Brevet FR2405075A1 — publié le 19790504

L'invention, due à Antti-Jussi TIITOLA, se rapporte à un ski à noyau en mousse de plastique, dont les chants, la partie supérieure et/ou la semelle sont constitués par une enveloppe réalisée intégralement en un me me matériau uniforme que celui utilisé pour le noyau, mais de plus grande densité. L'invention se rapporte en outre à un outil de moulage utilisé pour la fabrication d'un ski à noyau en mousse de plastique, comprenant un moule ayant une base, une partie supérieure et des côtés, délimitant entre eux un espace correspondant sensiblement à la forme d'un ski terminé. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un ski à noyau en caoutchouc-mousse, avec emploi d'un outil de moulage, procédé dans lequel des barres en plastique renforcé sont disposées dans l'espace de moulage, de la mousse de plastique étant pulvérisée dans cet espace, en vue de former un ski. Les skis à structure dite "sandwich" sont devenus de plus en plus populaires. Ils comprennent un noyau ou dme qui peut être en bois, en mousse de plastique ou autre matériau similaire et, sur les deux côtés de ce noyau, des surfaces supportant la charge, lesquelles sont en une matière plastique renforcée appropriée, en métal ou en une autre matière de rigidité suffisamment élevée. Lorsqu'on utilise une mousse de plastique comme matériau pour le noyau (élément d'écartement) du ski, une méthode couramment utilisée jusqu'à présent consiste à mouler, en premier lieu, un noyau à des dimensions exactes. Les éléments supportant la charge sont ensuite collés sur les surfaces de la partie supérieure et de la base de ce noyau, dans une presse spéciale pour ski. Ce n'est que récemment qu'est apparu un nouveau procédé de fabrication de skis, suivant lequel la mousse de plastique pour le noyau du ski est pulvérisée dans un outil spécial de moulage, les éléments porteurs de charge du ski ayant été préalablement fixés sur les parois de cet outil de moulage. La mousse de plastique est ensuite pulvérisée entre ces éléments. Dans ce cas, les surfaces desdits éléments porteurs de charge sont traitées de manière à assurer une liaison suffisamment résistante entre ces éléments et la mousse de plastique soumise au durcissement.Par le choix d'un type approprié de mousse de plastique, la couche en surface de cette mousse peut être durcie de manière à former un matériau solide, de surface finie, dont la masse spécifique est la même que celle de la matière plastique de base, tout en ayant un noyau de matière cellulaire de poids volumique inférieur à celui des couches en surface. Le processus de formation d'une enveloppe ou coquille, ci-dessus décrit > s1est révélé d'un intérêt particulier dans les techniques de fabrication de skis et, en exploitant tous les avantages possibles de ce processus, on obtient une couche formant une enveloppe résistante, et en même temps protectrice, à la surface du ski. Le matériau porteur de charge utilisé dans la structure d'un ski selon la demande de brevet Finlandaise N" 752 865. au nom de la demanderesse, est constitué en une matière plastique renforcée aux fibres de verre ou autres fibres, sous forme stratifiée, appliquée sur les surfaces de la semelle et de la partie supérieure du ski. Entre ces surfaces est moulée une mousse de polyuréthane formant le noyau ou 1âme du ski, et maintenant les surfaces supportant la charge à une distance appropriée l'une de l'autre. Ce procédé est devenu très courant, du fait, entre autres raisons, que les skis ainsi fabriqués sont de haute qualité. L'inconvénient majeur de ce procédé mis au point par la demanderesse est toutefois dû au prix élevé des couches moulées sous forme stratifiée, ainsi qu'à la difficulté relative de fixation de ces couches au moule, avant moulage du noyau. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients précités et de perfectionner le procédé de fabrication de ski décrit dans la demande de brevet antérieure précitée. Ce but est atteint, grace au ski à noyau en mousse de plastique selon l'invention, lequel est caractérisé en ce que la structure du ski supportant la charge est formée d'une ou de plusieurs barres en fibres, de préférence de barres en fibres imprégnées de polyester, ces barres en fibres étant agencées de manière à s'étendre sensiblement sur la longueur du ski, à l'intérieur de la couche formant l'enveloppe et du noyau. L'outil de moulage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des organes au moyen desquels les barres en matière plastique renforcée peuvent être mises en place et maintenues en position, durant le moulage du ski. