Brevet FR2972362A1 — publié le 20120914

Dispositif et outil d'affûtage latéral des carres d'un ski Domaine technique de l'invention 10 L'invention est relative à un dispositif et outil d'affûtage latéral des carres de ski, du type simple face ou double face. L'outil peut être soit une meule boisseau, soit un disque à lamelles abrasives. Etat de la technique Le document EP 1438994 décrit un mécanisme d'affûtage latéral double équipé d'un dispositif de réglage de l'angle des moteurs. Le document EP 20020450019 décrit un montage de meule boisseau flottant librement le long de la ligne de carre, afin que deux arêtes opposées de la meule soient toujours en contact avec la carre, et un réglage de l'angle de la meule dans un plan perpendiculaire. Les documents EP 19970930253 et WO 2005072909 décrivent différents mécanismes d'entraînement, de réglages, et de positionnement de meules à boisseau pour les carres latérales et inférieures des skis, du type simple ou double face , ou quatre faces par pivotement de la meule boisseau. 15 20 25 On connaît un autre dispositif d'affûtage des carres de ski qui met en oeuvre des disques à lamelles abrasives, le disque présentant une face plane et orientée avec un angle, de telle sorte que le contact carre/outil s'effectue sur une seule arête du disque, afin de concentrer les étincelles d'affûtage. Dans toutes ces applications, le disque abrasif ou la meule ont la forme caractéristique de boisseau. Avec une face abrasive plane, et un anneau abrasif suffisamment mince (de l'ordre de 10mm de large) pour que la carre traverse totalement et ne provoque pas « d'escalier » sur la l'anneau abrasif. Les mécanismes associés au profil de la meule boisseau, présentent les inconvénients suivants : Dans les documents cités précédemment, la meule boisseau est toujours alignée le long de la carre du ski. Les skis étant de profil parabolique, avec un rayon de 11m à 16m selon les modèles, il s'en suit naturellement que la meule usine la carre simultanément en deux points de contact, une arête de la meule « remontant « le fil d'affûtage vers le haut, le seconde arête « descendant « le fil d'affûtage vers le bas. Mais cette caractéristique n'est pas régulière, car le un profil avec rayon de courbure régulier se traduit par un contact maxi aux extrémités, et minimum, voir nul au centre du ski, puisqu'il y a inversion de la courbure au centre du ski. Traduit en affûtage, et à pression constante, ce qui est le cas dans toutes ces applications, la meule aura plus d'agressivité en spatule et talon, la ou elle offre deux points de contacts réduits pour la même pression d'application, contrairement au centre du ski, ou le contact meule /carre augmente progressivement. La force d'appui diminuant se traduira par un affûtage moins efficace. En résumé, la force d'affûtage est en variation permanente, qui se traduira après de multiples passages par une usure irrégulière des carres, avec prédominance de l'usure en spatule et talon des skis. Un autre inconvénient est que c'est justement en spatule et talon que les carres de skis doivent être le moins affûtées, voir totalement désaffilées dans le cas des skis de loisir, et la partie centrale (talon) le plus affûtée, car c'est cette partie qui transmet l'appui du skieur. Le processus d'affûtage fonctionne donc à l'inverse de ce qui serait souhaitable. Un troisième inconvénient de ce dispositif est que les carres sont usinées avec des striures visibles et croisées, mais de manière irrégulière le long du ski, car le mouvement d'avance du ski combiné avec l'auto-alignement forcement très souple de la meule boisseau, n'assure pas une parfaite répartition du contact des deux flancs de la meule le long de la carre. Ce phénomène est également lié à l'effet « engageant « en spatule, et « dégageant « en talon. Si ces stries ne sont pas forcément nuisibles à l'aiguisage de l'arête de carre, elles sont inesthétiques, alors que le ski neuf présente toujours des carres sans traces d'usinage, à l'aspect chromé, ce qui devrait tenir lieu de référence. Le dispositif connu avec un mécanisme associé à un disque à lamelles abrasives, présente des améliorations concernant la finition de l'affûtage, sans rayures apparentes. Le procédé est plus rapide grâce à la nature de l'outil, et la vitesse de rotation de l'outil de l'ordre de 5500 à 8000t/mn, contre 1500t/mn environ pour la meule boisseau. Le disque abrasif à lamelles se présente avec une face plane, et des lamelles disposées en pétale sur un anneau extérieur de