Brevet FR2613242A1 — publié le 19881007

"Procédé de íabrication d'une semelle à motif anti-recul pour ski de fond ou de randonnée" La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une semelle à motif anti-recul pour ski de fond ou de randonnée. La pratique du ski de fond pose depuis longtemps le problème consistant à rechercher un système qui procure la retenue du ski pour trouver un appui permettant d'avancer sans entraver l'aptitude au glissement du ski. Ce système doit rester efficace quel que soit l'état des neiges rencontrées (froide, transformée, non transformée, glacée, humide à gros grains, fondante, etc.). Depuis longtemps, le principe du fartage de la semelle (ordinairement en polyéthylène) des skis de fond a été retenu. Il consiste à enduire la semelle du ski, essentiellement sous le patin, d'un fart dont la "dureté" est adaptée à la consistance de la neige. Ce procédé oblige à de nombreuses manipulations, souvent salissantes, et ressenties comme une contrainte par de nombreux pratiquants. En outre, les neiges changeantes rendent le fartage parfois compliqué. La réussite n'est pas toujours assurée, de sorte que le ski peut "botter" (la neige colle sous la semelle et empêche le glissement) ou "reculer" (le ski ne trouve pas d'appui sur la neige). Pour pallier ces inconvénients, et trouver un moyen mécanique efficace de retenue du ski qui n'altère pas son aptitude au glissement, il est courant de réaliser des semelles qui comportent des motifs anti-recul, constitués généralement par des entailles transversales, en forme de gradins dans un même plan longitudinal passant par la partie la plus profonde de tout ou partie de ces entailles. Pour les skis modernes, le polyéthylène haute densité s'est maintenant imposé comme semelle des skis de fond. En raison des nombreuses possibilités de transformation que procure ce matériau thermoplastique des motifs plus complexes ont ainsi été réalisés. Pour les fabriquer on connaît désormais plusieurs techniques essentielles L'extrusion calendrage sur cylindre imprimant: ce procédé consiste à extruder le polyéthylène pour le transformer en feuille d'épaisseur d'l à 1,5 mm ; lorsque la matière est encore chaude on imprime un motif anti-recul à l'aide d'un cylindre gravé représentant le négatif du motif à obtenir. Ce procédé présente l'inconvénient de générer des motifs dont les arêtes s'arrondissent quand le polyéthylène se rétracte en se refroidissant. L'aptitude à la retenue du motif s'en trouve altérée. D'autre part, ce procédé se limite aux polyéthylène extrudables dont la résistance à l'abrasion est moyenne. Cela entraîne une usure relativement rapide du motif (notamment sur les neiges dures) qui dégrade rapidement son aptitude à la retenue. Le formage à chaud du motif anti-recul sur le ski : Il consiste à presser en chauffant une plaque imprimante représentant le négatif du motif recherché, de sorte que le polyéthylène se ramollisse et flue. L'empreinte est alors refroidie, souvent brutalement. On obtient ainsi un motif à arêtes vives dont la retenue est plus efficace. Ce procédé n'est toutefois utilisable que sur du polyéthylène de poids moléculaires moyens qui s'usent rapidement. En outre, I'effet combiné pression/température mis en oeuvre selon ce procédé écrase parfois le noyau du ski, ce qui contribue à modifier son placage et son cambre. Enfin, le fait de refroidir brutalement le polyéthylène pour obtenir des motifs à arêtes vives modifie sa structure cristalline, ce qui contribue à dégrader également la résistance à l'abrasion du polyéthylène. La réalisation de motifs : L'usinage est réalisé sur la semelle du ski à l'aide d'outils tournants inclinés par rapport au plan de la semelle pour former des rampes de gradins sous forme de creux dont les bords s'élèvent progressivement. On diminue ainsi la surface portante du ski au niveau du relief, de sorte que l'efficacité de la retenue augmente. On peut usiner dans du polyéthylène de très haut poids moléculaire dont la résistance à l'abrasion est meilleure que celle du polyéthylène haute densité classique. La longévité du motif est ainsi améliorée. Toutefois cette méthode d'usinage ne permet pas de réaliser n'importe quelle forme de motif. L'invention vise à réaliser une semelle de ski de fond ou de randonnée qui est pourvue d'un motif anti-recul de très faible surface portante, cette semelle étant en une matière dure, fortement résistante à l'abrasion, que l'on ne travaille traditionnellement que par usinage. L'invention vise aussi à réaliser un ski de fond ou de randonnée qui comporte une telle semelle. Ce procédé consiste à partir d'une feuille de polyéthylène de très haut poids moléculaire, dont l'épaisseur est de l'ordre de un millimètre à un millimètre et demi, cette feuille étant destinée à constituer la semelle du ski. Par estampage partiel, entre un poinçon et une matrice qui présentent respectivement des protubérances et des creux complémentaires, on réalise sur cette semelle, en des endroits choisis, un ou plusieurs motifs anti-recul, du genre écailles ou gradins par exemple. La semelle avec motif anti-recul ainsi obtenue est ensuite utilisée pour réaliser par injection un ski de fond ou de randonnée.Par exemple, elle est utilisée pour réaliser un ski en masse de polyuréthane injecté, pourvu que la masse aît la possibilité durant sa phase d'expansion, de passer à travers le renfort inférieur du ski pour épouser la forme interne du motif anti-recul qui est la face apte au collage du polyéthylène. Le motif anti-recul est réalisé dans cette feuille de polyéthylène - soit de manière