Brevet FR2696126A1 — publié le 19940401

PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UN SKI INJECTE, ELEMENT POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE ET SKI AINSI OBTENU. L'invention concerne un nouveau procédé pour la fabrication de skis injectés. Elle a trait également à un élément permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Enfin, elle se rapporte aux skis ainsi obtenus. De manière connue, la technique du ski injecté fait appel à l'expansion d'un matériau moussant, destiné à constituer l'âme centrale du ski. Afin de conférer à la structure ainsi obtenue les propriétés mécaniques recherchées et notamment une résistance mécanique appropriée aux efforts et contraintes auxquels les skis sont soumis lors de leur utilisation, il convient d'adjoindre à cette structure un ou plusieurs éléments de renfort mécanique. Notamment, il s'avère généralement indispensable d'intégrer un tel élément de renfort mécanique à proximité de la semelle dans l'âme centrale, positionné de telle sorte à être le plus éloigné possible de la fibre neutre du ski. Traditionnellement, et afin de faciliter le procédé de réalisation de ces skis, on utilise pour ce faire un renfort généralement rigide, tel qu'une lame métallique, notamment en acier, ou un stratifié, notamment à base de fibres de verre, de carbone ou de polyaramide (KEVLAR - marque déposée). Selon le cas, cet élément de renfort est soit positionné en contact avec la semelle du ski, soit au contraire, en surélévation par rapport à celle-ci. Dans le premier cas, l'élément est précollé à la semelle préalablement à l'opération d'injection des constituants de l'âme centrale. De la sorte, la réalisation du ski requiert une étape supplémentaire, qui s'avère couteuse, et délicate à réaliser, et dont la qualité du collage est assez aléatoire. En effet, on observe fréquemment l'apparition de bulles au niveau de la surface intermédiaire de collage, rédhibitoires pour assurer un collage efficace et durable dans le temps. Dans le second cas, dont l'agencement particulier a pour but de permettre le passage des constituants de l'âme centrale, et notamment du polyuréthane entre cet élément de renfort et la semelle, afin de noyer ce dernier au sein de l'âme centrale, il s'avère nécessaire, pour favoriser le transit du polyruréthane, de percer ledit élément d'orifices traversants lorsqu'il est métallique, ou de faire appel à un renfort fibreux se présentant sous forme de grilles. Quelle que soit la solution retenue, le renfort ressort à un prix de revient relativement élevé, et en outre, on observe avec un tel renfort de fréquents déplacements lors de l'injection finale du ski. On peut également utiliser comme élément de renfort un textile souple, à base de fibres de verre, de carbone ou de polyaramide, collé contre la semelle. Une nouvelle fois, cette opération préalable de collage s'avère outre fastidieuse et délicate à réaliser, également relativement couteuse pour assurer un collage de qualité. Quel que soit le type de renfort utilisé, un problème majeur se pose en permanence, à savoir assurer le positionnement et la tenue de l'élément de renfort, généralement non magnétique, au dessus ou au contact de la semelle lors de la réalisation du ski, c'est à dire avant et pendant l'injection des composants de la mousse expansible. L'invention se propose de résoudre ce problème. Elle propose un procédé pour la fabrication d'un ski injecté, dans lequel: - on dépose une semelle comportant une carre de chaque côté dans un moule, dont la partie inférieure intègre des aimants positionnés sous ladite semelle, - on dépose sur la semelle un élément de renfort mécanique, constituant avec celle-ci un sous ensemble inférieur; - on définit une chambre sur ledit ensemble inférieur au moyen d'une coque en une ou plusieurs parties, destinée à former les parois latérales et le dessus du ski; - on injecte, dans la chambre ainsi définie, les composants d'une mousse expansible de remplissage. Ce procédé consiste à maintenir l'élément de renfort mécanique en place sur la semelle, préalablement à l'injection des composants de la mousse expansée, au moyen d'au moins un organe profilé intégrant un matériau magnétique, susceptible d'être attiré par les aimants intégrés dans la partie inférieure du moule. En d'autres termes, l'invention consiste à faire appel à un ou plusieurs organes profilés pour recevoir les éléments mécaniques de renfort, intégrant une structure magnétique afin de permettre le positionnement et la tenue des éléments de renfort préalablement à l'injection des constituants de la mousse. Selon l'invention, les éléments de renfort mécanique sont choisis dans le groupe comprenant les métaux et alliages magnétiques et amagnétiques, les nappes textiles pré-polymérisées avec une résine thermodurcissable, les stratifiés, notamment phénoliques, les tissus pré-polymérisés, le bois, etc. L'invention concerne également l'organe profilé permettant la réalisation du