Brevet FR3023491A1 — publié le 20160115

VOLANT DE BADMINTON ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL VOLANT L'invention concerne un volant de badminton et un procédé de fabrication d'un tel volant. De manière connue, un volant de badminton comprend un bouchon et une jupe attachée au bouchon. Actuellement, les volants qui offrent les meilleures propriétés de vol sont des volants dont la jupe est réalisée en plumes naturelles d'oiseaux. En effet, ces volants sont très prisés des joueurs professionnels du fait de la stabilité de leur trajectoire, de leur importante tramée dans l'air, de leur équilibre rotationnel, de leur légèreté, de la sensation au jeu qu'ils procurent et de leur trajectoire particulière. Cependant, le procédé de fabrication des volants en plumes est relativement onéreux puisque les jupes sont confectionnées manuellement en prenant soin de trier les plumes au préalable, ce qui conduit à de grosses variations de qualité et à des volants qui s'usent très vite et qui peuvent de surcroît être vecteur de virus aviaire. Il n'existe donc pas de procédé automatisé pour la confection de ces volants, ce qui les rend difficiles à produire à grande échelle, et relativement couteux. Il existe aussi des volants dont la jupe est réalisée en matériau synthétique. Cette jupe est confectionnée par injection plastique dans un moule. Cependant, le volant ainsi formé n'offre pas des propriétés de vol équivalentes à celles des volants en plume et reste destiné à des joueurs amateurs. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un volant de badminton avec une jupe en matériau synthétique, qui offre des propriétés de vol sensiblement équivalentes à celles d'un volant en plumes. A cet effet l'invention concerne un volant de Badminton, comprenant un bouchon et une jupe, qui comporte un bord d'attache au bouchon et un bord libre. Conformément à l'invention, la jupe du volant est formée par un enchevêtrement de fibres longues, de type tresse ou tricot. . Grâce à l'invention, la jupe du volant peut être fabriquée avec une densité surfacique de fibres variable, ce qui conduit à une jupe de masse asymétriquement répartie. En particulier, la jupe peut être confectionnée de manière que son centre de gravité soit disposé dans une moitié supérieure de la jupe, c'est-à-dire du côté du bouchon. Cela permet d'obtenir une bonne stabilité de la trajectoire du volant et un bon équilibre rotationel. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un volant de badminton peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La densité surfacique de fibres longues diminue dans un sens allant du bord d'attache au bord libre de la jupe - L'enchevêtrement de fibres est une tresse. - Les fibres longues forment des bandes ou des fils enchevêtrés. - Les espaces entre les bandes ou les fils de la jupe ont des dimensions qui diminuent en allant du bord libre au bord d'attache. - Les fibres longues sont en matériau synthétique, notamment en polypropylène pré-étiré à très haut poids moléculaire. - La jupe comporte plusieurs ouvertures, qui sont plus proches du bord d'attache que du bord libre et/ou des fentes s'étendant à partir du bord libre. - La jupe est globalement conique mais gaufrée et comporte des nervures de rigidification. - L'épaisseur de la jupe diminue dans un sens allant du bord d'attache au bord libre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un volant tel que décrit précédemment. Conformément à l'invention, le procédé de fabrication comprend des étapes successives consistant à: a) emmancher un enchevêtrement préformé de fibres longues, de type tresse ou tricot, autour d'une partie mâle d'un moule, b) insérer la partie mâle du moule dans un logement complémentaire d'une partie femelle du moule, et c) appliquer une loi de température et/ou de pression sur le moule. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un procédé de fabrication d'un volant de badminton peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - L'étape c) correspond à un procédé du type moulage par thermo-compression, à un moulage en autoclave, à un moulage avec injection de résine dans l'enchevêtrement, ou à un moulage par enroulement filamentaire. - Le procédé comprend une étape postérieure à l'étape a) et antérieure à l'étape b), consistant à attacher un insert à la jupe, la liaison entre la jupe et l'insert étant ensuite renforcée lors de la réalisation de l'étape c). - L'enchevêtrement est cylindrique de diamètre constant ou préformé à la conicité de la jupe, cet enchevêtrement étant