Brevet FR2637509A1 — publié le 19900413

DISPOSITIF POUR L'ENLEVENENT DE MATIERE EXCEDENTAIRE SUR UNE SEMELLE DE SKI La présente invention concerne les dispositifs permettant d'enlever une couche de matière excédentaire sur la semelle ou surface de glisse d'un ski. Les skis destines à I'évolution sur neige comportent généralement un corps de ski allongé se terminant vers l'avant par une partie relevée en forme de spatule et -se terminant vers l'arrière par une partie egalement legèrement relevée. Le corps de ski, de forme générale aplatie, est limité par une face inférieure ou surface de glisse, par une surface supérieure, et par deux chants latéraux. La surface inferieure est constituée d'une matière à fort pouvoir de glisse telle qu'un polyéthylène, et elle est limitée latéralement par deux carres latérales longitudinales, généralement en métal, formant des arêtes vives. te corps de ski présente un profil longitudinal cambré. En outre, ltépaisseur du corps de ski est plus importante dans la partie centrale qu'au voisinage des extrémités.La face supérieure du ski reçoit des fixations permettant l'adaptation d'une chaussure. Les techniques modernes de fabrication des skis comprennent une opération de moulage du ski à l'aide d'une presse. En sortie de moulage, la semelle de ski est en relief des carres, de quelques dixièmes de millimètre jusqu'à un millimètre de surépaisseur, qu'il faut ramener par ponçages successifs au niveau des carres pour obtenir une surface reglée. Les techniques modernes de réparation des semelles de ski comprennent des opérations de surmoulage de la semelle de ski par dépôt d'une couche excédentaire de polyéthylène, couche qu'il faut ensuite réduire pour réaliser une surface inférieure de glisse de forme réglée, le polyéthylène étant au niveau des carres. On connait déjà des dispositifs permettant l'enlèvement de matière excédentaire sous la surface de glisse d'un ski. Dans ces dispositifs, on dispose le ski sur un support fixe et on fait coulisser une lame de grattage sur la surface à usiner, la lame étant maintenue par un support mobile, selon une inclinaison relativement faible définisssnt un angle de coupe de 10 degrés environ. L'épaisseur de matière enlevée par une telle lame varie en fonction de la pression exercée sur la lame par son support perpendiculairement à la surface du ski. En général, on s'arrange pour que la lame vienne légèrement en appui sur les carres latérales du ski. Ces dispositifs nécessitent d'entrainer la lame selon un mouvement de translation à vitesse relativement grande, généralement de l'ordre de 8 à 10 mètres par minute. De tels dispositifs, malgré la vitesse de translation relativement grande, ne procurent pas un état de surface optimal de la surface de glisse du ski. I1 se produit des dechirements de la matière formant la semelle de ski, déchirements qui sont peu perceptibles à l'oeil mais qui nuisent aux bonnes qualité de glisse. On constate également une détérioration rapide des carres de ski et de l'outil. La profondeur d'enlèvement de matière, qui dépend de la pression exercée par la lame sur le ski, subit l'influence d'un grand nombre de paramètres et notamment de ltépaisseur du ski et de sa cambrure. Il en résulte des défauts de planéité, encore accentués par l'apparition fréquente de vibrations de la lame par rapport au ski.La suppression de telles vibrations conduit à prévoir des moyens de support très rigides, de sorte que l'ensemble est une installation onéreuse et lourde. Le ski est nécessairement fixe, tenu par un support fixe, ce qui nécessite que le support ait une longueur au moins égale au ski, de sorte qu'il est encombrant. Une autre technique d'enlèvement de matière après surmoulage consiste à poncer la semelle du ski avec des bandes abrasives. Une telle technique ne produit pas non plus un état de surface optimal, car les bandes sont généralement discontinues, présentant au moins un joint qui, lors de son passage sur la surface de ski, produit des inégalités de surface qui nuisent à une bonne qualité de glisse. De plus, cette opération est assez longue, fastidieuse, et nécessite un opérateur qualifié. La présente invention a notamment pour but d'éviter les inconvénients des