Brevet FR2604914A1 — publié le 19880415

PROCEDE DE FABRICATION DE SKIS Les skis sont réalisés par assemblage d'un certain nombre d'éléments, généralement issus de matériaux différents, dont la liaison est de type adhésif. Divers procédés sont connus et exploités pour réaliser cette liaison. Selon l'un de ces procédés, applicable aux skis comportant un noyau en polyuréthane, tous les éléments du ski, sauf le noyau, sont disposés dans un moule de manière à former un caisson creux ; et le polyuréthane est injecté sous forme liquide dans la cavité ainsi constituée. Ce liquide se transforme rapidement en une masse visqueuse qui s'expanse, remplit ainsi la cavité et enfin durcit, solidarisant alors tous les éléments avec lesquels elle est entrée en contact en s'expansant. En outre, dans ce procédé, les divers éléments sont dimensionnés de façon à ménager des fuites du polyuréthane afin qu'il puisse solidariser certains éléments tels que notamment les carres et les pièces de renfort des extrémités (spatule et talon). En revanche, ce procédé ne permet pas d'assurer le cheminement du polyuréthane en expansion sur les faces externes des éléments de résistance supérieurs et inférieurs du ski formant le caisson creux. Les lames de résistance externes, qu'elles soient simples ou qu'elles soient elles-mêníes constituées de deux ou trois lames de résistance, doivent donc être assemblées préalablement par collage, soit avec le revêtement protecteur supérieur du ski pour constituer ainsi l'ensemble supérieur du ski, soit avec la semelle de glissement inférieure du ski pour constituer ainsi l'ensemble inférieur du ski. Ces ensembles supérieur et inférieur sont positionnés dans un moule de manière à ce que les lames de résistance soient directement en contact avec le polyuréthane. Il en est de même pour les arêtes supérieures du ski, dans le cas où il en est prévu. Ce procédé de fabrication de skis par injection est avantageux, car les temps de maintien sous presse sont courts. En outre, les contraintes thermiques induites sont faibles et reproductibles, car les moules sont thermorégulés à une température modérée et constante. Les skis ainsi produits sont donc très constants en cambre et en placage. Par contre, la nécessité de réaliser des pré-assemblages collés grève le prix de revient. II en résulte que le procédé par injection n'est applicable techniquement et économiquement que pour réaliser des skis de structure simple ou relativement simple. II y a là une lacune que l'invention pallie, en proposant un procédé qui conserve les avantages du procédé par injection du noyau, mais est applicable à la fabrication de structures de ski plus complexes. Le procédé selon l'invention comporte deux phases successives, mais entièrement indépendantes, à savoir une première phase pour la fabrication d'une ébauche consistant en un corps de ski comportant au moins une lame de renfort inférieure, une lame de renfort supérieure, deux chants latéraux, deux carres inférieures et un noyau injecté, et une deuxième phase dans laquelle une lame de revêtement protecteur supérieur et une semelle sont collées à basse température respectivement sur et sous cette ébauche. Ce procédé en deux phases apporte de grands avantages à la fabrication des skis. De même que dans le procédé connu par injection du noyau, il permet en effet d'obtenir des skis constants en cambre et en placage, car le collage à basse température de la lame supérieure de revêtement et de la semelle n'affecte pas les qualités de l'ébauche réalisée dans la première phase de fabrication.En outre - le fait que le processus de fabrication est en deux phases et que la lame supérieure de revêtement est collée en reprise à basse température, permet de supprimer les risques de détérioration du décor, lorsque les revêtements supérieurs sont prédécorés, - et le fait que le processus est en deux phases permet de fabriquer la plus grande partie du ski (I'ébauche) avant même que les décors ne soient définis, ce qui permet tout à la fois d'étaler, dans le temps, la charge de travail des ateliers et de réduire le temps de fabrication nécessaire pour achever le ski. Le champ d'application du procédé selon l'invention n'est, d'ailleurs, pas limité à la fabrication de skis relativement simples ne comportant qu'une seule lame d'un seul matériau de part et d'autre du noyau et n'étant pas munis d'arêtes supérieures. Bien au contraire, ce procédé peut être mis en oeuvre pour la fabrication de tous types de skis, notamment par exemple des skis à lames de résistance simples et à arêtes supérieures et des skis à lames de résistance doubles avec ou sans arêtes supérieures. Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, ce procédé consiste en effet, en outre, dans sa première phase (fabrication de l'ébauche), à placer, - dans l'espace délimité dans le moule par la lame inférieure et par les chants, une grille élastique et compressible dont l'épaisseur au repos est supérieure à la hauteur de la cavité du moule et à l'épaisseur du ski terminé. Cette grille reposant sur la ou les lames de résistance inférieures sert à maintenir la ou les lames de résistance supérieures, les arêtes supérieures du ski et éventuellement la plaque de renfort local encore appelée insertion destinée à garantir la tenue des vis de maintien de la "fixation" sur le ski, en les plaquant contre la face inférieure du couvercle du moule jusqu'à et pendant l'injection, l'expansion puis le durcissement de la résine de polyuréthane. Cette grille est avantageusement réalisée en matière synthétique telle que par exemple du polyamide et est suffisamment aérée pour laisser le libre passage au polyuréthane liquide lorsqu'il est injecté dans le moule, pour lui permettre également de s'expanser et de durcir afin de constituer le noyau du ski et de solidariser ainsi les divers éléments qui ont été positionnés dans ce moule. Lorsque le ski à fabriquer comporte une seule lame de résistance à sa partie inférieure et une astre également à sa partie supérieure, la grille suffit au maintien de l'ensemble : lame supérieure, arêtes supérieures, plaque de renfort dans le moule, et permet l'injection de la résine de polyuréthane qui en s'expansant, puis en durcissant, assure la réalisation du noyau et la liaison des divers éléments du ski: lame de renfort inférieure, carres inférieures, chants, lames de renfort supérieures, arêtes supérieures et plaque de renfort encore appelée insertion. Lorsque par contre le ski à fabriquer comporte des lames de résistance doubles à sa partie inférieure et/ou à sa partie supérieure, l'invention prévoit des moyens complémentaires pour que le polyuréthane en expansion puisse traverser et ainsi lier entre eux les éléments de chaque lame double. Ces moyens diffèrent en fonction de la structure du ski. C'est ainsi que - dans un ski dont la structure est de type fibro-métallique, c est-à-dire un ski dans lequel les lames de résistance sont doubles (métal et composite fibre-époxy, par exemple) au moins l'une des lames est placée immédiatement au-dessus ou au-dessous de l'autre suivant qu'il s'agit d'une lame inférieure ou d'une lame supérieure, et cette lame complémentaire est perforée pour laisser le passage à la résine - dans un ski dont la structure est de type fibro-plastique, c'est-à-dire dans lequel les lames de résistance sont formées par des fibres synthétiques assemblées par tissage, couture, ou liage chimique, la ou les lames complémentaires sont constituées par des articles textiles dont l'armure ou la contexture est telle qu'elle présente des passages aménagés par exemple par suppression de rangées de fils de chaîne pour permettre le cheminement de la résine en expansion. Dans tous les cas, le procédé de fabrication selon l'invention permet - la maîtrise du cambre et du placage grâce au procédé par injection du noyau comportant déjà les lames de résistance supérieures et inférieures, puis collage en reprise à basse température du revêtement supérieur et de la semelle de glissement, - la suppression de tout pré-assemblage par collage grâce au processus en deux phases, grâce à l'emploi de la grille élastique et compressible et grâce à l'emploi d'éléments perforés pour celui des deux éléments de chaque lame de résistance double qui sera en contact avec la resine. De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages ainsi que d'autres caractéristiques, apparaîtront au cours de la description suivante de quelques formes d'exécution de skis fabriqués selon ce procédé, en référence aux dessins annexés dans lesquels Figure 1 est une vue schématique de dessus d'une ébauche de ski fibro-plastique (noyau plastique, lames de résistance en composite verre-époxy par