Brevet FR2636881A1 — publié le 19900330

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SURMOULAGE DE SEMELLES DE SKI La présente invention concerne un procédé et un dispostif de surmoulage par balayage de semelles de ski en matériau thermoplastique. Le développement des résines thermoplastiques comme revêtement constituant la semelle ou surface de glisse des skis a conduit au développement de machines pour effectuer des opérations de réparation ou de rénovation de ces semelles de ski, pour en restituer un état de surface exempt d'aspérités ou de fissures et redonner à ces revêtements les caractéristiques mécaniques originales. On connaît déjà de tels procédés et dispositifs de surmoulage de semelles de ski, décrits par exemple. dans le brevet FR-A-2 391 054. Dans un tel procédé connu, on achemine en continu un matériau d'apport thermoplastique sous forme solide dans un corps de chauffe conformé en patin d'étalage, le matériau d'apport étant progressivement ramolli dans le corps de chauffe et acheminé sous forme liquide sous le patin pour être écrasé et étalé sur la semelle de ski lors du mouvement de balayage ou de translation longitudinale du patin sur le ski.Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend des moyens d'alimentation en matériau thermoplastique d'apport, un corps de chauffe à patin d'étalage conformé pour recevoir le matériau d'apport sous forme solide, pour le chauffer et le ramollir progressivement, pour l'amener sous forme liquide sous une structure de répartition et d'étalage destinée à être pressée contre la semelle de ski et à etre entrainée en translation longitudinale sur ladite semelle de ski dans un sens de propagation préférentiel. Le patin comporte une avancée pour préchauffer la semelle de ski en amont de la structure de répartition. La matière constituant les semelles de ski est généralement un polyéthylène. Pour réaliser un surmoulage présentant des propriétés d'accrochage suffisantes sur la semelle préexistante, on utilise généralement comme matériau d'apport thermoplastique un polyéthylène sous forme solide, en bande, en fil ou en granule. Depuis quelques temps, pour augmenter les qualités de glisse des skis, les fabricants ont développé des semelles de glisse en polyéthylène à très haut poids moléculaire. De telles semelles de ski sont obtenues par frittage, et formées par tranchage. tes qualités de glisse ainsi obtenues sont supérieures à celles réalisées avec des polyéthylène à poids moléculaire inférieur, tels que les polyéthylènes moulés à chaud à une température dépassant le point de ramollissement. On constate que, lorsque l'on surmoule une telle semelle en polyéthylène à très haut poids moléculaire à l'aide d'un dispositif de surmoulage connu, qui recouvre ladite semelle d'une pellicule de polyéthylène fondu, on perd une grande partie des avantages de la semelle initiale en polyéthylène à très haut poids moléculaire, et on perd en particulier son pouvoir de glisse supérieur. tes dispostifs connus conduisent en effet à recouvrir totalement la semelle préexistante avec une pellicule de polyéthylène fondu, pellicule que l'on réduit ensuite par rabotage et par ponçage. On a tenté de réduire les effets défavorables du surmoulage en réduisant la surface finale du polyéthylène déposé par fusion. ta demanderesse a tenté ainsi de réduire cette surface par un usinage ultérieur de la semelle surmoulée jusqu'à faire apparaltre les parties planes de poyéthylène à très haut poids moléculaire, ne laissant le polyéthylène fondu que dans les zones creuses qui justifiaient le surmoulage. Cette tentative a toutefois montré que le résultat obtenu est décevant, car on ne retrouve pas les qualités de glisse de la semelle initiale. Un tel procédé conduit en outre à une perte de matière non négligeable, car les procédés et dispositifs connus de surmoulage nécessitent de déposer une couche de matériau thermoplastique d'épais- sueur suffisante, et la plus grande partie de cette épaisseur doit ensuite être enlevée. La présente invention a notamment pour objet de proposer un nouveau procédé et un nouveau dispositif de surmoulage de semelle de ski par balayage permettant de conserver au maximum les qualités de glisse du matériau constituant la semelle d'origine, en évitant de recharger en matériau thermoplastique