Brevet FR2348665A1 — publié le 19771118

L'invention concerne un procédé de fabricatian d'une chaussure comportant une coque. Elle a plus particulièrement pour objet un procédé spécialement conçu pour conformer ladite coque à la morphologie du pied auquel elle est destinée. Traditionnellement, les chaussures sont réalisées avec des matériaux permettant dans une grande mesure une adaptation de la chaussure à la morphologie du pied. Cependant, l'évolution des techniques de réalisation et l'utilisation de matériaux nouveaux ont posé, en termes nouveaux, ce problème de t'adaptation de la chaussure.ll est particulièrement sensible dans le domaine de la chaussure de ski, bien qu'il apparaisse également dans d'autres domaines. En effet, les premières chaussures de ski étaient des chaussures basses en cuir, relativement souples, La souplesse du cuir permettait à la chaussure de se conformer à la morphologie du pied; le confort de ce modèle de chaussures était satisfaisant. Par contre, la technique de ski évoluant, la tenue au pied de ce genre de chaussure s'est avérée insuffisante. On a alors créé des chaussures plus hautes en cuir rigide, puis en plastique. Dès lors, il a fallu résoudre un problème d'adaptation de la chaussure à la morphologie du pied, puisque la matière plastique rigide et le cuir rigide ne se "font" pas au pied, contrairement au cuir souple. Les forts skieurs réclamant de plus en plus une bonne tenue de pied, sans que ce soit au détriment du confort, la bonne adaptation de la chaussure au pied est devenue le souci constant du fabricant de chaussures de ski. Plusieurs solutions à ce problème sont successivement apparues. Il y eut I'injec- tion d'une mousse dans le chausson, entre le pied du skieur ayant chaussé la chaussure et la coque de la chaussure. On a conçu aussi des chaussons automoulants dont la matière se conforme d'elle-même au pied du skieur, sous lteffet de la pression et de la chaleur.On a aussi fait des chaussons comportant des enveloppes pneumatiques dans lesquelles de l'air était injecté. On a vu-apparnitre ensuite des procédés d'injection d'une matière durcissable, entre la coque rigide et le chausson ( le skieur ayant ses chaussures aux pieds), ainsi que des systèmes de sangles situées entre la coque rigide et le chausson, ces sangles entourant une partie du pied et pouvant etre réglées en tension. Tous ces systèmes consistent à introduire une matière de rembourrage ou à monter des systèmes de tenue du pied entre la coque rigide (dont la forme est standard) et le pied du skieur. Le but de la présente invention est de réaliser de manière économique une chaussure dont la coque rigide elle-même, ou une partie de celle-ci, est conformée à la forme du pied de l'utilisateur. Pour atteindre cet objectif, le procédé selon l'invention comprend au moins les étapes suivantes - réalisation d'une préforme standard de ladite coque ( une telle préforme stan dard, qui peut être réalisée en très grande série, est donc particulièrement économique) ; - introduction du pied dans ladite préforme ; - déformation au moins en partie de ladite préforme sur le pied. Gracie à ce procédé, ladite préforme conforme au moins en partie la forme du pied. Il est connu de déformer une préforme afin de la conformer à une forme standard de manière à réaliser I' ébauche d'une chaussure. Le brevet américain 2 641 004 (WHITING) décrit un tel procédé de fabrication: il consiste à déformer une chaussette textile, en la rétreignant sous l'effet de la chaleur sur des formes standard de différentes dimensions de manière à obtenir des ébauches de chaussures de diverses tailles. Le but de ce procédé est de fabriquer une gamme de pointures à partir d'une seule dimension de chaussette. Il est clair que les chaussures fabriquées selon ce procédé ne sont pas adaptées à la morphologie du pied du porteur. Ce procédé se distingue notamment du procédé selon la présente invention par le fait qu'il ne comprend pas l'étape essentielle d'introduire le pied du porteur dans la préforme, de manière à conformer dans tous ses détails la chaussure à une forme de pied particulière. