Brevet FR2217037A1 — publié le 19740906

'L'invention est relative aux skis. La surface de glissement du ski, qui porte sur la neige est habituellement, notamment pour le ski de fond, soit soigneusement fartée, c'est-à-dire enduite d'une couche de cire spéciale ou autre produit, appelé fart, soit munie d'une structure superficielle du type utilisé pour la descente, afin d'assurer un meilleur guidage et une meilleure stabilité en montée ou une meilleure tenue de la trace. Le brevet des Etats-unis d'Améri- que 3. 381.972 et le brevet allemand 870.369 décrivent des agencements qui ont été essayés pour donner à la semelle des skis une configuration particulière. L'utilisation d'une structure à reliefs tridimensionnels ou à redans sur la surface de glissement, canne décrit, par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3.408.086 a apporté une amélioration des résultats obtenus. Dans cette construction, cette surface présente des rangées de saillies qui présentent des bords ou artes courbes de forme convexe, chaque rangée étant décalée par rapport à la suivants le long de la semelle du ski. Cette solution apporte certes des améliorations de la tenue de la trace et de l'adhérence en montée mais, par ailleurs, elle augmente le frottement au glissement. De plus, cette configuration, qui se répète régulièrement sur toute la surface ou semelle de glissement du ski engendre un bruit dont les composantes sont des tons purs et de forte intensité. La fréquence et l'intensité des sons produits croissent avec la vitesse de glissement du ski. Normalement, la fréquence du son fondamental et de ses harmoniques se trouve dans la plage de fréquences à laquelle l'oreille humaine est le plus sensible. Une caractéristique de la présente invention consiste en ce que la semelle à reliefs tridimensionnels porte, sur la surface de glissement du ski des saillies d'une forme spéciale, à profil approximativement rectangulaire et qui sont irrégulièrement réparties. La tenue de la trace et l'adhérence en montée du ski sont obtenues par un choix approprié de la forme des artes des saillies, qui peuvent tre alternées de manière à augmenter le coefficient de frottement dans les directions latéraleset dans le sens dirigé de l'avant vers l'arrière. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pente et la forme ou le profil des surfaces de contact des saillies sont déterminés de manière à réduire le frottement dans le glissement en sens avant tout en conservant le maxijnum d'adhérence en montée. Par ailleurs, suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, les saillies sont disposées le long de la semelle de glissement du ski avec une répartition anharmonique de manière à eviter la production de sons composés de tons purs et à engendrer un bruit"brouillé"ou moins gnant. Dans une forme préférée de réalisation, la surface ou semelle de glissement porte des rangées de saillies de forme rectangulaire et présentant des surfaces de contact incurvées qui sont réparties avec une distribution anharmonique sur la longueur de la surface deglissement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, en vue de réduire le bruit du glissement, les saillies sont de plus forte hauteur au milieu de la longueur du ski et elles sont de moins en moins accentuées à mesure qu'on se rapproche de la spatule ou du talon du ski. A ce sujet, il est particulièrement avantageux que la surface de glissement soit exempte de saillies au niveau de la spatule et de la partie arrière du ski. La raison qui a conduit à adopter ces deux dernières caractéristiques de l'invention consiste en ce que l'adhérence du ski en montée est principalement déterminée par le mouvement alternatif de la partie centrale du ski, qui est la plus fortement chargée en raison de sa position directement au-dessous du pied du skieur. Par ailleurs, cette forme de réalisation de la surface de glissement ou semelle du ski est très économique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : les Fig. la et lb montrent deux formes de saillies qui peuvent tre utilisées suivant l'invention ; la Fig. 2 est une vue schématique et agrandie d'une saillie de la Fig. la ; la Fig. 3 est une vue latérale en coupe longitudinale de la semelle représentée sur la Fig. la ; et la Fig. 