Brevet FR2705578A1 — publié le 19941202

I La présente invention concerne une palme de natation et son procédé de préparation. Les palmes de natation doivent répondre à plusieurs critères techniques et commerciaux que l'on peut définir en termes de performances, de confort, de légèreté et d'esthétique. Les solutions de l'état de la technique ont principalement pris en compte les problèmes de performance et de confort. La performance d'une palme est liée à la surface et à la nervosité de sa voilure. Pour obtenir une voilure nerveuse, il est nécessaire soit d'employer un matériau rigide, tel qu'un matériau composite à base de fibre de verre, soit encore d'employer un matériau de type résine polymère synthétique que l'on rigidifiera par des nervures longitudinales. Toutefois, une voilure rigide est généralement peu compatible avec un chausson confortable, plus particulièrement pour les palmes dites "chaussantes" o il est nécessaire de déformer le chausson pour introduire le pied de l'utilisateur. Il a donc été proposé d'employer deux matériaux, l'un rigide pour la voilure et l'autre souple pour le chausson et l'état de la technique propose différents moyens susceptibles de résoudre le problème d'une bonne transmission d'énergie chausson souple/voilure rigide. Ainsi, la demande de brevet EP-A-0 380 333 propose une palme o le "chausson" est réduit à sa plus simple expression puisqu'il s'agit de lanières croisées sur le pied de l'utilisateur. Plus généralement, la palme est réalisée en moulant le chausson sur la voilure. I1 est toutefois nécessaire que le matériau employé pour le chausson soit suffisamment souple pour absorber les déformations de la voilure en action de palmage, sans occasionner un arrachage mécanique. Une première solution, décrite notamment dans les demandes de brevet FR-A-2 173 504 et FR-A-2 213 072 consiste à ancrer mécaniquement le chausson dans la voilure. Une deuxième solution consiste à employer pour la voilure et le chausson des matériaux compatibles chimiquement de manière à assurer une bonne cohésion par moulage du chausson. Dans ce cas, on emploiera généralement pour la voilure un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), et pour le chausson un "élastomère", polymère thermoplastique, principalement à base de polypropylène. I1 est également possible d'employer pour la voilure et pour le chausson des polymères à base de polyuréthane, bien qu'il soit difficile d'obtenir un polyuréthane suffisamment souple pour la réalisation de palmes "chaussantes". Bien que les palmes bi-matériaux de type EVA-"élastomère" soient satisfaisantes en terme de performance et de confort comme en terme de prix de revient (environ 4 fois moindres que pour les palmes en polyuréthane), elles ne permettent pas de prendre en compte les problèmes de légéreté et d'esthétique. La légéreté devient un problème à prendre en considération lorsque l'on cherche à réaliser des voilures de grandes dimensions. Pour conserver une bonne performance, il est alors nécessaire d'augmenter l'épaisseur des nervures assurant la nervosité et éventuellement leur nombre, ce qui entraîne non seulement une augmentation du poids, mais également une augmentation du temps de préparation de la voilure. Enfin, l'esthétique de la palme devient un problème technique lorsque l'effet de couleur ou de brillance, ou le design recherchés sont liés au matériau employé, ce dernier --pouvant -être préjudiciable à la performance ou à la légèreté de la palme. Ainsi, il n'est pas possible de réaliser une voilure brillante en EVA, à moins de l'employer en mélange avec du vinyle, ce qui entraîne une baisse de performance nécessitant une augmentation importante de l'épaisseur des nervures, donc du poids de la palme et de son temps de préparation. La présente invention concerne donc une palme de natation performante, confortable et légère, assurant également une liberté de choix dans les matériaux employés, permettant une grande liberté de design, tant en matière de forme, absence de nervures ou nervures fines, qu'en matière de couleur ou de brillance. La palme selon l'invention, comprend un chausson prolongé par quelle est constituée par l'assemblage d'au moins un élément une voilure, laquelle est constituée par l'assemblage d'au mooins un élément souple de voilure et d'au moins un élément raidisseur de voilure disposés bord à bord, et rendus solidaires par le surmoulage sur les bords adjacents d'un matériau liant approprié. Par surmoulage, on entend pour la présente invention, tout apport de matériau liant approprié déposé à la jonction des éléments devant être rendus solidaires pour la réalisation de la voilure, et assurant leur cohésion. Ainsi, d'une manière générale, le matériau liant peut être déposé à la jonction des éléments à rendre solidaires, de manière à recouvrir partiellement chaque élément de voilure à proximité de leur bord adjacent. Toutefois, lorsque l'un des éléments est plus épais que l'élément adjacent auquel il doit être lié, et