Brevet FR3023539A1 — publié le 20160115

Perfectionnement aux caisses en bois pliables à plat à vide , et pièces d'assemblage La présente invention se situe dans le domaine des caisses en bois. Les caisses en bois sont fabriquées et utilisées par les hommes depuis les temps anciens, le bois étant une matière première naturelle basique, disponible et renouvelable. Actuellement, les caisses en général sont un utilitaire courant dans l'industrie, dans les transports de marchandises, aussi chez les particuliers ; les cageots en bois pour recevoir et exposer à la vente légumes, fruits, sont un exemple de caisses utilisées à grande échelle ; néanmoins toutes ces caisses les plus diverses sont toujours en général de structure rigide non pliable. Les impératifs de la modernité et des croissances fortes de nos sociétés poussent à des dépenses d'énergie considérables appauvrissant les réserves naturelles de matières non renouvelables dont dispose la planète Terre. Le bois, issu de l'arbre puits de CO2, est donc une bio-ressource renouvelable très importante et donc à préserver et à optimiser écologiquement dans son emploi. Les caisses non pliables présentent le très grand inconvénient de prendre, à vide, des volumes considérables, que ce soit pour leur stockage et principalement dans les transports de caisses à vide non pliées a plat avec pour conséquence un bilan CO2 très défavorable. La « demande de brevet Leuvrey N°14/00030 du 07 01 2014 » apporte déjà des solutions dans le domaine de caisses pliables à plat à vide, en particulier dans la cinématique de fonction de la caisse et de son fond de caisse mobile placé en intérieur de la caisse pour aboutir à sa fonction de contenant et par la suppression des agrafes en métal ces agrafes en métal tenant définitivement rigide et non pliable la structure des caisses classiques. Néanmoins, des perfectionnements importants dans la conception, la fabrication, la durée de vie sont encore possibles et bienvenus; ces perfectionnements précisément sont décrits ici. Principalement, ces perfectionnements concernent : la charnière, pièce maîtrise du dispositif de pliage, et ses moyens de fixation solide aux éléments des panneaux de cotés de la caisse les épingles de soutien du fond de caisse maintenu dans la caisse, en appui contre les cotés internes des cotés de caisse. caisses pour un emploi ré-utilisable dans des caisses multi-formes telles que rectangulaires, carrées, polygonales, rondes, ovales Les figures suivantes simplifiées permettront de mieux comprendre l'invention, ici dans une caisse de forme basique rectangulaire: FIG1 :la charnière, face externe qui sera celle appliquée en contact contre les panneaux en bois formant les 4 cotés de la caisse, clips de maintien visibles, les charnières clippées à 2 panneaux pour les maintenir ensemble. F1G2 : l'autre face opposée de la charnière, visible en interne de la caisse assemblée, indiquant la ligne 36 FIG3 : caisse pliée à plat à vide, les panneaux de cotés de la caisse assemblés par 4 charnières ; le fond(6) étant empilé à part de la caisse, avant son emploi dans la caisse dépliée en contenant. F1G4 : coupe d'une fixation par un clip solidarisant la charnière à un panneau de coté FI05 : coupe d'une variante de fixation par rivet F1G6 : vue de haut d'une caisse, dépliée avant de recevoir le fond placé sur les épingles FIG7 : vue en coupe verticale de la caisse et des emplacements de 2 épingles sous le fond FI08 : vue des 2 demi-épingles composant une épingle, avant clippage en un seul élément FIG9 : couvercle de la caisse avec 4 lumières pour clippage aux charnières et vue en coupe de la position décalée des charnières sur panneaux dans le dispositif d'empilage de plusieurs caisses. FIG 10: vue d'une pièce d'assemblage de type charnière non pliable, rigide et rectiligne assemblant bout-à-bout 2 panneaux. FIG 11: vue d'une pièce d'assemblage de type charnière en coin, non pliable, rigide, en 3 plans, dans une caisse-palette. La caisse en bois pliable