Brevet FR2953385A1 — publié le 20110610

Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain ù 4 décembre 2009 Module de soutènement en matériau semi-rigide et lit 1/6 formé à partir de cet objet (6 pages) Abrégé : Module de soutènement en matériau semi-rigide, en carton ondulé notamment, permettant de soutenir des formes non planes et comprenant une caisse et un accordéon s'insérant dans la caisse : La caisse dont deux des cotés disposent de découpes, c'est-à-dire de retraits de matière, parallèles l'un à l'autre, permettant au plan supérieur de la caisse de se déformer lorsque des pressions sont exercées sur le dessus sans déformer les autres cotés de la caisse, et L'accordéon double, constitué deux planches pré pliées et se croisant grâce à des fentes à plusieurs points de manière à former deux séries de plis parallèles. La spécificité de cet accordéon est liée à la découpe incurvée des planches de manière à ce que l'accordéon soit adapté au pliage attendu du plan supérieur de la caisse dans laquelle il prend position. Lit en carton, ayant une forme ergonomique et une bonne résistance, obtenu grâce à l'assemblage de plusieurs de ces modules. Module de soutènement en matériau semi-rigide et mobilier en carton formé à partir de cet objet La présente invention concerne le domaine du mobilier ou de l'emballage/transport. Elle consiste à fabriquer, avec des matériaux en planches ou feuilles semi-rigides, notamment le carton, le carton ondulé ou assimilé, un élément résistant de soutien pour une forme non plane. L'objet de l'invention est notamment de pouvoir déformer le dessus d'une caisse de manière unidimensionnelle et résistante, notamment dans le but de réaliser, à l'aide d'un ou plusieurs de ces éléments, un lit de forme ergonomique (c'est-à-dire confortable) avec un minimum de matière tout en étant résistant. 1. Problème technique rencontré : L'invention est issue d'un travail sur le développement d'un lit en carton. Les inventeurs se sont rendus compte que s'il existe plusieurs solutions dans l'art antérieur pour concevoir des structures résistantes pouvant supporter le poids d'un homme, il n'en existe pas ayant une forme ergonomique : c'est-à-dire dont le plan supérieur serait incurvé (non plat) de manière à accueillir le corps de l'utilisateur du lit. En effet, il a été envisagé depuis longtemps de disposer d'éléments de soutien en matériau semi-rigide et notamment en carton et carton ondulé afin de soutenir par exemple un corps humain dans le cas de mobilier en carton, de soutenir des éléments lourds pour le transport ou l'emballage ou encore d'isoler. Cela est illustré dans plusieurs brevets, notamment pour la réalisation de palettes de transport où un volume de marchandises doit être soutenue à distance du sol afin de garantir la qualité du stockage et de permettre la manipulation pour le transport. C'est le cas : Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain û 4 décembre 2009 • Du brevet canadien de palette en carton CA2398046A1 qui utilise comme dispositif de soutènement des pieds en carton de forme triangulaire conçus avec une structure en 2/6 accordéon. • Du brevet canadien de palette en carton CA2488516A1 qui utilise comme dispositif de soutènement des polygones dont la résistance est donnée par une structure interne de ces polygones constituée de plusieurs prismes. • Du brevet international de palette en carton W02009111048A2 qui utilise des poutres de soutènement dont la résistance est donnée par une structure en « V » inversée. • Du brevet américain de caisse en carton US005535941A qui donne aux caisses en carton une meilleure résistance aux charges verticales et latérales grâce à des coins renforcés par une forme triangulaire. L'utilisation par l'homme du métier d'une caisse ou poutre disposant à l'intérieur d'un dispositif de soutien est donc commune. Comme dispositif de soutien, l'utilisation d'accordéon, c'est-à-dire d'une ou deux planches se croisant en formant deux séries de plis parallèles est commune mais elle ne permet que le soutien d'un plan plat. C'est le cas aussi des structures en « V », des structures dont la résistance en donnée par les coins, etc. Les dispositifs autres existants sont soit difficiles à mettre en oeuvre, consommateurs de matière, peu résistants, soit ne sont pas adaptés à la forme à soutenir. Le travail sur un lit en carton a donc poussé les inventeurs à chercher une solution technique permettant d'avoir un lit de forme ergonomique tout en ayant une structure suffisamment résistante et en économisant de la