Brevet FR2546041A1 — publié le 19841123

"Procédé d'injection d'une pièce en matière synthétiaue ainsi aue moule pour la mise en oeuvre de ce procédé et pièce telle qu'article chaussant obtenu conformément à la mise en oeuvre de ce procédé". La présente invention se rapporte à un procédé d'injection d'une pièce en matière synthétique, en au moins deux étapes, notamment à un procédé de fabrication d'un article chaussant par une première injection dlune première partie de la pièce constituée par la tiqe et/ou la partie supérieure de la semelle, puis par une seconde injection d'une seconde partie de la pièce constituée par la semelle d'usure après modiìcation du moulez Un tel procédé est connu et appliqué depuis de nombreuses années pour réaliser notamment des articles chaussants à semelle bicolore ou dont les diverses couches constitutives sont en des matières de nature, de couleur, de densité, de résistance, ... différentes pour améliorer la souplesse de l'article, son confort, sa résistance à l'usure et son aspect. Toutefois, surtout dans le cas a d'articles chaus- sants utilisés dans les sports et dont les semelles sont soumises à des efforts importants, il se produit à la longue un décollement plus ou moins prononcé des semelles. Or, l'étude de l'origine de ce décollement a montré qu'il était surtout la conséquence d'amorces de rupture résultant du moulage. Les fiqures 1A et 1B montrent schématiouement et de façon très agrandie l'amorce de ce décollement tel qu'il s'établit au moulage sur un plan microscopique. Selon la figure la, par une première injection, on réalise une première pièce a dans un moule formé d'une coquille b, d'une forme c et d'un premier pavé d. Sur un plan microscopique, pour de multiples raisons telles que la viscosité de la matière injectée, l'augmentation locale de cette viscosité an contact du moule, etc., la matière injectée ne forme pas (sur le plan microscopique) une arête vive, mais un arrondi e. Lors de la seconde étape d'injection, la cavité du moule est délimitée par la première pièce a et un autre pavé f ; pour des raisons analogues à celles évoquées ci-dessus, la seconde matière injectée forme également un arrondi g constituant avec l'arrondi e une amorce de rupture. Ces différents phénomènes ainsi que d'autres plus complexes interviennent à différents degrés suivant les matières utilisées et créent des zones fragiles au bord de l'interface. Cet inconvénient est particulièrement gênant sur des articles chaussants tels que des chaussures de sport, des bottes, etc. La présente invention a pour but de créer des moyens permettant de fabriquer par injection en plusieurs étapes de matières identiques ou différentes, des pièces telles que des articles chaussants ne présentant pas de risque de décollement entre les différentes parties réalisées au cours des injections successives. A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce que au cours de la première injection on réalise une première bavure sur la partie périphérique de la première partie de la pièce au niveau de sa jonction avec la seconde partie, et au cours de l'étape suivante d'injection, on forme une seconde bavure périphérique contre la première bavure en injectant la seconde partie de la pièce. Il arrive également que la jonction entre le moule et le pavé (c,d) ne soit pas absolument parfaite sur toute la périphérie, si bien que localement il peut y avoir une légère fuite de matière injectée, notamment lorsqu'il s'agit de polyuréthane qui est très fluide ; cette fuite forme un voile local, très mince, qui malheureusement à l'ouverture du moule se décolle et pend. Lors de la mise en place du deuxième pavé, ce pavé rabat ce voile contre la face inférieure de la tige qui vient d'être réalisée et ne permet plus une soudure parfaite à cet endroit avec la matière injectée lors de la seconde opération. Il y a donc à cet endroit, plus qu'une simple amorce de rupture. Selon une autre caractéristique de l'invention, la matière syrthétique est du polyuréthane. Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour la première injection on utilise un polyuréthane de faible densité et pour la seconde injection un polyuréthane de densité plus élevée. L'invention se rapporte également à un moule pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Celui-ci, constitué par une coquille et une forme, peut être fermé par un premier ou un second pavé. Selon l'invention, le moule est réalisé de façon que le bord de la coquille et celui du pavé qui, dans les procèdes connus, sont normalement en appui sur toute leur largeur-pour assurer l'étanchéité du moule, forment un espace allant en diminuant vers l'extérieur ; schématiquement, cet intervalle présente une section en forme de coin. Selon l'invention, la seconde bavure se solidarise à la première. Par un choix approprié de l'espace entre le bord de la coquille et le bord du premier pavé, on obtient une première bavure de largeur et d'épaisseur appropriées. Le choix de la hauteur de l'espace qui subsiste entre le bord de la coquille et le bord du pavé doit être tel aue cette hauteur suffisante pour qu'en tenant compte des caractéristiques physico-chimiques de la matière injectée, des pertes de charge, etc. on