à plat à vide, comprend des charnières(1) d'assemblage de 4 panneaux(5) de coté, charnières(1) ayant une structure rigide plane et pliable dans une zone axiale (2) . les panneaux de coté de la caisse sont maintenus entre eux plaqués à la charnière par clippage du clip(3) intégré à la charnière(1). Les charnières(1) sont moulées en matière thermo-plastique aux caractéristiques et qualités de résistance adaptée à la fonction et de préférence en matières bio-sourcée, bio-dégradable, programmables auot-destructibles ; en option, la charnière est en métal dans des applications exigeant de très grandes résistances aux charges les plus diverses. Le clip(3) peuvent être une pièce indépendante rapportée à la charnière(1) ; préférentiellement les clips(3) sont intégrés à la 2 charnière(1) ne faisant qu'une seule pièce ; le clip(3) se définit par ses pattes(3P) escamotables à l'enfoncement dans un trou(5T) préalablement réalisé dans le panneau(5)de coté pour se déployer en appui sur côté externe(5B) externe du panneau(5) sans retour possible en sens inverse, les têtes de clips ayant un volume faible mais néanmoins certain d'encombrement en extérieur du panneau ; les charnières(1) de forme générale plate sont situées en intérieur de la caisse, ce qui place les clips(3) sortant en extérieur des panneaux de la caisse, autorisant ainsi un pliable parfaitement à plat des panneaux des panneaux de cotés face-à-face superposés sans surépaisseurs , et correspondant parfaitement à la cinématique de pliage de l'ensemble de la caisse. les clips ainsi positionnés et fixés dans un nombre suffisant solidarisent définitivement les panneaux aux charnières(1), sans nuire au bon 10 fonctionnement du pliage à plat de la caisse; il est possible d'utiliser d'autres moyens de fixation tels que par rivetage(3V) , vissage , emploi de colle, soudure, pour n'en citer que quelques uns; la solution du clip intégré convient à une fabrication rationnelle sur une ligne de production automatisée et à fort rendement ; à cet effet, afin d'éviter des incidents de bon centrage du clip face au panneau(5) pré-perforé dans l'axe du clippage, ledit clip(3) comporte un prolongement(3b) de diamètre inférieur au diamètre du trou de passage du clip, ayant fonction de centrage et guidage du clip dans les trous(5T) de passage préalablement réalisés dans le panneau. Les panneaux(5) de bois, dans une version multi-plis dits « de placage » sont composés de feuilles de bois collées entre elles, ou de planchettes ou de planches de bois obtenues par sciages, mais aussi de plaques quelconques à base de bois pour réaliser un panneau , ou encore composés par au moins 2 feuilles ou planchettes de bois juxtaposées l'une contre l'autre , ou encore composés d'éléments plats divers associés ou non tels que par exemple feuilles en papier ou en carton, voire même feuille métallique, ces éléments généralement associés par collage ; afin d'optimiser le bon emploi de la ressource bois, le panneau peut aussi être composé de plusieurs feuilles ou planchettes de faible épaisseur en bois, non collées ensemble, et néanmoins mécaniquement maintenues associées ensemble par uniquement les clips(3) des charnières(1), lesdits clips ayant une longueur adaptée et en quantité suffisante à leur fonction de maintenir solidaire les charnières aux panneaux dans une structure solide. Dans le but d'une fabrication aboutie et optimisée de caisses finies pour leur fonction et donc solides et adaptées dans divers et multiples usages, la caisse en bois pliable à plat à vide comprend des epingles(7) situées en leur fonction en zone basse de 2 panneaux opposés et en intérieur de la caisse(FIG7) ; ces épingles(7) sont des liens(7) en forme de tige traversant les panneaux par des trous adaptés, et destinées à recevoir et supporter le fond(6) de caisse qui d'une part réalise et maintient la structure aboutie de la caisse en fonction structurée par son appui aux 4 panneaux et qui d'autre part reçoit toute la charge de la