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication du ski précité, caractérisé en ce que les barres en matière plastique renforcée sont disposées dans l'espace du moule, de manière à être entourées par la mousse de plastique, de préférence sur toute la longueur du ski, et en ce que, durant le moulage du ski, une couche formant une envelopppe solide, en une seule pièce, entourant complètement le ski, est formée simultanément et durant la même opération. A la place d'un plastique renforcé stratifié, on peut utiliser aussi des barres en fibres imprégnées, par exemple, de polyester. La section de ces barres peut être carrée, rectangulaire, circulaire ou elliptique, et elles peuvent être fabriquées en continu par étirage à la filière. Suivant une autre particularité nouvelle de l'invention, les barres renforcées sont positionnées à l'intérieur du caoutchouc-mousse, et non pas sur les surfaces du ski, comme les plaques de stratifiés connues jusqu'à présent. L'invention permet d'obtenir une liaison sûre entre toutes les surfaces des barres de renforcement et le corps en mousse de plastique. Conformément à l'invention, il est avantageusement pré vu > dans la section transversale du ski, deux barres disposées par exemple de façon que l'une de ces barres s'étende à proximité de la surface de la semelle et l'autre à proximité de la surface de la partie supérieure du ski. Lorsque le ski est soumis à un effort de flexion, la barre supérieure absorbe les efforts de compression, cependant que la barre inférieure absorbe les efforts de tension.Le positionnement, selon l'invention, des barres à l'intérieur de la mousse plastique procure l'avantage supplémentaire selon lequel une surface continue et "intégrale" est formée à la surface du noyau de mousse plastique, sur sa couche la plus extérieure, protégeant ainsi toutes les surfaces du ski. En outre, la réalisation de cette surface ne nécessite pas d'opération séparée car elle est formée durant le moulage proprement dit du ski. En utilisant le procédé selon l'invention, le ski peut être fabriqué en une seule opération de moulage, de telle façon que ses surfaces extérieures ne nécessitent aucun finissage. Bien entendu, on pourra toutefois prévoir, sur le ski selon l'invention, un finissage tel que l'application d'une peinture, de divers motifs sur sa surface, ou de différentes surfaces de glissement sur sa semelle. Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs modes de réalisation, préférés mais non limitatifs, de l'invention. Sur ce dessin: -la figure 1 est une vue en plan d'un ski selon l'invention, -la figure 2 est une vue de coté du ski représenté å la figure 1; -la figure 3 est une coupe suivant A-A figure 1; -les figures 4, 5 et 6 illustrent diverses variantes de coupes au centre du ski, par exemple, suivant B-B de la figure 1; -la figure 7 illustre, en coupe, une variante de la structure d'un ski selon l'invention; -la figure 8, enfin, est une vue en coupe d'un outil de moulage selon l'invention, utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication de skis selon l'invention. Pour plus de clarté dans la représentation, les proportions dimensionnelles ont été légèrement modifiées, de sorte que les skis représentés au dessin, sont légèrement plus larges et plus épais que des skis normaux de randonnée. Les structures de ski représentées aux figures 1 à 7 comprennent une section formant le noyau 13, en un matériau cellulaire léger, par exemple en mousse de polyuréthane. Ce type de ski å noyau léger en mousse de plastique ne présente pas, en l'absence de renforcements, une résistance suffisante;pour obtenir une telle résistance, le noyau est garni, selon l'inventiofn, de quatre barres telles qu'illustrées aux fig. 1, 2, 3 et 4, en plastique renforcé, et dont les sections sont essentiellement circulaires. Ces barres 21, 22, 23 et 24 sont par exemple des barres en fibres imprégnées de polyester, fabriquées par étirage continu à la filière. Conformément aux fig. I à 4, ces barres sont disposées dans le sens longitudinal du ski, cependant que, aux extrémités avant et arrière du ski, elles sont disposées côte à côte,dans un plan parallèle à la largeur du ski, comme représenté à la fig. 3. Selon la fig.3, les barres en plastique renforcé sont logées, dans cette zone, sensiblement au milieu de la section transversale relativement mince du ski et à des distances sensiblement égales. Comme on le voit aux fig.1, 2 et 4, les barres en plastique renforcé 21 et 24 qui sont disposées le plus près du bord, s'étendent à proximité de la semelle du ski, tandis que les barres en plastique renforcé 22 et 23 sont disposées de manière à s'étendre à proximité de la surface supérieure du ski, comme indiqué plus précisément à la fig.4, tout près des arêtes du ski, afin d'assurer une résistance maximale, à la fois au point de vue compression et au point de vue tension. Bien que des barres en plastique renforcé 21 à 24 de la fig.4 soient à proximité des arêtes de la section du ski, elles se trouvent en tous cas à l'intérieur du noyau en mousse plastique 13. La distance verticale entre les barres de plastique renforcé dans la section médiane du ski est désignée par h. La rainure pratiquée dans la semelle du ski est désignée par 11. Suivant une autre caractéristique essentielle de 1 'inven- tion, lorsque les barres en plastique renforcé 21, 22, 23 et 24 ont été logées entièrement à l'intérieur du noyau 13 en mousse de plastique, une couche formant une enveloppe continue 12 est réalisée durant l'opération de moulage ultérieurement décrite,cette couche 12 étant formée par le même matériau mousse que le noyau en mousse plastique 13. On utilise de