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, on peut, pour déformer la préforme, développer des contraintes mécaniques dans la matière constituant la préforme, et modifier les caractéristiques mécaniques de ladite matière, notamment afin de diminuer la résistance mécanique de la matière aux déformations. Sous l'action desdites contraintes, ladite préforme peut alors se déformer en se conformant à la morphologie du pied. Gracie à ce procédé, ladite préforme se conforme au moins en partie à la forme du pied. On peut ensuite, avantageusement et dans une étape complémentaire, stabiliser la forme de la coque de sorte que ladite coque ne puisse plus se déformer incidentellement, après adaptation au pied du porteur. Cette stabilisation peut être réalisée en vulcanisant pendant ou après la rétraction et sous l'action de la chaleur, la mature constituant la préforme ou encore en l'enrobant d'une matière thermo-durcissable (embouage par exemple). Plus particulièrement, les contraintes mécaniques peuvent être - En premier lieu, développées (générées) dans la matière constituant la préfor me, lors de la réalisation de ladite préforme. Cet état peut être atteint en étirant ladite coque (mécaniquement, par soufflage ou aspiration, par injec tion-soufflage, etc ...).Ce préétirage peut être conduit de manière à ména ger des zones plus minces de sorte qu'il est possible de localiser les zones Où se fait ultérieurement le retrait ; l'adaptation de la coque au pied du skieur est ainsi mieux contrôlée. - En second lieu, développées à tout moment, notamment après réalisation de la préforme, en particulier lors de l'étape de déformation volontaire de la pré forme en vue de la conformer à la morphologie du pied ; par exemple, elles peuvent être d'origine gravitationnelle et n'être actives que lors de la phase de conformation de la coque. Un procédé, permettant de modifier les caractéristiques de la matière, consiste à chauffer la préforme sur le pied même du porteur. La préforme, réalisée en un matériau thermoplastique, perd, de ce fait, sa rigidité et se déforme sous l'action des contraintes mécaniques. Il peut être nécessaire de protéger, durant cette opération, la jambe et le pied du porteur ; cette protection peut être réalisée en enfilant un bas thermiquement isolant entre ladite préforme de la coque et le pied. On peut, de même, interposer un tel bas entre la préforme et le chausson, dans le cas où la chaussure comporte un chausson intérieur à protéger. Enfin, les divers procédés de réalisation d'une coque, tels que décrits, s'adaptent parfaitement au cas d'une chaussure comportant, en outre, une enveloppe extérieure de forme standard, à l'intérieur de laquelle est fixée ladite coque après conformation au pied. La coque, destinée à être déformée, a alors, de préférence, la forme d'une sandale comportant une semelle et des sangles entourant au moins partiellement le pied. On va maintenant décrire en détail, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en se référant aux figures qui représentent - Figures 1, 2 et 3 un processus d'injection-soufflage, utilisé pour réaliser la préforme standard ; - Figures 4 et 5 : l'étape d'adaptation de la préforme à la morphologie du pied, par chauffage ; - Figure 6 une chaussure réalisée selon l'invenrion ; - Figure 7 une chaussure comportant une coque ayant la forme d'une sandale ; - Figures 8 et 9 : deux possibilités d'utilisation d'un bas isolant, lors du chauf fage d'une chaussure comportant un chausson intérieur ; - Figures 10 et il : un processus d'étirage mécanique de la préforme. Dans l'exemple suivant, la chaussure comprend trois parties : un bas de coque 12, une manchette 9 et un chausson 22 ( ces parties ont notamment été représentées sur la figure 6 ). Les figures 1, 2 et 3 montrent le processus d'injection-soufflage. Entre le moule 1, en deux parties, et le noyau 2 , on injecte une matière thermoplastique par le trou d'injection 3. On obtient ainsi une ébauche 4 ( figure 1). Le moule 1 est ouvert pour retirer le noyau muni de l'ébauche 4. L'ensemble est transféré à l'intérieur d'un second moule 5, également en deux parties, dont la cavité est au moins en partie plus grande que celle du moule 1 { figure 2). Par l'intermédiaire des canaux 6 du noyau 2, on introduit de l'air de manière à gonfler la forme de l'ébauche et étirer la matière ; on obtient ainsi une deuxième ébauche 7 ( figure 3). Les moules 1 et 5 ainsi que le noyau 2 sont prévus selon les techniques connues du moulage des plastiques. Ensuite, viennent des opérations d'arasage du bord supérieur du bas de coque et de montage de la manchette 9 sur le bas de coque au moyen de rivets 10, par exemple (figure 6). Les figures 10 et 11 représentent un mode de réalisation d'étirage mécanique En figure 10 on a représenté le noyau d'injection et la coque en position d'injection (respectivement étirage) en traits fins mixtes (respectivement traits épais continus). La figure 11 est une coupe selon AA du noyau d'injection. La coque 30 est injectée sur un noyau en deux parties 31 et 32 , la partie 31 conformant la partie arrière et le dessous de la chaussure et la partie 32 conformant le devant et le dessus de la chaussure. La pièce 32 du noyau est mobile par rapport à la pièce 31 par l'intermédiaire d'un assemblage en queue d'arronde 33 et 34. Au moment de l'injection, les