conformé par emmanchement autour de la partie mâle du moule lors de l'étape a). - Le procédé comprend une étape postérieure à l'étape c), consistant à sortir la jupe du moule et à créer des ouvertures dans la jupe, notamment avec un dispositif de découpe à laser. L'invention et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un volant de badminton conforme à son principe, faite à la lumière de la description qui va suivre et en référence à la figure 1, qui est une vue, de principe et de côté, d'un volant de badminton conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représenté un volant de badminton 1 comprenant un bouchon 2 et une jupe 4 qui, dans l'exemple, est collée au bouchon 2. La jupe 4 est globalement tronconique et est centrée sur un axe central X4. Cette jupe 4 diverge, par rapport à l'axe X4, selon une direction opposée au bouchon 2 et comprend un bord 40 d'attache au bouchon 2 et un bord libre 42. En considérant le volant 1 avec son orientation de la figure 1, on définit une partie supérieure ou avant du volant 1 comme tournée vers le haut de cette figure et une partie inférieure ou arrière comme tournée vers le bas. Ainsi, par exemple, le bouchon est monté en partie supérieure ou avant de la jupe 4 qui diverge vers le bas ou vers l'arrière. La jupe 4 est formée par un enchevêtrement de fibres longues et continues en matériau synthétique, notamment en polypropylène pré-étiré à très haut poids moléculaire (UHMW) par exemple compris entre 1000 kg/mol et 3000 kg/mol. Il peut également s'agir de tout autres fibres de renfort traditionnellement utilisées dans les pièces composites structurelles comme les fibres de carbone, de verre ou de lin pour une variante en fibres végétales. L'utilisation d'un matériau synthétique tel que le polypropylène UHMW, dont la densité est légèrement inferieure à 1, donne un volant très léger, dont le poids final est inférieur à 5.5 g. Dans l'exemple des figures, les fibres longues et continues sont regroupées pour former des bandes enchevêtrées 440 et 442 mais elles peuvent également former des fils enchevêtrés. Les bandes en fibres longues sont enchevêtrées à la manière d'une tresse, qui porte la référence 44 à la figure 1. Les bandes 440 sont des bandes de chaine et alors que les bandes 442 sont des bandes de trame, qui sont chacune tressées de manière globalement hélicoïdale autour de l'axe X4. Les bandes de trame 442 passent alternativement au dessus et en dessous des bandes de chaîne 440 pour former la tresse. Pour la clarté du dessin, les bandes 440 et 442 sont représentées à la figure 1 uniquement en partie inférieure de la jupe 4. La concentration des bandes 440 et 442 dans la tresse de la jupe 4 est d'autant plus faible que le rayon de la jupe 4, mesuré par rapport à l'axe X4, est grand. Autrement dit, la densité surfacique de fibres longues de la jupe 4 diminue dans un sens allant du bord d'attache 40 au bord libre 42, c'est-à-dire diminue au fur et à mesure que le rayon de la jupe 4 augmente. Ceci est mieux visible à la figure 1 en traçant deux traits rectilignes 11 et 12 de prolongement de deux bandes de chaine 440 successives. On remarque que les traits 11 et 12 ne sont pas parallèles, mais divergent l'un de l'autre en s'éloignant du bord libre 42. Ceci traduit le fait que les bandes de chaine 440, au même titre que les bandes de trame 442, s'éloignent les unes des autres à l'approche du bord libre 42 de la jupe 4. Par ailleurs, la dimension des espaces E44 ménagés entres les bandes augmente en allant du bord d'attache 40 au bord libre 42, ce qui traduit une décroissance de la densité surfacique de fibres dans cette direction. Par exemple, un espace E441 choisi environ aux deux tiers de la jupe 4 est plus petit qu'un espace E442 choisi au voisinage du bord libre 42. La densité surfacique de fibres longues dans la tresse 44 peut s'exprimer en nombre N de croisements entre bandes 440 et 442 par décimètre carré ou en mesurant la surface moyenne S44 des espaces E44 sur un décimètre carré. La densité croît dans le même sens que le nombre N et en sens inverse de la surface moyenne S44. Le nombre N diminue en allant du bord 40 au bord 42, alors que la surface moyenne S44 augmente. De plus, l'épaisseur de la jupe 4 diminue également dans un sens allant du bord d'attache 40 au bord libre 42, c'est-à-dire avec l'augmentation du diamètre. Cela permet d'obtenir une zone d'attache rigide et une zone souple au voisinage du bord libre 42. Ainsi, la masse de la jupe 4 est asymétriquement repartie le long de l'axe X4 et la matière est