qu'il existe donc une différence de niveau entre les deux éléments, on peut assurer leur cohésion en déposant le matériau liant à la jonction des deux bords, recouvrant partiellement l'élément le moins épais à proximité du bord adjacent, sur une épaisseur sensiblement égale à la différence de niveau des deux éléments, de sorte que le matériau liant s'inscrive dans le prolongement de l'élément le plus épais. Il est possible d'envisager des moyens additionnels d'ancrage mécanique du matériau liant sur les éléments de voilure. Toutefois, cette solution a:est pas indispensable lorsque l'on emploie pour l'élément souple de voilure, pour l'élément raidisseur de voilure et pour le matériau liant, un matériau polymère de même base chimique, mais présentant pour chacun des caractéristiques physiques, en terme de densité et d'élasticité, spécifiques à leurs fonctions respectives, la cohésion des différents éléments étant alors assurée par les bonnes propriétés adhésives du matériau liant. D'une manière préférentielle, les éléments de voilure sont assemblés par leurs bords longitudinaux, orientés sensiblement dans le sens de la longueur de la palme. Les éléments de voilure auront une forme adaptée de sorte que leur disposition bord à bord, à la manière d'un "puzzle" prenne la forme et les dimensions appropriées d'une voilure de palme. Ils ont donc de préférence une forme plane avec une épaisseur moyenne comprise entre 0,3 et I cm, les éléments disposés à proximité du chausson pouvant être plus épais que ceux à l'extrémité de la voilure. De même, les éléments disposés dans le sens de la longueur de la palme peuvent avoir différentes épaisseurs à leurs extrémités, l'extrémité proche du chausson étant la plus épaisse. Pour des raisons esthétiques ou de contrôle d'écoulement des flux, ils peuvent le cas échéant comprendre des nervures orientées dans le sens de la longueur de la palme. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, les éléments de voilure sont disposés côte à côte. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, ils sont emboités l'un dans l'autre, avant d'être rendus solidaires par le surmoulage. Dans ce cas, les éléments de voilure ne sont pas reliés, fixés rigidement l'un à l'autre, leur cohésion étant assurée par le seul surmoulage du matériau liant. D'une manière avantageuse, l'élément souple de voilure est en EVA. Pour sa part, l'élément raidisseur est de préférence constitué d'un matériau "élastomère" thermoplastique. Enfin, le matériau liant approprié est avantageusement un matériau thermoplastique, de préférence à base de polypropylène. -D'une manière préférentielle, la palme selon l'invention comprend un élément souple en EVA, éventuellement additionné de vinyle, un élément raidisseur en polypropylène et un matériau liant en matériau "élastomère" thermoplastique à base de polypropylène. Selon un autre mode préférentiel de réalisation de l'invention, les trois éléments de voilure sont à base de polypropylène. Enfin, le matériau liant approprié et le chausson sont avantageusement constitués du même matériau. D'autres caractéristiques de la palme selon l'invention sont illustrées par les figures 1 à 7 en annexe. La figure I représente une palme de type chaussante, comprenant un chausson (1), un élément souple de voilure (2) central, encadré de deux éléments raidisseurs de voilure (3), rendus solidaires par le surmoulage du matériau liant (4). L'élément souple de voilure (2) représente plus de 60% de la surface totale de la voilure une fois les éléments assemblés. De préférence, l'élément souple de voilure (2) représente entre 80% et 95% de la surface totale de la voilure. La figure 2 représente une palme réglable dont la voilure est constituée dans sa partie centrale par un élément raidisseur de voilure (3), encadré par deux éléments souples de voilure (2), rendus solidaires par le surmoulage du matériau liant (4). Le fait que le chausson soit réglable ou de type chaussant n'apparaît pas comme une caractéristique essentielle des palmes selon la présente invention. Ainsi, la voilure représentée en figure 1 peut s'adapter au chausson réglable de la figure 2 alors que la voilure représentée en figure 2 peut également s'adapter au chausson de la figure 1. La figure 3 représente une vue en coupe de l'assemblage d'un élément souple de voilure (2) et d'un élément raidisseur de voilure (3), d'épaisseurs sensiblement égales, disposés côte à côte et rendus solidaires par le surmoulage du matériau liant (4). La figure 4 représente urre vue en-coupe de l'assemblage d'un élément souple de voilure (2) et d'un élément raidisseur de voilure (3) d'épaisseurs sensiblement égales, emboités l'un dans l'autre par un assemblage de type tenon et mortaise, et rendus solidaires par le surmoulage du matériau liant (4). Le bord adjacent de l'un des éléments forme. une mortaise (21,31) dans laquelle vient s'emboiter le bord adjacent de l'autre élément, formant un tenon (22,32). La figure 5 représente une vue en