techniques connues, en proposant un nouveau dispositif permettant de réaliser directement et rapidement un état de surface approprié de la surface de glisse d'un ski. L'invention utilise une technique de tranchage, similaire å celle d'un rabot. Lorsque l'on cherche à utiliser une telle technique, la difficulté vient du fait que le ski est un objet de forme complexe, sa surface de glisse à usiner étant en particulier non plane puisque le corps du ski est cambré ; le maintien du-ski lors de l'usinage est une opération complexe, notamment par le fait que la surface supérieure du ski comporte des fixations fortement dépassantes, et l'avant du ski est recourbé en forme de spatule. Il apparatt donc délicat de vouloir donner, par tranchage, une forme relativement plane à une surface qui ne l'est pas, et qui, de plus, se déforme sous l'effet de pressions extérieures. La présente invention prévoit des moyens pour résoudre ces difficultés. Un autre avantage de l'invention est de réaliser un dispositif d'usinage de surface de glisse qui présente un encombrement réduit, et en particulier qui soit d'encombrement longitudinal plus faible que la longueur des skis. Le dispositif selon 11 invention s'adapte en outre à des skis de longueurs différentes, par des moyens de réglage appropriés. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, le dispositif selon la présente invention comprend un porte-outils sur lequel est montée une lame de coupe, un bâti supportant le porte-outils, des moyens supports montés sur le bâti pour recevoir et maintenir un ski avec sa surface de glisse en appui contre la lame de coupe, et des moyens d'entralnement pour entrainer en translation relative le porte-outils et le ski perpendiculairement au fil transversal de la lame de coupe; selon l'invention, le porte-outils comprend une semelle avant et une semelle arrière séparées par une fente transversale de passage de lame de coupe ; les semelles constituent une surface d'appui contre laquelle repose la surface de ski å usiner lors du fonctionnement du dispositif ; le fil de la lame est en saillie par rapport aux semelles ; le porteoutils est articulé autour d'un axe transversal, l'axe d'articulation de porte-outils passant au voisinage de la ligne de coupe définie par le fil de la lame de coupe. Selon un mode de réalisation avantageux, l'axe d'articulation de porte-outils est sensiblement au niveau du fil de la lame dans le plan d'avance et légèrement en avant de la lame par rapport au sens de progression relative du ski. On évite ainsi l'apparition de vibrations du porte-outils et de la lame. La position de l'axe d'articulation de porte-outils, proche de la ligne de coupe, fait que l'effort de coupe induit des efforts très faibles, voire négligeables, sur l'orientation du porte-outils et de la lame. Le ski reste ainsi correctement en appui sur les semelles de porte-outils. Le décalage longitudinal entre l'axe de rotation du porteoutils et le fil de la lame est avantageusement égala un millimètre environ. En pratique, la lame est en appui contre une surface de référence formée par la face antérieure de semelle arrière de porteoutils, ladite face de référence étant inclinée vers I'avant pour déterminer l'angle de coupe. L'angle découpe est, avantageusement, égal à 45 degrés environ, l'angle de tranchant pouvant être égal à 39 degrés environ. La lame est, de préférence, associée à une contre-lame qui favorise le détachement et l'évacuation du copeau. Selon un mode de réalisation, le porte-outils est monté pivotant sur un axe transversal fixé au bâti, tandis que le support de ski est mobile et entratné en translation longitudinale ; le support de ski comprend un enjambeur mobile et amovible comportant une poutre rectiligne associée à des cales et à des moyens de tenue du ski. La surface externe de la poutre rectiligne forme une surface d'appui, opposée à la surface à -usiner du ski, sur laquelle roule un rouleau entraîneur et presseur à arbre de rotation transversal sollicité par un moteur et monté sur le bâti. Des moyens presseurs produisent une pression appropriée du rouleau sur la poutre pour maintenir le ski en appui sur les semelles du porte-outils. L'arbre de rotation du rouleau