deux parties 31 et 32 du noyau sont en contact l'une de l'autre ( traits fins mixtes ) et sont maintenues dans cette position sous l'action d'un ressort de compression 35. Un levier 36 prend appui sur les deux parties de noyau 31 et 32 par l'intermédaire des goupilles 37 et 38.Ainsi après injection de la coque, le levier 36 est manoeuvré dans le sens de la flèche de manière à comprimer le ressort 35 et à déplacer la partie 32 par rapport à la partie 31 le long du système à queue d'arronde (33, 34). De cette manière, on étire la coque selon une direction privilégiée. Il va de soi que l'on pourrait étirer d'une manière analogue une autre partie de la chaussure et que cet étirage pourrait être fait suivant une autre direction. Il va également de soi que la commande de l'étirage, faite ici manuellement, pourrait être faite automatiquement (par un dispositif pneumatique ou hydraulique par exemple). Les figures 4 et 5 représentent l'étape d'adaptation de la préforme à la morphologie du pied. Le skieur enfile un bas en matière isolante (amiante par exemple) 23 dont l'épaisseur est sensiblement celle de ensemble chausson et chaussette. Le pied, muni du bas isolant, est introduit dans la chaussure et le tout est introduit dans un four 11(figure 4) afin de chauffer la chaussure par un moyen quelconque (infrarouge, air chaud, etc ...). Sous l'effet de la chaleur, les contraintes internes exercées lors du soufflage du bas de coque se relâchent et la coque subit un retrait (figure 5). Le bas de coque obtenu 12 se conforme exactement à la morphologie du pied du skieur. Après retrait, le skieur retire sa chaussure du four et son pied de la chaussure. Le chausson 22 est introduit dans la coque et lten- semble coque-chausson est parfaitement adapté au pied du skieur (figure 6). De préférence, on effectue l'étirage de la matière seulement aux endroits Où cela est nécessaire. Ces endroits sont localisés, soit aux points où il faut assurer une bonne tenue de pied( par exemple avant-pied, cou-de-pied, talon, etc ...), soit aux points où la morphologie des pieds varie beaucoup suivant le skieur (malléoles par exemple). Les zones où il est préférable de ne pas comprimer le pied (orteils par exemple) et les zones où l'adaptation aux pieds est réalisée par un moyen annexe (manchette par exemple) peuvent être réalisées par injection, suivant leur configuration définitive, et ne pas subir de retrait. On peut également agir sur les épaisseurs respectives du chausson et du bas isolant.Par exemple, si au niveau des orteils on prévoit une épaisseur de bas isolant supérieure ti celle de l'ensemble chausson-chaussette dans la même zone, les orteils resteront libres, même s'il y a eu retrait dans cette zone. Par contre, si dans la zone de l'avantpied on prévoit un bas isolant d'épaisseur inférieure à celle de l'ensemble chausson-chaussette, il s'ensuit un accroissement de la tenue de pied dans cette zone. On peut agir aussi sur le chauffage en isolant certaines parties de la coque, de sorte que ces parties subissent un plus faible ret rait que celles qui ne sont pas isolées . On peut également agir sur les différences d'épaisseur de la cOque. Les parties les plus fines étant portées plus rapidement en température, elles subissent un plus grand retrait que les parties plus épaisses. Durant l'étape de chauffage illustrée par les figures 4 et 5, le bas isolant 23 remplace le chausson et la chaussette du skieur. On peut cependant concevoir l'adaptation de la chaussure avec un chausson 24 et un bas isolant 25 à l'intérieur du chausson 24 (comme cela est représenté figure 8). Le bas isolant 25 remplace la chaussette du skieur et a une épaisseur sensiblement égale à celle d'une chaussette. Il est à noter que ce dernier procédé risque d'endommager le chausson 24 puisque celui-ci n'est pas protégé de la source de chaleur. Pour éviter cela, on peut prévoir un bas isolant 26 à l'extérieur du chausson 27 ; le bas isolant 26 ayant une épaisseur sensiblement égale à celle de la chaussette du skieur (figure 9). Le procédé de fabrication est très performant en ce qui concerne le poids et le prix de revient de la chaussure, puisque la coque suit parfaitement bien le profil du pied et évite l'utilisation de rembourrage surabondant ou de mécanismes annexes entre la coque et le pied, destinés à maintenir fermement le pied dans son logement. En outre, le procédé d'adaptation ne demande aucune compétence particulière et peut être même réalisé par le porteur de la chaussure. L'aspect extérieur de la chaussure est tributaire de la forme du pied aumoins dans certaines zones ; afin d'améliorer cet aspect, on peut réaliser une enveloppe extérieure dont la forme est la même pour tous les skieurs et qui est munie d'une