Brevet FR2635651A1 — publié le 19900302

La présente invention est relative aux semelles d'articles chaussants, semelles directement en relation d'appui avec la plante du pied du porteur. Elle concerne notamment des semelles de chaussons tinté rieures à des chaussures de structure plus ou moins rigide telles qu'on en rencontre dans les produits proposés pour la pratique du ski, du hockey sur glace, ou autres applications similaires. L'invention concerne également un procédé d'obtention de telles semelles. Comme il est connu, dans les chaussures modernes pour la pratique du ski alpin, par exemple,un chausson assurant le confort, tant du point de vue mécanique que du point de vue thermique du pied, dans au moins une partie de coque rigide, est interposé entre le pied du porteur et cette partie rigide. On peut chercher d'abord le confort, ou #e:,bien-être du porteur et oàns ce but, vouloir donner à la semelle de ce chausson une forme anatomique épousant au mieux la plante du pied dans sa position optimale de confort et un appui semblable à celui d'un coussin, notamment en ce qui concerne le soutien de la voûte plantaire.Cependant, cette recherche de confort se révèle relativement onéreuse et ne répond pas nécessairement aux exigences des professionnels ou amateurs de haut niveau qui recherchent la plus grande maîtrise possible dans l'influence qu'ils peuvent ou souhaitent imprimer au comportement de la coque rigide vis-à-vis du milieu extérieur. Notamment, au niveau de la recherche de performances, on souhaite surtout allier à un confort minimal mais non primordial, une action aussi directe que possible du pied sur cette coque rigide pour commander avec le maximum de précision ou d'efficacité le comportement de celle-ci.par rapport à l'élément d'interaction extérieur.Ainsi, plutôt que de rechercher d'abord un confort de la voûte plantaire et des appuis métatarsien et du talon, on peut souhaiter que les appuis réellement actifs dans la conduite du comportement de la chaussure,c'est-a'-dire essentiellement au niveau du métatarse et du talon, aient le maximum de sensibilité et d'efficacité vis-à-vis de leur influence sur le comportement de la coque rigide par rapport à l'élément extérieur. Ceci, sans ltêtre exclusivement, est notamment vrai dans le domaine de la compétition où l'on recherche davantage l'efficacité et la performance immédiates, plutôt qu'un confort dans la longue durée, sinon incompatible avec cet objectif, du moins nonfusceptible de le favoriser.. Aussi, les semelles conformées à l'anatomie générale d'un pied selon sa pointure, ou personnalisées par moulage sur le pied même du sujet ne peuvent-elles répondre à ces exigences, sinon à un coût qui devient vite prohibitif au regard du résultat que lton cherche à atteindre. La présente invention vise à la réalisation d'une semelle de chausson de conception et fabrication aussi simples et légères que possible pour en maintenir le coût à un niveau faible, et permettant des appuis techniques aussi positifs et directs que possible dans la transmission des forces entre la semelle de la coque rigide et respectivement la base du talon et du métatarse du porteur. Dans le brevet US 2 417 852 qui décrit un insert orthopédique à rapporter dans la chaussure du porteur, on fait dans du plâtre un relevé anatomique négatif de la partie à corriger puis un contremoulage positif qui doit être retravaillé pour servir, après avoir été recouvert d'une feuille d'épaisseur constante., lui même d'empreinte pour un nouveau moulage négatif. Après démoulage, cette feuille est enlevée et une ou plusieurs couches de matériau plastifié, éventuellement de natures différentes placées dans la nouvelle empreinte négative, et l'empreinte positiveest remise en place pour durcissement en forme des couches plastifiées par cuisson.Ces couches durcies et refroidies forment une sorte de semelle rigide qui devra encore être recouverte d'une couche mince de confort en cuir, par exemple,avant d'être disposée dans la chaussure pour former une semelle orthopédique. Hormis le fait que cet insert