presseur est avantageusement disposé selon le plan transversal vertical contenant l'axe transversal d'articulation du porte-outils.Ainsi, l'effort de pression du rouleau presseur et lteffort de pénétration de la lame sont opposés par rapport à l'ensemble formé par le ski et l'enjambeur, et situés dans le même plan transversal vertical. De préférence, la surface d'appui de l'enjambeur comporte des crans coopérant avec des crans correspondant ménagés en surface du rouleau entraîneur et presseur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue de face d'un dispositif selon l'invention - la figure 2 est une vue de cOté droit du porte-outils de la figure 1 - la figure 3 est une coupe selon le plan longitudinal B - B de la figure 2 - la figure 4 est une vue de dessus du porte-outils de la figure 1 - la figure 5 est une coupe longitudinale d'un enjambeur selon la présente invention ; et - la figure 6 est une coupe transversale selon le plan C - C de la figure 5. Sur la figure 1, on a représenté une vue générale d'un mode de réalisation de dispositif selon l'invention. Le dipositif comprend un bâti fixe 1, des moyens supports 2, 3 montés sur le bâti 1 pour recevoir et maintenir un ski 4 avec la surface de glisse 5 du ski en appui contre une lame de coupe 6. La lame de coupe 6 est orientée et portée par un porte-outils 7. Des moyens d'entraînement sont prévus pour entraîner en translation relative le porte-outils 7 et le ski 4 perpendiculairement à la ligne de coupe définie par le tranchant de la lame de coupe 6. Dans le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 1, le porte-outils 7 est monté sur un axe transversal fixe au bâtz 1, tandis que le ski 4 est entraîné en translation par ses moyens supports 2 et 3 dans un sens préférentiel représenté par la flèche 8. Dans la description et les revendications, la direction de déplacement relatif 8 du ski 4 et du porte-outils 7 définit la direction longitudinale ; la direction transversale est une horizontale perpendiculaire a' la direction longitudinale. Les moyens suppports comprennent un enjambeur 2, solidaire du ski 4, et sollicité par un rouleau presseur et entraîneur 3 monté en rotation selon un arbre transversal 9 porté par un support pivotant 10. Le support pivotant est monté à pivotement sur un axe li transversal solidaire du bâti 1, les mouvements de pivotement étant représentés par la double flèche 12 et permettant de rapprocher et d'éloigner le rouleau presseur et entraîneur 3 par rapport au porteoutils 7. L'arbre de rotation 9 du rouleau presseur 3 est disposé sensiblement selon un plan transversal vertical A - A passant par le fil de la lame de coupe 6.L'ensemble formé par l'enjambeur 2 et le ski .4 est inséré en translation entre le rouleau presseur et entraîneur 3 et la lame de coupe 6 associée au porte-outils 7. La lame 6 est en appui sur la surface de glisse 5 du ski, tandis que le rouleau presseur et entraîneur 3 est en appui sur la face supérieure plane 13 de l'enjambeur Le Le maintien du ski 4 et de l'enjambeur 2 lors de leur passage entre le rouleau presseur et entraîneur 3 et le porte-outils 7 peut être complété par un galet support amont 14 et un galet support aval 15, disposés respectivement en amont et en aval du porte-outils 7 comme le représente la figure, et tourillonnant respectivement sur des axes transversaux horizontaux portés par le bâti 1. Les galets supports 14 et 15 sont disposés selon un plan sensiblement horizontal passant par la face supérieure du porte-outils 7. Le rouleau presseur et entraîneur 3 est sollicité en rotation, selon le sens représenté par la flèche 46, par un moteur non représenté sur les figures. Le support 10 du rouleau presseur et entraîneur 3 est sollicité par un ressort ou un vérin, non représenté sur les figures, appliquant le rouleau 3 contre la face supérieure 13 de l'enjambeur 2 en direction du porte-outils 7. La force d'appui est avantageusement choisie pour être supérieure à la force permettant la pénétration de la lame 6 dans la surface de glisse 5 du ski, ladite surface de glisse 5 étant en appui sur la face supérieure du porte-outils 7. Une force de l'ordre de 500 Newton est habituellement suffisante. On a représenté plus en