matière. Tout d'abord, il a été envisagé d'avoir recours à une caisse classique et à un accordéon dont le plan supérieur est incurvé. Une fois l'accordéon disposé dans la caisse, la pression exercée sur le plan supérieure déforme le plan supérieur qui vient s'appuyer sur l'accordéon. Cette structure permet bien au plan supérieur de s'adapter à la forme souhaitée tout en étant résistant, cependant, la déformation du plan supérieur de la caisse entraine alors la déformation de deux des cotés (plans latéraux) de la caisse. La structure est ainsi sous tension, fragilisée et n'a plus sa forme initiale : les plan latéraux de la caisse ne sont plus plats. La déformation n'est alors pas unidimensionnelle. 2. Solution technique proposée L'invention vise donc à remédier à tout ou partie de ce problème en proposant un moyen d'absorber la déformation du plan supérieur de la caisse. Ainsi, selon un premier aspect, l'invention a pour objet un dispositif de soutènement en matériau semi-rigide et notamment en carton ondulé constitué de deux éléments une caisse comportant deux retraits de matière et un accordéon double. L'invention est illustrée ci-après avec l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en plan de la caisse selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue en perspective de la dite caisse de la figure 1. Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain û 4 décembre 2009 La figure 3 est une vue en plan d'une deux planches composant l'accordéon double selon un premier mode de réalisation de l'invention. 3/6 La figure 4 est une vue en plan de la seconde planche composant l'accordéon double selon le même mode de réalisation de l'invention. La figure 5 est une vue en perspective de l'accordéon double formé grâce aux deux planches représentées en plan dans les figures 3 et 4. La figure 6 est une vue latérale de l'accordéon double tel que présenté dans la figure 5. La figure 7 est une vue en perspective de l'insertion de l'accordéon double de la figure 5 dans la caisse de la figure 2 selon le premier mode de réalisation de l'invention. La figure 8 est une vue en perspective du dispositif lorsqu'aucune pression n'est encore exercée sur le plan supérieur de la caisse qui ne se déforme alors pas. La figure 9 est une vue en perspective du dispositif lorsqu'une pression est exercée sur le plan supérieur de la caisse. La figure 10 est une vue latérale du lit selon un premier mode de réalisation de l'invention et composé de quatre dispositifs tels que présenté dans la figure 9 et unifiés par une sangle faisant le tour du lit. La figure 11 est une vue en perspective du lit présenté dans la figure 11. Sur ces figures, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes. Avec référence aux dessins et en particuliers aux figures 8 et 9, les principaux éléments constitutifs de l'invention sont représentés : Une caisse (figures 1 et 2) dont deux des cotés disposent de découpes, c'est-à-dire de retraits de matière (1), parallèles l'un à l'autre permettant à la face supérieure de la caisse (2) de se plier lorsque des pressions sont exercées sur le dessus sans déformer les autres cotés (7) de la caisse, et Un accordéon double (figures 5 et 6), qui est constitué deux planches pré pliées (figures 3 et 4) et se croisant grâce à des fentes découpées (3) jusqu'à la moitié de la hauteur à plusieurs points de manière à former deux séries de plis parallèles. Cet accordéon est positionné à l'intérieur de la caisse (figures et 2). La spécificité de cet accordéon double est liée à la découpe incurvée des planches (4) de manière à ce que l'accordéon soit adapté à la déformation attendue de la face supérieure de la caisse (2) dans laquelle il prend position (figure 8). La découpe supérieure des planches de l'accordéon permet donc d'accueillir la déformation de la face supérieure de la caisse de manière à la soutenir (figure 9). La découpe inférieure des planches (5) est plane. Le dispositif comprend une caisse dont deux des cotés disposent de découpes qui permettent la déformation de la face supérieure. Cette caisse peut prendre différentes formes elle peut ne pas avoir de fond, être ouverte sur les deux cotés adjacents aux cotés comportant les retraits matières Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain ù 4 décembre 2009 ou encore avoir la face supérieure amovible (par exemple dans le cas d'un couvercle comportant les retraits de matière sur ses retours sur les cotés). La caisse peut être fermée avec différents types de 4/6 techniques connues : colle, agrafes, systèmes