d'apport les parties planes de semelles de ski, et en rechargeant suffisamment les parties creuses de semelles. La difficulté est en particulier de recharger suffisamment les parties creuses de semelles, afin d'éviter d'obtenir à nouveau des parties creuses après retrait de la matière de surmoulage au refroidissement. Pour atteindre ces objectifs ainsi que d'autres, selon l'invention, en fin de zone d'étalage sous le patin d'étalage, le matériau thermoplastique ~d'apport encore sous forme liquide ou au moins visqueuse est chassé sous pression par un racloir transversal. De préférence, le racloir transversal est constitué d'une lame portée sensiblement à température du patin d'étalage, et est solidaire dudit patin d'étalage. Pendant le mouvement de balayage, on peut maintenir avantageu- sement le racloir transversal en appui glissant sur les carres inférieures du ski, le matériau thermoplastique d'apport assurant une lubrification suffisante pour favoriser le glissement entre le racloir et les carres du ski sans usure excessive du racloir et des carres. Le dispositif de surmoulage selon la présente invention reprend sensiblement la structure des dispositifs décrits dans le brevet FR-A2 391 054, et comprend en outre, en aval de la zone de répartition, un racloir transversal conformé pour racler le matériau d'apport encore sous forme liquide sur la semelle de ski. Le racloir transversal est, de préférence, une lame en matière conductrice de la chaleur et soumise à l'action de moyens de chauffe la portant à une température au moins égale à la température de ramollissement du matériau d'apport. On peut notamment utiliser une lame sous forme d'un barreau d'acier à section rectangulaire, solidaire du patin d'étalage, et ainsi entraînée en translation et chauffée par le patin d'étalage. L'une des arêtes du barreau d'acier dépasse au-dessous de la surface de répartition et d'étalage du patin. Avantageusement, l'arête dépassante du racloir dépasse au dessous de la surface de répartition et d'étalage du patin selon une hauteur comprise entre un et deux dixièmes de millimètres. Egalement, la face antérieure de racloir forme, avec la surface de répartition et d'étalage du patin, un angle compris entre cent et cent vingt degrés, avantageusement de cent cinq degrés environ. tes essais ont montré qu'une pression suffisante doit être appliquée par le patin sur le matériau thermoplastique d'apport dans la zone située entre le patin et la semelle à surmouler. Pour appliquer une telle pression, qui doit être contrôlée, on peut avantageusement associer le patin à une structure de châssis fixe comprenant des moyens pour supporter le patin et le ski à surmouler, des moyens pour entraîner en translation longitudinale relative le patin et le ski, et des moyens pour maintenir en appui selon une force déterminée le patin contre la semelle de ski pendant le mouvement de translation longitudinale. La force d'appui appliquée sur le patin est avantageusement comprise entre deux cents et cinq cents Newton, la vitesse de translation étant avantageusement comprise entre 1 et 2 mètres par minute. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un patin d'étalage selon la présente invention, en fonctionnement sur une semelle de ski à surmouler ; et - la figure 2 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un patin de surmoulage selon la présente invention. Le dispositif de surmoulage selon la présente invention représenté schématiquement sur les figures comporte essentiellement un corps de chauffe, généralement référencé 1, en métal thermiquement conducteur, dans lequel sont logées des cartouches chauffantes telles que les cartouches 2 et 3 renfermant une répartition de résistances électriques. tes cartouches chauffantes 2 et 3 sont réparties dans le corps de chauffe pour assurer une répartition appropriée de température dans le corps de chauffe. Le corps de chauffe 1 est traversé de part en part par des conduits d'extrusion tels que le conduit 4. On peut par exemple prévoir deux conduits d'extrusion 4 et 5 sensiblement parallèles. L'extrémité supérieure des conduits d'extrusion est conformée pour recevoir le matériau d'apport sous forme solide.Par exemple, le matériau d'apport peut être sous forme d'un fil de polyéthylène, ou de deux fils de polyéthylène généralement