Brevet FR2863901A1 — publié le 20050624

PLANCHE DE GLISSE SUR NEIGE À RENFORT INTERNE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION L'invention se rapporte à une planche de glisse sur neige comprenant une nouvelle structure intégrant un ou plusieurs renforts internes. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une planche de glisse par injection de matériaux constituant le noyau de remplissage avec au moins un renfort interne. Les planches de glisse possèdent un noyau qui est réalisé soit en préélément, soit à partir d'opérations d'injection pendant lesquelles des composants chimiques sont introduits dans un moule et réagissent de manière à s'expanser pour former le noyau in situ et de moulage. Dans une planche de glisse de type cap ou coque, c'est-à-dire sans éléments de renforcement latéraux formant tout ou partie des chants, cette expansion a lieu dans le volume défini entre deux couches, un ensemble supérieur et un ensemble inférieur formant respectivement la couche supérieure de protection de la planche et les faces latérales et la semelle de glisse. Lors de l'injection, et de l'expansion qui s'ensuit, ces différents éléments sont plaqués contre le fond et le couvercle du moule. Du fait également de l'expansion, les composants constituant le noyau en phase d'expansion repousse vers l'extérieur tous les éléments contenus dans le volume qu'il remplit. Cette poussée a lieu dans la mesure où ces éléments présentent une surface portante venant s'opposer à la poussée des composants en phase d'expansion. Tous les renforts sensiblement plans connus à ce jour sont généralement disposés soit au contact de la couche formant la semelle soit de la couche supérieure de protection, éventuellement avec l'interposition d'autres renforts spécifiques. Pour assurer un bon positionnement du renfort au cours de l'opération d'injection, ce dernier est généralement collé préalablement sur la couche extérieure au contact de laquelle elle vient, ce qui évite le déplacement de ce renfort lors du mouvement de la mousse de polyuréthanne. Les propriétés mécaniques des skis injectés sont directement liées à la nature des renforts internes qui présentent généralement une forte rigidité. Ces renforts étant rigides, ce type de structure ne permet pas de réaliser simplement des planches de glisse comportant des reliefs importants sur la surface supérieure. Ce type de renfort est généralement réalisé soit en métal, soit à base de matériaux fibreux, et notamment par 2863901 2 des stratifiés qui peuvent être à base de fibres de verre. Le choix des matériaux, ainsi que les dimensions du ou des renforts et leur positionnement au sein du noyau, sont prépondérants pour obtenir les caractéristiques mécaniques voulues. Etat de la technique On connaît d'après le document EP- 0.224.777 un renfort pour une planche de glisse, présentant une forme de caisson parallélépipédique intégré dans une mousse en matière plastique. Ce renfort est réalisé par enroulement ou par tressage de deux brins imprégnés de résine, puis polymérisés. Ceci donne une structure tubulaire ajourée qui peut être placée dans un moule d'injection de noyau de la planche de glisse. Ce type de renfort va modifier les performances du ski en terme de flexion longitudinale et de torsion. On connaît également d'après le document FR- 2.679.780 une structure de planche de glisse intégrant au sein du noyau de remplissage un renfort interne. Ce renfort est constitué par un tube à réseau maillé avec des dimensions prédéfinies. Pour ces deux exemples, du fait des sections continuellement variables le long d'une planche de glisse, c'est-à-dire minces et larges dans les extrémités, spatule et talon, et plutôt épaisses et étroites dans la zone patin, ces renforts ne permettent pas une maîtrise suffisante de leur positionnement par rapport à la fibre neutre. Ces renforts contribuent uniquement de manière passive et aléatoire aux caractéristiques mécaniques de la planche de glisse. Exposé de l'invention Un problème principal que se propose de résoudre l'invention consiste à prévoir pour une planche de glisse sur neige un ou plusieurs éléments du type renforts permettant de régler les raideurs de la planche de glisse sur neige, de manière indépendante de l'épaisseur. Un deuxième problème est de fournir un procédé de fabrication d'une planche de glisse, dans lequel un ou plusieurs renforts internes peuvent être positionnés de façon précise à l'intérieur de la cavité recevant la mousse expansible, sans être soumis à des déplacements de façon aléatoire à l'intérieur de cette cavité. Un troisième problème est de positionner un renfort dans une planche de glisse, afin de permettre un certain nombre de variations pour adapter les caractéristiques de raideur en flexion et en torsion, de résistances mécaniques et pour maîtriser les phénomènes vibratoires de la 2863901 3 planche en fonction des performances prédéterminées. Un quatrième problème est