coque intérieure en forme de sandale ; ladite sandale tenant le pied seulement où cela est nécessaire ; seule la sandale est rétreinte sur le pied du skieur. La figure 7 représente une telle conception de chaussure. L'enveloppe extérieure 13 de la chaussure est d'une conception tout à fait classique, ouverte sur l'arrière par une partie articulée 14 (un spoiler) et munie d'un système de fermeture 15. A l'intérieur de cette enveloppe se trouve une semelle 16 munie de sangles 17 et 18 sur l'avant-pied et le cou-de-pied, entourant tout le pied, et d'une partie arrière 19 entourant le talon. L'ensemble semelle 16-sangles 17 et 18-talon 19 est en une seule pièce et a la forme générale d'une sandale. Après injection de la sandale, on effectue un étirage des sangles par un moyen mécanique connu en soi. La semelle, elle, ne subit pas d'étirage. La sandale seule est conformée au pied du skieur par un procédé analogue à celui décrit précédemment. Le skieur munit son pied d'un bas isolant et chausse la sandale ; il place son pied et la sandale dans un four jusqu'au moment où le retrait des sangles est suffisant. La sandale est ensuite introduite dans l'enveloppe extérieure 13 et y est maintenue par des encliquetages à l'avant 20 et à l'arrière 21 . La semelle 16 n'ayant pas subi de retrait, la fixation par clipsage, comme montrée à la figure 7, est possible. L'enveloppe extérieure n'est pas rétreinte sur le pied du skieur, de sorte que l'aspect extérieur de la chaussure, réalisée selon une conception de cette sorte, n'est pas modifié. Cette variante du procédé de fabrication permet également une baisse sensible du prix de revient de la chaussure et du stock chez le détaillant, puisque l'on peut prévoir une même enveloppe extérieure pour plusieurs pointures; chaque enveloppe extérieure pouvant recevoir plusieurs modèles de sandales suivant la pointure du porteur. Un autre avantage est de pouvoir retirer la sandale de lten- veloppe 13 ( on réalise alors un système de fixation sandale-enveloppe non définitif, démontable) afin d'adapter la chaussure à un autre pied en cas de revente de la chaussure ou pour les personnes dont le pied grandit rapidement, notamment les enfants. On peut également utiliser une coque en matière thermoplastique n'ayant pas subi d'étirage préalable. Par simple chauffage de la coque au-dessus de son point de ramollissement, la coque flue sous son propre poids. Un grand nombre de matières thermoplastiques peuvent être utilisées - thermoplastiques souples: élastomères ( polyuréthane, polystyrène/butadienne/ styrène, acrylonitrile/butadienne/styrène, polyester) ; polyoléfine (éthylène/ acétate de vinyle, polyéthylène, polyéthylène/propylène, ionomère d'éthylè ne), polychiorures de vinyle plastifiés, polyacétates de vinyle plastifiés, etc... - thermoplastiques rigides : polychiorures de vinyle non plastifiés, polyacétates de vinyle non plastifiés, polypropylène, polyéthylène, polyester, polycarbo natte, polyacétal, polyamide, cellulosiques, styréniques, styrène acrylonitri le, acrylonitrile/Butadiène/styrène, etc La matière plastique choisie doit présenter les caractéristiques habituelles de tenue au froid, de résistance à l'abrasion, résistance à la fatigue, résistance aux UV, etc ..., mais en plus il faut que son point de ramollissement Vicat ne soit pas trop bas. En effet, une chaussure dont la matière aurait un point Vicat de 300C, par exemple, risquerait de subir un retrait indésirable sous l'effet de la température ambiante d'été par exemple, ou à proximité d'un point de chauffage .On utilise, de préférence, une matière dont le point Vicat est supérieur à 400C par exemple. Mais, on peut s'affranchir de cette contrainte en faisant subir au matériau, après adaptation au pied du porteur, une vulcanisation ; cette vulcanisation est effectuée par exemple entre 1200C et 1600C pour un mélange de caoutchouc comprenant 1, 5% de soufre par exemple. En effet, certains matériaux tels que certains PU, certains caoutchoucs non réticulés, certaines silicones passent d'une structure moléculaire linéaire à une structure tridimensionnelle lors d'un chauffage. Cette modification de structure confère une plus grande stabilité à la chaleur. Ainsi, grole à cette opération complémentaire de vulcanisation, on peut utiliser des matériaux a' point Vicat faible sans craindre de les voir se déformer incidentellement. Un autre solution à ce problème consiste, après adaptation, à enrober la coque d'une matière thermodurcissable (stable à la chaleur) de manière à éviter toute déformation ultérieure intempestive. Ces deux procédés n'annulent pas les contraintes résiduelles internes aux matériaux, mais évitent que ces contraintes, en se libérant, ne déforment la coque i