bord de l'emballage, le bord étant disposé sur une seconde face perpendiculaire à la première face, en ce que les axes des bouteilles sont rapprochés dans le plan des bouteilles pour ranger les bouteilles dans un volume minimisé de l'emballage et en ce qu'il comprend un moyen de maintien des bouteilles dans ce volume par rapport à l'emballage. Dans des variantes de l'invention : - le moyen de maintien est un rabat inséré entre les bouteilles - le rabat est tout en un avec l'emballage, prédécoupé dans cet emballage et relevé pour être inséré entre les bouteilles en restant solidaire dudit emballage - le rabat est inséré entre les bouteilles à titre de cale, les bouteilles étant rangées dans une position stable mécaniquement par rapport à l'emballage - le moyen de maintien est une empreinte de la forme des bouteilles - l'empreinte est un moule de la forme des bouteilles - le moule est inséré entre les bouteilles et l'emballage - le moule est tout-en-un avec l'emballage, intégré à cet emballage - le moyen de maintien est un pliage épousant la forme des bouteilles, inséré entre les bouteilles et l'emballage - l'emballage et le moyen de maintien sont en carton - les bouteilles sont des bouteilles champenoises - le moyen de maintien est l'emballage lui-même. DESCRIPTION DE L'INVENTION L'invention est décrite dans son application à des bouteilles champenoises. II est possible de décrire les dimensions extérieures d'une bouteille champenoise comme étant typiquement les suivantes : un fût de diamètre voisin de 87,5 mm et un goulot de diamètre 30 mm dans sa partie la plus étroite et 35 mm dans sa partie renforcée par un rebord au droit du trou du bouchon de la bouteille ; la bouteille fait 32 cm de hauteur avec le bouchon pour 30 cm sans le bouchon et le fût fait environ 12 cm de hauteur, le goulot faisant par différence 20 cm. On remarque que contrairement aux bouteilles bordelaises, le rapport de la hauteur selon l'axe de symétrie de la bouteille, du fût à celle du goulot est inférieur à 1 et a pour valeur 0,6. Ce facteur de forme est typique d'une bouteille champenoise. L'invention n'ayant aucun effet pour des fûts sans goulot dont le facteur de forme est infini, et étant peu efficace pour les bouteilles bordelaises pour lesquelles le facteur de forme est supérieur à 1, ce facteur de forme semble être un critère d'applicabilité de l'invention à d'autres types de bouteilles, la valeur de 1 pour le rapport fût/goulot semble pouvoir être une règle empirique pour le domaine d'application de l'invention en termes de bouteilles. Toutefois un dispositif expérimental sera présenté ci-après qui permettra de déterminer aisément si ce critère est pertinent et si oui, si la valeur de 1 du coefficient est bien adaptée. En terme d'emballage, le choix d'un emballage, pour exposer l'invention est parfaitement empirique ; l'invention procure toujours un gain de place sur un nombre pair de bouteilles mais ce gain de place peut être fractionnaire, i.e. inférieur à une bouteille. Dans ce cas, l'effet de l'invention est latent. Toutefois, l'effet de l'invention est révélé dans son application à un emballage en carton dit � standard �, au sens de la présente demande, dont les dimensions sont 400 mm par 400 mm par 100 mm, c'est-à-dire un carton parallélépipédique à fond carré permettant de remplir son volume intérieur avec une seule couche de 6 bouteilles champenoises ou de plain-pied pour ces bouteilles. Le fond du carton standard a des dimensions égales ou proches d'un sous-multiple des dimensions d'une palette correspondant au format usuel dit � Europe � pour empiler les cartons et dont les dimensions de palette sont 800 mm par 1200 mm ou 1000 mm par 1200 mm. Il est palettisable. Pour un emballage de plain-pied, une méthode de rangement de bouteilles et dans l'espace, se ramène à l'arrangement des projections de ces bouteilles orthogonalement au fond et sur ce fond. Par convention, les mêmes noms seront donnés aux éléments d'une bouteille se correspondant dans l'espace et en projection, dans la présente demande. Le problème du rangement d'un nombre quelconque de bouteilles champenoises dans un carton standard de plain-pied se ramène à disposer les bouteilles sur le fond, en projection, de façon qu'elles ne se chevauchent pas, mais soient au plus en contact, c'est-à-dire contiguës, et s'inscrivent dans le périmètre du fond, carré dans le