référencés 6 et 7, en provenance de bobineaux d'emmagasinement non représentés sur les figures. Des moyens d'entraînement mécanique, non représentés sur les figures, forcent le matériau d'apport thermoplastique à l'intérieur des conduits d'extrusion 4 et 5 en direction de l'extrémité inférieure des conduits d'extrusion. Les conduits d'extrusion débouchent, en face inférieure 8 du corps de chauffe, dans une rainure transversale de répartition 9 La face inférieure 8 du corps de chauffe 1 est sensiblement plane. En portion inférieure, le corps de chauffe 1 s1 évase dans une première direction longitudinale par rapport à la rainure transversale de répartition 9 pour former un sabot de préchauffe 10.La face inférieure plane 8 se prolonge sous le sabot de préchauffe 10, et constitue une surface de préchauffe de la semelle de ski. La partie de face inférieure 8 opposée au sabot de préchauffage forme la zone d'étalage 25. Le corps de chauffe 1, ainsi que les moyens d'entraînement mécanique du matériau solide, sont contenus dans un boîtier non représenté sur les figures, assurant la protection et l'isolement thermique du corps de chauffe, seule la face inférieure 8 du corps de chauffe étant apparente et accessible. Un capteur de température 11 est logé dans le corps de chauffe 1, et est associé à des moyens de régulation de température pour maintenir, au cours du fonctionnement, la température du corps de chauffe 1 à une valeur déterminée appropriée pour la fusion du matériau d'apport thermoplastique dans les conduits d'extrusion 4 et 5. Le dispositif est destiné à être disposé en appui sur une semelle 12 de ski, et à être déplacé longitudinalement sur ladite semelle dans un sens de déplacement préférentiel représenté par la flèche 13, c'est-à-dire le sens de déplacement en direction du sabot de préchauffe 10. On définit ainsi, par rapport à la rainure transversale de répartition 9, la zone amont du corps de chauffe 1 ou zone occupée par le patin de préchauffe 10, et la zone aval du corps de chauffe 1 ou zone d'étalage 25 opposée au patin de préchauffe 10. En aval de la zone d'étalage 25, le corps de chauffe 1 comprend un racloir transversal 14 conformé pour racler le matériau d'apport encore sous forme liquide sur la semelle de ski 12. Dans le mode de réalisation représenté, le racloir 14 est un barreau d'acier à section rectangulaire, incliné d'une quinzaine de degrés par rapport à la perpendiculaire à la face inférieure 8 du corps de chauffe 1, et fixé sur la face postérieure du corps de chauffe par des vis de fixation 15. Par le fait de son inclinaison, le barreau présente une arête inférieure transversale vive 16 formée par une face antérieure 17 de racloir et une face postérieure 24 de racloir. L'arête inférieure 16 du barreau formant le racloir 14 est légèrement dépassante au dessous de la face inférieure 8 du corps de chauffe 1. La valeur de dépassement D est avantageusement comprise entre un et deux dixièmes de millimètres. Par le fait de l'inclinaison du barreau formant le racloir 14, la face antérieure 17 du barreau forme, avec la face inférieure 8 du corps de chauffe 1, un angle A compris entre cent et cent vingt degrés. On peut avantageusement choisir un angle de cent cinq degrés. Une telle inclinaison produit un effet de coin qui favorise la pénétration du matériau thermoplastique dans les fentes et autres parties creuses de la semelle à surmouler. Dans le mode de réalisation représenté, le racloir 14 est formé d'une lame amovible et interchangeable, et qui peut être également réglée pour modifier à volonté le dépassement D de l'arête inférieure 16 au dessous de la face inférieure 8 du corps de chauffe 1. on pourra toutefois, sans sortir du cadre de la présente invention, prévoir un racloir 14 fixé définitivement sur le corps de chauffe 1, sans possibilité de réglage. Le fonctionnement correct du dispositif de la présente invention nécessite l'application d'une force F suffisante sur le corps de chauffe 1 en direction de la semelle de ski, orientée sensiblement à la verticale de la zone d'étalage 25, comme le représente la flèche 18. Une telle force F, de l'ordre de 200 Newton, peut être produite à la main par l'opérateur. De préférence, la force F peut être produite par des moyens mécaniques, permettant de maintenir et de controler l'application