détail, sur les figures 2 à 4, la constitution du porte-outils selon l'invention. Le porte-outils 7 est un ensemble monobloc comprenant une semelle amont 16 et une semelle aval 17 séparées par une fente transversale 18 de passage de lame et de copeaux. La semelle amont 16 comprend une face supérieure d'appui 19, et la semelle aval 17 comprend une face supérieure d'appui 20, les drx faces supérieures 19 et 20 étant coplanaires et définissant une surface globale d'appui contre laquelle vient porter la surface de glisse 5 du ski 4 lors du fonctionnement. La largeur de la fente 18 doit hêtre suffisante pour laisser le passage de la lame 6 et du copeau se détachant de la surface de glisse 5 de ski lors de l'utilisation, mais ne doit toutefois pas être trop importante. Une largeur de l'ordre de un centimètre est habituellement acceptable. La lame 6 est une lame plate allongée en acier rapide, dont le fil 21 ou arête coupante est rectiligne et a une longueur supérieure à la largeur du ski à usiner. Le fil 21 de lame dépasse légèrement au dessus de la surface d'appui formée par les faces supérieures 19 et 20 du porte-outils, le dépassement E étant égal à un dixième de millimètre environ et pouvant etre réglable. Ce dépassement E définit la profondeur de passe, ou épaisseur de matière qui est enlevée de la semelle de ski. La lame 6 est en appui contre une surface de référence formée par la face antérieure 22 de semelle aval 17, ladite face de référence antérieure 22 étant inclinée vers l'avant d'un angle H égal à 45 degrés environ, définissant l'angle de coupe. t'angle de tranchant T de la lame 6 est de 39 degrés environ dans le mode de réalisation représenté. La lame 6 est associée à une contre-lame 23, appliquée contre la face amont de la lame 6, à ltopposé de la semelle aval 17. La contre-lame 23 est légèrement en retrait par rapport au fil 21 de la lame de coupe 6, comme le représente la figure. Son effet est de détacher le copeau coupé par la lame 6, et de favoriser son éjection par le bas dans la fente îa. Le porte-outils 7 est monté sur des montants verticaux 24 et 25 du bati 1, auxquels il est relié par des arbres de rotation 26 et 27 coaxiaux définissant un axe d'articulation I - I autour duquel le porteoutils 7 pivote librement. L'axe d'articulation I - I, selon l'invention, est disposé sensiblement à la meme hauteur que le fil 21 de la lame 6 et légèrement en amont dudit fil 21, comme le représente la figure 3. On peut avantageusement choisir de disposer l'axe d'articulation I - I en une position décalée en amont du fil 21 selon une distance égale à un millimètre environ. La lame de coupe 6 doit être dégauchie par rapport à la surface d'appui formée par les surfaces supérieures 19 et 20 de porte-outils. Pour cela, deux vis, non représentées sur les figures, situées de part et d'autre de l'axe de la lame, permettent de dégauchir et de régler la saillie de la lame. Des dispositifs similaires peuvent permettre de régler et de dégauchir la contre-lame 23. Des moyens de fixation, non représentés sur les figures, tels que des vis traversant des trous respectifs des lames et de la semelle aval, permettent de fixer les lame 6 et contre-lame 23 contre la face antérieure 22 de semelle aval 17. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 5 et 6, le ski 4 est solidarisé à un enjambeur 2 conformé pour compenser les irrégularités naturelles de forme du ski 4. L'enjambeur 2 doit s'adapter à la forme des skis traditionnels, qui comportent un corps de ski 28 allongé et de forme aplatie, limité par la surface de glisse inférieure 5, par la surface supérieure 29et par deux chants latéraux. L'extrémité avant du corps 28 est recourbée vers le haut pour former une spatule 30, et son extrémité arrière est légèrement recourbée vers le haut pour former un talon 31. Le corps 28 présente une épaisseur variable en fonction de la position longitudinale considérée le long du ski, l'épaisseur étant plus importante en partie centrale du corps 28 qu'au voisinage des extrémités du ski.La face supérieure 29 reçoit les fixations 32 et 33 permettant l'adaptation et le maintien d'une chaussure de ski, lors de l'utilisation du ski sur neige. Le corps 28 est cambré, de sorte