Brevet FR2789274A1 — publié le 20000811

La présente invention concerne un dispositif de conduction électrique apte à s'intégrer dans le semelage d'une chaussure. Le terme chaussure n'est pas ici entendu au sens strict mais dans le sens de tout élément remplissant la fonction de chausser. L'invention s'appliquera donc également à d'autres types de protection du pied tels que des bottes ou encore des sandales. Communément, une chaussure comprend un semelage constituant la surface d'appui de la voûte plantaire sur le sol et une couverture encore appelée tige. On utilise couramment des matériaux isolants pour constituer le semelage et, le plus souvent, des matériaux polymères ou encore des mélanges à base de caoutchouc. Les matériaux utilisés pour le semelage ont l'avantage d'être souvent souples et confortables et de posséder de bonnes qualités de fabrication notamment en moulage. Cependant, leur caractère fortement isolant peut présenter des inconvénients dans certains domaines d'activités. En particulier, un phénomène électrostatique peut être constaté en partie basse du semelage notamment à cause des contacts ou frottements avec le sol. Le semelage étant constitué en un matériau isolant, on constate une accumulation de charges au niveau. Ce phénomène d'accumulation électrique peut présenter des inconvénients dans certaines application, notamment pour des applications médicales (travail en hôpital, chirurgie etc.) ou encore pour des travaux en laboratoire ou en atmosphère dangereuse notamment en atmosphère à risque d'explosion. Les réglementations fixent ont un intervalle de résistance électrique que doit vérifier la chaussure dans certaines de ses applications. Notamment, une réglementation CEEN347 indique qu'il faut respecter un intervalle de valeur de résistance de 100 Kiloohms à 1000 Mégohms. On connaît actuellement différents types de chaussures permettant de posséder des propriétés antistatiques voulues. Dans un premier cas, on utilise un semelage en caoutchouc ou encore en polyuréthanne. Ce matériau de base du semelage est mélangé avec une proportion de noir de carbone aux propriétés conductrices. On obtient ainsi un semelage conducteur apte à rendre la chaussure antistatique. Cependant, un tel arrangement présente différents inconvénients. Ainsi la chaussure obtenue est lourde compte tenu de la masse volumique du caoutchouc. La chaussure est peu résistante car le semelage fatigue rapidement. Enfin, le noir de carbone reste apparent dans le semelage, ce qui limite les possibilités de présentation et gêne l'aspect esthétique des chaussures. Quant à l'utilisation de polyuréthanne à la place du caoutchouc, on constate que le mélange constitué de ce matériau avec du noir de carbone ne donne pas satisfaction. En effet, le noir de carbone a tendance à migrer et à modifier sa répartition au sein du polyuréthanne. En conséquence, il apparaît impossible d'homogénéiser le noir de carbone dans le semelage et donc d'obtenir une fiabilité suffisante dans la valeur de résistance électrique. Une autre possibilité de réalisation actuelle consiste à employer des fils de cuivre placés dans l'épaisseur du semelage afin de constituer le contact électrique entre le sol et la partie supérieure du semelage. Cette solution n'est pas non plus satisfaisante compte tenu que les fils de cuivre ont un niveau de résistivité très faible, ce qui ne permet pas de rentrer dans les intervalles de résistance électrique par la réglementation. Par ailleurs, cette conception est coûteuse. D'une façon générale, on constate que les chaussures antistatiques actuelles sont d'une conception lourde donc coûteuse qui nécessite une fabrication spécifique des chaussures antistatiques. En conséquence, la propriété antistatique n'est pas issue d'une simple adaptation de chaussure à usage courant mais fait l'objet d'une fabrication indépendante. Par ailleurs, la valeur de la résistance électrique de la chaussure est difficile à régler avec les systèmes actuels. En enfin, compte tenu de l'intégration nécessaire et homogène d'un matériau conducteur au sein du mélange constituant de semelage, on observe une grande limitation dans le choix des matériaux constitutifs du semelage. Ceci est notablement gênant en ce qui concerne les propriétés de résistance mécanique du semelage, son esthétique ou encore son poids. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des techniques actuelles et présente pour ce faire un dispositif de conduction électrique apte à s'intégrer dans le semelage d'une chaussure ainsi qu'une chaussure équipée d'un tel dispositif. L'invention a l'avantage de s'appliquer à tout type de chaussure y compris de conception courante. Le dispositif proposé peut ainsi être ajouté à une chaussure issue de fabrication en grande série. Elle a également l'avantage de ne pas limiter le choix des matériaux constituant la chaussure et plus particulièrement le semelage. Un autre but de l'invention est de permettre un réglage fiable et précis de la valeur de résistance électrique du semelage. On peut ainsi parfaitement s'adapter aux réglementations en vigueur et aux différentes applications suivant le niveau de caractère antistatique à obtenir. Les techniques actuelles ont toutes cherché à former un semelage spécifique pour les applications antistatiques intégrant de façon régulière et homogène un matériau conducteur tel que du cuivre ou encore du noir de carbone. Au contraire, la présente invention choisie une voie nouvelle consistant à présenter un dispositif additionnel intégré dans le semelage mais de façon ponctuelle mais non homogène. Cette nouvelle voie de solution est particulièrement avantageuse tel qu'il vient d'être montré et qu'il apparaîtra par la suite de la description. La présente invention concerne un dispositif de conduction électrique apte à s'intégrer dans le semelage d'une chaussure afin d'établir une continuité électrique entre le sol et la plante du pied, caractérisé par le fait qu'il comprend: - Une surface inférieure en contact avec le sol, Une surface supérieure, en contact avec la plante du pied, - Des moyens de conduction intermédiaires traversant l'épaisseur du semelage et réalisant la conduction électrique entre la surface inférieure et la surface supérieure. Le dispositif selon l'invention pourra se présenter suivant les modes de réalisation énoncés ci-après. Les moyens de conduction comportent un plot conducteur situé dans l'épaisseur du semelage et se terminant par la surface inférieure. Les moyens de conduction comportent une baguette conductrice s'étendant dans le sens long de la chaussure sur ou dans le semelage et étant en contact électrique avec le plot. Le dispositif de conduction électrique s'applique à des chaussures dont le semelage est composé d'une semelle de base et d'une semelle intérieure superposées, et les moyens de conduction comportent des moyens de liaison électrique entre la face supérieure et la face inférieure de la semelle intérieure. Les moyens de liaison sont formés d'une couture en fil conducteur dans la semelle intérieure. La baguette est intercalée entre la semelle de base et la semelle intérieure et est en contact électrique avec les moyens de liaison. Le dispositif de conduction électrique comporte: - un plot conducteur traversant la semelle de base au niveau du talon - une baguette allongée s'étendant depuis le talon vers le plat du pied, en contact avec le plot, - des moyens de liaison au niveau du plot du pied en contact avec la baguette. La baguette et/ou le plot est formée d'un mélange d'élastomère et de noir de carbone, la proportion du noir de carbone étant ajustée selon la valeur de conductivité souhaitée. La couture est en fil comportant une proportion de cuivre. L'invention concerne également une chaussure à propriété antistatique caractérisée par le fait qu'elle est équipée du dispositif selon l'invention. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'une chaussure équipée du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessus du semelage dans un mode de réalisation du dispositif. La figure 3 est une autre coupe longitudinale d'une chaussure selon l'invention. La figure 4 illustre une semelle intérieure dans un mode particulier de réalisation. La figure 5 est une vue éclatée d'un semelage équipé du dispositif. Les figures 6 et 7 montrent l'intégration d'une baguette dans une semelle de base. Tel qu'illustré en figure 1, le dispositif selon l'invention sera intégré dans le semelage 1 d'une chaussure. Un tel semelage 1 peut être constitué d'un seul tenant ou encore de plusieurs semelles superposées et notamment, tel qu'il apparaît en figure 3 d'une semelle de base 2 apte à venir en appui sur le sol par sa face inférieure 7 et d'une semelle intérieure 3 recouvrant la semelle de base 2 et permettant l'appui de la plante de pied par sa face supérieure appelée face d'appui 9. Le dispositif selon l'invention permet d'établir une continuité électrique suivant un niveau de résistance électrique voulu, entre le sol 12 et la plante de pied de l'utilisateur, comme schématisé par les flèches en figure 1. Pour ce faire, l'invention propose d'ajouter des moyens spécifiques pour l'application antistatique à un semelage classique. Pour ce faire, le dispositif comprend, telle que représentée en figure 1, une surface inférieure 13. La surface inférieure du dispositif a pour fonction d'assurer le contact électrique avec le sol 12. Le dispositif selon l'invention comprend ensuite une surface supérieure 14 également représentée en figure 1 dans un mode particulier de réalisation. La surface