unitaire, par motifs élémentaires successifs, éventuellement de formes différentes, - soit de manière partielle en formant en une opération plusieurs motifs élémentaires, mais pas la totalité du motif, - soit de manière totale en formant, en une seule opération d'estampage, I'ensemble du motif anti-recul. Selon ce procédé, simple et rapide, on ne dégrade pas la matière thermiquement et on lui conserve donc ses propriétés mécaniques, notamment la résistance à l'abrasion, essentielle pour assurer une efficacité durable de la retenue du mo tif. Il est possible d'adapter des motifs de formes variées, et de les positionner sans difficultés particulières à des endroits précis du ski. Le même outillage peut servir à toutes les tailles de skis. La conception de l'outillage poinçon/matrice permet l'obtention de reliefs anti-recul à arêtes vives, assurant une retenue efficace. Le même polyéthylène à très haut poids moléculaire peut être utilisé pour fabriquer aussi bien les skis à motifs anti-recul en relief de l'invention que des skis à semelle lisse. De toute façon, I'invention sera bien comprise, et ses avantages et caractéristiques ressortiront, au cours de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation d'un ski de randonnée à semelle anti-recul, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: Figure I montre la feuille de polyéthylène destinée à constituer la semelle du ski Figure 2 schématise la phase de réalisation du motif anti-recul Figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle de la semelle anti-recul obtenue Figure 4 est une vue en plan par le dessous de cette semelle Figure 5 est une vue en coupe transversale partielle d'un ski de randonnée injecté, en cours de fabrication et utilisant cette semelle anti-recul. La figure 1 montre la semelle avant réalisation du motif anti-recul. Elle est constituée par une feuille 1 en polyéthylène de très haut poids moléculaire, choisie préférentiellement dans le type fritté-tranché réalisé à partir d'Hostalen GUR (marque déposée). Cette feuille a une épaisseur de l'ordre de un millimètre à un millimètre et demi, et elle est taillée aux dimensions de la semelle à réaliser. Pour réaliser par estampage partiel le motif anti-recul, on place, comme schématisé figure 2, cette feuille 1 entre une matrice 2 et un poinçon 3 d'estampage. Le poinçon 3 comporte des protubérances 4 en forme d'écailles, et la matrice 2 comporte bien entendu des parties creuses 5 complémentaires des protubérances 4. Les figures 3 et 4 montrent le profil anti-recul 6 obtenu après cette opération d'estampage partiel entre le poinçon 3 et la matrice 2. Ce profilé 6 est constitué dans cet exemple par sept rangées transversales comportant chacune quatre motifs élémentaires 7, sous forme de protubérances en forme d'écailles dont la section longitudinale passant par l'axe 8 de l'écaille a une forme de gradin, visible sur la figure 3. La figure 5 schématise la fabrication par injection au moule d'un ski de randonnée 9 utilisant la semelle estampée, précédemment décrite. La semelle 1 est placée, avec entre autres les carres 10 et les chants latéraux 11 du ski, dans un moule non représenté. Une masse de polyuréthane 12 est injectée dans le corps du ski par l'orifice 13. Cette masse 12, en s'expansant vient appuyer fortement sur l'envers 15 des motifs 7, ce qui évite de les aplatir lors de l'opération de pressage du moule, la masse venant épouser le logement interne 15 du motif 7. L'invention n'est bien entendu pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Au lieu de constituer un motif total et général en une seule opération d'estampage partiel, le dispositif à poinçon et matrice peut aussi être prévu pour réaliser des motifs unitaires comportant une seule écaille 7, ou bien des motifs partiels comportant plusieurs écailles 7. Le motif général peut alors être constitué par une combinaison de motifs unitaires ou de motifs partiels différents ou identiques. Les formes des motifs peuvent être variées, et d'autres formes que les écailles ou les gradins peuvent être adoptées. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une semelle à motif anti-recul pour ski de fond ou de randonnée, caractérisé en ce qu'il consiste à partir d'une feuille (1) en polyéthylène de très haut poids moléculaire, dont l'épaisseur est de l'ordre de un millimètre à un millimètre et demi, cette feuille étant destinée à constituer la semelle du ski, et à réaliser le motif anti-recul (6) par estampage partiel de cette feuille (1) entre un poinçon (3) et une matrice (2) qui présentent respectivement des protubérances (4) et des creux (5) complémentaires. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérise n ce que ce polyéthylène à très haut poids moléculaire est choisi dans le type fritté-tranché. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qutil consiste à réaliser, à l'aide d'un dispositif poinçon/matrice, à chaque fois un motif élémentaire (7). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, à l'aide d'un dispositif poinçon/matrice, à chaque fois un motif partiel. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, à l'aide d'un dispositif poinçon/matrice (3,2), un motif général (6). 6. Procédé de fabrication d'un ski de fond ou de randonnée équipé d'une semelle anti-recul fabriquée au moyen du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser ce ski par injection au moule d'une masse expansible qui vient épouser les logements internes (15) qui constituent I'envers du motif (6), ce qui évite d'aplatir ce motif (6) lors de l'opération de pressage au moule.