caisse(FIG6) ; ces épingles(7) doivent donc être particulièrement solides et faciles à monter sur une ligne de fabrication . Chaque épingle (7) relie 2 panneaux(5) opposés pour les maintenir opposés dans une distance définie par la dimension de la caisse en position fonctionnelle de contenant. Dans la cinématique de fonctionnement de la caisse , dans sa position pliée à plat à vide selon la FIG 3 et alternativement dépliable selon la FIG 6, l'épingle(7) se plie grâce à sa forme de tige fine en une matière semi-rigide acceptant les contraintes d'une position pliée ; la tige étant réalisée droite et avec une aptitude au pliage/dépliage, est de nature dite «à mémoire élastique » ; l'épingle(7) à cet effet, est réalisée dans une matière semi-rigide , telle thermo-plastique de préférence bio-sourcée , bio-dégradable , programmable bio-dégradable, ou encore en métal. Les contraintes de la position pliée sont atténuées par un jeu suffisamment libre, adapté et obtenu sur le diamètre du trou de passage de l'épingle dans le panneau. epingle(7), au nombre de minimum de deux par caisse, est composée de deux demi-épingles, l'une mâle(8), l'autre femelle(9), montées en vis-à-vis pour venir se clipper et former une seule épingle(7) rectiligne. Les épingles sous-tête sont arrimées aux 2 panneaux latéraux opposés en vis-à-vis, et d'une longueur de fonction égale à la largeur hors-tout de la caisse. Ainsi, cela permet d'obtenir deux têtes(10) extérieures par épingle, en appui sur les panneaux de coté, et de diamètres plus ou moins grands selon les panneaux dimensionnés selon les charges des caisses destinées à bien tenir la charge. Le clippage se réalise après enfilement de chaque demi-épingle(7B et 7A) qui se clippent alors au centre pour ne former qu'une épingle(7); les demi-épingles(76 et 7A) sont montées en premier, par enfilement dans un petit trou réalisé à cet effet, dans chaque panneau en vis-a-vis, et sont en finalité chopées, et alors en fonction réelle de maintien ultérieur du fond(6) s'appuyant sur ces 2 épingles(7). la tête(10) peuvent avoir ainsi selon les charges une taille adaptée telle indicativement de 1cm à 5cm de diamètre pour un appui bien réparti au panneau , n'ayant pas à passer dans le petits trou du panneau , dispositif renforcé dans sa solidité fonctionnelle; de gros trous dans les panneaux et de petites têtes d'épingles réduiraient en effet la résistance au bois et donc de la solidité structurelle de la caisse; les têtes sont équipées de picots(4) venant renforcer l'appui et dispositif de maintien par cramponnage au bois des panneaux et donc à la structure générale, de même que les picots(4) présents aussi aux charnières ; ces picots-crampons pénétrant légèrement au bois du panneau ont pour but d'éviter des fissures dans le bois(5) et de maintenir homogène la structure du bois(5) et donc du panneau ;des picots sont prolongés pour traverser l'épaisseur du panneau de coté et ainsi venir piquer le coté d'épaisseur du fond de caisse et stabiliser ce dernier en sa position de fonction en appui sur les épingles. l'épingle dans une variante de réalisation est composée de 2 demi-épingles(7A) bi-têtes et en forme de U et de 2 demi-épingles(7B) bi-têtes et en forme de U, raccordées par leurs clippages respectifs en vis-à vis, soit en finalité une seule épingle à 4 têtes(10) au montage au lieu de 2 épingles simples. Hors de la zone(2)pliable, les charnières(1) sont planes, et peuvent comporter des renforts en épaisseur dans des zones les plus soumises à diverses contraintes mécaniques. Dans la caisse en bois pliable à plat à vide, la chamière(1) a une hauteur égale à la hauteur des panneaux, et est posée légèrement décalée(14) et éloignée du bord inférieur des panneaux, ce qui fait que la charnière déborde à l'opposé de bord supérieur du panneau(5) dans une longueur de décalage(14) identique selon FIG9. La caisse étant ainsi aboutie dans le montage complet de tous ses éléments, panneaux et fond, ce dispositif de décalage(14) permet 2 