est du domaine orthopédique, donc étranger au but présentement. recherché et quoique de construction relativement peu épaisse, la technique d'obtention en est extrêmement longue et coûteuse et ne saurait être retenue. La semelle du brevet US 3 825 017 s'apparente à la précédente pour la prise d'empreinte de la plante du pied. Elle est constituée d'au moins deux couches du genre mousse entre lesquelles est mise en forme une couche de matériau plastique thermo-durcissable en utilisant des moulages en positif et en négatif. Après démoulage, la semelle doit encore être rognée sur les bords pour être conformée en plan au contour extérieur du pied de l'utilisateur. Comme dans le cas précédent, bien que le produit final soit relativement léger et permette une bonne contention et un support efficace au pied, la mise en oeuvre est longue et délicate et ne saurait inspirer le technicien pour la solution présentement recherchée. Dans d'autres procédés connus, on fait appel à des genres de poches dans lesquelles un matériau polymérisable et/ou thermo-durcissable est injecté. Le pied du porteur est posé lors de l'injection sur ces poches dont les parois extérieures se conforment à celles adjacentes du pied et des zones d'appui dans la chaussure.Ces procédés, relativement commodes de mise en oeuvre, ne permettent pas, comme dans les cas précédents, de faire appel à des matériaux en couches bien structurées et par conséquent, les seules caractéristiques mécaniques du produit terminé, après stabilisation,déterminent la. qualité de la contention et/ou du support qu'offre l'article chaussant à l'utilisateur.Or, le matériau polymérisable ou thermodurcissable étant réparti de façon inégale sous le pied, on obtient des zones de résistance ou d'élasticité irrégulières, notamment les zones de faible épaisseur donc de moindre résistance correspondant précisément aux zones techniques les plus sollicitées, à savoir les zones d'appui du talon et du métatarse. Ces procédés sont donc loin de pouvoir satisfaire à l'objectif recherché. C'est le cas notamment dans le brevet US 3 905 376 qui décrit un procédé de réalisation d'une prothèse d'appui pour la voûte plantaire, don%netP#c#paisse, donc té épaisse, et quien outre, utiliseune grande quantité de matière, d'où un poids et un prix relativement trop élevés. Il en va de même dans le brevet US 3 121 430 où l'on fait appel à une semelle sous forme de poche mise en place dans la chaussurejchaussée ensuite par l'utilisateur, et gonflée alors par un matériau plastique durcissable. Le procédé selon le brevet US 1 856 394 pour l'obtention d'une empreinte de plante de pied et où l'on utilise un mélange liquéfié par fusion de cire et de parafine s'apparente au précédent. Dans le brevet US 2 546 827, on fait appel à une poche à plusieurs compartiments remplis d'un matériau qui reste élastique tout en conservant une certaine plasticité,pour former un support quireste relativement mou pour protéger les zones d'appui douloureuses de la plante du porteur. On est ici à l'opposé des préoccupations à l'origine de la présente invention, dans laquelle on cherche un contact technique positif dans ces zones d'appui, donc non pas une élasticité semblable à celle d'un coussin, mais au contraire, une grande rigidité. Les caractéristiques de l'invention et certains de ses avantages apparaitront à la lumière de la description qui suit et pour l'intelligence de laquelle on se référera aux dessins, dont -- la figure 1 montre en plan de dessus une poche destinée à la mise en oeuvre du procédé pour la réalisation d'une semelle conforme à l'invention, - la figure 2 est une coupe selon le plan AA de la figure 1, - les figures 2a et 2b illustrent deux variantes de réalisation des bords de la poche selon les figures 1 et 2, - les figures 3 à 6 illustrent les phases successives d'un procédé conforme à l'invention pour l'obtention d'une semelle interne directement'in situ dans un chausson, le chausson étant lui-même déjà rapporté dans une chaussure à coque rigide, - les figures 7 et 8 illustrent les phases successives d'un