cas choisi, en maximisant le nombre de bouteilles possibles. L'application de toute méthode de rangement de bouteilles, à un dispositif de rangement de bouteilles palettisable, impose de maintenir ce rangement par des moyens de calage dans un emballage durant un transport ou un empilement en palette. Les moyens de calages peuvent être des cales de séparation réalisées notamment en carton, liées ou non au fond de l'emballage, ou une empreinte de la position des bouteilles rangées réalisée par moulage, lié ou non au fond, ou par pliage à partir d'une feuille réalisée notamment en carton, cette empreinte étant disposée entre l'emballage et les bouteilles. Ces cales doivent être suffisamment épaisses pour éviter les chocs entre bouteilles pouvant les casser durant un transport. Des bouteilles séparées par ces cales seront aussi réputées contiguës au sens de la présente demande. Les moyens de calage peuvent donc être alternativement des rabats non solidaires du fond et utilisés à titre de cales, les bouteilles ayant une forme mécaniquement stable ; des rabats prédécoupés dans le carton ou l'emballage, dits � tout-en-un � avec l'emballage, qui sont donc intégrés à l'emballage ; un moule reproduisant la forme ou empreinte des bouteilles et distinct du carton, ou un moule réalisé dans une face de l'emballage, notamment en carton ; un pliage apte à épouser la forme de bouteilles champenoises. Une première méthode de rangement dans un carton standard de bouteilles champenoises, ou méthode de base, connue de l'art antérieur consiste alors à ranger les bouteilles, de plain-pied, contiguës, parallèles entre elles et de même sens et alignées avec le carton, c'est-à-dire selon des directions parallèles à la hauteur du carton, les pieds des bouteilles étant, de plus, alignés entre eux. Dans la méthode de base appliquée au carton standard, le nombre de bouteilles champenoises que le rangement de base peut atteindre est égal, si l'épaisseur des cales est négligée, à la partie entière de la largeur de rangement divisée par le diamètre du fût ou de sa projection. Pour une largeur de rangement de 400 mm du carton standard, il est ainsi possible de ranger 4 bouteilles occupant 34 cm en largeur. Une seconde méthode de rangement, connue de l'art antérieur, consiste à ranger les bouteilles dans le carton standard de plain-pied, contiguës, alignées avec le carton et tête-bêche, c'est-à-dire selon des directions parallèles entre elles et de sens opposés, le goulot d'une bouteille faisant face au pied d'une autre bouteille rangée côte à côte, c'est-à-dire à côté d'elle, et les axes de bouteilles situées côte à côte étant rapprochés pour rendre les bouteilles contiguës. Dans ce cas, chaque bouteille à partir de la deuxième fait gagner environ 1 cm sur la méthode de base et pour 4 bouteilles, il est possible de gagner 3 cm pour faire tenir 4 bouteilles dans 31 cm sur une distance de rangement de 400 mm et une hauteur de 320 mm, il est ainsi possible de ranger théoriquement 5 bouteilles tenant dans 39,5 cm. La nécessité de rajouter des cales de séparation entre les bouteilles rend toutefois cette possibilité impraticable les 4 cales devant faire au total 5 mm, ce qui est trop faible en pratique pour protéger les bouteilles. II est encore possible de gagner de la place sur cette seconde méthode, par coulissement d'une bouteille sur deux le long de son axe pour occuper toute la hauteur disponible de rangement ou encore en maximisant la distance entre les pieds des bouteilles situées côte à côte à partir d'une position tête-bêche, d'une part, et en maintenant les bouteilles contiguës, en rapprochant les axes de bouteilles situées côte-à-côte, d'autre part. Pour le carton standard de 400 mm de hauteur de couchage des bouteilles, il est ainsi possible de gagner 1,5 cm par bouteille à partir de la deuxième sur la méthode de base et faire tenir 5 bouteilles dans 38 cm. Cette solution laisse 2 cm pour insérer 4 éléments de maintien, soit 0,5 cm d'épaisseur par élément, ce qui est aisément praticable. II est ainsi pratiquement possible avec la seconde méthode améliorée, de ranger 5 bouteilles dans un carton standard. Toutefois au vu de l'art antérieur, le rangement de 6 bouteilles champenoises dans un carton standard à fond de 400 mm par 400 mm semble donc un problème difficile avec les méthodes de rangement connues. Avant d'appliquer l'invention au