fonctions techniques à l'empilage des caisses soit 2 zones en décalage égal (14) , l'une en haut et l'autre en bas de la caisse , autorisant l'empilage par auto-calage supérieur et inférieur des caisses les unes sur les autres ; dispositif technique nécessaire dans les transports et stockage de caisses en fonction et donc remplies de matières diverses et quelconques telles par exemple de fruits ou légumes. la charnière(1) comprend à son extrémité supérieure une arête(13) dont l'angle est orienté vers le bas et coté interne de la caisse ; ladite arête est destinée à recevoir et tenir un panneau en fonction de couvercle(11) de la caisse, au moyen des passages(12) réalisés à cet effet. En option de réalisation, un support de traçabilité plat de type charnière clippante, est posé sur un ou plusieurs des panneaux du cageot ; ce support est destiné à recevoir une étiquette adhésive de traçabilité et d'identification de la caisse et de son contenu et d'autres informations utiles ; il peut comporter à cet effet une ou plusieurs pochettes de protection de ces supports d' informations de traçabilité telle par RFID UHF ; dispositif technique particulièrement utile dans la logistique et transport de toutes marchandises. Nous appelons ici plus précisément « pièce d'assemblage»(20 ) ou encore « fausse charnière »(20), une pièce de la même famille que la charnière parce qu'elle est destinée également à relier 2 panneaux , et s'utilisant dans les mêmes types de caisses, mais cette « fausse charnière » n'a pas la qualité ni la fonction d'être pliable ni dépliable; Dans le cas de caisses à grandes dimensions, les fausses charnières sont posées hors les zones de coin déjà tenues par les charnières(1) pliables; les fausses charnières , de forme plane(21) sans ligne de pliage maintiennent aboutés et entre eux des panneaux de très grandes dimensions hors les normes habituelles ; lesdites fausses charnières sont utiles voire nécessaires pour renforcer et tenir la structure des panneaux de ces grandes caisses , destinées à recevoir de charges lourdes et soumises à des contraintes mécaniques particulières et plus fortes que les caisses petites telles Cageots et cagettes. Les fausses charnières (20) peuvent avoir des formes structurelles différentes dans certaines zones pour leur renforcement face aux chocs, aux charges , telles des surépaisseurs de matière aux zones particulièrement soumises aux contraintes mécaniques subies par la caisse. Les fausses charnières peuvent avoir des formes adaptées à la forme de la caisse et en particulier à leur fonction d'arrimage aux palettes(21) de manutention indispensables dans la logistique et transports de marchandises, ici dans un modèle(22) de fausse charnière dans une forme à 900 ; la caisse étant pliable â plat à vide, dans le transport de marchandises, la caisse est donc dépliée et posée sur une palette(23) de manutention ; la fausse charnière(22) en équerre est donc montée et arrimée à la palette avant de recevoir sa charge en vue de la phase chargement sur véhicule et transport, ce type de fausse charnière peut se fixer en mode préparatoire ou encore au moment de sa finalité comme dans ce cas d'arrimage sur palette ; la même opération étant réalisée sur le haut de la caisse pour recevoir un couvercle tenu solidement par ce type de fausse charnière à 90° ; la caisse-palette est donc réalisée en sa transformation non pliable dans sa structure de contenant solide , au moyen précisément des « fausses charnières »(20) Les fausses charnières peuvent avoir des formes variées, dans des angles divers et différents de 90°, selon les caractéristiques et contraintes des caisses pliables non pliables. Les charnières pliables ou non pliables peuvent recevoir un tampon(3C) de blocage introduit dans l'axe central du clip(3) , ceci dans le but de maintenir les pattes de clip en position de blocage effectif sur les panneaux, dispositif utile en cas de très fortes contraintes physiques pouvant provoquer un déclippage par déformation