Brevet FR2835845A1 — publié le 20030815

Fart de glisse ou de retenue et dispositif de contrôle de la quantité dudit fart déposé sur tout type de surface de glissement. Domaine technique de l'invention L'invention concerne un fart de glisse ou de retenue applicable sur la surface de glissement (semelle) de tout type d'objet destiné à la glisse sur neige tel que notamment une semelle de ski de fond. État de la technique Un fart est une substance dont on enduit une surface de glissement d'un objet afin d'en modifier ses caractéristiques de glisse. Un fart dit de glisse a pour rôle d'améliorer la glisse de la surface de glissement sur la neige, autrement dit la vitesse du skieur. Un fart dit de retenue a pour rôle de réduire la glisse du ski dans certaines conditions ce qui évite notamment au skieur de fond de reculer en montée. Le contrôle de la quantité de fart sur une semelle de ski, est indispensable lorsque l'on veut optimiser les effets dudit fart sur la semelle que ce soit pour la glisse ou pour la retenue. Jusqu'à ce jour, pour obtenir une mesure fiable de la quantité de fart déposé sur une surface de glissement, seules des mesures effectuées dans des laboratoires sont envisageables avec des moyens et des dispositifs complexes et onéreux tels que notamment des microscopes électroniques ou des microscopes à lumière polarisante. Les conditions particulières présentes dans un laboratoire sont difficilement transposables sur les lieux de fartage situés aux environs des départs de course de ski. Ainsi, lorsque le fartage est réalisé sur le lieu de la course, l'estimation de la quantité de fart déposé ou présent après un temps d'utilisation du ski, fait exclusivement appel à l'expérience pratique du professionnel du métier que l'on nommera par la suite : le préparateur. En effet, ce dernier, connaissant les conditions d'utilisation d'un ski venant d'être farté et ayant écouté les impressions et sensations du skieur, estime, de façon très subjective, la quantité de fart présent sur la surface de glissement et en déduit le moment propice pour repasser une couche de fart sur la semelle. De nombreux paramètres doivent être pris en compte par le préparateur pour estimer l'usure ou la quantité du fart présent sur la semelle, ces paramètres sont notamment la quantité de fart déposé au moment du premier fartage, la longueur du trajet parcouru, le poids du skieur, l'ensoleillement, la température ambiante moyenne de l'air et la qualité de la neige le long du parcours. Compte tenu du grand nombre de paramètres et de leur fluctuation non contrôlée, il est relativement difficile pour un préparateur d'obtenir une juste appréciation de la quantité de fart sur un ski. Ainsi le fait de ne pas pouvoir contrôler de manière objective et reproductible la quantité de fart sur la semelle d'un ski au moment de sa préparation, entraîne un affaiblissement des caractéristiques intrinsèques du ski et réduit de la sorte les performances des skieurs. Objet de l'invention L'invention a pour but d'écarter les inconvénients évoqués ci-dessus, en particulier en fournissant un fart spécifique dont la quantité dudit fart sur un ski peut être contrôlée sans que cette mesure soit influencée par des paramètres telles que la durée du parcours ou la qualité de la neige. Ainsi, après l'application d'une couche de fart selon l'invention, à tout moment et quelle que soit la méthode employée pour appliquer ce fart, le préparateur peut déterminer avec précision, la quantité de fart présent sur la semelle. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'on mélange à un fart traditionnel de glisse ou de retenue, une substance réactive sensible à une excitation par une onde électromagnétique dont la longueur d'onde est supérieure à 3x10-4 mètres ce qui correspond notamment à la longueur d'onde d'une onde lumineuse. Cette substance réactive, que l'on appelle aussi marqueur, a la particularité d'émettre un rayonnement électromagnétique telle que de la lumière visible après avoir subi une excitation par une onde électromagnétique tel qu'un rayonnement ultraviolet. Pour une excitation donnée, l'intensité de la lumière visible mesurée est directement proportionnelle à la quantité de marqueur présent dans le fart, autrement dit directement proportionnelle à la quantité de fart sur la surface de glissement. Selon l'invention, la substance réactive sensible à l'excitation du rayonnement ultraviolet est préférablement de la fluorescéine. L'invention concerne également un dispositif de contrôle de la quantité d'un fart selon l'invention déposé sur une surface de glissement. Ce dispositif comporte notamment une source excitatrice capable d'émettre une onde électromagnétique et un capteur capable de mesurer l'intensité de l'onde électromagnétique émise par la substance réactive contenue dans le fart. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente un bloc diagramme d'un dispositif de contrôle de la quantité du fart suivant l'invention. La figure 2 représente la face avant d'un dispositif de contrôle suivant l'invention. La figure 3 représente d'un dispositif de contrôle selon la figure 1 placé sur la semelle d'un ski. Description de modes particuliers de réalisation. Le fart selon l'invention à la particularité d'avoir dans sa composition une quantité de substance réactive sensible à l'excitation d'une onde électromagnétique. Dans le mode de réalisation présentée, cette substance réactive (marqueur) est sensible à l'excitation par un rayonnement ultraviolet dont la longueur d'onde est comprise entre 30 et 300 nanomètres. Ce marqueur qui peut être mélangé à toutes sortes de fart est préférablement de la fluorescéine. La fluorescéine, matière colorante fluorescente, a notamment la particularité d'émettre de la lumière visible (domaine des radiations électromagnétiques dont les longueurs d'onde vont du rouge au violet) lorsqu'elle a été préalablement excitée par un rayonnement ultraviolet (phénomène de phosphorescence). Ce marqueur ajouté au fart se présente sous la forme fluorescéine acide en poudre. Les caractéristiques dudit marqueur lui donnent la particularité de se mélanger directement (sans ajout de solvant supplémentaire) et de façon uniforme au fart ou à tout autre dérivé pétrolifère utilisé dans la fabrication de colorant pour la paraffine. Le marqueur est faiblement concentré et est dosé dans une proportion qui ne nuit en rien aux caractéristiques intrinsèques du fart que ce soit des caractéristiques liées à la glisse ou la retenue. Dans le mode de réalisation présentée, lorsque le marqueur est mélangé à un fart dans lequel aucun colorant n'a été ajouté pour changer la couleur dudit fart (fart faiblement opaque), la concentration de fluorescéine présente dans le fart est comprise dans un intervalle de 0,05% à 1 % du poids total du fart. En outre, si le fart est coloré, son opacité a tendance à croître ce qui implique d'augmenter la concentration de fluorescéine pour compenser l'opacité du fart. Ce marqueur peut être mélangé aussi bien aux compositions des farts de glisse que des farts de retenue. De façon traditionnelle, les farts de glisse sont essentiellement constitués de paraffine naturelle ou de cire synthétique micro cristalline ayant par exemple un point de solidification compris dans l'intervalle de température suivant : quarante degrés à quatre vingt dix degrés Celsius. Sont ajoutés à ces constituants de base, des additifs tels que polytetrafluroétylène (PTFE) ou d'autres composés fluorés. Par ailleurs, certains farts de glisse sont essentiellement constitués de cire fluorée en poudre. Les farts de retenue sont constitués de résine naturelle ou synthétique, farts que l'on rencontre traditionnellement sous forme solide (poussette) ou sous forme semi-liquide (Klister). Le mélange du marqueur avec le fart se fait au moment de la fabrication du fart. Par exemple, lorsque la paraffine ou la cire synthétique chaude se trouve à l'état liquide dans la cuve de brassage, on ajoute la fluorescéine en poudre qui se mélange aisément au même titre que d'autres additifs traditionnels. Lorsque, en se refroidissant la paraffine liquide repasse en phase solide, le marqueur est uniformément réparti dans le fart. De manière connue en soit, la surface de glissement du ski est enduit du fart selon l'invention. Sachant que la densité de marqueur dans ledit fart est constante, l'intensité du rayonnement lumineux émis par ledit fart réparti sur la semelle et préalablement excité par une source de rayonnement ultraviolet, est directement proportionnelle à la quantité du fart présent sur la semelle. Sur la figure 1, on a représenté sous la forme d'un schéma synoptique l'ensemble des moyens techniques susceptibles d'être installés dans le dispositif de contrôle 1 de quantité de fart. Le dispositif de contrôle comporte un boîtier 2 dans lequel est placée une alimentation électrique 3 (pile ou batterie). L'alimentation électrique du dispositif est commandée par un bouton 20 marche/arrêt (ON/OFF). Le dispositif comprend en outre un afficheur 4, une source de lumière excitatrice 5 de type ultraviolet (UV) émettant un rayonnement de longueur d'onde comprise entre (30 et 300 nanomètres). Cette source de lumière UV est constituée selon le mode de réalisation présentée d'une diode électro-luminessante 6 qui projette un faisceau de lumière ultraviolette. Une surface réfléchissant 7 tel qu'un miroir peut être placé derrière la diode afin que le rayonnement ultraviolet soit directif et dirigé sur la surface du ski. Un capteur de lumière 9 capable de mesurer l'intensité de la lumière visible (domaine des radiations électromagnétiques dont les longueurs d'onde vont du rouge au violet) est placé à proximité de la source de lumière ultraviolette 5. La source de lumière ultraviolette excitatrice 5 et le capteur de lumière visible 9 présentent en commun un microcontrôleur 10 capable de