procédé conforme à l'invention pour l'obtention directe d'une semelle, indépendamnent du chausson et de la chaussure dans lesquels cette semelle est déstinée à être rapportée, - les figures 9 et 10 illustrent un autre procédé conforme à 1'inve.Lion pour l'obtention d'une semelle et formant directement la surface de fond d'un chausson. Les figures 1 et 2 montrent en plan et en coupe une poche préalablement prépa rée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Celle-ci, de contour extérieur correspondant assez approximativement et de façon simplifiée à celui d'une semelle classique, présente de bas en haut une feuille ou film 1 en matériau étanche et souple destinée à former le fond de la semelle, et une couche textile 2 destinée à servir de contact avec le pied du porteur et en assurer le confort. Le film d'étanchéité de fond 1 est avantageusement en polyuréthane, polyéthylèhe, chlorure de polyvinyle ou autre matériau convenable pour assurer l'étanchéité vis-à-vis de tout agent extérieur usuel. La couche textile 2 peut également être de structure parfaitement étanche, mais dans la plupart des cas, seule une étanchéité au produit, visqueux, d'imprégnation est suffisante et une perméabilité à l'air ou autres gaz est non seulement admissible mais peut se révéler avantageuse.Entre le film étanche inférieur 1 et la couche textile supérieure 2 est interposée, prise en sandwich, une couche de tissu de renfort ou d'armage 3 qui peut être de fibre de verre, de carbone ou autre matériau présentant des propriétés mécaniques de consolidation adéquates, tissé ou tramé, et susceptible d'être imprégné, comme on le verra plus loin. Le film 1 et la couche textile 2 sont solidarisés , et,de préférence avec le tissu 3, de façon étanche au produit utilisé ultérieurement, soit par soudage ou collage, comme le montre la figure 2a, soit par couture comme à la figure 2b, sur la totalité de leur pourtour, à l'exception cependant de l'extrémité d'un appendice 4 que présente ce pourtour, de préférence sur un bord longitudinal dans sa zone médiane. L'extrémité non fermée de l'appendice 4 permet donc d'accéder de l'extérieur vers l'intérieur de la poche ainsi constituée. Pour la réalisation d'une semelle, selon l'invention, on commence par injecter par l'appendice d'accès 4 dans la poche 1, 2 une quantité prédéterminée, c'est-à-dire correspondant à la pointure, et proportionnelle à la surface de la semelle, de produit polymérisable et/ou thermo-durcissable. On répartit ensuite le produit injecté de façon régulière sur toute la surface interne de la poche 1, 2 . Cette répartition peut se faire par simple pression de la main ou mieux, mécaniquement au moyen d'un rouleau,et s'accompagne de l'évacuation de l'air et des gaz emprisonnés dans la poche 1, 2 par l'orifice d'injection de l'appendice 4 que l'on garde libre et/ou à travers le textile de confort 2 s'il est perméable au gaz.Il est à noter que l'on sait réaliser des orifices qui deviennent étanches au produit injecté mals Ilbres pour ae passage des gaz. En aucun cas une partie du produit ne peut donc s'échapper de la pochc (1,2), ce qui,i1#onvient de noter en passant, représente une économie de produit et évitera ultérieurement d'avoir à rogner, ou découper, ou poncer, les excès de matière qui résulteraient de tels débordements comme c'est le cas dans certains procédés de l'état de la technique. L'orifice d'injection de l'appendice 4 peut également être ensuite fermé, par exemple par bande adhésive ou couture, et être recoupé en alignement avec le bord général de la poche 1, 2 On procède ensuite à l'opération de prise d'empreinte de la plante du pied, soit directement dans le chausson,lui-mme dans la chaussure, soit indépendamment de celui-ci. Dans le premier cas illustré aux figures 3 à 6, on dispose au fond du chausson 5 abrité dans la chaussure 6 un tampon 7 élastiquement déformable, par exemple en mousse, et sur celui-ci, la poche 1, 2 préimprégnée et préparée comme dit plus haut. Cette phase est représentée à la figure 3. Le pied de l'utilisateur 10 est alors, comme à la