carton standard, il est utile de chiffrer pour l'invention l'avantage procuré en compacité pour deux bouteilles. L'invention étant limitée à un nombre pair de bouteilles, un gain fractionnaire pour deux bouteilles peut immédiatement être transposé à un nombre pair par multiplication du gain fractionnaire exprimé en nombre de bouteilles. L'effet de l'invention peut être obtenu de façon surprenante et mesuré par le dispositif expérimental simple suivant : deux bouteilles champenoises ou deux bouteilles ayant seulement un axe de symétrie, sont allongées tête-bêche sur un fond plat avec une distance choisie entre leur pieds, et les directions de leurs fûts sont rendues parallèles, une des bouteilles est ensuite roulée vers l'autre jusqu'à la toucher sans la déplacer ou translatée parallèlement à elle-même si elle ne roule pas. Les deux bouteilles sont ensuite enserrées entre deux parois parallèles aux fûts et perpendiculaires au fond plat, sans les déplacer. Enfin, les parois sont resserrées parallèlement à elles-mêmes et si l'invention permet un gain de place, les bouteilles se déplacent de façon surprenante l'une par rapport à l'autre et s'inclinent par rapport aux parois. L'effet de l'invention peut être alors mesuré aisément comme la différence entre la distance entre les plans enserrant juste les bouteilles et la distance entre les plans après resserrement des bouteilles. Il est donc possible à un expérimentateur de déterminer aisément avec le dispositif expérimental ci-dessus, le gain procuré par l'invention pour différents types de bouteille et différentes configurations de départ de ces bouteilles en position � tête-bêche �. Puis ayant déterminé le gain pour deux bouteilles dans une configuration, l'expérimentateur peut en déduire le gain pour un nombre pair de bouteilles arbitraire dans la même configuration deux à deux, par multiplication du gain pour deux bouteilles dans la configuration par la moitié du nombre de bouteilles souhaité. De cette façon, le moyen général de l'invention qui est l'inclinaison de l'axe des bouteilles par rapport à un bord d'un carton de rangement pour diminuer leur encombrement, peut être complètement exploré dans toutes ses ramifications et variantes, par des opérations simples et routinières. L'invention est maintenant décrite dans son application à un carton standard. Pour chiffrer l'avantage de l'invention, la position de départ est celle de deux bouteilles champenoises tête-bêche dans un carton, la direction des axes de symétrie des bouteilles étant parallèle à un des bords de 400 mm du carton standard, les bouteilles étant rapprochées autant qu'il est possible et les bouteilles étant coulissées sur leurs axes de symétrie pour occuper des hauteurs différentes et toute la largeur du carton. La position tête-bêche dont il est question, est comprise par coulissage et rapprochement de deux bouteilles contiguës dans des positions pour lesquelles typiquement, le goulot d'une bouteille est situé en projection orthogonalement à l'axe de l'autre bouteille et sur cet axe, entre le goulot et le pied de l'autre bouteille. On peut commodément obtenir l'effet de l'invention en inclinant les bouteilles en écartant leur goulot l'un de l'autre et en rapprochant les axes des bouteilles dans le plan de ces axes pour tasser les bouteilles en les enserrant et en les resserrant entre deux plans comme indiqué dans le dispositif expérimental précédemment décrit. Cet effet peut être mesuré pour différentes distances de départ ou de décalage entre les pieds des bouteilles ou base de leurs fûts. Ainsi, notant H la hauteur de décalage des pieds et L la largeur minimale de rangement pour deux bouteilles tournées selon l'invention, on obtient : Pour H= 32cm L= 15,5 cm soit un gain G = 1,5 cm sur la méthode de base de rangement parallèle jointif et non tête-bêche. Pour H=35 cm L=14,5 cm soit un gain G = 2,5 cm Pour H=40 cm L=12,5 cm soit un gain G = 4,5 cm Pour H=45 cm L=12 cm soit un gain G = 5 cm Pour H=50 cm L=10 cm soit un gain G = 7 cm Le gain latent sur la méthode tête-bêche est donc révélé de façon entière pour un carton de 40 cm de côté ou standard pour cette demande, puisque la méthode permet de ranger 6 bouteilles dans 3x12,5 cm soit 37,5 cm, ce qui permet de ranger et de maintenir aisément par des cales de 0,5 cm en nombre de 5 dans les 2,5 cm restant disponibles, une bouteille de plus que la