préférence, pour la couche enveloppante 12 une mousse plastique de même masse spécifique que celle du composé plastique de base. Le noyau 13 présente une structure cellulaire d'un poids volumique inférieur à celui de la couche 12 formant l'enveloppe. Selon la fig.5, il est prévu dans la section transversale de la partie médiane du ski, deux barres en forme de bandes,en plastique renforcé 21' et 22', s'étendant vers les parties latérales, à proximité des surfaces supérieure et inférieure, et dont la largeur est sensiblement plus grande que l'épaisseur. Ces barres en forme de bandes 21' et 22' peuvent être parallèles à l'extrémité arrière et/ou avant du ski. Ces bandes peuvent être fendues et disposées comme indiqué à la fig.5. Conformément à la fig.6, il est prévu, dans chaque coin de la section transversale du ski, à la place d'une barre en plastique renforcé, deux barres parallèles en plastique renforcé 21a, 21b; 22a,22b; 23a,23b; 24a,24b. Les barres en plastique renforcé peuvent être ainsi disposées longitudinalement en vue d'assurer une résistance maximale. La fig.7 illustre un exemple des avantages obtenus grâce à l'invention, à savoir que la forme de la section transversale du ski, en différents points du ski, peut être choisie dans une certaine mesure à volonté, comme dans les skis en bois de type connu, du fait qu'il n'est plus nécessaire d'utiliser un stratifié renforcé comme plaque de recouvrement du ski.Conformément à la fig.7, les barres en plastique renforcé 21 et 24 sont disposées dans la zone des arêtes du ski, de manière à s'étendre à proximité de la semelle, les bandes en plastique renforcé 22c et 23c étant agencées de manière à s'étendre à proximité de la surface supérieure du ski, relativement proches l'une de l'autre, au moins sur une certaine partie de la longueur du ski, comme les barres renforcées 22c et 23c de la fig.7 Les barres 21, 22, 23, 24; 21', 22', 22c et 23c sont fabriquées par exemple en fibres s'étendant parallèlement entre elles, en utilisant de préférence une résine polyester comme liant. Ces barres peuvent être fabriquées également en d'autres fibres, par exemple en fibres de carbone ou analogues.La configuration de la section et le parcours des barres indiqués confèrent au ski sa résistance à la compression et à la tension et ne sont en aucune façon limités à ce qui a été indiqué précédemment en ce qui concerne leur section qui peut être tout aussi bien carrée, rectangulaire, elliptique, ou de toute autre forme. La fig.8 illustre un outil de moulage selon l'invention, ainsi que le procédé de fabrication selon l'invention. Selon cette figure, l'outil de moulage comprend une base 33 sur laquelle sont fixées des parties latérales 31 et 32, par l'intermédiaire de moyens de fixation 36. La fig.8 représente la section du moule en une zone correspondant à la partie centrale du ski, la longueur du moule étant bien entendu égale à la longueur du ski, de sorte que l'espace 50 du moule correspond à la forme du ski achevé. Le moule présente une partie supérieure ou couvercle 34, dont les organes de fermeture sont représentés schématiquement par le bloc 35. Après fermeture du moule par le couvercle 34, la mousse de plastique est amenée à l'intérieur du moule, en provenance d'un réservoir approprié 38, par l'intermédiaire d'un tube 37 ou de tubes analogues. Avant la fermeture du moule, les barres 21, 22, 23 et 24, en plastique renforcé, s'étendant longitudinalement par rapport à la structure du ski, sont mises en place dans l'espace intérieur 30 du moule, sur toute la longueur du ski. Il est possible d'utiliser, en liaison avec ce moule, divers supports bien connus destinés à maintenir en position les barres en plastique renforcé. Lorsque ces barres sont correctement mises en place et fixées, le couvercle 35 du moule est fermé, et la mousse de plastique est pulvérisée, à partir du réservoir 38, par le tube 37, de manière à remplir l'espace intérieur 30 du moule, de sorte qu'une couche 12 de l'enveloppe en une seule pièce se forme sur les parois du moule, les barres en plastique renforcé demeurant à l'intérieur du noyau en mousse de plastique,comme précédemment décrit. L'invention englobe également des procédés de fabrication de skis, des moules, des outillages pour de tels procédés, et des structures de skis, pour lesquels il est prévu, à la surface supérieure du ski, un stratifié renforcé déjà connu, et, d la surface de la semelle, une ou plusieurs barres en plastique renforcé, logées à l'intérieur de la mousse de plastique. L'invention englobe également la combinaison d'une structure dans laquelle la surface de la semelle du ski présente un stratifié renforcé, en forme de plaque, conférant éventuellement au ski, des propriétés favorables de glissement, la surface supérieure du ski présentant une ou plusieurs barres en plastique renforcé, logées à l'intérieur de la mousse de plastique, conformément à l'invention. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse au contraire, toutes les variar+es. -REVENDICATIONS 1. Ski à noyau en mousse de plastique, dont les chants, la partie supérieure et la semelle sont constitués par une couche formant une enveloppe (12) en une seule pièce, de plus grande densité que le noyau (13) et constituée du même matériau uniforme que ledit noyau (13), caractérisé en ce que la structure du ski supportant la charge est formée d'une ou de plusieurs barres en fibres (21,22,23,24; 21,22; 21a,21b,22a,22b,23a,23b,24a,24b, 21, 23,22c,23c), de préférence de barres en fibres imprégnées de polyester, ces barres en fibres étant agencées de manière à s'é- tendre sensiblement sur la longueur du ski, à l'intérieur de la couche formant l'enveloppe (12) et du noyau (13). 2.- Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sections transversales des barres en fibres (21 à 24) sont sensiblement carrées, rectangulaires, circulaires et/ou elliptiques. 3.- Ski selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les barres en fibres (21,22,23,24) sont agencées à l'extrémité avant et/ou à l'extrémité arrière du ski, de manière à s'étendre à l'intérieur du noyau (13) côte à côte et sensiblement au même niveau, et en ce que, dans,la partie centrale du ski, les barres en fibres (21,22,23,24) sont divisées en deux groupes, les barres (21,24) d'un groupe s'étendant à une distance relativement proche de la semelle du ski, et les barres (22,23) de l'autre groupe s'étendant à une distance relativement proche de la partie supérieure du ski. 4.- Ski selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans la section (B-B) de la partie centrale du ski, les barres en fibres (21,22,23,24) sont aussi rapprochées que possible des quatre coins du ski. 5.- Ski selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ski est entouré de tous côtés par une couche formant une enveloppe solide (12) en une seule pièce constituée par le me me matériau uniforme, mais plus dense, que le noyau (13) du ski. 6.- Ski selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites barres (21,24; 21',22'; 21a-24b, 21) sont fabriquées en fibres sensiblement-parallèles entre elles et liées par un liant qui est de préférence une matière plastique polyester. 7.- Ski selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une plaque de stratifié renforcé est fixée de façon connue à la surface supérieure du ski, et en ce qu'à proximité de la surface de la semelle du ski une ou plusieurs barres en plastique renforcé sont disposées à l'intérieur du noyau en mousse de plastique. 8.- Ski selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce qu'une plaque en stratifié renforcé est fixée à la semelle du ski, et en ce qu'une ou plusieurs barres en plastique renforcé sont disposées à proximité de la surface supérieure du ski, à l'intérieur du noyau en mousse de plastique (13). 9.- Ski selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale du ski est nettement différente d'un rectangle, la semelle du ski étant bien plus large que la partie supérieure duski, et en ce qu'il est prévu des barres (21,24) en plastique renforcé dans les coins inférieurs du ski, lesdites barres en plastique renforcé étant écartées l'une de l'autre d'une distance bien plus grande que les barres en plastique renforcé correspondantes (22c,23c) à la partie supérieure du ski. 10.- Ski selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu, à proximité de la surface supérieure du ski et de la surface de la semelle de ce ski, une barre (21', 22') en plastique renforcé, relativement large et en forme de bande. 11.- Outil de moulage utilisé pour la fabrication de skis selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu' il comprend un moule dont la base (33), la partie supérieure (34) et les parties latérales (31,32) délimitent un espace de moulage (30) correspondant sensiblement à la forme d'un ski terminé, et en ce qu'il est prévu des organes au moyen desquels des barres en plastique renforcé (21-24) peuvent être mises en place à l'intérieur de l'espace de moulage (30) et maintenues en position durant le moulage. 12.- Procédé pour la fabrication d'un ski selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, à l'aide d'un outil de moulage selon la revendication 11, dans lequel les barres en plastique renforcé (21-24) peuvent être fixées dans ledit espace de moulage (30),et la mousse de plastique est pulvérisée dans l'espace de moulage (30) pour le formage du ski, le susdit procédé étant caractérisé en ce que les barres en plastique renforcé (21-24) sont disposées dans l'espace de moulage (30), de façon qu'elles soient entourées par la mousse de plastique, de préférence sur toute leur longueur, et en ce qu'une couche formant une enveloppe solide cri2) en une seule pièce, entourant complètement le ski, est formée en même temps que le moulage est effectué. 13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le ski obtenu par moulage est sensiblement fini et ne nécessite aucun revêtement spécial. 14.- Procédé selon ltune quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que les éléments en forme de plaque en plastique renforcé destinés à être reliés à la partie supérieure du ski ou à proximité de celle-ci, ou à la semelle du ski ou à proximité de celle-ci, sont fixés à la base ou à la partie supérieure du moule (30-36).