l'ordre de 10mm de large, afin que la carre du ski échappe sous l'abrasif pour éviter une usure en escalier de l'anneau abrasif du disque. Cette configuration en anneau, est la même pour la meule boisseau. Le disque, ou les deux disques, s'il s'agit d'un dispositif double, sont disposés avec un angle fixe, de l'ordre de 4 degrés, par rapport à l'avance du ski, afin que le contact disque/carre s'effectue sur une seule arête du disque, et non pas sur deux, afin de corriger les problèmes cités précédemment avec la meule boisseau. Le but est d'éviter ce double contact pour les raisons évoquées précédemment, et concentrer les étincelles d'affûtage dans la même direction, pour en faciliter la canalisation. Mais un autre inconvénient lié à ce procédé est le suivant : La permanence du contact de la carre avec une arête vive du disque, provoque assez rapidement une usure locale de celui ci, se traduisant par une arête arrondie et donc un profil de carre arrondie, préjudiciable à une bonne tenue du ski sur neige dure. La qualité géométrique du disque est ainsi très affectée par ce problème. Le disque abrasif à lamelles ne présente pas la même rigidité qu'une meule, s'use plus rapidement, et il convient donc de ne pas travailler dans une zone souple du disque pour ne pas accélérer ce phénomène. 5 Un autre inconvénient est lié au concept même des disques à lamelles abrasifs, qui sont constitués d'une superposition de lamelles d'abrasifs collées en pétale sur l'anneau extérieur du disque, par exemple généralement 120 lamelles pour un disque de diamètre 180mm. L'espacement moyen entre chaque lamelle est de 3 à 4mm, et comme chaque lamelle mesure environ 20mm de large, on a donc une superposition souple de cinq lamelles environ, et cette souplesse de l'abrasif crée un effet de vague lorsque la carre est en contact avec le disque, puisque celui ci tourne très vite (6000 t/mn environ). Cette configuration des disques à lamelles rend aléatoire un travail de précision, tant en planéité longitudinale, à cause de l'effet de vague, qu'en finesse d'aiguisage, à cause de l'usure des lamelles qui ne sera pas régulière. En résumé, les outils d'affûtage actuels, et les dispositifs les mettant en ceuvre présentent des inconvénients, que la présente invention se propose de corriger. Objet de l'invention Un premier objet de l'invention est de concevoir un outil d'affûtage des carres de ski en forme de disque boisseau, mais dont la face abrasive sera inclinée de 25 l'ordre de 6 à 10 degré, de préférence proche de 8 degrés, l'outil ayant ainsi une forme d'assiette. Cet outil peut aussi bien une meule, par exemple constituée de grains céramiques, ou un disque à lamelles abrasives de zirconium, ou céramique également.20 Un deuxième objet de l'invention est de proposer le montage de l'outil ainsi configuré sur un chariot moteur lui-même incliné dans un plan vertical de 6 à 10 degré, de préférence proche de 8 degrés, de telle sorte que la face abrasive de l'outil soit verticale, lorsque le ski est positionné horizontalement. Dans ces conditions, la carre est affûtée à 90 degrés. Cette disposition du disque par rapport à la carre permet à celle-ci de n'avoir qu'une ligne de contact verticale avec l'outil, et non pas un point, ni deux zones de contact aléatoires. En effet, grâce à cette disposition combinée, la forme parabolique du ski avec un rayon minimum de 11 m environ, permet à celui-ci d'échapper au disque, sauf sur la seule zone de contact centrale désirée. 15 L'affûtage des carres avec un angle négatif de 0,5 à 3 degrés, s'effectuera en réglant l'angle du chariot moteur en conséquence, par exemple 8,5 à 11 degrés au lieu de 8. Un troisième objet de l'invention est de profiter de l'inclinaison du moteur, vers 20 le haut par rapport à un plan horizontal, pour que cette inclinaison se traduise par une force constante d'application de l'affûtage, grâce à la résultante horizontale du poids du moteur et de ses accessoires. En effet, la force nécessaire à l'affûtage est faible, mais comprise entre 0,5 et 25 1,5 kg, ce qui est compatible avec le perfectionnement, et élimine donc la nécessité d'établir une force constante, par exemple avec un contrepoids. 