traiter d'une part l'ensemble des informations en provenance du capteur de lumière 9 et d'autre part commander l'émission des rayonnements provenant de la source excitatrice 5. Le signal analogique continu enregistré par le capteur de lumière 9 est converti en données numériques au moyen d'un convertisseur analogique /digital ; les données numériques sont alors stockées, via le microcontrôleur 10, dans la mémoire 17. L'émission de la lumière ultraviolette et le lancement de la mesure de lumière visible sont commandés au moyen d'un bouton de commande 8. La phase d'excitation et la phase de mesure peuvent se faire simultanément car la longueur d'onde électromagnétique excitatrice n'est pas comprise dans la bande passante (en terme de longueur d'onde) du capteur de mesure 9. Ainsi le capteur de lumière 9 utilisé pour la mesure n'est donc pas perturbé par la lumière ultraviolette émise par la source excitatrice 5. Le capteur de lumière 9 et la source d'excitation 5 sont vus respectivement au travers d'une fenêtre de mesure 11 qui a la particularité d'avoir une ouverture de surface variable. Cette variation de surface de mesure permet de contrôler la quantité de fart sur une partie plus ou moins grande de la surface de glissement du ski. Au cours du déplacement de dispositif 1 sur la surface de glissement 12 du ski 15, le contact entre la fenêtre de mesure 11 et ladite surface est total. En effet, afin que les mesures ne soient pas perturbées par des ondes électromagnétiques externes comme, notamment la lumière du jour, un joint 13 est placé sur le contour périphérique de la fenêtre de mesure 11. Un moyen de mesure de position 14 est relié au microcontrôleur 10 ; il fournit à tout moment du contrôle la position du dispositif 1 ou sa distance parcourue le long de la surface de glissement du ski 12. Cette mesure est faite indépendamment de la vitesse de déplacement du dispositif 1. Ce moyen de mesure peut être notamment une roue codeuse 16 placée sous le boîtier 2 du dispositif 1. Cette roue est entraînée par frottement contre la surface de glissement 12 lorsque l'on déplace le dispositif 1 sur la dite surface. Chaque mesure de position sera enregistrée simultanément avec une valeur d'intensité lumineuse mesurée par le capteur 9. Ce couple de données enregistrées dans une mémoire 17 peut être comparé ultérieurement à de nouvelles données mesurées au cours d'une autre série de mesure. Ainsi on peut connaître pour une même position sur la surface de glissement 12, l'évolution de la quantité de fart présent. Sur la face avant 18 du dispositif 1 (face opposée à celle placée sur la surface de glissement 12), le dispositif comprend un clavier alphanumérique 19, permettant de rentrer des données telles que notamment la durée du trajet parcouru ou à parcourir entre deux séries de contrôle, le nom et le poids de skieur et la température ambiante. Ces données seront mémorisées dans la mémoire 17 du dispositif 1. Selon la présente invention, un procédé de calibrage et de contrôle est applicable pour augmenter la fiabilité et la reproductibilité des mesures réalisées. Le procédé de calibrage et de contrôle se déroule de la façon suivante : * Le préparateur farte une ou plusieurs paires de ski qui sont utilisées respectivement par un ou plusieurs skieurs et sur des parcours de mêmes ou différentes longueurs. * Le préparateur place ledit dispositif en mode paramétrage au moyen du bouton de commande 22, le préparateur va, pour chaque paire de ski, à l'aide du clavier 19, entrer un certain nombre de paramètres tels que notamment un numéro d'identification arbitraire pour chaque paire de ski ; chaque numéro étant associé au nom d'un skieur, à son poids et la distance qui va être parcourue. Tous ces paramètres sont stockés dans la mémoire 17 du dispositif 1. w Le préparateur effectue, pour chaque paire de ski, une mesure dite de calibrage de la quantité de fart présent après le premier fartage. Le lancement de la mesure se fait au moyen du bouton de commande 8. Le préparateur déplace alors le dispositif 1 sur la semelle du ski comme présenté figure 3. A travers la fenêtre 11 du dispositif 1, la source excitatrice de lumière UV 5 projette en continue un rayonnement ultraviolet sur la semelle, le marqueur contenu dans le fart est excité et émet à son tour de la lumière (visible). Pour chaque ski, est enregistré pour chaque position de la roue codeuse se déplaçant sur la surface de glissement, une mesure de l'intensité de la lumière visible émise par le marqueur contenu dans le fart. Ces mesures de calibrage fournissent des valeurs relatives étalon qui servent de référence pour des comparaisons avec des mesures effectuées ultérieurement. Le préparateur effectue, après le parcours sur le terrain de la distance prévue (enregistrée), une mesure dite de contrôle de la quantité de fart présent sur chaque paire de ski. Le préparateur, rappelle alors au moyen du clavier 19, le numéro d'identification