4 montre schématiquement une suite de rangées de saillies en se référant à laquelle on peut expliquer la caracéristique de succession anharmonique des espacements. Suivant l'exemple d'exécution représenté sur la Fig. la, un segment de la surface de glissement du ski 10 porte des saillies 14 (14'à la Fig. lb) disposées en rangées transversales à l'axe longitudinal du ski. Les saillies de chaque rangée sont décalées par rapport aux saillies de la rangée précédente ou à celles de la rangée suivante de sorte qu'on obtient dans le sens longitudinal, une suite composée alternativement de saillies et de creux. Dans cet exemple de réalisation, la configuration d'ensemble donnée par la succession des saillies est à peu près comparable à celle décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 408 086. La tenue de la trace et l'adhérence en montée d'un ski sont directement proportionnelles à la longueur totale des artes. La géométrie enseigne que, parmi toutes les courbes fermées, c'est le cercle qui possède le plus petit rapport périmètre/sur- face. A égalité de surface de saillies, la forme de semelle re présentée sur la Fig. la présente un plus grand rapport périmètre/ surface que celle d'une semelle équivalente mais qui porte des saillies circulaires. Les saillies suivant l'invention donnent au ski une meilleure tenue de trace et une meilleure adhérence en montée que les saillies circulaires, et ce résultat est obtenu par l'accroissement de leur périmètre ou de leur longueur d'artes. Par ailleurs, on peut choisir librement le rapport des coeffi cients de frottement qui interviennent en déplacement latéral (te nue de la trace) et en recul (adhérence en montée) en agissant de façon appropriée sur les longueurs des artes X et Y (voir Fig. 2) pour les structures des Fig. la et lb et plus particulièrement pour celles de la Fig. la. Par exemple un grand rapport X : Y favorise l'adhérence en montée comparativement à la tenue de la trace tandis qu'un grand rapport Y : X permet d'obtenir une tenue de trace supérieure à l'adhérence en montée. De cette façon, les exemples de réalisation des Fig. la et lb permettent d'obtenir un grand rapport périmètre/surface, qui améliore considérablement la tenue de la trace et l'adhérence en montée des skis équipés d'une semelle de cette configuration. On peut également utiliser une combinaison d'artes droites et d'artes courbes, par exemple com me on l'a représenté sur la Fig. lb ou encore un périmètre composé d'un grand nombre de petites artes droites. Par ailleurs, les artes droites sont inclinées, c'est-à-dire qu'elles forment un certain angle avec l'axe longitudinal du ski. Les artes peuvent tre inclinées de n'importe quel angle et, dans de nombreux cas, elles peuvent mme tre parallèles à la longueur du ski lorsque par exemple, l'arte d'une saillie coïncide avec le bord 12 du ski. La Fig. 3 illustre une autre caractéristique de l'inven- tion en montrant que les saillies 14 présentent une surface 20 in curvée en coupe longitudinale. La surface de contact incurvée don ne lieu à un plus faible frottement pour le glissement du ski en sens avant sans supprimer ni réduire considérablement l'effet des artes représentées sur les Fig. la et lb. Contrairement à ce qu'on observe sur les skis connus, l'épaisseur des saillies sui vant l'invention croIt progressivement, de préférence suivant une courbe exponentielle. La courbure à croissance progressive des saillies 14 de la Fig. 3, qui donne à ces saillies la forme appro ximative de la surface de glissement d'un traineau, évite la formation d'artes dans la zone de contact de la surface de saillie, artes qui augmenteraient le frottement lors du glissement vers l'avant sans aucun profit pour la tenue de la trace ni pour i'ad- hérence en montée. Dans cet exemple l'épaisseur y des saillies peut varier en fonction exponentielle de la distance x en prenant comme origine le point avant. y = t (l-effl pourri où t = épaisseur des saillies au niveau de l'arte arrière ; et d = un nombre de préférence supérieur à la longueur de la sail lie 1. En choisissant pour o une valeur appropriée, on peut obtenir une courbure progressivement décroissante dans la partie avant de la saillie et une surface de glissement à peu près plate dans la région