procédé. Pour la fabrication par moulage d'un ski injecté comportant une âme centrale réalisée in situ en une résine moussante expansible injectée dans une chambre définie d'une part, par un sous ensemble inférieur constitué par la semelle et les carres et un élément de renfort mécanique, et d'autre part par des parois latérales et le dessus du ski, cet organe est profilé pour recevoir et maintenir en position l'élément de renfort mécanique et comporte un matériau magnétique intégré, destiné à subir une aimantation des aimants intégrés dans la partie inférieure du moule. Avantageusement, cet organe comporte une base, dont les bords latéraux forment une glissière, afin de recevoir et maintenir l'élément de renfort mécanique. En outre, la base comporte au moins un pied, intégrant un fil en matériau magnétique, et typiquement en fer doux. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la base est percée d'orifices traversants, destinés à permettre le passage de la mousse de remplissage lors de son expansion. Dans une autre version de l'invention, chacune des glissières est indépendante l'une de l'autre, et intègre un fil en matériau magnétique. Les glissières peuvent être continues ou discontinues. Dans ce dernier cas, elles se présentent sous la forme de pinces reliées entre elles au moyen d'un fil métallique magnétique. Enfin, l'invention concerne le ski obtenu par ce procédé. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue en coupe, schématique, d'un moule dans lequel le ski conforme à l'invention est en cours de réalisation. La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 d'une autre forme de réalisation de l'invention. La figure 3 est une représentation schématique en perspective de l'organe profilé conforme à l'invention représenté à la figure 1. La figure 4 est une représentation en perspective d'une partie de l'organe profilé de la figure 2. La figure 5 est une vue d'une autre forme de réalisation de l'organe profilé. La figure 6 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de l'invention. La figure 7 est une représentation en perspective de l'un des éléments constitutifs de l'organe profilé de la figure 6. La figure 8 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation de l'invention. On utilise pour l'injection un moule, comportant une partie inférieure (1) et une partie supérieure (2), dont l'espace défini correspond à la forme définitive du ski à réaliser. De manière connue, la partie inférieure (I) du moule comporte des aimants permanents (3), s'étendant sur une grande partie de la longueur du ski, lesdits aimants étant situés sous la semelle. Ces aimants permanents sont en outre destinés à maintenir les carres (6) positionnées lors de la réalisation du ski. Traditionnellement, on dépose dans le moule alors ouvert la semelle (5) avec ses carres (6), qui comme déjà dit, sont maintenus par les aimants permanents (3), puis, on dépose sur la semelle (5) un organe profilé (10), destiné à recevoir un élément mécanique de renfort (8). Celui-ci est typiquement constitué par une nappe textile de renfort pré-polymérisée avec une résine thermodurcissable et notamment une résine epoxyde. Cet organe (10), tel que mieux décrit dans l'exemple de la figure 3, comporte une base (11) plane et parallèle à la semelle (5), ladite base se prolongeant au niveau de ses bords latéraux par des rebords (12) formant glissières, de telle sorte à recevoir et à maintenir le renfort mécanique (8). En outre, cet organe (10) présente sous la base (11), deux pieds (13), destinés à prendre appui sur la semelle (5). Selon l'invention, ces deux pieds (13) comportent un fil en fer doux (14), se prolongeant sur toute ou partie de la longueur dudit élément (10). Ces fils en fer doux sont destinés à être aimantés par les aimants permanents (3), corollairement à maintenir en place l'organe profilé (10), et partant l'élément de renfort mécanique (8). Enfin, on positionne sur ce sous-ensemble inférieur constitué par la semelle et l'élément de renfort mécanique (8) une coque (4), destinée à former les parois latérales et le dessus du ski. On définit de la sorte, un espace interne (7), à l'intérieur duquel, après fermeture du moule, on injecte les constituants d'une mousse expansible de remplissage, typiquement du polyuréthane, à savoir un polyol et un isocyanate. De manière connue, ces constituants réagissent in situ pour former la mousse qui s'expanse. La mouse en s'expansant vient noyer les différents éléments entrant dans la constitution du ski, et notamment les éléments de renfort ainsi que l'organe profilé (10) maintenant l'élément de renfort, de sorte à conférer au ski sa cohésion. Selon une version avantageuse de l'invention et afin de parfaire le mouillage de la mousse au niveau de la semelle, la base (11) de l'élément profilé (10) est percée d'orifices traversants (15), destinés justement à permettre le passage de la mousse lors de son expansion. Afin d'augmenter encore cette cohésion, on peut prévoir