de mettre en oeuvre un procédé pour réaliser une structure de planche de glisse qui soit simple et peu coûteux. Ce ou ces renforts sont prévus pour une planche de glisse de type cap ou coque, c'est-à-dire pour une planche qui comporte un élément supérieur définissant la surface supérieure et les faces latérales de la planche et prenant appui sur un ensemble inférieur comprenant la semelle de glisse bordée par les deux carres. L'invention concerne donc une planche de glisse sur neige, de type cap ou coque, 10 comprenant: un ensemble inférieur avec une semelle de glisse bordée par deux carres latérales métalliques, - un élément supérieur de protection et de décoration, en appui sur chacun de ses bords sur l'ensemble inférieur, - au moins un renfort interne, prenant appui sur au moins une partie de chacun de ses bords sur les carres bordant l'ensemble inférieur, et - un noyau de remplissage. Conformément à un aspect de la présente invention, le ou les renforts internes 20 présentent: - une largeur développée, pour chaque section transversale, supérieure à la largeur de l'ensemble inférieur; une élasticité transversale permettant à ce ou ces renforts internes d'être maintenus en s'arc- boutant entre les chants du moule; et - des zones de passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage. Autrement dit, avant son positionnement dans le moule d'injection, le renfort est plat et il présente des dimensions transversales supérieures à celles de la planche de glisse. En le positionnant dans le moule, le renfort va se tendre en s'arc-boutant. De par sa forme arc-boutée et son élasticité, le renfort interne va se tenir accroché entre les parois verticales du moule. Dès la fermeture du moule d'injection-moulage, le renfort interne va présenter des rebords coincés entre l'ensemble inférieur et l'élément supérieur. Entre ses deux rebords, il va présenter une forme transversale bombée partant 2863901 4 d'un premier rebord, remontant vers la face inférieure de l'élément supérieur de protection et de décoration, puis redescendant vers le deuxième rebord. Malgré leur souplesse, le ou les renforts présentent néanmoins une rigidité suffisante pour assurer leur fonction de renforcement à l'intérieur du noyau. Le renfort présente des zones de passage des éléments constitutifs de la mousse de remplissage. Au cours de l'expansion de cette mousse, le renfort va conserver sa position en permettant à la mousse de passer au- dessus et en dessous pour la zone centrale. Il sera ainsi situé complètement à l'intérieur du noyau. La planche va pouvoir présenter des raideurs très différentes selon le type, les dimensions, et le positionnement du ou des renforts. On notera également que l'élément supérieur de décoration et de protection est constitué lui-même par plusieurs feuilles ou par une couche unique dans le cas d'une planche de glisse plus élémentaire et ainsi peu coûteuse. Le ou les renforts internes peuvent présenter une forme transversale curviligne à l'intérieur du noyau de remplissage. Le ou les renforts internes peuvent présenter, soit une zone d'insertion latérale ou de pincement continue située entre chacune des deux carres latérales métalliques et l'élément supérieur de protection et de décoration, soit une zone de pincement interrompue pour laisser des zones de passage du ou des matériaux constitutifs du noyau, c'est à dire de la mousse. La largeur développée du ou des renforts internes, pour chaque section transversale, peut être calculée en fonction de la hauteur prédéfinie d'arc-boutant du ou des renforts internes. De préférence, la largeur développée du ou des renforts internes peut être définie par la formule: 2 2 d = 4a b arctan ab a 4a2 b2 où a est la hauteur de l'arcboutant et b est la largeur de l'ensemble 25 inférieur. Cette formule est celle qui permet de calculer la longueur développée d'un arc de cercle en fonction de la flèche et de la corde. Dans une première variante de réalisation, la hauteur de l'arc-boutant peut être définie de façon à ce que l'espace entre le renfort et l'élément supérieur de protection et de décoration est constant selon le plan vertical longitudinal de la planche. Dans une deuxième variante de réalisation, la hauteur de l'arc-boutant peut être définie, de façon à ce que l'espace entre le renfort et l'élément supérieur de protection et de décoration soit variable selon le plan vertical longitudinal de la planche. 