que, lorsque le ski est posé sur un plan selon sa face inférieure de glisse 5, il repose selon deux lignes situées au voisinage des extrémités du ski, la partie centrale de la surface 5 de glisse étant surélevée par rapport au plan support. Pour s'adapter à ces formes particulières, l'enjambeur 2 comprend une poutre longitudinale rectiligne 34 à section générale en U inversé, sa face supérieure 35 recevant une bande de roulement crantée 36. La poutre 34 porte des cales coulissantes telles que la cale 37. On peut par exemple prévoir une cale 37 qui sera disposée légèrement en avant des fixations 32, une cale 38 disposée en avant de la cale 37, deux cales 39 et 40 au voisinage de l'extrémité arrière de la poutre 34. Les cales peuvent être réglées en position longitudinale le long de la poutre 34 par coulissement, par exemple selon une structure schématiquement représentée sur la figure 6 en coupe transversale. Les cales 37, 38, 39 et 40 ont des hauteurs différentes et choisies de telle manière que, lorsque le ski est en position d'usinage telle que le représente la figure 5, les cales compensent la cambrure du ski et tendent à rendre sa face inférieure 5 sensiblement plane et parallèle à la surface supérieure 35 de la poutre 34. La spatule 30 est en appui sur une cale de forme 41 fixée à la poutre 34. En complément, une machoire de serrage 42, actionnée par un dispositif de serrage rapide, vient immobiliser le ski au bout de la spatule. Le ski 4 et l'enjambeur 2 forment ainsi un ensemble monobloc, I'opérateur maintenant simplement le ski plaqué contre l'enjambeur pendant l'introduction entre le rouleau presseur et entraîneur 3 et le porte-outils 7, spatule en avant, dans le sens longitudinal représenté par la flèche 8.La rotation d rouleau 3 > dans le sens représenté par la flèche 46, entraîne ensemble formé par le ski 4 et l'enjambeur 2 à une vitesse de translation régulière appropriée, de sorte que la lame 6 pénètre dans la surface de glisse 5 du ski selon 11 épaisseur E choisie, la surface de glisse 5 du ski étant an appui sur les faces supérieures 19 et 20 du porte-outils, le rouleau presseur et entraîneur 3 étant en appui sur la face supérieure 13 de l'entraîneur. Le rouleau presseur et entraîneur 3 peut avantageusement être muni, à sa périphérie, de crans transversaux complémentaires des crans de la bande de roulement 36.On évite ainsi les glissements entre le rouleau presseur et entraîneur 3 et l'enjambeur 2, de sorte que l'enjambeur est entraîné à vitesse régulière. Le pivotement libre du porte-outils 7 autour de son axe d'articulation I - I transversal permet d'adapter en permanence ltorientation du porte-outils 7 et de la lame 6 en fonction des éventuelles irrégularités d'orientation de la face inférieure 5 du ski lors de son passage dans le dispositif. Ces variations d'orientation sont notamment dues au fait que le ski se déforme sous l'effet de la force d'application imprimée par le rouleau presseur et entraîneur 3, ce qui entraîne une non-planéité de la surface de glisse 5 en cours d'usinage. La vitesse de translation de l'ensemble formé par le ski 4 et l'enjambeur 2 peut être choisie dans une plage de variation relativement large sans nuire à la qualité du résultat obtenu. On peut ainsi choisir une vitesse de translation comprise entre 2 et 10 mètres par minute. Le choix d'une vitesse de translation de 2 mètres par minute environ rend le dispositif compatible avec les vitesses de translation habituelles des dispositifs de surmoulage de semelles de ski, de sorte que lton peut définir une chaine complète de réparation de semelles de ski comprenant un dispositif de surmoulage suivi d'un dispositif de rabotage selon l'invention. Sans sortir du cadre de la présente invention, on peut définir un autre mode de réalisation dans lequel le support de ski est monte fixe sur le bati 1, tandis que le porte-outils 7 est monté mobile en translation longitudinale et est entraîné par des moyens d1entrainement et de pressage le sollicitant pour le maintenir en application contre la surface de ski à usiner. Un tel mode de réalisation conduit toutefois à définir un dispositif dont l'encombrement est supérieur à celui du mode de réalisation précédent. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réali sation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour ltenlèvement de matière excédentaire sur une semelle de ski, comprenant - un porte-outils (7) sur lequel est montée une lame de coupe (6), - un bâti (1) supportant le porte-outils (7), - des moyens supports (2, 3), montés sur le bâti (1), pour recevoir et maintenir un ski (4) avec sa surface de glisse (5) en appui contre la lame de coupe (6), - des moyens d'entraînement (3) pour entraîner en translation relative longitudinale le porte-outils (7) et le ski (4) perpendiculairement au fil (21) transversal de la lame de coupe (6), caractérisé en ce que - le porte-outils (7) comprend une semelle amont (16) et une semelle aval (17) coplanaires séparées par une fente transversale (18) de passage de lame (6) et de copeaux, les faces supérieures (19, 20) de semelles tel6, 17) constituant une surface d'appui contre laquelle repose la surface (5) de ski à usiner lors du fonctionnement du dispositif, le fil (21) de la lame (6) étant en saillie par rapport aux faces supérieures (19, 20) de semelles1 - le porte-outils (7) est articulé autour d'un axe (I - I) transversal, - l'axe d'articulation (I - I) de porte-outils passe au voisinage du fil (21) de lame de coupe (6). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe d'articulation (I - I) de porte-outils est sensiblement au même niveau que le fil de lame (21) dans le plan d'avance et légèrement en amont de la lame par rapport au sens de progression relative (8) du ski (4). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le décalage longitudinal entre l'axe d'articulation (I - I) de porteoutils (7) et le fil (21) de la lame (6) est égal à un millimètre environ. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lame (6) est en appui contre une surface de référence formée par la face antérieure (22) de semelle aval (17), ladite face de référence étant inclinée vers l'amont. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lame (6) est associée à une contre-lame (23) détachant le copeau. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle de coupe (H) est égal à 45 degrés environ, l'angle de tranchant (T) étant égal å 39 degrés environ. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la profondeur de passe (E) et le dégauchissage de la lame (6) sont réglables par des moyens de fixation réglables de lame sur le porte-outils (7). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que - l'axe d'articulation (I - I) transversal du porte-outils (7) est monté fixe sur le bâti (1), - le support de ski (2) est mobile et entraîné en translation longitudinale sur le bâti (1), - le support de ski (2) comprend un enjambeur amovible comportant une poutre rectiligne (34) associée à des cales (37, 38, 39, 40) et des moyens de fixation (42) au ski, - la poutre rectiligne (34) forme une surface d'appui (35), opposée à la surface de ski à usiner (5), et sur laquelle roule un rouleau entraineur et presseur (3) sollicité par un moteur, - des moyens presseurs produisent une pression appropriée du rouleau (3) sur la poutre (34) pour maintenir le ski (4) en appui sur les semelles (16, 17) du porte-outils (7). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cales (37, 38, 39, 40) ont des longueurs différentes et choisies de manière qu'elles compensent la cambrure du ski et tendent à rendre plane la surface de glisse du ski pendant son passage dans le dispositif. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la surface d'appui (35) de l'enjambeur comporte des crans (36) coopérant avec la surface extérieure crantée correspondante du rouleau entraîneur et presseur (3). il - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moyens presseurs sont des ressorts produisant une force de 500 Newton environ. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que - le support de ski (2) est monté fixe sur le bâti (1), - le porte-outils (7), oscillant autour de son axe d'articulation transversal (1 - I), est monté mobile en translation longitudinale, est entraîné par des moyens d'entraînement longitudinal, et est sollicité par des moyens presseurs le maintenant en appui contre la surface de ski à usiner (5).