d'assemblage avec encoche, liens, etc. Sur la figure 1, le mode de réalisation utilisé est le collage, nécessitant une marge de collage (6). Les retraits de matière réalisés sur les cotés de la caisse (1) sont situés sur le haut des cotés parallèles (7) pour permettre la déformation du plan supérieur (2). Les découpes (1) elles-mêmes peuvent prendre différentes formes adaptées à l'objet à recevoir sur le plan supérieur (2), à la déformation attendue du plan supérieur et à la découpe supérieure de l'accordéon (4). Pour recevoir une forme incurvée, comme dans le cas du corps de l'utilisateur d'un lit, la forme du retrait de matière (1) est donc une demi-ellipse. Dans ce cas, la forme du plan supérieur de la caisse lorsque la pression supérieure est exercée, est celle d'un arc/voute inversée : mécaniquement la force exercée se répartit donc bien sur tout le plan supérieur qui est sous tension et qui repose sur chacun de ses points de contact avec les tranches de l'accordéon. La largeur de la découpe pour le retrait de matière (1) des cotés de la caisse est proche de la largeur totale du coté (7). Sa hauteur dépend de la forme à recevoir. En fonction du mode de réalisation choisit, le dispositif peut comprendre soit un ou plusieurs accordéons doubles (figures 5 et 6) mis bout à bout soit un ou plusieurs accordéons simples (une seule planche pliée de manière à former deux séries de plis parallèles) mis bout à bout. Le nombre et le type d'accordéons disposés dans la caisse (figures 1 et 2) n'a pas d'importance dans l'invention : ce ne sont que des variantes de l'invention. Seule la découpe de l'accordéon ou de l'ensemble des accordéons est importante : elle doit être plane sur la partie du bas (5), et pour la partie haute (6), correspondre à la déformation attendue du plan supérieur (2) de la caisse. Dans le cas du lit (figures 10 et 11), l'accordéon a une forme courbe sur sa partie supérieure (4). L'utilisation d'un seul accordéon double (constitué de deux planches) est le mode préféré de réalisation de l'invention pour des raisons d'économie de matériau, de résistance et de simplicité de montage. Le nombre de parallélogrammes formés par le croisement des deux planches de l'accordéon double est à définir en fonction de la résistance attendue et de la matière disponible : plus ils seront nombreux plus le poids supportable par la structure pourra être important. Dans le cas de l'utilisation du carton ondulé, les cannelures seront dans le sens vertical afin d'optimiser la résistance de la structure. Le module peut encore être pourvu de dispositifs permettant de mieux tenir l'accordéon à l'intérieur de la caisse lorsque deux cotés de celle-ci sont ouverts, pour faciliter, par exemple, le transport du module. Selon un mode de réalisation, on peut envisager de faire aux quatre extrémités inférieures de l'accordéon double des saillies ou ergots qui viendraient se caler dans deux découpes effectuées en bas de chacun des cotés de la caisse comportant le retrait de matière. L'accordéon serait ainsi contraint dans la caisse et ne pourrait pas sortir malgré la pression exercée sur la face supérieure de la caisse et reposant sur l'accordéon. Un autre mode de réalisation de l'invention est de faire passer une sangle (8) autour de la caisse (ce qui permet aussi d'unifier plusieurs modules pour constituer un lit) et de faire tenir cette sangle en la passant dans des découpes réalisées sur les extrémités de chacun des cotés de la caisse (9), à mi-hauteur. Le dispositif est donc constitué de deux éléments : la caisse (figures 1 et 2) et l'accordéon double (figures 5 et 6) (constitué lui-même de deux planches ù figures 3 et 4)). L'assemblage du dispositif tel qu'il est décrit comprend plusieurs étapes : Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain ù 4 décembre 2009 Plier chacune des deux planches permettant de constituer l'accordéon double Assembler les deux planches (fente dans fente) pour constituer l'accordéon double 5/6 Introduire l'accordéon double dans la caisse : pour cela, il faut étirer l'accordéon en tirant de manière opposée sur chacune de ses deux extrémités pour réduire sa largeur; l'introduire dans la caisse, puis compresser l'accordéon de manière à l'élargir et à le faire tenir dans la caisse. La découpe non plane (4) de l'accordéon doit être en haut pour coïncider avec les retraits de matière (1) effectués sur les cotés (7) de la caisse Bloquer l'accordéon dans la caisse à l'aide d'une des solutions énoncées ci-dessus. Bien entendu, tout ou partie de ce procédé peut être automatisé. 