figure 4, introduit dans la chaussure 6 en position correspondant aux conditions d'utilisation avec les appuis normaux du talon 8 et du métatarse 9. Le tampon élastique 7 se déforme en conséquence, suivi dans cette déformation par la poche 1, 2. Il n'est pas nécessaire dans cette opération que le tampon 7 et la poche 1,2 épousent la voûte plantaire puisque ce n'est pas le but recherché, mais il suffit que soient bien définies les zones techniques d'appui du talon 8 et du métatarse 9. Le pied est maintenu dans cette position le temps de la prise d'empreinte, c'est-à-dire assez long pour obtenir un degré de polymérisaton suffisant du produit injecté pour garder définitivement cette forme.Par un choix judicieux de matériau, ce temps peut n'être que d'environ cinq minutes. Le pied est ensuite retiré, comme à la figure 5, et on laisse le produit thermo-durcissable se stabiliser définitivement, le tampon 7 reprenant sa forme primitive en soulevant la nouvelle semelle en forme 1, 2. Cette semelle et le tampon 7 sont ensuite enlevés et la semelle 1, 2 remise en place dans le chausson 5, comme représenté à la figure 6. Une variante dans le mode d'opérer est illustrée par les figures 7 et 8 dans lequel la prise d'empreinte se fait à l'air libre, c'est-è-dire indépendamment du chausson et de la chaussure. On dispose dans ce cas la poche préimprégnée préalablement préparée 1,2 sur un tampon élastiquement déformable 7, disposé dans un gabarit rigide 11 en forme de cuvette qui joue le rôle du chausson et de la chaussure (rigide) utilisés précédemment. La prise d'empreinte par le pied 10, représentée à la figure 8, se fait par appui 8, 9 sur le tampon 7. Les autres phases d'obtention de la semelle en forme 1, 2 sont par ailleurs identiques à celles du cas précédent, mutatis mutandis. Les figures 9 et 10 illustrent un cas particulier du précédent, dans lequel la semelle 1, 2 n'est pas destinée à être rapportée dans un chausson mais à en constituer la semelle proprement dite, c'est-à-dire le fond même Cette opération pourrait aussi se faire dans la chaussure, comme dans le premier cas, mais serait toutefois plus délicate dans sa mise en oeuvre. Dans ce cas particulier, les bords de la poche 1, 2 ct los bords correspondants du chausson sans fond 5 sont enduits d'un matériau de collage ou soudage approprié et disposés sur le tampon 7 et le gabarit 11 avec les bords préparés pour le collage ou soudage en position définitive. Le pied 10 de l'utilisateur est alors introduit dans le chausson 5 jusqu'à appui correct 8, 9. I1 est alors procédé comme précédemment, comme il apparaitra d'ailleurs immédiatement à l'homme du métier. On obtient ainsi un chausson 5 terminé et dont la semelle 1, 2 présente directement les caractéristiques souhaitées, ce qui évite d'avoir à rapporter dans le chausson une semelle interne supplémentaire. De ce qui précède, on voit que l'invention fournit une véritable semelle de caractère anatomique mais réduit aux seules zones utiles, c'est-à-dire celles d'action directe du pied, ce qui non seulement garantit l'effet technique recherché, mais représente une économie considé rable de produit utilisé,ainsi que dans les opérations de mise en oeuvre du procédé d'obtention. Par ailleurs, l'invention est d'une très grande rapidité de mise en oeuvre, notamment dans la prise d'empreinte proprement dite et elle ne fait appel qu'à un matériel d'usage professionnel courant et extrêmement simple et réduit. Selon l'état de la technique connu pour des semelles orthopédiques, il fallait faire appel à un matériel et des matériaux spécifiques, à des températures élevées du fait de ces matériaux, à l'utilisation de chaussettes spéciales isolantes pour éviter des brûlures, le temps de refroidissement pour ces produits de grande épaisseur (voûte plantaire) étant assez long avant le retrait du pied de l'empreinte. Par ailleurs, le produit obtenu selon l'invention reste simple, léger, définitivement indéformable, sans appel a' -des matériaux spécifiques, et ses caractéristiques mécaniques, notamment en flexion et torsion peuvent être déterminées par l'orientation des fibres du tissu de renfort trame. En outre, le produit est directement fini et ne nécessite aucune reprise telle que découpage, ponçage ou peinture. Enfin, sans sortir du cadre de l'invention, la poche dtinjec- tion peut aussi être réalisée simplement de deux feuilles ou films étanches entre lesquels est interposée la couche de tissu de renfort ou d'armage 3. R E V E N D I C A T I ss N S 1.