répartie au sein de la jupe 4 de sorte que le centre de gravité G du volant 1 est disposé du côté du bouchon 2, ce qui améliore les propriétés de vol du volant 1, notamment en ce qui concerne l'équilibre rotationnel du volant et la stabilité de ce dernier lors d'un changement de direction suite à un coup, ou « turnover ». Un « turnover » apparait lorsqu'un joueur renvoie le volant de l'autre côté du terrain. A la figure 1, le centre de gravité G est disposé de manière approximative. Par ailleurs, la jupe 4 n'est pas lisse mais « gaufrée », ou plissée, c'est-à-dire qu'elle comporte une succession de nervures, qui sont illustrées à la figure 1 par des lignes en trait fin 10 courant le long de la jupe 4. Ces nervures 10 sont des plis qui font saillie au reste de la jupe globalement de manière centrifuge par rapport à l'axe X4. Elles améliorent la rigidité de la jupe 4 et confèrent au volant 1 un bon équilibre rotationnel autour de l'axe X4. Ces nervures 10 sont donc des nervures de rigidification, qui favorisent en outre la rotation du volant autour de l'axe X4. Elles sont régulièrement réparties autour de l'axe X4. Ainsi, la section de la jupe 4, prise perpendiculairement à l'axe X4, n'est pas tout à fait circulaire. Cette section s'apparente plutôt à celle d'un polygone. Des ouvertures 5 sont ménagées au sein de la jupe 4. Ces ouvertures 5 sont régulièrement réparties autour de l'axe X4, Les ouvertures 5 peuvent également s'étendre de manière oblique ou selon une direction périphérique par rapport à l'axe X4. Les ouvertures 5 sont des ouvertures de passage de l'air qui permettent d'augmenter la tramée du volant 1 et d'accentuer l'effet de chute verticale lorsque le volant perd en vitesse ainsi que la vitesse de retournement. Les dimensions et la répartition des ouvertures 5 sont choisies de manière à engendrer une tramée de vol importante, sans fragiliser la tenue mécanique du volant 1. Dans l'exemple, les ouvertures 5 ont une forme ovale mais elles peuvent, en variante, être de toute autre forme, en particulier rectangulaire. La jupe 4 du volant 1 est fabriquée par un procédé du type moulage par thermo- compression. Ce procédé consiste d'abord à emmancher un enchêvetrement préformé de fibres longues, de type tresse ou tricot, autour d'une partie mâle d'un moule. Dans l'exemple, l'enchevêtrement préformé de fibres longues est une tresse cylindrique de diamètre constant mais celle-ci peut également être préformée à la conicité de la jupe 4. Cette tresse préformée est étirée par emmanchement autour de la partire mâle et prend une forme globalement tronconique. Cela tend à étirer les bandes et diminuer l'épaisseur de la tresse préformée au niveau de la zone à diamètre important. L'étirement entre les bandes entraine une augmentation des espaces E44 entre les bandes et une diminution de la densité surfacique de fibres longues en allant du bord d'attache 40 au bord libre 42 de la jupe 4. Ensuite, la partie mâle du moule est insérée dans un logement complémentaire une partie femelle du moule et une loi de température et de pression est appliquée au sein du moule. Le moulage est donc réalisé à chaud de manière à déformer plus facilement la tresse et de façon plastique. Cela permet de consilider la géométrie de la jupe 4. A la fin du moulage, la jupe 4 est refroidie et les ouvertures 5 sont créées dans la jupe 4 au moyen d'un dispositif de découpe laser, qui assure un découpage net du contour des ouvertures 5.35 Finalement, la jupe 4 est collée ou soudée au bouchon 2. Le procédé de fabrication du volant est simple et peut être automatisé. Il est donc possible de fabriquer, en grande quantité et à moindre coût, des volants qui ont des propriétés de vol équivalentes à celles des volants en plume. En variante non représentée, la jupe 4 est réalisée différemment, par exemple avec un procédé de type moulage en autoclave, moulage avec injection de résine ou moulage par enroulement filamentaire. En variante non représentée, le volant 1 comporte un insert d'attache de la jupe 4 au bouchon 2. Cet insert est en matériau plastique et comprend une base, qui est fixée au bouchon 2 et plusieurs pattes d'attache à la jupe 4, qui s'étendent sur la surface interne de la jupe 4. Les pattes de l'insert sont éventuellement raccourcies au maximum pour alléger le volant 1. La présence d'un insert permet de déplacer le centre de gravité du volant 1 encore plus en avant en direction du bouchon 2 mais alourdi le volant 1. Dans le cas où la jupe 4 est attachée au bouchon 2 au moyen d'un insert, l'insert peut être