de l'arte arrière, ce qui donne une meilleure caractéristique de glissement dans le sens avant. Naturellement, on peut utiliser n'importe quelle courbure (mme une courbure qui donne pratiquement à la surface de la saillie la forme d'un plan incliné mais suivant une caractéristique de l'invention, la courbure doit éviter la présence de toute arte vive sur la surface de contact avec la neige, ce qui gnerait le glissement vers l'avant. Les skis déjà connus présentent une répartition régu- lière de saillies ou écailles sur leur surface de glissement ou semelle (voir notamment le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 408 086), et le dessin des écailles est répété régulièrement sur toute la surface de glissement. Cette répétition régulière du dessin donne naissance à un bruit lorsque la semelle du ski glisse sur une surface telle que la neige ou l'eau. Lorsque, comme dans le cas de la surface de glissement à écailles tridimensionnelles, le dessin se répète régulièrement à peu près sur toute la surface de glissement, le bruit produit comporte de fortes composantes constituées par des sons purs. La fréquence du ton et son intensité sonore croissent avec la vitesse de glissement du ski. Dans le cas des skis utilisés actuellement, la fréquence du ton fondamental et des harmoniques de ce ton est comprise dans la plage de fréquences a laquelle l'oreille humaine est le plus sensible. Pour atténuer le bruit dans la région des toms purs et obtenir un son qui se rapproche davantage d'un bruissement conti nu, les distances entre les diverses rangées de saillies, c'est-à- dire les pas longitudinaux des saillies doivent se succéder en une suite irrégulière et anharmonique, afin d'éviter une périodicité à l'intérieur de chaque groupe de lignes, comme on l'a repré- senté sur la Fig. 4. Les rangées de saillies d'un groupe doivent se succéder suivant un ordre différent de celui des rangées des groupes adjacents, afin d'éviter également une périodicité de groupes. A titre d'exemple d'application de ce principe, la Fig. 4 montre quatre rangées dans lesquelles les distances entre artes terminales des saillies, c'est-à-dire les longueurs des saillies ou des écailles, sont différentes. Sur cette Fig., les longueurs des saillies sont désignées par les lettres a, b, c et d. Dans cet exemple, b vaut a x 1,13, c vaut a x 23 et d vaut a x 1,31. Naturellement, on peut adopter n'importe quelle disposition irrégulire de rangées d l'intérieur d'un groupe de saillies, aussi bien si les saillies sont disposées en rangées que si elles ne le sont pas, afin d'éviter les effets de périodicité ; par ailleurs, chaque groupe peut comporter moins de quatre rangées, par exemple seulement deux ou trois rangées et il peut également en comporter plus de quatre, ce nombre pouvant tre choisi arbitrairement. Dans un exemple de réalisation préférée, la surface de glissement du ski 10 est composée de groupes dont chacun est composé d'une combinaison quelconque de rangées a, b, c et d, par exemple tels que ebed/babe/aced/dabc/bacd/etc. Apres une suite de quatre ou cinq groupes présentant des combinaisons différentes, le dessin est suffisamment brouillé pour qu'on puisse le répéter sur le reste de la surface de glissement. Dans les exemples représentés sur les Fig. la et 4, les rangées sont disposées parallèlement entre elles, chacune de ces rangées étant perpendiculaire à l'axe longitudinal du ski. Lorsque les rangées sont parallèles entre elles, elles peuvent tre agencées suivant d'autres dispositions parallèles, par exemple elles peuvent tre inclinées d'un angle quelconque par rapport à l'axe du ski, les suivantes peuvent tre rectilignes, pour donner naissance à des dessins en chevron ou en courbe. Les dessins comportant des rangées parallèles courbes peuvent tre sinusoldaux, en arc de cercle, à lignes parallèles etc., ou encore ils PeUvent tre composés d'une combinaison de ces diverses formes de rangées. Sur les Fig. la et 4, les bords convergents des saillies d'une rangée se rejoignent au milieu du bord arrière des sail lies de la rangée précédente. Les milieux des saillies d'une première rangée peuvent tre disposés dans le prolongement des milieux de saillies d'une ou de plusieurs des autres rangées. En variante, les axes des saillies