10 La meule, tout comme le disque à lamelles, devront donc être l'objet d'une fabrication spéciale, mais les fabricants sont tout à fait capables de proposer des outils spécifiques et adaptés. II existe déjà des meules boisseau ayant un profil d'assiette, mais dont le profil correspond généralement à l'objet à rectifier. II existe également des disques à lamelles avec ce même profil, dont les lamelles ne sont pas planes, mais creuses, et le disque est semi-souple. Les applications de ces disques sont exclusivement le polissage manuel des métaux, et le profil des lamelles tout comme la souplesse du support permet d'accéder à des surfaces convexes ou concaves, ou angulaires. L'application visée par l'invention est totalement différente, et exige que la surface de contact du disque abrasif soit au contraire rigide, ce qui exclut une superposition de lamelles abrasives. Le disque à lamelles abrasives superposées en pétales, sera donc avantageusement remplacé par un disque constitué d'une couronne, en matériau rigide, du type aluminium ou plastique dur. L'utilisation d'une couronne à la place d'un disque a pour effet de réduire la flexibilité du disque ou de la meule, et d'en réduire également le coût s'agissant d'un consommable. 25 Ladite couronne sera revêtue d'un seul anneau en toile abrasive collée, et découpée comme indiqué par la suite, les découpes ayant pour rôle grâce à la vitesse de rotation élevée, de créer un courant d'air propice au refroidissement de la carre , d'améliorer l'effet de coupe, chaque découpe agissant comme les dents d'un couteau, et d'éviter l'encrassement de l'abrasif. En outre, la faible 2972362 s épaisseur de l'abrasif, limité à une seule épaisseur au lieu de cinq environ, et collé sur un plateau rigide, annulera l'effet de « vagues » et donc améliorera la précision de l'affûtage, c'est-à-dire la planéité longitudinale de la surface affûtée, et la finesse d'aiguisage de l'arête. Une autre conséquence de l'invention est que le ski ne sera pas positionné sous la partie inférieure de l'anneau abrasif de la meule ou du disque pour traverser cet anneau, puisque au contraire, il est en contact avec la ligne tangente du disque abrasif. 10 Il serait alors à craindre que la carre finisse par « creuser un sillon » si elle devait défiler au même endroit de la meule ou du disque. Ce phénomène ne se produira pas grâce à la configuration du ski, qui en position de repos est naturellement cambré, avec une flèche au centre variable 15 de 10 à 20mm, suivant le modèle de ski et son degré de vétusté. D'autre part, l'inclinaison du moteur se traduit par une course verticale de l'outil entre la position fermé et ouvert, correspondant au profil parabolique du ski. La conséquence est que la zone de contact carre /outil d'affûtage sera de l'ordre 20 de 10 à 20mm, et permettra une usure régulière et sans risque d'escalier de la meule ou du disque abrasif. Ainsi, la zone de contact, et donc d'usure de l'abrasif sera de l'ordre de 10 à 20mm, alors que la carre n'a généralement qu'une hauteur de 2mm. Selon l'invention, chaque disque comporte une partie abrasive inclinée d'un angle prédéterminé (alpha) par rapport au plan dudit disque, et l'ensemble moteur et disque associé est incliné du même angle (alpha), lequel est en plus réglable avec un angle additionnel (beta) de 0 à 3 degrés, dans un plan perpendiculaire au ski. 5 Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre 5 d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique en élévation d'un dispositif d'affûtage selon l'invention, représenté avec deux mécanismes d'affûtage disposés face à face, pour un affûtage simultané des deux carres du ski ; La figure 2 représente la configuration du disque abrasif ; La figure 3 est une vue schématique en plan du dispositif représenté avec un seul mécanisme d'affûtage. Description d'un mode particulier de réalisation En référence aux figures 1 à 3 un mécanisme d'affûtage double face des 20 carres latérales d'un ski 1, comporte deux moteurs 4, 4a d'entraînement, disposés face à face, et sur lesquels sont montés deux disques abrasifs 2, 2a ou meules boisseau. Le mécanisme comporte de plus des moyens de guidage et de positionnement des moteurs 4, 4a, et des moyens de réglage de l'angle d'affûtage. 25 Le ski 1 est positionné entre les deux disques 2, 2a, et prend appui sur un rouleau central 5, et en amont et aval sur une série de rouleaux 6 de guidage, alignés dans un plan horizontal avec le rouleau central 5. 