coupe de l'assemblage d'un élément souple de voilure (2) avec un élément raidisseur de voilure (3) plus épais, emboités l'un dans l'autre et rendus solidaires par le surmoulage du matériau liant (4). Dans le premier cas, une mortaise (31) est formée dans le bord adjacent de l'élément le plus épais dans laquelle vient s'emboiter l'autre élément formant tenon (22). Une autre solution consiste à prolonger le bord adjacent de l'élément le plus épais par une saillie de moindre épaisseur formant tenon (32), lequel vient s'emboiter dans une mortaise (21) formée dans le bord adjacent de l'élément le moins épais. Dans ce cas, comme pour les moyens d'assemblage représentés en figure 4, le bord adjacent formant mortaise comprend un renflement dans lequel est ménagée une rainure. La figure 6 représente une vue en coupe de l'assemblage d'un élément souple de voilure (2), formant tenon avec un élément raidisseur de voilure (3) plus épais formant mortaise adapté pour la voilure représentée en figure 1. Le rapport entre l'épaisseur de l'élément raidisseur de voilure (3) et celle de l'élément souple de voilure (2) est compris entre 1,5 et 3,5, de préférence compris entre 2 et 2,5. Le matériau liant (4) recouvre partiellement l'élément souple de voilure (2) à proximité du bord adjacent, et vient s'inscrire dans le prolongement de l'élément raidisseur de voilure (3) plus épais. La figure 7 représente pour sa part d'une manière schématique différents motifs de palmes selon l'invention, pour lesquelles les parties hachurées constituent des élément raidisseurs de voilure. Ces dispositions répondent tant à des critères esthétiques que de performance, la sélection esthétique ne se faisant aucunement au détriment des caractéristiques techniques de la palme. - Les palmes selon l'invention représentées par les figures 1, 2 et 6 s'adaptent aussi bien au pied gauche, qu'au pied droit de l'utilisateur. Les éléments de voilure sont donc tous disposés d'une manière symétrique par rapport à un plan médian longitudinal perpendiculaire au plan de voilure. On pourra toutefois envisager des palmes asymétriques destinées d'une manière spécifique au pied droit ou au pied gauche du nageur, les éléments de voilure et le chausson étant alors disposés d'une manière appropriée, de sorte que chaque palme, gauche ou droite soit image de l'autre dans un miroir. Bien que les figures ci-dessus se réfèrent à des palmes tri-matières, il est également possible d'envisager l'adjonction d'un quatrième matériau, comme par exemple un jonc de renforcement tel qu'un jonc en fibre de verre ou de carbone disposé entre l'élément souple de voilure (2) et l'élément raidisseur de voilure (3). Cet ajout permet en particulier d'augmenter les performances des palmes selon l'invention, permettant ainsi la réalisation de palmes de natation à très haut rendement. Enfin, la présente invention concerne un procédé de préparation des palmes composites décrites ci-dessus. Le procédé selon l'invention consiste à assembler bord à bord les éléments de voilure (2,3) de manière à former une voilure de palme, puis à surmouler simultanément ou successivement le matériau liant (4) sur les bords adjacents des éléments de voilure (2,3) et le chausson (1). D'une manière préférentielle, le matériau liant (4) et le chausson (1) sont moulés simultanément. D'autres caractéristiques du procédé selon l'invention et des palmes apparaîtront à la lecture des exemples ci-après. EXEMPLE I: Préparation d'une palme tri-matière EVA/polypropylène /élastomère compatible. Les éléments souples de voilure en EVA et les éléments raidisseurs de voilure en polypropylène sont moulés séparément. On dispose ensuite bord à bord les éléments de voilure obtenus précédemment selon le motif souhaité, représenté par la figure 1, puis on surmoule en une même étape l'élément liant élastomère et le chausson. EXEMPLE 2: Préparation d'une palme tri-matière polypropylène/ polyprolpylène/élastomère compatible. On emploie le même procédé que celui décrit dans l'exemple 1. La palme obtenue sera plus fine puisque l'élément souple de voilure en polypropylène est plus résiliant. Toutefois, l'emploi de ce matériau polymère rend les combi- naisons de couleur moins aisées et son aspect tactile sera moins séduisant que pour les palmes à base d'EVA. EXEMPLE 3: Caractéristiques des palmes selon l'invention. Le modèle de palme selon l'invention est un modèle réglable en taille Médium, c'est-à-dire la taille centrale la plus vendue, obtenue selon le procédé décrit dans l'exemple 1. Cette palme est comparée avec une palme Médium Beuchat existante réglable qui se situe au niveau poids performance et longueur dans la moyenne des palmes équivalentes du marché, cela donne le tableau suivant pour un pied de palme Palme Médium Beuchat Exemple I Poids Temps Longueur Poids Temps Longueur Moulage Totale Moulage Totale Voilure 540g 1'30" 565cm 380g 30" 625cm Chausson 300g 1'10" 350g 1'10" Raidisseur. - 2x30g- TOTAL 840g 2'40" 790g 1'40" On remarque