exemple) fabriquée conformément à l'invention, Figure 2 est, à échelle agrandie, une vue en coupe selon la direction II-II de la figure 1, de cette ébauche au cours de sa phase de fabrication selon le procédé objet de l'invention, Figure 3 est une vue en coupe transversale, dans la zone du patin, d'une variante d'exécution d'une ébauche de ski fibro-métallique (noyau plastique, lames de résistance doubles, métal et composite), Figures 4, 5 et 6 sont des vues identiques dans le cas de trois formes d'exécution d'ébauches de skis fibro-métalliques fabriquées selon ce procédé. La figure 1 représente une ébauche de ski qui a été fabriquée selon le procédé ci-après décrit et qui, à une date ultérieure plus ou moins lointaine, sera transformée en un ski définitif par collage à froid d'une semelle sur sa face inférieure et d'une lame ou d'un film supérieur décoré sur sa face supérieure. En référence à la figure 2, l'ébauche du ski comporte une lame supérieure 1 constituée en un matériau plastique stratifié et plein, des arêtes ou carres supérieures métalliques 2, des chants latéraux 3 en résine synthétique, par exemple en lamifié phénolique, une plaque métallique 4, par exemple en zicral, pourvue de lumières longitudinales 5, un noyau central en résine synthétique 6, par exemple en polyuréthane, une lame inférieure 7 ayant la même composition que la lame supérieure 1, et des carres métalliques inférieures 8. La lame métallique de zicral 4, encore appelée insertion, est destinée à permettre le vissage du système de fixation de chaussure qui sera adapté sur le ski. Conformément au procédé selon l'invention, cette ébauche est fa' > riquée de la façon suivante Dans un moule allongé 9 délimité par un fond fixe 10, par des chants fixes 11, par un couvercle amovible 12, et par des parois d'extrémités non visibles sur le dessin, on positionne successivement une fausse semelle 13, les deux carres latérales métalliques inférieures 8, la lame inférieure stratifiée 7 et les deux chants latéraux 3. Puis, et c'est là une caractéristique essentielle de l'invention, on place au-dessus de la lame 7 et des carres 8 un treillis ou grille 14 se présentant sous la forme d'une nappe aérée constituée par exemple en une résine synthétique, telle que polyamide. Cette grille 14 est destinée à positionner et à supporter dans le moule les autres éléments du ski, à savoir la plaque métallique 4, la lame supérieure I et les carres supérieures 2. Cette grille pourra se déformer par compression quand on ferme ensuite le moule par mise en place de son couvercle 12 qui vient en contact avec les chants 11, les carres 2 et la lame supérieure 1. Grâce à des orifices prévus aux extrémités du moule, on injecte enfin la résine de polyuréthane devant constituer le noyau 6 du ski. En raison de son caractère très aéré, la grille 14, même comprimée, laisse libre passage à cette résine qui en s'expansant remplit progressivement l'espace délimité par le moule et par les éléments qui ont été préalablement mis en place et ne sont, pour certains d'entre eux, soutenus que par la grille 14. Ainsi se trouve finalement réalisé le noyau 6 du ski, après durcissement de la résine. I1 est important d'observer que - pendant la phase d'injection, la résine pénètre dans toutes les zones laissées libres, y compris entre la plaque métallique 4 et la lame supérieure 1, grâce aux lumières 5 prévues dans la plaque 4, - et la résine a pour effet non seulement de constituer le noyau 6, mais aussi de réaliser la liaison définitive entre les principaux éléments de structure du ski. Après démoulage, on obtient ainsi une ébauche de ski qui ne diffère d'un ski complet que par l'absence de la semelle. et de la plaque supérieure de couverture et de décoration. Ces deux éléments sont ultérieurement fixés par collage à froid. Cette solution permet de stocker des ébauches de ski et de les munir ultérieurement de leur semelle et de leur plaque supérieure de décoration. L'ébauche représentée à la figure 3 est aussi destinée à un ski du type fibro-plastique, mais ici la lame supérieure de l'ébauche est constituée par une mince couche stratifiée pleine 15 et par une couche stratifiée ajourée 16 ; et la lame inférieure stratifiée est symétriquement constituée par une mince couche pleine 17 et par une couche ajourée 18. I1 est nécessaire que tes couches 16 et 18 soient