supérieure 14 a pour fonction d'établir un contact électrique avec la plante du pied. Pour mettre en liaison électrique la surface inférieure 13 et la surface supérieure 14 afin de réaliser la continuité électrique du dispositif, celui-ci comprend en outre des moyens de conduction intermédiaire 4, 5, 6. Tels que représentés aux figures 1 à 3 et particulièrement en coupe en figure 3, ces moyens de conduction 4, 5, 6, traversent l'épaisseur du semelage 1 mettant en relation les surfaces inférieures 13 et supérieure 14. Ces moyens de conduction ne sont pas des particules d'un mélange uniformément réparties dans le semelage mais des moyens supplémentaires ajoutés et intégrés dans le semelage 1. Préférentiellement, les moyens de conduction 4, 5, 6 comportent un plot 4 conducteur situé dans l'épaisseur du semelage 1. Tel que représente en figure 1 et en figure 3, le plot 4 se termine par la surface inférieure 13. Est illustré un plot de forme sensiblement verticale avec un corps cylindrique et une base plus allongée mais d'autres formes sont dans le cadre de l'invention. Notamment, une section ovoïde ou encore rectangulaire peut être employée pour le plot 4. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire que le plot 4 traverse verticalement le semelage 1 et un plot 4 incliné peut ainsi être formé. Le plot 4 peut directement déboucher au niveau de la plante de pied mais, préférentiellement, constitue un élément intermédiaire combiné avec une autre pièce, à savoir une baguette conductrice 5. Dans ce mode de réalisation, en effet, l'extrémité supérieure du plot 4 est en contact électrique avec une baguette 5, elle-même également conductrice. Telle que représentée en figure 6, la baguette 5 s'étend sensiblement dans le sens long de la chaussure. La baguette 5 peut être intégrée au semelage 1 soit sur la surface supérieure du semelage soit dans le volume intérieur du semelage. Particulièrement, dans le mode de réalisation o le semelage comprend une semelle de base 2 et une semelle intérieure 3 couvrant la semelle de base 2, la baguette 5 pourra être intercalée entre les deux semelles 2, 3, tel que représenté en figure 5. Dans le cadre d'une utilisation d'une semelle intérieure 3, les moyens de conduction intermédiaires 4, 5, 6 comporteront des moyens de liaison électrique 6 entre la face supérieure 11 et la face inférieure 10 de la semelle intérieure 3. La transmission électrique est ainsi assurée au travers de l'épaisseur de la semelle intérieure 3, comme montré en figure 5. Dans un mode particulier de réalisation illustré aux figures, les moyens de liaison électrique 6 sont formés d'une couture ou fil conducteur dans la semelle intérieure 3. Un exemple de réalisation et de positionnement de ces moyens de liaison 6 est illustré aux figures 4 et 5. La couture ainsi formée pourra notamment être réalisée avec un fil comportant une proportion de cuivre, la proportion étant ajustée suivant la valeur de conductivité électrique souhaitée. Dans le mode de réalisation préféré o le dispositif comprend, à la fois un plot 4, une baguette 5 et des moyens de liaison 6, la continuité électrique s'effectue de la façon suivante: - la surface inférieure 13 est constituée en partie basse du plot 4 et est en contact électrique avec le sol - le plot 4 est apte à établir la liaison électrique jusqu'à la baguette 5 - la baguette 5 établit quant à elle la liaison électrique jusqu'aux moyens de liaison 6 - enfin, les moyens de liaison 6 se terminent, en face supérieure 11 de la semelle intérieure 3 par la surface supérieure 14 apte à venir en contact avec la plante du pied. Différents matériaux dont utilisables pour le semelage 1 et le dispositif n'en limite pas le choix. Par exemple de l'hiprène peut être employé. Différents matériaux pourront être utilisés pour constituer le plot 4 et la baguette 5. Cependant, on pourra choisir un mélange de caoutchouc et de noir de carbone dans lequel la proportion de noir de carbone est ajustée selon la valeur de conductivité électrique souhaitée. Ce mélange est intéressant compte tenu que le caoutchouc et le noir de carbone constituent un mélange stable et que, le dispositif étant de taille restreinte, l'utilisation de caoutchouc n'entraîne pas une surcharge pondérale gênante. On pourra également utiliser la composition suivante, particulièrement pour la baguette 5: - élastomère thermoplastique tel le copolymère styrène- butadière-styrène - un agent de plastification tel une huile naturelle de type paraffine à hauteur de 25% apte à prolonger la résistance en fatigue et l'élasticité de l'élastomère - un additif conducteur tel du noir de carbone à hauteur de 5 à 15 % suivant la valeur de résistance souhaitée par exemple dans l'intervalle réglementaire de 100 Kiloohms à 1000 Mégohms. On décrit ci-après