- Poche d'injection pour un matériau durcissable, cn vue de l'obtention, après prise d'empreinte de la plante du pied de l'utilisateur à la suite de l'injection dans la poche du produit durcissable, d'une semelle d'article chaussant, caractérisée par le fait qu'elle comporte une partie inférieure (1) et une partie supérieure (2), constituées respectivement par un film étanche au produit, et, pris en sandwich entre des ceux parties (1, 2) constituant les parois de la poche proprement dite, d'un tissu intermédiaire de renfort (3), ces trois éléments (1,2,3) de forme, en plan, reproduisant au moins approximativement le pourtour de la semelle à obtenir, étant solidarisés sur leur pourtour commun de façon étanche au moins au produit, un appendice (4) d'injection étant réservé sur ce pourtour pour l'injection du produit durcissable. 2.- Poche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les trois éléments (1,2,3) sont solidarisés de façon étanche au produit d'injection par soudage. 3.- Poche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les trois éléments (1,2,3) sont solidarisés de façon étanche au produit d'injection par collage. 4.- Poche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les trois éléments (1,2,3) sont solidarisés de façon étanche au produit d'injection par couture. 5.- Poche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le film (1) est en matériau plastique. 6.- Poche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le tissu de renfort (3) est en fibre de verre. 7.- Poche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le tissu de renfort (3) est en fibre de carbone. 8.- Poche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait'que la partie inférieure (1) est étanche aux gaz. 9.- Poche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la partie supérieure (2) comporte un textile de confort. 10.- Poche selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la partie supérieure (2) est perméable aux gaz. 11.- Procédé pour l'obtention d'une semelle d'article chaussant, caractérisé par# le fait qu'il comporte les phases suivantes - on injecte dans une poche (1,2,3) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10 un produit durcissable, - on répartit régulièrement le produit durcissable manuellement ou mécaniquement dans la poche (1,2,3), - on dispose la poche (1,2,3) ainsi préparée sur un tampon (7) élastiquement déformable, lui-même disposé dans un gabarit de forme appropriée (6, 11), - on appuie la plante du pied de l'utilisateur sur la poche(1,2,3) jusqu'à prise définitive par durcissement de l'empreinte des zones d'appui du pied dans le matériau durcissable, - on retire le pied et on laisse se stabiliser le matériau dans la poche (1,2,3) dans sa configuration définitive de semelle, - on dégage la semelle (1,2,3) obtenue du tampon élastique (7) qui peut être éliminé. 12.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, préalablement à la prise d'empreinte, les bords de la poche (1,2,3) ainsi que les bords correspondants d'une ébauche de chausson (5) sans fond sont apprêtés en vue de leur solidarisation par soudage ou collage pendant la prise d'empreinte pour que la semelle obtenue (1,2) constitue la semelle définitive du chausson (5). 13.- Semelle d'article chaussant obtenue selon le procédé d'une quelconque des revendications ll et 12. 14.- Semelle selon la revendication 11, caractérisée par le fait qu'elle est destinée à servir de semelle interne amovible à une chaussure (6) à coque rigide avec ou non interposition d'un chausson (5). 15.- Chausson obtenu selon la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 12.