Brevet FR2510894A1 — publié le 19830211

Procédé pour fabriquer un cadre de raquette composite renforcé La présente invention concerne un procédé amélioré pour fabriquer des cadres de raquette, notamment de tennis, renforcés par de la fibre de verre ou de la fibre de graphite, dans lequel on presse une enveloppe constituée d'une pluralité de couches de fibres de graphite orientées imprégnées d'une résine, pendant la période de chauffage,de façon à la mettre complètement en contact avec la surface intérieure de la cavité d'un moule à l'aide de deux pressions intérieures séparément engendrées par de l'air comprimé et une composition moussable d'élastomère ou de caoutchouc renfermée dans l'enveloppe. Récemment, on a mis au point de nombreux procédés pour fabriquer des cadres de raquettes renforcés par des stratifiés de fibres composites Pour fabriquer ces cadres de raquettes connus, on enroule de façon générale une feuille de fibres orientéesimprégnée d'une résine thermodurcissable, de façon à former une enveloppe ou paroi du cadre de raquette 1 et on place ladite enveloppe dans la cavité d'un moule puis, à l'aide d'une pression intérieure de dilatation, on presse l'enveloppe de façon à la mettre en contact avec la cavité pendant qu'on chauffe ladite enveloppe dans la cavité du moule Il existe deux méthodes classiques que l'on a adaptées pour engendrer la pression intérieure de dilatation L'une d'elles est appelée méthode directe, à savoir du type àfair comprimé", tandis que l'autre est appelée méthode indirecte, à savoir du type alâme moussablell Les Figures 1 et 2 annexées sont destinées à illustrer la méthode directe connue dans laquelle on place une enveloppe 2 de cadre comportant des parties de couronne, tête, gorge, tige et poignée de raquette dans une demi cavité de moule, cette enveloppe étant enroulée autour d'un tube 3 en cellophane correspondant Une extrémité 30 fermée du tube de cellophane 3 est scellée dans la partie de poianée 25 de la raquette, tandis que l'autre extrémité 31 du tube de cellophane ouvre vers'l extérieur à travers le cadre et se prolonge hors du moule 1 Lorsqu'on chauffe le moule pour gélifier et durcir l'enveloppe, on envoie alors une quantité 251 È 894 désirable d'air comprimé dans le tube de cellophane 3 à partir de son extrémité ouverte 1 au moyen d'un compresseur d'air)de façon à créer une pression intérieure radiale qui a pour effet de dilater l'enveloppe 2 en la mettant en contact avec la surface de la cavité du moule, si bien qu'on peut obtenir un cadre de raquette désiré après la fin du processus de durcissement Des cadres de raquettes produits par cette méthode connue comprennent une partie creuse à l'intérieur de l'enveloppe, ce qui a pour conséquence que le cadre entier a une tendance à vibrer lorsqu'il est utilisé pour frapper une balle On injecte certaines matières thermoplastiques moussables de faible poids, telles que le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène et le polypropylène, dans la partie creuse du cadre de raquette pour pallier l'inconvénient mentionné ci-dessus, mais l'opération secondaire d'injection utilisée pourproduire un cadre de raquette augmente inévitablement le coût de production En outre, comme la plupart des matériaux dominants absorbant les vibrations, tels qu'un élastomère ou un caoutchouc, sont très difficiles à injecter dans l'enveloppe durcie, les matériaux injectés dans la partie creuse de l'enveloppe sont généralement limités aux substances thermoplastiques. La Figure 3 annexée est destinée à illustrer la méthode indirecte, à savoir du type àime moussablel qui a été décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N' 4 070 021 et 4 124 670 au nom de Andrew M Cecka et coll, N O 4 070 020 et 4 128 963 au nom de Pol Dano et No 4 129 634 aucnomsde Andrew M Cecka et coll et Pol Dano D'après cette méthode, ^ on prépare un cadre de raquette en disposant à l'intérieur d'une-cavité de moule une enveloppe extérieure constituée d'une pluralité de couches de fibres de graphite orientées unidirectionnellement et une ame comprenant un manchon sans soudure de jonction comportant à l'intérieur une composition de résine moussable; on ferme le moule et on active la composition de résine moussable de façon à engendrer une pression à l'intérieur de la cavité du moule et à assurer ainsi une liaison intime entre l'âme et l'enveloppe Cette méthode a pour effet de diminuer sensiblement les stades de fabrication, mais elle exige toutefois un ajustement précis de la composition de résine pour engendrer une pression intérieure suffisante avant la fin du processus de durcissement Malheureusement, dans la pratique générale, il existe plusieurs facteurs, tels que la température de durcissement, le type et la quantité de l'agent moussant, le type et la quantité de l'agent réticulant, le type de la composition de résine et autres, qui influencent la valeur de la pression intérieure de dilatation Ainsi, il est relativement difficile d'obtenir un produit désiré si ces facteurs ne sont pas réglés avec précision. Par suite, le but essentiel de l'invention est de permettre de disposer d'un procédé amélioré pour pallier les inconvénients précités, dans lequel on a recours à deux pressions intérieures de dilatation successivement fournies respectivement par de l'air comprimé et une composition de caoutchouc placée à l'intérieur d'une enveloppe. Un autre objectif de l'invention est de réaliser un procédé économique pour produire des cadres de raquettes qui ont une