méthode tête-bêche utilisant toute la hauteur. L'avantage de l'invention est donc manifeste pour un carton standard. Pour maintenir en place les bouteilles, en position rangée, plusieurs modes de réalisation de moyens de maintien peuvent être envisagés. Une fois les 6 bouteilles rangées dans le carton, il est possible d'insérer des cales d'épaisseur en carton entre les bouteilles, par exemple des cales découpées dans un ruban de carton de 100 mm de largeur découpés en bandes suffisamment longues. Dans ce cas, les cales sont utilisées pour une structure de bouteilles stable mécaniquement en position rangée. Il est aussi possible que le carton d'emballage possède des prédécoupes en languettes, permettant de relever ces languettes ou rabats pour former des cales solidaires de l'emballage qui peuvent positionner directement les bouteilles dans la position rangée par le procédé de l'invention, lors d'une opération manuelle. Dans ce cas, les rabats intégrés permettent une configuration � tout-en-un � dans laquelle l'invention est intégrée à l'emballage existant. Il est possible d'utiliser une empreinte de la forme des bouteilles qui est un moule, soit rapporté en tant que pièce indépendante, en carton, soit intégré à l'emballage en mode tout-en-un. Enfin, un pliage peut être réalisé sur une pièce indépendante dont les crêtes de pliage ne sont pas parallèles aux bords de l'emballage, c'est-à-dire aux parois perpendiculaires à son fond, mais inclinées, à partir d'un matériau comme du carton, ceci constituant une définition d'� incliner � pour la présente demande. Lorsque le matériau du pliage est suffisamment déformable pour être plié et pour épouser la forme des bouteilles qu'il reçoit, un moyen de maintien facile à réaliser peut ainsi être obtenu pour l'invention. L'invention est susceptible d'application industrielle dans le domaine du rangement de bouteilles champenoises dans un emballage palettisable. REVENDICATIONS1. Dispositif de rangement de bouteilles dans un emballage palettisable, comprenant un emballage disposé sur les faces d'un parallélépipède rectangle et comprenant des bouteilles admettant chacune un axe de symétrie, dans lequel l'axe de chaque bouteille est disposé dans un plan des bouteilles, parallèle à un fond de l'emballage, le fond étant disposé sur une première face du parallélépipède, dans lequel les axes des bouteilles sont parallèles entre eux, dans lequel les bouteilles sont orientées tête-bêche, caractérisé en ce que le nombre de bouteilles est pair, en ce que les axes des bouteilles sont inclinés par rapport à un bord de l'emballage, le bord étant disposé sur une seconde face perpendiculaire à la première face, en ce que les axes des bouteilles sont rapprochés dans le plan des bouteilles pour ranger les bouteilles dans un volume minimisé de l'emballage et en ce qu'il comprend un moyen de maintien des bouteilles dans ce volume. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le moyen de maintien est un rabat inséré entre les bouteilles. 3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel le rabat est tout en un avec l'emballage, prédécoupé dans cet emballage et relevé pour être inséré entre les bouteilles en restant solidaire dudit emballage. 4. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel le rabat est inséré entre les bouteilles à titre de cale, les bouteilles étant rangées dans une position stable mécaniquement par rapport à l'emballage. 5. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le moyen de maintien est une empreinte de la forme des bouteilles. 6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel l'empreinte est un moule de la forme des bouteilles. 7. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel le moule est inséré entre les bouteilles et l'emballage. 8. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel le moule est tout-enun avec l'emballage, intégré à cet emballage. 9. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le moyen de maintien est un pliage épousant la forme des bouteilles, inséré entre les bouteilles et l'emballage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel l'emballage et le moyen de maintien sont en carton 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel les bouteilles sont des bouteilles champenoises. 12. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le moyen de maintien est l'emballage lui-même.10