2863901 5 Au lieu d'avoir un bord continu, le ou les renforts internes peuvent présenter plusieurs échancrures latérales, chacune étant située entre deux zones d'insertion latérales, destinées à favoriser un passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage. De manière favorable, les zones de passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage peuvent être sous la forme de plusieurs orifices, destinés à favoriser un passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage. Dans un premier exemple de réalisation, le ou les renforts internes peuvent être à base d'un matériau stratifié fibreux. Dans un deuxième exemple de réalisation, le ou les renforts internes peuvent être métalliques. Conformément à un deuxième aspect de la présente invention, un procédé de fabrication d'une planche de glisse sur neige, est caractérisé en ce qu'il comprend notamment les étapes consistant à : - positionner une semelle de glisse dans un fond de moule; border la semelle de glisse par deux carres latérales métalliques; - positionner sur les deux carres latérales métalliques au moins un renfort interne, présentant une largeur développée transversale supérieure à la largeur transversale du fond du moule, en l'arc-boutant transversalement contre les chants du 20 moule, de façon à le mettre en tension; - placer au-dessus du ou des renforts internes un élément supérieur de protection et de décoration; - fermer le fond de moule avec un couvercle, de façon à ce que le couvercle vienne pincer les bords du ou des renforts internes et de l'élément supérieur de 25 protection et de décoration; et injecter le ou les matériaux constitutifs du noyau de remplissage. Description sommaire des figures L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes 30 caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: - la Figure 1 représente une vue du dessous d'une planche de glisse sur neige; 2863901 6 - la Figure 2 représente une vue du dessus d'un renfort interne selon l'invention, visible en étant superposé à un ensemble inférieur de la planche selon la Figure 1; les Figures 3A, 3B et 3C représentent des vues en coupe transversales, respectivement en spatule, au patin et au talon, d'une planche selon une première variante de réalisation; les Figures 4A, 4B et 4C représentent des vues en coupe transversales, respectivement en spatule, au patin et au talon, d'une planche selon une deuxième variante de réalisation; et la Figure 5 représente une vue en coupe transversale d'un moule d'injection, en cours de fermeture et avec les éléments constitutifs de la planche positionnés. Description détaillée de l'invention Comme le représente la Figure 1, une planche de glisse sur neige de type classique, telle qu'un ski alpin (1) comprend une zone avant avec une spatule (2), une zone arrière avec un relevé de talon (3), une zone centrale appelée zone de patin (4). Le ski de type ski cap (1) est formé par un ensemble inférieur (6), comprenant une semelle de glisse (7) délimitée de part et d'autre par les deux carres latérales (8). Le ski (1) comprend également un élément supérieur de protection et de décoration (9). L'ensemble inférieur (6) reste sensiblement plat dans la majeure partie du ski (1). Le ski (1) présente une structure interne formée par un noyau de remplissage (11). Un renfort (12) va être noyé à l'intérieur du matériau constitutif du noyau (11), ici une mousse de polyuréthanne injectée. Dans les Figures, un seul renfort interne (12) a été représenté et les éventuels renforts associés à l'élément supérieur de protection et de décoration (9) ont été omis dans les dessins, afin d'en faciliter la compréhension. L'invention couvre ainsi les cas où un renfort supérieur est associé à la surface supérieure. Il peut s'agir d'un renfort limité à la face supérieure du ski (1), auquel cas on parle de ski cap . Mais ce renfort peut également se prolonger latéralement le long des faces latérales jusqu'à l'ensemble inférieur (6), auquel cas on parle de ski coque . Conformément à l'invention, et comme le montre la Figure 2, le renfort (12) va présenter des largeurs supérieures à celles de l'ensemble inférieur (6), représenté en pointillés. Le renfort (12) étant posé à plat et sans contraintes, sa largeur développée (dl) en spatule (2) est supérieure à la largeur (b1) de l'ensemble inférieur (6). Sa largeur développée (d2) au patin (4) est supérieure à la largeur (b2) de l'ensemble inférieur (6). Sa largeur développée (d3) au talon (3) est supérieure à la largeur (b3) de l'ensemble 2863901 7 inférieur (6). Les largeurs (d1, d2 et d3) sont mesurées perpendiculairement à l'axe longitudinal médian de l'ensemble inférieur (6) et du ski (1). Comme le montrent les Figures 3 et 4, dans ce ski cap (1), les bords latéraux du renfort (12) sont coincés entre l'ensemble inférieur (6) et plus particulièrement entre les 5 carres (8) et l'élément supérieur de protection et de décoration (9). Lorsque le renfort (12) est placé dans le moule, il va être contraint et se conformer de manière à ne pas dépasser les largeurs (b1, b2 et b3) prévues initialement pour l'ensemble inférieur (6) et pour le ski (1). Le renfort (12) va de ce fait adopter une forme arc-boutée. En découpant volontairement le renfort (12) avec ses côtes plus larges, et notamment ses largeurs (d1, d2 et d3), le fabricant va pouvoir réaliser différents types de skis (1). Ces différents skis (1) présentent différentes raideurs, qui sont variables en fonction du matériau et de la