de ménager des orifices dans le renfort mécanique lui-même. Dans une autre forme de réalisation telle que représentée sur la figure 2, la base (11) ne comporte qu'un seul pied muni d'un fil de fer doux, venant prendre appui sur la semelle (5) destiné à coopérer magnétiquement avec les aimants permanents ménagés dans la partie inférieure du moule, sous la semelle (5). L'organe (10) est typiquement réalisé en matière plastique, notamment par extrusion. Dans une variante avantageuse, cet organe est pultrudé, voire co-pultrudé en intégrant ainsi directement les fils de fer doux (14) dans le ou les pieds (13). De par le caractère continu de l'organe profilé, tout type d'élément de renfort peut être utilisé, et notamment, les renforts souples, dans la mesure où ils peuvent être supportés par ledit organe tout le long du ski à réaliser. Dans une variante des formes de réalisation précédentes, la base (11) est continue, mais les glissières latérales (12) sont discontinues (voir figure 4). De la sorte, il n'est plus nécessaire dans ce mode de réalisation, de percer la base d'orifices traversants, attendu que le polyuréthane peut passer par les interruptions ménagées entre chaque glissière pour venir mouiller la semelle (5). Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 5, les deux glissières latérales (12) sont indépendantes l'une de l'autre. Chacune des deux glissières comporte à sa base un fil métallique magnétique, susceptible de coopérer avec les aimants (3) ménagés dans la base (1) du moule, et garantissant ainsi le maintien en position de l'élément de renfort qu'elles reçoivent. Dans cette forme de réalisation, l'élément de renfort (8) reçu dans les deux glissières peut être maintenu en position surélevée par rapport à la semelle (5) tout en suivant la ligne de cote du ski, les glissières suivant ellesmêmes ladite ligne de cote. Dans une variante (non représentée) de la précédente forme de réalisation de l'invention, les glissières (12) peuvent être localement solidarisées entre elles, par exemple au moyen de traverses fixées au niveau de leur base et s'étendant perpendiculairement entre elles. Selon une autre variante de l'invention, l'organe profilé peut être discontinu dans son intégralité, tel que représenté en liaison avec les figures 6 et 7. L'élément de renfort (8) est dans ce cas maintenu au moyen d'une pluralité de pinces (16) enserrant plus ou moins fermement le bord latéral dudit renfort, le nombre de pinces étant fonction de la rigidité dudit renfort (8) et du degré de maintien désiré pour le renfort pendant l'injection. Ces pinces (16) peuvent être réalisées en un alliage magnétique, de sorte qu'elles assurent directement la fixation et le maintien de l'élément de renfort en coopération avec les aimants permanents (3).Dans le cas où elles sont réalisées en un matériau amagnétique, et notamment en matière synthétique, les pinces d'un même côté sont solidarisées entre elles au niveau de leur base au moyen d'un fil métallique, et notamment d'une "corde à piano" (17) couramment utilisées dans le cadre de la fabrication de skis, qui coopère alors avec les aimants (3). Dans ce cas, ces cordes à piano peuvent également participer au rôle de renfort en association avec l'élément (8). Compte tenu de la discontinuité de l'organe profilé ainsi constitué, il n'y a pas lieu dans ces formes de réalisation, de prévoir un quelconque aménagement susceptible de permettre le transit de la mousse de polyuréthane au contact de la semelle, et ce tant au niveau de cet organe profilé que de l'élément de renfort, puisque, ladite mousse peut aisément atteindre la semelle par les discontinuités. Quel que soit la forme de réalisation du profilé retenue, il existe toujours la possibilité de faire varier la hauteur relative de l'élément de renfort par rapport à la semelle en fonction de la position dans le ski, soit par usinage du pied (13), soit par usinage ou moulage approprié des pinces (16). Ainsi, dans une forme de réalisation particulière de l'invention, telle que représentée à la figure 8, l'organe profilé est incliné par rapport à l'horizontale et par rapport à l'axe du ski, induisant corrélativement l'inclinaison de l'élément de renfort. On génère ainsi des propriétés mécaniques, et donc une réactivité différentes, selon le sens d'inclinaison dudit élément de renfort, aboutissant à une différenciation au sein d'une même paire de ski. Dans ce cas, les deux pieds (13) de la base (11) dudit organe repose toujours sur la semelle (5), et comportent un fil de fer doux propre à permettre l'attraction par les aimants (3), mais sont de hauteurs différentes, comme on peut bien l'observer sur la figure 8. Cet organe profilé, de réalisation très simple, permet ainsi l'utilisation de tout renfort mécanique amagnétique, dont les propriétés mécaniques sont mieux adaptées à certaines utilisations que les renforts en acier traditionnels. On obtient de la sorte des skis présentant des propriétés mécaniques améliorées, compte tenu de la possibilité d'utilisation de tels éléments de renfort. Ces skis sont en outre obtenus par un procédé facile à mettre en oeuvre, du fait même des possibilités de maintien et de positionnement de ces éléments de renfort lors de leur réalisation. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la fabrication d'un ski injecté, dans lequel: - on dépose une semelle (5) comportant une carre (6) de chaque côté dans un moule (1,2), dont la partie inférieure (1) intègre des aimants (3) positionnés sous ladite semelle, - on dépose sur la semelle (5) un élément de renfort mécanique (8), constituant avec celle-ci un sous ensemble inférieur; - on définit une chambre (7) sur ledit ensemble inférieur (5,8) au moyen d'une coque (4) en une ou plusieurs parties, destinée à former les parois latérales et le dessus du ski;; - on injecte dans la chambre (7) ainsi définie les composants d'une mousse expansible de remplissage, caractérisé en ce que l'élément de renfort mécanique (8) est positionné et maintenu en place sur la semelle (5), préalablement à l'injection des composants de la mousse expansée, au moyen d'un organe profilé (10), intégrant un matériau magnétique (14), susceptible d'être attiré par les aimants (3) intégrés dans la partie inférieure (1) du moule. 2/ Procédé pour la réalisation d'un ski injecté selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de renfort mécanique (8) est choisi dans le groupe comprenant les métaux magnétiques et amagnétiques, les alliages magnétiques et amagnétiques, les nappes textiles pré-polymérisées avec une résine thermodurcissable, les stratifiés, notamment phénoliques, le bois. 3/ Organe pour la fabrication par moulage d'un ski injecté comportant une âme centrale réalisée in situ en une résine moussante expansible injectée dans une chambre (7) définie d'une part, par un sous ensemble inférieur constitué par la semelle (5) et les carres (6) et un élément de renfort mécanique (8), et d'autre part par des parois latérales et le dessus du ski, caractérisé en ce qu'il est profilé pour recevoir l'élément de renfort mécanique (8) et comporte un matériau magnétique intégré (14), destiné à subir une attraction des aimants (3) intégrés dans la partie inférieure (1) du moule. 4/ Organe selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une base (11), parallèle à la semelle (5), et dont les bords latéraux (12) forment glissière destinées à recevoir les bords latéraux de l'élément de renfort mécanique (8) pour le maintenir en place pendant l'injection des constituants de l'âme centrale, ladite base (11) comportant au moins un pied (13), intégrant un fil (14) en matériau magnétique. 5/ Organe selon la revendication 4, caractérisé en ce que la base (11) est percée d'orifices traversants (15), destinés à permettre le passage de la mousse de remplissage lors de son expansion vers la semelle (5), et ainsi adhérer à celle-ci. 6/ Organe selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il est continu et s'étend sur toute la longueur de l'élément de renfort mécanique (8). 7/ Organe selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les glissières (12) sont discontinues et définissent au niveau de chaque discontinuité un orifice latéral autorisant le passage des constituants de l'âme centrale lors de l'injection du ski. 8/ Organe selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est incliné par rapport au plan défini par la semelle (5) et par rapport à l'axe du ski, et en ce qu'il comporte une base (11), dont les bords latéraux (12) forment glissière destinées à recevoir les bords latéraux de l'élément de renfort mécanique (8) pour le maintenir en place pendant l'injection des constituants de l'âme centrale, ladite base (11) comportant au moins un pied (13), intégrant un fil (14) en matériau magnétique, la base (11) étant percée ou non d'orifices traversants (15), destinés à permettre le passage de la mousse de remplissage lors de son expansion vers la semelle (5), et ainsi adhérer à celle-ci. 9/ Organe selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux glissières latérales (12), indépendantes ou non l'une de l'autre, intégrant chacune un fil magnétique (14) susceptible de coopérer avec les aimants (3) du moule. 10/ Organe selon la revendication 9, caractérisé en ce que les glissières (12) sont discontinues et constituent des pinces (16) enserrant les bords latéraux de l'élément de renfort (8). ll/ Organe selon la revendication 10, caractérisé en ce que les pinces (16) sont réalisées en un matériau magnétique, de sorte qu'elles coopèrent directement avec les aimants (3) du moule (1). 12/ Organe selon la revendication 10, caractérisé en ce que les pinces (16) d'un même côté sont solidarisées entre elles au moyen d'une corde à piano (17), réalisée en un matériau magnétique, de sorte à pouvoir coopérer avec les aimants (3) du moule (1). 13/ Ski injecté comportant une âme centrale en mousse expansée obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2.