ajourées pour que la mousse de polyuréthane puisse, en s'expansant, atteindre les lames extérieures stratifiées 15 et 17, et donc assurer son rôle d'élément de liaison. Ces deux couches 16 et 18 sont avantageusement réalisées dans un tissu synthétique dont des rangées de fils de chaîne sont régulièrement supprimées pour former des zones vides permettant le libre passage de la résine qui s'expanse après qu'elle ait été introduite à l'état liquide dans le moule. Quant aux figures 4 à 6, elles représentent trois formes d'exécution d'ébauches de structures de skis fibro-métalliques fabriquées conformément à l'invention. L'ébauche de ski montrée à la figure 4 se différencie de celle de la figure 3 par le fait que la couche inférieure stratifiée 17 est remplacée par une lame métallique 19, par exemple en zicral ou autre métal adéquat. La figure 5 représente de même une ébauche de ski fibro-métallique qui se différencie de celle de la figure 3 par le fait que les deux lames supérieures 15 et 16 de la figure 4 sont remplacées par une épaisse couche unique 21 de matière plastique stratifiée non ajourée. La figure 6 représente une autre ébauche de ski fibro-métallique qui se différencie de celle des figures 4 et 5 par le fait qu'elle ne comporte pas de carres supérieures et que la plaque 4 en zicral ou autre matériau équivalent permettant le vissage de la fixation est surmontée d'une couche de matière plastique stratifiée ajourée 16, elle-même surmontée d'une lame supérieure 22 en zicral ou autre métal adéquat, cette lame 22 s'étendant sur toute la largeur du ski et jouant le rôle de carres supérieures. L'invention est bien entendu applicable à des skis formés à l'aide d'autres matériaux que ceux cités précédemment à titre d'exemples non limitatifs. Comme on l'a indiqué précédemment, les plaques métalliques 19 et 22 des figures 4, 5 et 6 peuvent être constituées en un métal autre que le zicral. De même, la plaque 4 destinée à permettre le vissage des fixations est préférentiellement en zicral mais pourrait être en un autre matériau, métallique, plastique ou autre ; et les éléments stratifiés peuvent eux-mêmes être très divers : époxy, polyuréthane, etc..., et peuvent comporter des fibres de verre, de carbone, de kevlar ou autre. REVENDICATIONS 1- Procédé de fabrication de skis, comportant un noyau en matériau injectable, caractérisé en ce qu'il comporte deux phases successives, mais entièrement indépendantes, à savoir une première phase pour la fabrication d'une ébauche consistant en un corps de ski comportant au moins une lame de renfort inférieure (7,17,19), une lame de renfort supérieure (1,15,21,22), deux chants latéraux (3), deux carres inférieures (8) et un noyau injecté (6), et une deuxième phase dans laquelle une lame de revêtement supérieur et une semelle sont colléesà basse température respectivement sur et sous cette ébauche. 2 - Procédé de fabrication de skis selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la fabrication de l'ébauche il consiste à placer dans l'espace délimité dans le moule (9) par la lame inférieure (7,17,19) et par les chants (3) une grille élastique et compressible (14) dont l'épaisseur au repos est supérieure à la hauteur de la cavité du moule et à l'épaisseur du ski terminé, cette grille (14) reposant sur la lame inférieure et servant au maintien de la lame supérieure (1,15,21,22), des arêtes supérieures (2) du ski et éventuellement de la plaque de renfort local (4) destinée à garantir la tenue des vis destinées à la mise en place et au maintien de la "fixation" sur le ski, ladite grille ayant pour effet de plaquer ces éléments contre la face inférieure du couvercle (12) du moule jusqu'à et pendant l'injection puis l'expansion de la résine de polyuréthane. 3 - Procédé de fabrication de skis selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour la fabrication de skis comportant des lames de résistance doubles, des moyens complémentaires sont prévus pour lier entre eux les éléments de chaque lame double au moyen de la résine injectée dans le moule. 4 - Procédé de fabrication de skis selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins l'une des lames de résistance est associée à une lame complémentaire constituée en un tissu ou article textile dans lequel des passages sont aménagés pour la résine par suppression de rangées de fils de chaîne.