un mode de réalisation particulier correspondant à un positionnement préféré des moyens de conduction intermédiaires, de la surface inférieure 13 et de la surface supérieure 14 dans le semelage 1. Ce mode de réalisation est celui illustré aux différentes figures. Dans ce cas, on pourra choisir de constituer la surface inférieure 13 au niveau du talon 8 du semelage 1. Le plot 4 est alors sensiblement constitué dans le volume du talon 8, ce qui permet une bonne cohésion entre le plot 4 et le semelage 1 compte tenu que le talon est moins soumis à certaines sollicitations mécaniques, et notamment à une flexion due à la marche de l'individu, que le reste du semelage. Pour permettre d'ajuster la valeur de résistance électrique, de façon fiable et précise, l'utilisation d'une baguette 5, de forme allongée suffisante, est préférable. Cette solution correspond également à celles représentées aux figures. Par ailleurs, la forme allongée de la baguette 5 permet de constitué les moyens de liaison 6 au niveau du plat du pied à savoir vers l'avant de la plante de pied. Ainsi, la surface supérieure 14 est constituée sur l'avant du pied au niveau du plat du pied. Cela a l'avantage de permettre un contact quasi permanent entre la plante de pied et la surface supérieure 14. L'invention concerne également une chaussure aux propriétés antistatiques équipée du dispositif qui vient d'être décrit. Une telle chaussure est d'une fabrication performante puisque que le dispositif peut être facilement rapporté aux phases de fabrication classique de la chaussure. il REFERENCES 1. Semelage 2. Semelle de base 3. Semelle intérieure 4. Plot 5. Baguette 6. Moyens de liaison 7. Face inférieure de la semelle de base 8. Talon 9. Face d'appui de la plante du pied 10. Face inférieure de la semelle intérieure 11. Face supérieure de la semelle intérieure 12. Sol 13. Surface inférieure 14. Surface supérieure REVENDICATIONS 1. Dispositif de conduction électrique apte à s'intégrer dans le semelage (1) d'une chaussure afin d'établir une continuité électrique entre le sol (12) et la plante du pied, caractérisé par le fait - qu'il comprend: - une surface inférieure (13) en contact avec le sol (12), - une surface supérieure (14), en contact avec la plante du pied, - des moyens de conduction intermédiaires traversant l'épaisseur du semelage (1) et réalisant la conduction électrique entre la surface inférieure (13) et la surface supérieure (14). 2. Dispositif de conduction électrique, selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de conduction comportent un plot (4) conducteur situé dans l'épaisseur du semelage (1) et se terminant par la surface inférieure (13). 3. Dispositif de conduction électrique, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de conduction comportent une baguette (5) conductrice s'étendant dans le sens long de la chaussure sur ou dans le semelage (1) et étant en contact électrique avec le plot (4). 4. Dispositif de conduction électrique, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait qu'il s'applique à des chaussures dont le semelage (1) est composé d'une semelle de base (2) et d'une semelle intérieure (3) superposées, et que les moyens de conduction comportent des moyens de liaison électrique (6) entre la face supérieure (11) et la face inférieure (10) de la semelle intérieure (3). 5. Dispositif de conduction électrique, selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les moyens de liaison (6) sont formés d'une couture en fil conducteur dans la semelle intérieure (3). 6. Dispositif de conduction électrique selon les revendications 3 et 4 caractérisé par le fait que la baguette (5) est intercalée entre la semelle de base (2) et la semelle intérieure (3) et est en contact électrique avec les moyens de liaison (6). 7. Dispositif de conduction électrique selon la revendication 6 caractérisé par le fait qu'il comporte: - un plot (4) conducteur traversant la semelle de base (2) au niveau du talon (8); - une baguette (5) allongée s'étendant depuis le talon (8) vers le plat du pied, en contact avec le plot (4); - des moyens de liaison au niveau du plat du pied, en contact avec la baguette (6). 8. Dispositif de conduction électrique selon la revendication 3 en combinaison avec l'une quelconque des autres revendications caractérisé par le fait que la baguette (5) et/ou le plot (4) est formée d'un mélange d'élastomère et de noir de carbone, la proportion du noir de carbone étant ajustée selon la valeur de conductivité souhaitée. 9. Dispositif de conduction électrique selon la revendication 5 caractérisé par le fait que la couture est en fil comportant une proportion de cuivre. 10. Chaussure à propriétés antistatiques caractérisée par le fait qu'elle est équipée du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.