3. Applications La solution proposée a été inventée dans le cadre de travaux sur la conception d'un lit en carton (figures 10 et 11). Cette solution permet d'obtenir un lit grâce à un ou plusieurs modules (figure9) (comprenant une caisse comportant des retraits de matière et un accordéon de forme incurvée). Les dimensions doivent être adaptées à l'utilisation désirée du module. Pour concevoir le lit, les dimensions retenues pour chacun des modules sont : Caisse (figures 1 et 2) : hauteur : 30cm (laize) largeur des cotés comportant les découpes : 70cm (coupe) longueur : 47cm (laize) En utilisant quatre modules mis les uns à la suite des autres, on obtient un lit de taille standard (figures 10 et 11) : hauteur : 30cm largeur : 70cm longueur : 4*47cm = 188cm Ces dimensions, qui peuvent être adaptées, sont intéressantes pour : faciliter le travail de découpe en machine, faciliter la palettisation du produit et permettre la modularité du produit : un module (figure 9) peut être utilisé comme un tabouret, deux modules superposés peuvent être utilisés comme table, etc. Dans le cas du lit, les modules sont solidarisés les uns aux autres par une sangle (8) faisant le tour du lit et passant dans des fentes (9) réalisées aux quatre extrémités des faces latérales (7) de chacune des caisses, à mi-hauteur. D'autres dispositifs d'unification des modules entre eux sont envisageables et ne sont que des variantes de l'invention : drap housse avec sangle élastique, attaches en carton, liens en plastique ou corde, etc. Son application semble donc particulièrement pertinente pour du mobilier en carton et notamment dans le cas de la fabrication d'un lit en carton conçu à partir de plusieurs de ces dispositifs (figure 9) alignés et unifiés par un dispositif quelconque. Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain ù 4 décembre 2009 Le module (figure 9), dans les mêmes dimensions ou d'autres dimensions, peut avoir d'autres® applications. 6/6 La structure, résistante tout en ayant un plan supérieur (2) non plat, est particulièrement adaptée pour soutenir des objets non plats comme des tubes, des sphères, etc. L'objet soutenu est ainsi plus facilement maintenu et calé par la structure de soutènement. Ainsi l'invention vise aussi à améliorer la sécurité et la résistance dans le cas du transport, de l'emballage et de l'isolation. Le dispositif de soutien selon l'invention est donc avantageusement solide, extrêmement simple, économe en matière et facile à mettre en oeuvre. Dépôt de brevet : Juan Pablo Naranjo / Jean-Christophe Orthlieb / Julien Sylvain ù 4 décembre 2009 (Module de soutènement en matériau semi-rigide et lit formé à partir de cet objet) 1/1 Revendications1. Dispositif de soutènement (figures 1 et 2) en matériau semi-rigide, en carton notamment, comprenant une caisse disposant de retraits de matière (1) sur les cotés et un accordéon dont le plan supérieur (4) n'est pas plat et s'insérant dans la caisse. Ce dispositif (figures 1 et 2) permet de soutenir des formes non planes en s'adaptant à leurs formes grâce à la déformation unidimensionnelle de la caisse et au soutien de l'accordéon incurvé inséré dans la caisse. 2. Dispositif de soutènement (figures 1 et 2) selon la revendication 1. mais présentant des variantes au niveau de la caisse (dimensions de la caisse, dimensions/formes des retraits de matière (1), nombres de cotés ouverts, sens des cannelures, modes d'assemblage, etc.) ainsi qu'au niveau de l'accordéon (dimensions de l'accordéon, accordéon double ou simple, nombre d'accordéons utilisés, nombres de plis de l'accordéon, formes de la découpe supérieure (4) à partir du moment où elle est non plane, etc.). 3. Procédé de fabrication du dispositif de soutènement (figures 1 et 2) selon la revendication 1. et les variantes de la revendication 2. impliquant de : constituer l'accordéon à l'aide de la ou des planches nécessaires, d'introduire dans la caisse l'accordéon de telle manière à ce que la partie plane (5) de l'accordéon soit vers le bas de la structure, de maintenir l'accordéon dans la caisse par divers moyens. 4. Lit (figures là et 11) ou autre mobilier en carton obtenu grâce à un module de soutènement (figures 1 et 2) ou à l'assemblage de plusieurs modules de soutènement (figures 1 et 2) tels que caractérisés par les revendications 1. et 2. L'assemblage des ces modules (figures 1 et 2) peut être réalisé par différents moyens. 5. Applications du dispositif (figures 1 et 2) selon les revendications 1. et 2. pour tous types d'utilisation et matériaux semi-rigides.