largeur (d1, d2 et d3) du renfort (12). Ces deux paramètres déterminent la raideur, la résistance à la rupture et les qualités vibratoires du ski (1), qui sont variables en fonction de la forme et du positionnement du renfort (12) à l'intérieur du noyau (11). Dans une première variante de réalisation (voir Figures 3A, 3B et 3C), le renfort (12) présente son point haut à une distance constante (e) de la surface supérieure de l'élément supérieur de protection et de décoration (9), quel que soit l'endroit où la mesure est faite, spatule (2) (voir Figure 3A), patin (4) (voir Figure 3B) ou talon (3) (voir Figure 3C). La distance (e) entre tous les points du renfort rigide interne (12) situés dans le plan longitudinal médian du ski (1) et tous les points verticaux correspondants de l'élément supérieur de protection et de décoration (9) situés dans le plan longitudinal médian de la planche est constante. La hauteur (al), déterminée par rapport à l'ensemble inférieur (6) en spatule (2), additionnée à la distance (e) va donner la hauteur totale (h1) du ski (1). La hauteur (a2), déterminée par rapport à l'ensemble inférieur (6) au patin (4), additionnée à la distance (e) va donner la hauteur totale (h2) du ski (1). La hauteur (a3), déterminée par rapport à l'ensemble inférieur (6) au talon (3), additionnée à la distance (e) va donner la hauteur totale (h3) du ski (1). Pour un renfort (12) présentant une section sensiblement en arc de cercle, la largeur développée (d1, d2 et d3) va être définie par la formule suivante: d= 4a2 -b2 arctan[ab a 4a2 b2 2863901 8 où (a) est la hauteur de l'arc de cercle formé par le renfort (12) et (b) est la largeur de l'ensemble inférieur (6). Dans une deuxième variante (voir Figures 4A, 4B et 4C) le renfort (12) présente son point haut à une distance variable (el, e2 et e3) de la surface supérieure de l'élément supérieur de protection et de décoration (9), quel que soit l'endroit où la mesure est faite, spatule (2) (voir Figure 4A), patin (4) (voir Figure 4B) ou talon (3) (voir Figure 4C). La distance (e1, e2 et e3) entre tous les points du renfort rigide interne (12) situés dans le plan longitudinal médian du ski (1) et tous les points verticaux correspondants de l'élément supérieur de protection et de décoration (9) situés dans le plan longitudinal médian de la planche est variable. La hauteur (al), déterminée par rapport à l'ensemble inférieur (6) en spatule (2), additionnée à la distance (el) va donner la hauteur totale (hi) du ski (1). La hauteur (a2), déterminée par rapport à l'ensemble inférieur (6) au patin (4), additionnée à la distance (e2) va donner la hauteur totale (h2) du ski (1). La hauteur (a3), déterminée par rapport à l'ensemble inférieur (6) au talon (3), additionnée à la distance (e3) va donner la hauteur totale (h3) du ski (1). Plus le renfort (12) est proche de la fibre neutre du ski (1), moins le ski (1) est raide, et a contrario, plus le renfort est éloigné de la fibre neutre du ski (1), plus le ski (1) est raide. A titre d'exemple de réalisation, la distance (e) varie entre 1 mm et 6 mm. Un procédé de fabrication du ski (1) comprend plusieurs étapes, dans lesquelles on place tout d'abord dans le fond (13) du moule (14), les carres (8) et la semelle de glisse (7). On pose un renfort inférieur (16) à plat sur la semelle de glisse (7). Puis, on place le renfort supérieur (12) au-dessus des éléments (7 et 8) cités ci-dessus, en le mettant sous contrainte. Le renfort (12) repose sur les carres (8). Le renfort (12) est au préalable découpé selon les largeurs développées envisagées ci-dessus. Afin de permettre le passage des composants chimiques générant la mousse de polyuréthanne en expansion, le renfort (12) présente des ouvertures (17). Le renfort (12) forme un pont en s'arcboutant et est maintenu sous tension par les chants (18) du fond (13) du moule (14). Au dessus de ce montage, on place ensuite l'élément supérieur de protection et de décoration (9). Enfin, on ferme le couvercle (19) du moule (14), en veillant à ce que sa partie de base emprisonne le rebord de l'élément supérieur de protection et de décoration (9) et le rebord du renfort (12). 2863901 9 On procède à l'injection. Après démoulage, les excédents de renfort (12) et d'élément supérieur de protection et de décoration (9) au niveau des rebords latéraux sont usinés pour aboutir au ski fini (1). Avec l'invention, ces renforts (12) ne sont plus collés sur la face inférieure de l'élément supérieur de protection et de décoration (9). Les formes concaves et convexes à la surface supérieure du ski (1) sont facilement obtenues. Aucun collage n'est nécessaire, ce qui donne un procédé de fabrication simplifié et moins coûteux. La largeur développée du renfort (12) est déterminée par la raideur souhaitée pour le ski (1). Dans les modes de réalisation des Figures 3A, 3B, 3C, 4A, 4B et 4C, la surface de l'élément supérieur de décoration et de protection (9) est sensiblement