obtienne une bavure de largeur suffisante pour y solidariser la seconde bavure. Toutefois, cette première bavure (de même que la seconde) doit rester mince pour ne pas entraîner une perte de matière exagérée. De plus, la largeur de la première bavure doit être telle que la seconde bavure soit fixée correctement à la première et cela sur une largeur suffisante pour que les amorces de décollement ou la zone dans laquelle il peut éventuellement subsister un film ou une peau entre les deux bavures, se trouvent réellement à l'intérieur de l'ensemble formé par la première et la deuxième bavures (ou double bavure) et non dans la pièce. En coupant la double bavure le long de la jonction, on obtient ainsi une pièce ou un article chaussant dont les deux parties sont bien solidarisées. Comme la largeur de la bande de contact qui subsiste entre le bord de la coquille et le pavé, peut ne pas être suffisante (suivant les caractéristiques de la matière injectée, la pression d'injection, e#tc.) il est intéressant de réaliser a cet endroit dans l'une des deux parties (coquille ou pavé) une rainure recevant un joint. Par son écrasement lors de la fermeture du moule, le joint assure l'étanchéité, évitant que la bavure dépasse ce joint. Avantageusement, le joint est prévu non sur la coquille qui est souvent en deux parties (réunies selon le plan "médian") mais sur le premier pavé. Cette configuration est possible et même souhaitable étant donné aue la première bavure doit présenter une tenue suffisante pour ne pas trop se déformer lors de l'enlèvement du premier pavé et de la mise en place du second pavé cette première bavure peut ainsi jouer le rôle de joint entre le bord de la coquille et le bord du second pavé. Comme la première bavure peut éventuellement se déformer durant la mise en place du second pavé, et ainsi donner des cavités emprisonnant de l'air et ne permettant pas la formation d'une seconde bavure continue reliée régulièrement à la première, il est intéressant de réaliser des entailles radiales débouchant à l'extérieur dans le bord du second pavé. L'invention se rapporte également à une pièce telle qu'un article chaussant obtenu par la mise en oeuvre du procédé et dans le moule décrits ci-dessus. Le procédé ainsi que le moule qui font l'objet de l'invention seront décrits plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - les figures lA et 1B montrent des schémas du procédé conforme à l'art antérieur - la figure 2A représente le moule selon llinven- tion au cours de la première injection, - la figure 2B représente un détail agrandi de la figure 2 au niveau de la première bavure, - la figure 3A représente le moule selon linven- tion au cours de la seconde injection, - la figure 3B représente un détail de la figure 3A au niveau des bavures, - la figure 4 est une vue de profil de l'article chaussant une fois terminé, - la fiqure 5 est une vue de dessus du second pavé. Conformément aux figures, l'invention sera décrite en se référant à la fabrication d'un article chaussant. Bien entendu, elle pourrait se référer à un article tout à fait autre sans toutefois sortir du cadre de l'invention. Selon les figures 2A, 2B et 3A, 3B, l'invention se rapporte à la fabrication d'un article chaussant en matière synthétique, notamment en polyuréthane au moyen d'un moule comportant une coquille 1 délimitant la périphérie externe de l'article chaussant et une forme 2 délimitant l'intérieur de cet article. L'ensemble formé par la coquille 1 et la forme 2 peut être fermé par un premier pavé 3 (figure 2A) ou un deuxième pavé 4 (figure 3A). Comme représenté sur les figures 2A et 3A, le bord 6 de la coquille 1 et le bord 7 du premier pavé 3 (figure 2A) ou le bord 8 du second pavé 4 (figure 3A) forment un espace 5, 5' allant en diminuant vers l'extérieur et présentant une section en forme de coin. Selon les figures 2A et 2B, lors de la première injection, pour laquelle le moule est fermé par le premier pavé 3, on injecte du polyuréthane de faible densité A (représenté en hachuré) de manière à obtenir la tige 9 et la partie supérieure 10 de la semelle de l'article chau-ssant. Lors de cette injection, et selon la figure 2B, l'espace 5 en forme de coin existant entre le bord 6 de la coquille 1 et le bord 7 du premier pavé 3, permet l'obtention d'une première bavure 11 qui est bien entendu représentée à une échelle très agrandie. Etant donné que la surface 1 de contact entre les bords 6 et 7 de la coquille l et du premier pavé 3 est très inférieure à sa valeur L existant dans les procédés connus pour lesquels l'espace 5 en forme de coin n'a pas été prévu, celle-ci peut, selon les caractéristiques d'injection et de la matière injectée, ne pas être suffisante pour assurer l'étanchéité du moule. Pour cette raison, le premier pavé 3 présente sur toute sa longueur une rainure 12 destinée à recevoir un joint d'étanchéité 13 qui, par son écrasement lors de la fermeture du moule, assure l'étanchéité en évitant que la bavure 11 ne le dépasse. Selon les figures 3A et 3B, lors-de la seconde injection, on ferme le moule l au moyen du second pavé 4, puis on injecte la semelle d'usure de l'article chaussant en polyuréthane haute densité B. Lors de cette seconde injection, la