et la direction de cette force, et de la régler à une valeur adéquate pour obtenir un résultat régulier. Le corps de chauffe 1 est, pour cela, associé à des moyens supports permettant de supporter d'une part le corps de chauffe 1 et d'autre part le ski à surmouler.Des moyens mécaniques permettent d'entraîner en translation longitudinale relative le corps de chauffe 1 et le ski 12, et des moyens mécaniques permettent de maintenir en appui selon la force F déterminée le corps de chauffe 1 contre la semelle de ski selon sa face inférieure 8, comme le représente la figure 1. Lors du fonctionnement, on maintient le corps de chauffe 1 en appui sur la semelle 12 de ski, en appliquant la force F nécessaire et on entraîne en translation ledit corps de chauffe 1 dans le sens représenté par la flèche 13. Le corps de chauffe 1 est maintenu à une température appropriée pour fondre le matériau thermoplastique 6, 7 introduit dans les conduits d'extrusion 4 et 5, le matériau d'apport étant progressivement ramolli dans le corps de chauffe et acheminé sous forme liquide sous le corps de chauffe dans la rainure de répartition transversale 9. La face inférieure 8 plane du corps de chauffe 1 assure d'une part le préchauffage de la partie de semelle 12 située à l'amont de la zone d'étalage 25 ou rainure transversale de répartition 9, et d'autre part 11 étalage du matériau d'apport réparti par la rainure de répartition transversale 9.En fin de zone d'étalage 25, le matériau thermoplastique d'apport, encore sous forme liquide ou au moins visqueuse, est chassé sous pression par le racloir 14 transversal. Pendant le fonctionnement, le racloir 14 est en appui glissant sur les carres 22 et 23 inférieures du ski. On constate que, en utilisant le procédé et le dispositif selon l'invention, on réalise un surmoulage sélectif par apport de matériau thermoplastique dans les zones creuses de la semelle 12 à surmouler, zones qui ont été représentées sous les références 19 et 20 sur la figure 1, alors que les zones planes telles que la zone 21 de la semelle 12 ne retiennent pratiquement pas de matière de surmoulage. Dans les zones creuses 19 et 20, après refroidissement, le matériau thermoplastique d'apport forme une légère surépaisseur au dessus de la surface généralement plane de la semelle 12. Il suffit alors, par un léger ponçage ultérieur, de réduire la surépaisseur et on obtient ainsi une surface de semelle régulière dans laquelle le matériau d'apport thermoplastique est limité aux seules zones creuses nécessitant une réparation. On a obtenu de bons résultats notamment avec un polyéthylène d'apport vendu dans le commerce sous la marque LAFIX. D'autres matériaux peuvent toutefois etre utilisés, et conduire à des résultats satisfaisants, c'est-à-dire un surmoulage sélectif en surépaisseur dans les zones creuses de semelles. On constate également, en utilisant le procédé de la présente invention, que les zones planes 21 de la semelle 12, constituées d'un polyéthylène à très haut poids moléculaire, ne sont pas dégradées par la chaleur apportée par le corps de chauffe 1 ou le matériau de surmoulage lors de leur passage, et conservent leurs propriétés supérieures de glisse. En effet, le procédé de l'invention évite de superposer un film chaud de matériau d'apport sur les zones planes 21 de la semelle 12, film qui échauffe la semelle par conduction et lui fait perdre les propriétés propres au polyéthylène fritté. ta présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Procédé de surmoulage par balayage de semelle (12) de ski, dans lequel on achemine en continu un matériau d'apport (6, 7) thermoplastique sous forme solide dans un corps de chauffe conformé en patin d'étalage (1), le matériau d'apport (6, 7) étant progressivement ramolli dans le corps (1) et acheminé sous forme liquide sous le patin pour être écrasé et étalé sur la semelle de ski (12) lors du mouvement de balayage de patin, caractérisé en ce que, en fin de zone d'étalage (25), le matériau thermoplastique d'apport encore sous forme liquide ou au moins visqueuse est chassé sous pression par un racloir (14) transversal. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le racloir transversal (14) est constitué d'une lame portée à la tempéra- ture du patin d'étalage (1). 