plane. Dans la réalisation visible en Figure 5, on notera que le couvercle (19) du moule (14) présente des cavités (21), permettant d'obtenir un ski (1) avec des reliefs à la surface de l'élément supérieur de décoration et de protection (9). La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications. Le nombre et la forme des renforts (12) peuvent être très variables. REVENDICATIONS 1. Planche de glisse sur neige, de type cap ou coque, comprenant: un ensemble inférieur (6) avec une semelle de glisse (7) bordée par deux carres latérales métalliques (8), un élément supérieur de protection et de décoration (9), en appui sur chacun de ses bords sur l'ensemble inférieur (6), au moins un renfort interne (12), prenant appui sur au moins une partie de chacun de ses bords sur les carres (8) bordant l'ensemble inférieur (6), et un noyau de remplissage (11), caractérisée en ce que le ou les renforts internes (12) présentent: une largeur développée (di, d2, d3), pour chaque section transversale, supérieure à la largeur (bl, b2, b3) de l'ensemble inférieur (6) ; - une élasticité transversale permettant à ce ou ces renforts internes (12) d'être maintenus en s'arc-boutant entre les chants (18) du moule (14) ; et - des zones de passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage (11). 2. Planche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les renforts internes (12) présentent une forme transversale curviligne à l'intérieur du noyau de remplissage (11) 3. Planche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le ou les renforts internes (12) présentent, soit une zone d'insertion latérale ou de pincement continue située entre chacune des deux carres latérales métalliques (8) et l'élément supérieur de protection et de décoration (9), soit une zone de pincement interrompue pour laisser des zones de passage du ou des matériaux constitutifs du noyau (11). 4. Planche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur développée (dl, d2, d3) du ou des renforts internes (12), pour chaque section transversale, est calculée en fonction de la hauteur (al, a2, a3) prédéfinie d'arc-boutant du ou des renforts internes (12). 2863901 11 5. Planche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la largeur développée (di, d2, d3) du ou des renforts internes (12) est définie par la formule: 2 2 d= 4a b arctan ab a 4a2 b2 où (a) est la hauteur du renfort en arc-boutant (12) et (b) est la largeur de l'ensemble inférieur (6). 6. Planche selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la hauteur (al, a2, a3) de l'arc-boutant est définie de façon à ce que l'espace (e) entre le renfort (12) et l'élément supérieur de protection et de décoration (9) est constant selon le plan vertical longitudinal de la planche (1). 7. Planche selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la hauteur (al, a2, a3) de l'arc-boutant est définie de façon à ce que l'espace (el, e2, e3) entre le renfort (12) et l'élément supérieur de protection et de décoration (9) est variable selon l'axe longitudinal de la planche (1). 8. Planche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou les renforts internes (12) présentent plusieurs échancrures latérales, chacune étant située entre deux zones d'insertion latérales, destinées à favoriser un passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage (11). 9. Planche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les zones de passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage (11) sont sous la forme de plusieurs orifices (17), destinés à favoriser un passage du ou des matériaux constitutifs du noyau de remplissage (11). 10. Planche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou les renforts internes (12) sont à base d'un matériau stratifié fibreux. 11. Planche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou les renforts internes (12) sont métalliques. 2863901 12 12. Procédé de fabrication d'une planche de glisse sur neige (1), caractérisé en ce qu'il comprend notamment les étapes consistant à : - positionner une semelle de glisse (7) dans un fond (13) de moule (14) ; border la semelle de glisse (7) par deux carres latérales métalliques (8) ; positionner sur les deux carres latérales métalliques (8) au moins un renfort interne (12), présentant une largeur développée transversale (dl, d2, d3) supérieure à la largeur transversale du fond (13) du moule (14), en l'arc-boutant transversalement contre les chants (18) du moule (14), de façon à le mettre en tension; - placer au-dessus du ou des renforts internes (12) un élément supérieur de protection et de décoration (9) ; fermer le fond (13) de moule (14) avec un couvercle (19), de façon à ce que le couvercle (19) vienne pincer les bords du ou des renforts internes (12) et de l'élément supérieur de protection et de décoration (9) ; et injecter le ou les matériaux constitutifs du noyau de remplissage (11). Déposant SKIS DYNASTAR Mandataire Cabinet LAURENT & CHARRAS