donc pour la palme selon l'invention une augmentation de la longueur de l'ordre de 10% (6cm) donc de surface, pour un gain de poids d'environ 6% (50g) et un gain de temps de réalisation de plus de 35% (I minute). Si l'on compare, selon les normes ASTM D 790 (à 23 C) le module d'élasticité en flexion du matériau utilisé actuellement pour la voilure (EVA), environ 51, additionné de vinyle pour augmenter la brillance on tombe à 45/48 environ, on constate que l'on a besoin de presque 3 fois moins d'épaisseur de nervure avec la palme selon l'invention qu'avec la palme Médium Beuchat du commerce. De plus, la palme selon l'invention sera plus longue d'environ 7,5 cm ce qui signifie plus grande surface de propulsion et l'accroissement de résillance conféré par le polypropylène du raidisseur sera meilleur que celui de l'EVA de la voilure traiditionnelle. REVENDICATIONS I. Palme de natation comprenant un chausson (1) prolongé par une voilure, caractérisée en ce que la voilure est constituée par l'assemblage d'au moins un élément souple de voilure (2) et d'au moins un élément raidisseur de voilure (3) disposés bord à bord et rendus solidaires par le surmoulage sur les bords adjacents d'un matériau liant (4) approprié. 2. Palme de natation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de voilure (2,3) sont assemblés par leurs bords longitudinaux, orientés sensiblement dans les sens de la longueur de la palme. 3. Palme de natation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments de voilure (2,3), sont disposés côte à côte. 4. Palme de natation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments de voilure (2,3) sont emboîtés l'un dans l'autre. 5. Palme de natation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments de voilure (2,3) sont emboités par un assemblage de type tenon et mortaise. 6. Palme de natation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bord adjacent formant mortaise (21,31) comprend un renflement dans lequel est ménagée une rain'ur'e. 7. Palme de natation selon l'une des revendications I à 5, caractérisée en ce que l'élément souple de voilure (2) est en EVA. 8. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'élément raidisseur de voilure (3) est constitué d'un matériau "élastomère" thermoplastique. 9. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le matériau liant (4) approprié est un matériau thermoplastique, de préférence à base de polypropylène. 10. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément souple de voilure (2) est en EVA, éventuellement additioné de vinyle, l'élément raidisseur de voilure (3) est en polypropylène et le matériau liant (4) est un matériau thermoplastique à base de polypropylène. 1l Il. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les trois éléments de voilure (2,3,4) sont à base de polypropylene. 12. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le matériau liant (4) et le chausson (1) sont constitués du même matériau. 13. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les éléments de voilure sont disposés symétri- quement par rapport à un plan médian longitudinal perpendiculaire au plan de voilure. 14. Palme de natation selon la revendication 13, caractérisée en ce que la voilure comprend un élément souple de voilure (2) encadré par deux éléments raidisseurs de voilure (3). 15. Palme de natation selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'élément souple de voilure (2) représente plus de 60% de la surface totale de voilure, de préférence entre 80% et 95% de la surface totale. 16. Palme de natation selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que le rapport entre l'épaisseur de l'élément raidisseur de voilure (3) et celle de l'élément souple de voilure (2) est compris entre 1,5 et 3,5, de préférence compris entre 2 et 2,5. 17. Palme de natation selon la revendication 16, caractérisée en ce que le matériau liant (4) recouvre partiellement l'élément souple de voilure (Z) à proximité du bord adjacent, et vient s'inscrire dans le prolongement de l'élément raidisseur de voilure (3). 18. Palme de natation selon la revendication 13, caractérisée en ce que la voilure comprend un élément raidisseur de voilure (3) encadré par deux éléments souples de voilure (2). 19. Palme de natation selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que les éléments de voilure (2,3) et le chausson (1) sont disposés d'une manière appropriée, de sorte que chaque palme, gauche ou droite soit image de l'autre dans un miroir. 20. Procédé de préparation d'une palme de natation selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que l'on assemble bord à bord les éléments de voilure (2,3) de manière à former une voilure de, palme, puis en ce que l'on surmoule simultanément ou successivement le matériau liant (4) sur les bords adjacents des éléments de voilure (2,3) et le chausson (1). 21. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le matériau liant (4) et le chausson (1) sont moulés simultanément.