fabriqué directement avec la jupe 4 dans le moule et la liaison entre l'insert et la jupe est renforcée lors de l'application d'une loi de température et de pression. En variante non représentée, la jupe 6 comporte une ou plusieurs fentes, qui s'étendent de préférence à partir du bord libre 42 de la jupe 4. Ces fentes sont dirigées vers le bouchon 2 et améliorent l'équilibre rotationnel, ou « spin » du volant 1. Cet effet « spin » est d'autant plus prononcé que les fentes sont longues. En variante non représentée, la tresse de la jupe 4 est formée à partir de fils en matériaux synthétiques. En variante, la surface extérieure de la jupe 4 est traitée chimiquement pour améliorer la traînée pendant le vol. En variante, un autre matériau synthétique que le polypropylène peut être utilisé. En variante, les bandes ou les fils de la tresse sont en matériau naturel éventuellement surmoulé avec de la résine. Selon une autre variante non représentée, les fibres longues de la jupe 4 sont regroupées pour former des fils qui sont enchevêtrés à la manière d'un tricot, c'est-à-dire que les fils sont attachés aux points de croisement et forment des mailles. Les fibres utilisées sont en matériau souple, ce qui permet de déformer les mailles lors du moulage. La dimension des mailles augmente en allant du bord d'attache 40 au bord libre 42 et la densité surfacique de fibres décroît en conséquence. Les caractéristiques techniques des modes de réalisation et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention.5 REVENDICATIONS1.- Volant de Badminton (1), comprenant un bouchon (2) et une jupe (4), qui comporte un bord (40) d'attache au bouchon et un bord libre (42), caractérisé en ce que la jupe (4) du volant est formée par un enchevêtrement (44) de fibres longues (440, 442), de type tresse ou tricot. 2.- Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la densité surfacique de fibres longues diminue dans un sens allant du bord d'attache (40) au bord libre (42) de la jupe. 3.- Volant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enchevêtrement de fils est une tresse. 4.- Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres longues forment des bandes (440, 442) ou des fils enchevêtrés. 5.- Volant selon la revendication 4, caractérisé en ce que les espaces (E44) entre les bandes (440, 442) ou les fils de la jupe ont des dimensions qui diminuent en allant du bord libre (42) au bord d'attache (40). 6.- Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres longues sont en matériau synthétique, notamment en polypropylène pré-étiré à très haut poids moléculaire. 7.- Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jupe (4) comporte plusieurs ouvertures (5), qui sont plus proches du bord d'attache (40) que du bord libre (42) et/ou des fentes s'étendant à partir du bord libre (42). 8.- Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jupe (4) est globalement conique mais gaufrée et comporte des nervures de rigidification (10). 9.- Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la jupe (4) diminue dans un sens allant du bord d'attache (40) au bord libre (42). 10.- Procédé de fabrication d'un volant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes successives consistant à: a) emmancher un enchevêtrement préformé de fibres longues, de type tresse ou tricot, autour d'une partie mâle (6) d'un moule, b) insérer la partie mâle (6) du moule dans un logement complémentaire (80) d'une partie femelle (8) du moule, et c) appliquer une loi de température et/ou de pression sur le moule. 11.- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape c) correspond à un procédé du type moulage par thermo-compression, à un moulage en autoclave, à un moulage avec injection de résine dans l'enchevêtrement, ou à un moulage par enroulement filamentaire. 12.- Procédé selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape postérieure à l'étape a) et antérieure à l'étape b), consistant à attacher un insert à la jupe (4), la liaison entre la jupe et l'insert étant ensuite renforcée lors de la réalisation de l'étape c). 13.- Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'enchevêtrement est cylindrique de diamètre constant ou préformé à la conicité de la jupe, cet enchevêtrement étant conformé par emmanchement autour de la partie mâle (6) du moule lors de l'étape a). 14.- Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une étape postérieure à l'étape c), consistant à sortir la jupe du moule et à créer des ouvertures (5) dans la jupe (4), notamment avec un dispositif de découpe à laser.