du ski à contrôler et effectue une nouvelle série de mesures. Grâce au moyen de mesure de position 14, chaque nouvelle mesure de lumière visible enregistrée correspond respectivement à une valeur relative étalon associée à une position déterminée sur la surface de glissement. On peut alors comparer pour chaque ski, les valeurs relatives étalon à toutes les nouvelles mesures de quantité de lumière effectuées sur ce ski et en déduire, pour un endroit précis sur la semelle, l'usure du fart entre deux contrôles. Un bouton 23 permet l'annulation des valeurs enregistrées (RAZ) pour un ski identifié sous un numéro donné. Cette estimation de la quantité de fart présent sur une surface peut être faite d'une façon relative en comparant entre elles plusieurs mesures faites à différents moments (comme décrit ci-dessus). L'estimation peut aussi être faite d'une façon absolue si on fixe de manière arbitraire une valeur d'intensité de lumière correspondante à la quantité de fart donnée pour une préparation optimale de la surface de glissement. On peut en effet imaginer que le fabricant du fart fixe que l'épaisseur de fart optimisée pour la meilleure glisse obtenue avec ce fart, corresponde à une valeur d'intensité déterminée, dite valeur absolue étalon. Des mesures de quantité de fart donnant une intensité supérieure à la valeur absolue étalon indiqueraient qu'il y a trop de fart sur la surface de glissement et inversement des mesures donnant moins d'intensité que la valeur étalon absolue indiquerait qu'il faut ajouter du fart sur la semelle. Selon une variante de réalisation, le dispositif possède un port de connexion informatique 21 pour une liaison avec un micro ordinateur ou outil informatique (non représenté). Les données enregistrées dans la mémoire 17 du dispositif 1 peuvent alors être transmises sur le micro ordinateur afin d'être analysées. Selon une variante de réalisation, l'onde électromagnétique émise par la source excitatrice 5 a la même longueur d'onde que celle de l'onde émise par la substance réactive excitée et mesurée par le capteur 9. L'excitation et la mesure se font alors de façon différée. Selon une autre variante de réalisation, l'émission du rayonnement d'excitation est réalisé de façon intermittente. Ainsi la présente invention est particulièrement destinée, à une personne qui, après avoir appliqué le fart selon l'invention et possédant le dispositif de contrôle, veut notamment connaître à tout moment, l'usure du fart après une utilisation du ski, la pénétration du fart en fonction de la structure de la surface de glissement. Revendications 1. Fart de glisse ou de retenue applicable sur une surface de glissement (semelle) de tout type d'objet destiné à la glisse sur neige, fart comprenant essentiellement de la cire fluorée ou de la paraffine naturelle ou de la cire synthétique micro cristalline pour les farts de glisse et comprenant essentiellement de la résine naturelle ou synthétique pour les farts de retenue caractérisé en ce qu'il comporte une substance réactive sensible à une excitation par une onde électromagnétique dont la longueur d'onde est supérieure à 3x10-4 mètres. 2. Fart selon la revendication 1 caractérisé en ce que la substance réactive est sensible à une excitation par un rayonnement ultraviolet. 3. Fart selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que la substance réactive sensible aux ultraviolets est de la fluorescéine. 4. Fart selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce la concentration de fluorescéine présente dans le fart est comprise dans un intervalle de 0,05% à 1 % du poids total du fart. 5. Dispositif de contrôle de la quantité du fart déposé sur une surface de glissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mémorisation (17), un microcontrôleur commandant simultanément une source d'excitation (5) et un capteur de lumière (9), la source d'excitation (5) émettant des ondes électromagnétiques, le capteur de lumière (9) mesurant l'intensité de lumière rayonnée par le fart préalablement excité. 6. Dispositif de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source d'excitation (5) émet un rayonnement ultraviolet. 7. Dispositif de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce le capteur de lumière (9) est sensible à la lumière visible dont les longueurs d'onde du domaine des radiations électromagnétiques vont du rouge au violet. 8. Dispositif de contrôle selon les revendications 5 à 7 caractérisé en ce qu'il possède un moyen de mesure de position (14), relié au microcontrôleur (10), capable de fournir à tout moment la position du dispositif (1) le long de la surface de glissement (12). 9. Dispositif de contrôle selon la revendication 8 caractérisé que le moyen de mesure de position comprend une roue codeuse (16) entraînée par frottement contre la surface de glissement (12), cette mesure de position est faite indépendamment de la vitesse de déplacement du dispositif (1).