d'une rangée peuvent tre décalés par rapport aux axes des saillies de l'une quelconque des autres rangées d'une distance quelconque choisie arbitrairement, et certaines des saillies d'une première rangée peuvent alors de se trcuver dans le prolongement des-saillies d'autres rangées tandis que d'autres saillies de la première rangée ne sont pas dans le prolongement des saillies de ladite autre rangée. Suivant l'invention, la succession anharmonique et la longueur des saillies de la structure en écailles peut tre utilisée avec n'importe quel type de saillies pour atténuer des tons purs caractéristiques du bruit, qui accompagnent normalement les dessins à répétition régulière. Cette caractéristique peut tre utilisée seule ou en combinaison avec l'emploi de saillies qui présentent des artes donnant leur périmètre la forme représen- tée sur la Fig. la ou celle de la Fig. lb. Par ailleurs, cette caractéristique peut également tre utilisée en combinaison avec des saillies dont la surface de contact évite toute arte vive afin de réduire le plus possible le frottement en glissement, sans sacrifier les caractéristiques de tenue de trace et d'adhérence en montée. Les caractéristiques de chacun des exemples de réalisation des Fig. la et lb peuvent donc tre utilisées seules ou en combinaison avec la caractéristique de l'invention qui est représentée sur la Fig. 4 et/ou en combinaison avec la caractéristique illustrée sur la Fig. 3. Par ailleurs, cette dernière caractéris- tique peut tre utilisée seule ou en combinaison avec celle illustrée par les exemples de réalisation des Fig. la et lb et/ou avec la caractéristique illustrée par la Fig. 4. Dans un exemple de réalisation préféré, on combine les caractéristiques illustrées par les Fig. la, 3 et 4 afin de réduire le frottement en glissement, d'accroître la tenue de la trace et l'adhérence en montée, et pour éviter la production de composantes de sons purs, tels que ceux qui sont produits par une surface à saillies régulièrement répar- ties. Bien que la description ci-dessus ait été donné en référence à un exemple de réalisation de l'invention dont la surface de glissement est celle d'un ski de fond, il est évident que l'in- vention peut également s'appliquer aux skis de descente, aux aqua planes et autres engins destinés à glisser sur l'eau, la neige, la glace etc. L'invention peut également s'appliquer d toute surface à reliefs qui est destinée à tre mise en contact avec un fluide, par exemple lorsqu'il se produit un déplacement relatif entre le fluide et ladite surface et que l'on désire agir sur le bruit de l'écoulement et/ou sur les propriétés de frottement entre le courant et ladite surface, par exemple dans l'induStrie du papier, dans le cas d'un courant de pâte à papier, afin d'amélio- rer le brassage de la pâte. REVENDICATIONS 1. Ski du type dont la surface inférieure ou semelle présente un dessin en relief tridimensionnel composé d'un grand nombre de saillies, ce ski étant caractérisé en ce que lesdites saillies sont réparties irrégulièrement c'est-à-dire suivant une disposition anharmonique sur la surface inférieure du ski, afin de supprimer ou d'atténuer les tons purs des bruits produits par le glissement du ski. 2. Ski suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies forment un certain nombre de rangées c'est-à-dire de lignes dont chacune s'étend à peu près transversalement à l'axe longitudinal du ski. 3. Ski suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les rangées ou lignes sont espacées et se succèdent suivant une suite irrégulière et anharmonique, afin d'éviter les effets de périodicité. 4. Ski suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies sont toutes à peu près de mme forme et de mmes dimensions. 5. Ski suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies sont disposées en rangées c'est-à-dire en lignes transversales à l'axe longitudinal du ski, chaque rangée suivante étant décalée par rapport à la rangée précédente, afin de former sur la surface inférieure du ski un dessin irrégulier d'écailles. 