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le racloir (14) est constitué d'une lame solidaire du patin d'étalage (1). 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pendant le mouvement de balayage, le racloir transversal (14) est en appui glissant sur les carres inférieures (22, 23) du ski. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le racloir (14) comporte une arête vive (16) transversale sensiblement rectiligne séparant une face antérieure de racloir (17) et une face postérieure de racloir (24), la face antérieure de racloir (17) étant inclinée par rapport à la semelle de ski pour former un coin dont l'angle d'ouverture est compris entre cent et cent vingt degrés. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle d'ouverture du coin formé entre la face antérieure (17) de racloir et la face inférieure (8) du patin est égal à cent cinq degrés environ. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on applique une force d'appui (F) comprise entre deux cents et cinq cents Newton sur le patin d'étalage (1) en direction de la semelle (12) de ski et sensiblement à la verticale de la zone d'étalage (25). 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la vitesse de balayage est comprise entre 1 et 2 mètres par minute. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le matériau d'apport (6, 7) est en un polyéthylène distribué sous la marque LAFIX. 10 - Dispositif de surmoulage par balayage de semelle de ski pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant des moyens d'alimentation en matériau thermoplastique d'apport, un patin de chauffe et d'étalage (1) conformé pour recevoir le matériau d'apport sous forme solide (6, 7), pour le chauffer et le ramollir progressivement, pour l'amener sous forme liquide sous une structure de répartition et d'étalage (1, 9, 25) destinée à être pressée contre la semelle de ski (12) et entraînée en translation longitudinale sur ladite semelle de ski dans un sens de propagation préférentiel (13), le patin (1) comportant une avancée (10) pour préchauffer la semelle de ski en amont de la structure de répartition (9), caractérisé en qu'il comprend en outre, en aval de la zone de répartition (9) et d'étalage (25), un racloir transversal (14) conformé pour racler le matériau d'apport encore sous forme liquide ou au moins visqueuse sur la semelle de ski (12). 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le racloir transversal (14) est une lame en matière conductrice de la chaleur et soumise à l'action de moyens de chauffe la portant à une température au moins égale à la température de ramollissement du matériau d'apport. 12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la lame (14) est solidaire du patin d'étalage (1), et est ainsi entraînée en translation et chauffée par le patin d'étalage (1). 13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la lame (14) est un barreau d'acier à section rectangulaire dont l'arête inférieure (16) forme racloir et dépasse au dessous de la surface de répartition (8) et d'étalage du patin. 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'arête inférieure (16) dépasse d'une hauteur (D) comprise entre un et deux dixièmes de millimètres. 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la face antérieure (17) de racloir forme, avec la surface de répartition (8) et d'étalage du patin, un angle compris entre cent et cent vingt degrés. 16 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit angle est égal à cent cinq degrés environ. 17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que la lame formant racloir (14) est amovible, interchangeable et réglable en hauteur par rapport au patin d'étalage (1). 18 - Dispositif selon l'une quelconque des renvendications 10 à 17, caractérisé en ce que le patin d'étalage (1) est associé à une structure de chassis fixe comprenant des moyens pour supporter le patin d'étalage (1) et le ski (12) à surmouler, des moyens pour entraîner en translation longitudinale relative le patin d'étalage (1) et le ski (12), et des moyens pour maintenir en appui selon une force déterminée (F) le patin d'étalage (1) contre la semelle de ski (12) pendant le mouvement de translation longitudinale, la force d'appui (F) étant comprise entre deux cents et cinq cents Newton, la vitesse de translation étant comprise entre 1 et 2 mètres par minute.