propriété d'absorption des vibrations exceptionnelle et une surface extérieure de qualité excellen- te. Un autre objectif de l'invention est de réaliser un procédé pour fabriquer un cadre de raquette composite renforcé qui comprend une âme formée par une composition de caoutchouc ou d'élastomère et qui est liée intimement à la surface intérieure de l'enveloppe de façon à éviter tout accident dû à des fragments du cadre de raquette lorsque celui-ci se brise, car le caoutchouc ou l'élastomère moussé est toujours flexible. Un autre objectif de l'invention consiste encore à réaliser un procédé pour la production de cadres de raquettes renforcés par des fibres dans lequel la composition moussable de caoutchouc ou d'élastomère est également durcie par thermodurcissement de façon à empêcher que l'âme moussée ne se ramollisse pendant que les cadres de raquettes sont réchauffés lors du processus de revêtement La matière 10894 plastique ramollie est exprimée par pression à travers les trous de passage des cordes sous l'effet de l'agent moussant résiduel réactivé se trouvant dans la matière plastique, ce qui a pour conséquence un travail de finition plus élaboré. Les objectifs et avantages précités de l'invention ainsi que d'autres apparaîtront clairement d'après la description suivante d'un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple indicatif mais nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel: La Figure 1 est une vue schématique d'un demimoule pourvu d'un cadre de raquette, destinée à illustrer le procédé de fabrication du cadre de raquette renforcé par des fibres; La Figure 2 est une vue en coupe sensiblement selon la ligne A-A' de la Figure 1, destinée à illustrer la construction d'un cadre de raquette réalisé par la méthode directe connue; La Figure 3 est une vue en coupe effectuée selon ld ligne A-A' de la Figure 1, destinée à illustrer la construction de l'autre cadre de raquette réalisé par la méthode indirecte connue; et La Figure 4 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un cadre de raquette conforme à l'invention, avant le chauffage du moule qui le contient. Conformément à l'invention, on propose ainsi un procédé amélioré pour fabriquer des cadres de raquettes renforcés par des fibres de graphite, dans lequel on introduit un ruban d'une composition moussable 6 d'élastomère ou de caoutchouc dans un tube de cellophane 3 que l'on enveloppe d'un revêtement de fibres pré-imprégnées 20,qui sont constituées par des fibres de graphite imprégnées d'une résine thermodurcissablejde façon à former un article longitudinal dont la vue en coupe est représentée sur la Figure 4 Puis on dispose l'article longitudinal dans une cavité de moule de façon à ce que l'une des extrémités ouvertes dudit article soit maintenue en se prolongeant hors du moule Pendant la période initiale, on chauffe le moule et on envoie une quantité désirée d'air comprimé dans le tube de cellophane 3 à partir de son extrémité ouverte, par un compresseur d'airde façon à créer une première pression intérieure provoquant la dilatation de l'article longitudinalce qui l'amene en contact étroit avec la surface intérieure du moule Lorsque la température de chauffage est assez élevée pour activer l'élastomère oule caoutchouc moussable, on arrête l'alimentation de l'air est engendré comprimé et une seconde pression intérieure par l'expansion ou gonflement de la composition moussable d'élastomère ou de caoutchouc Ainsi, à l'aide des deux stades de pression intérieure successifs, on peut conformer l'article longitudinal à la forme de la cavité du moule. En se référant à la Figure 4, on peut voir clairement que la composition moussable d'élastomère ou de caoutchouc est à l'état solide et n'occupe pas l'espace total existant à l'intérieur du tube de cellophane, si bien que l'air comprimé peut être aisément envoyé dans ledit tube pour faire gonfler uniformément l'article longitudinal en lui communiquant une configuration désirée. Un exemple préféré de la composition moussable d'élastomère ou de caoutchouc conforme à l'invention, est décrit dans le tableau suivant Composant % en poids Caoutchouc Caoutchouc de styrène-butadiène 84,9 Agent de gonflement Di-nitrosopentaméthylène tétramine 1,3 Agent réticulant Dicumylperoxyde 1,0 Charge u,,1,piissage Oxyde de zinc 6,0 Charge de remplissage Noir de carbone 6,8 100,00 REVENDICATIONS 1 Procédé pour fabriquer des cadres de raquettes composites renforcéscomposés d'une enveloppe extérieure constituée en un matériau thermodurcissable et d'une âme de mousse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes (a) introduction d'une matière moussable dans une enveloppe de matériau thermodurcissable, la dimension extérieure de la matière moussable étant inférieure à la dimension intérieure de l'enveloppe de façon à créer un espace entre ladite enveloppe et ladite matière moussable; (b) mise en place de l'enveloppe etdelamatière moussable dans un moule; (c) mise sous pression initiale dudit espace avec un gaz sous pression de façon à forcer l'enveloppe à venir en contact intime avec la surface intérieure du moule; et (d) après l'étape de mise sous pression initiale, chauffage du moule à une température à laquelle la matière moussable gonfle de façon à remplir consécutivement ledit espace et à mettre ledit espace en pression sous l'effet de ladite matière moussable. 2 Procédé selon la revendicationi, caractérisé par le fait que ladite matière moussable est une composition moussable d'élastomère ou de caoutchouc.