6. Ski suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies sont alignées en rangées ou lignes qui s'étendent à peu près transversalement à l'axe longitudinal du ski, les saillies d'une première rangée ayant une longueur n, les saillies d'une deuxième rangée ayant une longueur n. x, les saillies d'une troisième rangée ayant une longueur n. y et les saillies d'une quatrième rangée ayant une longueur n. z, et ainsi de suites x, et z étant différents, afin de donner naissance à une succession anharmonique des distances. 7. Ski suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les rangées de saillies de longueurs différentes forment un groupe, la surface inférieure ou semelle du ski comportant plusieurs de ces groupes, et les rangées d'un premier groupe étant ordonnées différemment par rapport aux rangées d'au moins l'un des autres groupes. 8. Ski comprenant une partie centrale, une extrémité avant, une extrémité arrière et une surface inférieure ou semelle qui comporte un dessin de reliefs tridimensionnels, composé d'un grand nombre de saillies disposées en lignes ou en rangées qui s'étendent à peu près transversalement l'axe longitudinal du ski, caractérisé en ce qu'au moins certaines des saillies présentent de chaque côté une arte droite, l'une de ces artes étant inclinée d'un certain angle sur l'axe longitudinal du ski, ces deux artes droites étant reliées par une arte arrière qui s'étend à peu près transversalement à l'axe longitudinal du ski, les artes latérales et l'arte arrière formant le périmètre de la saillie, et la saillie présentant une surface de contact délimitée par le périmètre, qui est inclinée vers l'arrière et vers le haut et se termine à l'arte arrière. 9-Ski suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les artes sont réparties à peu près régulièrement sur toute l'étendue du dessin en relief de la surface inférieure du ski. 10. Ski suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les artes latérales des saillies sont inclinées d'un certain angle par rapport à l'axe longitudinal du ski et convergent vers l'extrémité arrière du ski. 11 Ski suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'arte arrière est de forme concave par rapport à la surface de la saillie. 12. Ski suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les rangées de saillies sont réparties avec des espacements longitudinaux qui se succèdent suivant une suite anharmonique le long de la surface inférieure ou semelle du ski. 13. Ski suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les saillies de certaines rangées sont décalées par rapport aux saillies des rangées qui les suivent ou les précèdent dans le sens de la longueur du ski. 14. Ski comprenant une partie centrale, une extrémité avant et une extrémité arrière, ainsi qu'une surface inférieure ou semelle présentant un dessin à reliefs tridimensionnels composé d'un grand nombre de saillies qui sont inclinées vers l'arrière vers le haut et dans le sens qui s'éloigne de la face inférieure du ski, caractérisé en ce qu'au moins certaines des saillies ont une surface de contact qui présente une courbure formant un angle minimal dans le sens du déplacement du ski vers l'avant et qui se termine par une arte arrière, de sorte que les saillies sont ali gnées en rangées transversalement à l'axe longitudinal du ski, certaines des saillies des rangées étant décalées par rapport aux saillies de la rangée suivante ou précédente. 15. Ski suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les rangées sont réparties de façon à former une suite anharmonique. 16 r Ski suivant la revendication 14, caractérisé en ce que toutes les saillies présentent une partie de surface courbe. 17. Ski suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la surface courbe présente une allure exponentielle. 18. Ski suivant la revendication 14, caractérisé en ce que certaines des saillies comportent des artes rectilignes sur les deux côtés, ces artes délimitant en combinaison avec l'arte arrière la zone de contact de ladite surface. 19. Ski suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur du relief des saillies est plus prononcée dans la partie centrale du ski, c'est-à-dire sous la fixation, tandis que la hauteur de leur relief décroit en direction de la spatule et du talon du ski. 20. Ski suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la surface de glissement ne présente pas de saillies dans la partie avant ni dans la partie arrière du ski.