première bavure 11 qui se trouve en place contre le bord 6 de la coquille 1 joue le rôle de joint vis-à-vis de l'espace 5' délimité par le bord 8 du second pavé 4. Après cette seconde injection on obtient une seconde bavure 14 en matériau B qui se solidarise à la première bavure 11. Le choix de la hauteur z de l'intervalle 5 qui subsiste entre le bord 6 de la coquille et le bord 7 du premier pavé est extrêmement important, étant donne qu'il doit être suffisant pour qu'en'tenant compte des caracté ristiques de la matière injectée on obtienne une bavure 11 de largeur suffisante pour y solidariser la seconde bavure 14. Cependant, les deux bavures il et 14 doivent rester assez minces pour ne pas entraîner une perte de matière exagérée. De plus, il est nécessaire d'étudier les dimensions des espaces 5, 5' pour que la seconde bavure 14 se trouve solidaire de la première bavure 11 sur une largeur suffisante pour que les amorces de décollement se trouvent réellement dans ces bavures au-delà de l'axe de coupe final X-X'. Ainsi, selon l'invention et la figure 4, une fois les deux injections terminées et l'article chaussant sorti du moule, on obtient un article bimatière ne présentant pas d'amorce de décollement. Selon la figure 4, le bord 8 du second pavé 4 présente sur la totalité de sa longueur des entailles radiales 15 réparties à peu près uniformément et qui ont pour objet d'éviter la formation et l'emprisonnement de bulles d'air lors de-la seconde injection. La description ci-dessus a porté de façon générale sur un procédé d'injection d'une pièce en deux étapes. De façon particulière, à titre d'illustration du procédé, la description a été faite dans le cas d'un procédé d'injection d'un article chaussant dont une partie est la tige et l'autre la semelle d'usure. Cela correspond au procédé de fabrication le plus usuel ; cependant, il est également possible, avec le même résultat, d'inverser le procédé en commençant par l'injection de la semelle d'usure (qui devient alors la première partie selon la terminologie utilisée ci-dessus) et la tige est injectée en second lieu (elle correspond alors à la seconde partie). Dans le même ordre d'idées, les deux injections peuvent se faire avec des matières différentes mais compatibles ou avec une matière ayant la même composition chimique mais des caractéristiques physiques différentes, par exemple du polyuréthane ayant une densité différente ou des propriétés mécaniques différentes. REVENDICATIONS 1) Procédé d'injection d'une pièce en matière synthétique en au moins deux étapes, notamment procédé de fabrication d'un article chaussant par une première injection d'une première partie de la pièce constituée par la tige et/ou la partie supérieure de la semelle ou de la semelle d'usure puis par une seconde injection d'une seconde partie de la pièce constituée par la semelle d'usure après modification du moule ou constituée par la tige et/ou la partie supérieure de-la semelle, procédé caractérisé en ce que au cours de la première injection on réalise une première bavure (ll) sur la partie périphérique de la première partie de la pièce au niveau de sa jonction avec la seconde partie, et au cours de l'étape suivante d'injection on forme une seconde bavure (14) périphérique contre la première bavure (11) en injectant la seconde partie de la pièce. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière synthét#crue est du polyuréthane. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendu cations 1 et 2, caractérisé en ce que pour la première injection de la tige et/ou de la partie supérieure de la semelle on utilise un polyuréthane de faible densité et pour la seconde injection de la semelle d'usure on utilise un polyuréthane de densité plus élevée. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on injecte les deux parties utilisant un polyuréthane de densité égale mais de propriétés mécaniques différentes. 5) Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, constitué par une coquille (1) et une forme (2) et pouvant être fermé par un premier (3) et un second pavés (4), moule caractérisé en ce que le bord (6) de la coquille (1) et celui (7) du premier (3) et du second (4) pavés, destinés à coopérer lors des deux injections forment un espace (5, 5') allant en diminuant vers l'extérieur et présentant une section en forme de coin, ces espaces permettant respectivement la formation de la première (11) et de la seconde (14) bavures lors de la première et de la seconde injections. 6) Moule selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord du premier pavé 7) Moule selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le bord (8) du second pavé (4) présente des entailles (15) faisant office d'évents pour éviter la formation et l'emprIsonnement de bulles d'air lors de la seconde injection. 8) Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce que les entailles (15) sont reparties radialement sur toute la longueur de la surface d'appui (8) du second pavé 9) Pièce telle qu'article chaussant en matériau synthétique et, notamment, en polyuréthane, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une auelconaue des revendications 1 à 4, dans un moule selon l'une quelconque des revendications 5 à 8.