des pattes(3P) de blocage du clip. Hors les panneaux de bois, tous les éléments de la caisse(1) sont réalisés en une matière thermoplastique, bio-sourcée , bio-dégradable , programmable auto-destructible, de faible encombrement à vide, et reçyclable dans plusieurs ré-emplois ; ce qui en fait un produit éco-conception majeur. Ces dispositifs s'appliquent dans le domaine de toutes caisses aux fonctions et usages compatibles, ainsi que dans diverses et quelconques caisses réalisés en tous autres matériaux adaptés et compatibles à la fonction tels en métal. REVENDICATIONS1. Caisse en bois pliable à plat à vide, comprenant 4 panneaux de coté assemblés par des charnières d'assemblage de structures planes et pliables à plat, et dépliables pour recevoir en son intérieur un panneau de fond (6) finalisant sa structure de contenant, caractérisée en ce que les panneaux(5) en bois de coté de la caisse, et préalablement équipés de trous(5P) pour passage de clips(3), sont maintenus plaqués à la chamière(1) par clippage au moyen de clips(3), lesdits clips(3) étant éléments intégrés à la charnière(1) moulés dans sa masse ne faisant ainsi qu'une seule pièce(1) ou étant optionnellement pièce seule moulée à part et rapportée à la charnière(1) ; lesdits clips(3) positionnés sortant en extérieur des panneaux de la caisse et comportant un prolongement(3b) de diamètre réduit ayant fonction de centrage et guidage du clip dans les trous de passage du panneau(5) lors des opérations de montage et d'assemblage de la caisse ; lesdits clips(3) en fonction optionnellement associés en son axe central à un tampon(3C) de blocage anti-retour des pattes(3P) du clip(3) en fonction ; lesdits panneaux(5) associés étant ici des panneaux de placage « multi-plis » , ou des panneaux simples composés de un ou plusieurs éléments plats tels que une ou plusieurs planchettes de bois tenues associées ensemble sans collage et uniquement par les clips(3) des charnières(1). R2 Caisse en bois pliable à plat à vide, selon la revendication R1, caractérisée en ce que l'épingle(7) de nature semi-rigide et a mémoire élastique est composée de deux demi-épingles(7A et 7B) l'une femelle(7A) et l'autre mâle(7B) assemblées par clippage de leurs extrémités(8et 9) , et que chaque demi-épingle comporte une tête(10) d'appui de forme préférentiellement ronde, l'épingle dans une variante de réalisation étant composée de 2 demi-épingles(7A) bi-têtes et en forme de U et de 2 demi- épingles(7B) bi-têtes et en forme de U, raccordées par leurs clippages respectifs en vis-à vis, pour ne former qu'une seule épingle à 4 têtes(10). R3 Caisse en bois pliable à plat à vide, selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les faces d'appui au bois des charnières(1) et les têtes(10) d'appui au bois des épingles(7) sont équipées de picots(4) de cramponnage au bois des panneaux. R4 Caisse en bois pliable à plat à vide, selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les charnières(1) de hauteur égale aux hauteurs des panneaux sont positionnées en léger décalage(14) autorisant ainsi l'empilage avec auto-calages des caisses ; ladite charnière comprenant à son extrémité supérieure une arête(13) dont l'angle est orienté vers le bas, destinée à tenir un panneau formant couvercle(11) de caisse étant posé par ses passages(12) en son appui contre les panneaux de coté. R5 Caisse en bois pliable à plat à vide, selon les revendications 1,3 et 4, caractérisée en ce que la charnière en version « fausse charnière»(20) n'est pas pliable et qu'elle a des formes quelconques adaptées à des variantes de structures de caisses telles que les caisses-palettes de manutention. R6 Caisse en bois pliable à plat à vide, selon les revendications 1,2, 3 et 4 , caractérisée en ce que les charnières(1), les clips(3) des charnières, les tampons(3C) de blocage de clips, les épingles(10), les « fausses charnières » sont réalisés en une matière thermo-plastique, bio-sourcée , bio-dégradable , programmable auto-destructible.