9 10 15 10 Chaque disque 2, 2a, comporte une partie ou section abrasive 3, 3a, laquelle est inclinée d'un angle alpha par rapport au plan du disque. Cette inclinaison des disques 2, 2a se traduit par une projection du disque en parabole, de rayon RD, toujours inférieur au rayon RS de courbure du ski, afin qu'une seule ligne verticale 7 matérialise le contact des carres 8, 8a et de la partie abrasive 3, 3a correspondante. A la position d'inclinaison alpha des moteurs 4, 4a, correspond un angle gamma de 90°. Les moteurs 4, 4a peuvent être inclinés d'un même angle supplémentaire beta, de sorte que la partie abrasive 3, 3a de chaque disque 2, 2a forme sur la carre 8, 8a, du ski 1, un angle aigu de 90°moins l'angle beta. Pendant l'affûtage, les moteurs 4, 4a se déplacent librement suivant les directions A et B (figure 1), afin de suivre la ligne de la carre 8, 8a, pendant que le ski 1 se déplace suivant la direction C (figure 3), entraîné manuellement, soit par un dispositif automatique. La force d'application F provoquant le mouvement A du moteur 4 et son disque 2, est générée par la résultante horizontale du poids P du moteur, de son disque et les accessoires en mouvement. La force F résultante est comprise entre 0,5 et 1,5 kg. Le mouvement longitudinal de rapprochement ou d'éloignement de chaque moteur 4, 4a selon les directions opposées A et B génère un faible déplacement vertical du disque associé 2, 2a dans la zone de d'affûtage 7 de la carre 8. Le ski 1 présente un profil cambré, avec un rayon de courbure R. On comprend que ce rayon R se traduirait par deux points de contact avec le disque 2, si le disque 2 était plan, au lieu de comporter une partie abrasive 3 inclinée, et si le25 moteur 4 était positionné perpendiculairement au disque 2 au lieu de présenter une inclinaison suivant l'angle alpha. La partie abrasive 3, 3a est en contact avec un seul plan vertical 7 de la carre 8, 8a, suivant un angle mini de 87° (angle gamma moins angle beta), et maximum angle gamma de 90°. L'angle alpha sera compris entre 6° et 10°, et plus favorablement de l'ordre de 8°, cette valeur permettant à un ski dont le rayon de courbure RS est au minimum de 11 m, de n'avoir qu'un point de contact 7 avec le disque 2. Si dans l'avenir des skis devaient être proposés avec des rayons de courbure inférieurs, l'angle alpha pourrait être augmenté en conséquence. Sur la figure 2, le disque abrasif 2 est constitué d'une section annulaire en forme d'assiette inclinée d'un angle alpha, revêtu d'une toile abrasive 3 sur la partie inclinée, et découpée d'une série d'encoches 9 radiales interrompant la section abrasive dans toute la zone de contact 7. Le nombre d'encoches 9 peut varier de 18 à 36 suivant les critères privilégiant la longévité du disque 2, ou la finesse de travail, ou encore le silence de fonctionnement.25 REVENDICATIONS1 Dispositif d'affûtage des carres (8, 8a) d'un ski (1), comprenant : - une paire de disques (2, 2a) abrasifs ou meules entraînés en rotation par deux moteurs (4, 4a) disposés en regard l'un de l'autre, avec interposition d'un intervalle de passage du ski (1), - des moyens de guidage et de positionnement des moteurs (4, 4a), - et des moyens de réglage de l'angle d'affûtage, caractérisé en ce que : - chaque disque (2, 2a) comporte une partie abrasive (3, 3a) inclinée d'un angle prédéterminé (alpha) par rapport au plan dudit disque, - l'ensemble moteur (4, 4a) et disque (2, 2a) associé est incliné du même angle (alpha), lequel est en plus réglable avec un angle additionnel (beta) de 0 à 3 degrés, dans un plan perpendiculaire au ski(1). 2. Dispositif d'affûtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque disque (2, 2a) abrasif est constitué d'une couronne rigide revêtue d'un anneau de toile abrasive (3) collée, et comportant des encoches (9) dans toute la zone de contact (7) de la carre(8, 8a) correspondante du ski (1). 3 Dispositif d'affûtage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la force (F) d'application du moteur (4, 4a) associé au disque (2, 2a) contre la carre (8, 8a) du ski (1) est générée par la résultante du poids (P) de l'équipement mobile. 4 Dispositif d'affûtage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle alpha est compris entre 6° et 10°, et de préférence 8°. 12 25 Dispositif d'affûtage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement longitudinal de rapprochement ou d'éloignement de chaque moteur (4, 4a) selon les directions opposées (A et B) génère un faible déplacement vertical du disque associé (2, 2a) dans la zone de d'affûtage (7) de la carre (8, 5 8a). 6 Dispositif d'affûtage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la force F résultante est comprise entre 0,5 et 1,5 kg. 7 Dispositif d'affûtage suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le nombre d'encoches (9) radiales de l'anneau de toile abrasive (3) est compris entre 18 et 36.15