ntempestivement. L'adaptation de la coque aux pieds du skieur est faite de préférence par le détaillant lors de l'achat de la chaussure, mais il est aussi possible que l'adaptation soit faite par le skieur lui-même. Il est évident que l'invention ne se limite pas au domaine de la chaussure de ski, qui a servi ici d'illustration, mais peut être utilisée pour tout modèle de chaussure. Cependant, le procédé est surtout intéressant pour des chaussures de sport ou une bonne tenue de pied est indispensable (ski, patinage, montagne, course à pied,etc ...) . De même, on peut changer la conception de la chaussure (coque en une ou plusieurs parties), utiliser de nouvelles matières, utiliser un nouveau procédé d'étirage sans pour autant sortir du domaine d'application de llinvention. L'invention ayant été maintenant exposée et son intérêt justifié sur un exemple détaillé, la Demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celles des termes des revendications ci-après. 1 - Procédé de fabrication drune chaussure comportant une coque ; ledit procédé étant plus particulièrement conçu pcJr conformer ladite coque à la morphologie du pied auquel elle est destinée ; ledit procédé étant caractérisé en ce que pour conformer (a coque au pied du skieur, il comprend les étapes - de réaliser une préforme standard de ladite coque, - d'introduire le pied dans ladite préforme, - de déformer au moins en partie ladite préforme sur le pied (de sorte que ladite préforme prend au moins en partie la forme du pied. 2 - Procédé selon la revendication X, caractérisée en ce que pour déformer ladite préforme - on développe des contraintes mécaniques dans la matière constituant ladite préforme, on modifie les caractéristiques mécaniques de la matière constituant la pré forme (de sorte que ladite préforme se déforme sous l'action desdites contraintes ( en se conformant à la morphologie du pied. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'étape - de stabiliser la forme de la coque (de sorte que ladite coque ne puisse plus se déformer incidentellement, après ( avoir été adaptée au pied du porteur. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisée en ce que pour stabiliser la forme de la coque on vulcanise, en la chauffant, la matière la constituant. 5 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour stabiliser la forme de la coque on l'enrobe dans une matière thermodurcissable. 6 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les contraintes mécaniques sont développées dans h matière constituant la préforme lors de la réalisation de la préforme. 7 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 6 , caractérisé en ce que pour développer les contraintes mécaniques - on étire ladite coque. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour réaliser et étirer la préforme de ladite coque, on procède par soufflage ou aspiration. 9 - Procédé selon la revendicat n 7, ccfactn sb en ce que pour réaliser et étirer la préforme de ladite coque, on procède par injection-souffuge. 10 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la préforme de ladite coque est étirée mécaniquement. il - Procédé selon l'une des revendications ï à , caractérisé en ce que - les contraintes mécaniques sont développées, après réalisation de la préforme, lors de la déformation de ladite préforme afin de l'adapter à la morphologie du pied. 12 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que - les contraintes mécaniques développées dans la matière constituant la préforme sont d'origine gravitationnelle. 13 - Procédé selon l'une revendications 2 à 12 prise ensemble avec la revendication 2, caractérisé en ce que pour modifier les caractéristiques mécaniques de la matière constituant la préforme - on chauffe ladite préforme sur le pied (de sorte que ladite préforme perd en partie sa rigidité et se déforme sous ( l'action desdites contraintes. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que, lors du chauffage de la préforme, un bas thermiquement isolant est enfilé entre ladite préforme de la coque et le pied. 15 - Procédé selon la revendication 13, appliqué à une chaussure comportant, en outre, un chausson intérieur réalisé en matière moelleuse ; ledit procédé étant caractérisé en ce que, lors du chauffage de la préforme, un bas thermiquement isolant est enfilé entre le chausson et ladite préforme de la coque. 16 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, appliqué à une chaussure comportant, en outre, une enveloppe extérieure de forme standard, à l'intérieur de laquelle est fixée ladite coque après conformation au pied ; ladite coque destinée à être déformée ayant la forme d'une sandale comportant une semelle et des sangles entourant au moins partiellement le pied.