CH682367A5 - Dispositif amortisseur et son procédé de fabrication. - Google Patents

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La présente invention concerne un dispositif d'amortissement selon le préamble de la revendication 1.

La présente invention est un perfectionnement des inventions décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 4 183 156, 4 287 250 et 4 340 626.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 183 156 décrit un dispositif d'amortissement pour chaussure comprenant une enceinte sous forme d'une enveloppe d'un film élastomère, de préférence ther-mosoudée, qui est gonflée et mise sous pression de manière permanente, en cours de fabrication. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 287 250 est plus général et s'applique à d'autres types de produits d'amortissement, tels que les amortisseurs de chocs, les revêtements d'emballage, les casques, les joints de portes et de fenêtres, les tapis pour exercices physiques, les matelas, les rembourrages de protection des personnes, etc. Ces produits connus utilisent des films élastomères thermoplastiques ayant les propriétés physiques décrites et qui sont gonflés par de nouveaux gaz de gonflage, appelés «supergaz» comme décrit dans le présent mémoire afin qu'ils permettent un maintien sous pression relativement élevée pendant une longue période. Le procédé utilisé pour ce gonflage pratiquement permanent pendant la durée de vie des produits met en œuvre un nouveau procédé de pompage par diffusion qui est décrit en détail dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n° 4 340 626.

Un type de gonflage permanent et la technique utilisée à cet effet sont importants pour que le produit gonflé ou les éléments amortisseurs destinés à être utilisés dans les chaussures soient acceptés commercialement. Par exemple:

(1) Tous les systèmes à valve fuient plus ou moins, même lorsqu'ils sont neufs et encore plus lorsqu'ils sont sales. Etant donné le petit volume de la partie gonflée, des fuites même minuscules provoquent une réduction inacceptable de pression et une réduction simultanée des propriétés d'amortissement, d'élasticité et de support.

(2) Un amortissement convenable nécessite que le coussin pneumatique ou le produit gonflé garde un niveau de pression réglé avec une précision relativement grande, c'est-à-dire à quelques dixièmes de bar de la pression voulue.

(3) L'utilisateur est en général impatient et ne prend pas la peine ou le temps nécessaire au maintien d'une pression convenable de gonflage dans le dispositif.

(4) Le coût du coussin pneumatique ou du produit ayant un système à valve a tendance à être élevé. Non seulement il faut compter le coût de la valve mais en outre l'utilisateur doit être muni d'une pompe et d'un manomètre qui peuvent tous deux être coûteux.

(5) Le coussin pneumatique ou le dispositif gonflé peut subir facilement une surpression et une détérioration ou une destruction par l'utilisateur.

(6) Une mise sous pression non convenable ou à une pression insuffisante peut provoquer une blessure de l'utilisateur.

(7) La pompe et le manomètre peuvent ne pas être disponibles au moment où l'utilisateur en a besoin.

(8) Dans les dispositifs d'amortissement de petit volume, par exemple les éléments d'amortissement des chaussures, le volume est si faible et la pression si élevée que la mesure de pression avec un manomètre du type à tube de Bourdon provoque une réduction de la pression d'une valeur comprise entre 0,14 et 0,35 bar. L'utilisateur doit donc apprendre à gonfler avec une surpression de 0,14 à 0,35 bar avant d'effectuer une mesure. Il peut s'agir d'une procédure peu commode surtout dans le cas des enfants relativement jeunes.

(9) Les efforts consacrés à la réalisation d'une enveloppe de protection contre les gaz comprenant un sandwich multicouche formé de films comprenant un type ou un autre d'une couche protectrice à l'intérieur de l'ensemble sandwich, ont invariablement échoué à cause du délitement à proximité des soudures ou dans une région soumise à des contraintes élevées de flexion.

Avec ces dispositifs, il est important d'utiliser un pompage par diffusion car, pour la réalisation d'un coussin amortisseur utilisable en pratique et maintenu sous pression pendant longtemps, il a été nécessaire d'utiliser un film thermoplastique pour l'enveloppe élastomère, possédant certaines caractéristiques physiques précitées, c'est-à-dire de bonnes propriétés de mise en œuvre, de bonnes propriétés de thermosoudage, une excellente résistance à la fatigue sous l'application répétée de charges cycliques relativement élevées, ainsi que des propriétés convenables de résistance à la traction, de résistance à la perforation, de résistance à la déchirure et d'élasticité. Comme ces considérations pratiques ont pris le pas sur les propriétés de protection (résistance à la diffusion des gaz de gonflage vers l'extérieur), il a été nécessaire d'assurer le gonflage avec un ou plusieurs supergaz et d'utiliser le pompage par diffusion par de l'air pour que la pression interne puisse être maintenue entre des limites nominales. De bons matériaux protecteurs seraient souhaitables pour la conservation de la pression du fluide de gonflage, mais ils ont obligatoirement une structure cristalline et ont ainsi des propriétés physiques très mauvaises ou inacceptables, surtout au point de vue des propriétés de thermosoudage, de la résistance à la fatigue et de l'élasticité. En conséquence, ils ne pourraient pas être utilisés dans ces applica2

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tions. En d'autres termes, l'une des considérations de la sélection des matériaux du film protecteur a été le fait que les gaz de gonflage ayant un diamètre moléculaire relativement grand, tels que les supergaz, ont été utilisés comme fluide de gonflage et les matériaux des films ont été ceux qui ont pu retenir les supergaz mais ont permis la diffusion de gaz de plus faible diamètre moléculaire, par exemple les gaz de l'air qui contient de l'azote (78%), de l'oxygène (20,9%), de l'anhydride carbonique (0,033%), de l'argon (0,934%) et d'autres gaz (néon, hélium, krypton, xénon, hydrogène, méthane et oxyde ni-treux) qui forment collectivement jusqu'à 30 ppm environ de l'air atmos phérique.

Le pompage par diffusion est décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n° 4 340 626. Deux feuilles élastomères et sélectivement perméables sont scellées l'une sur l'autre à intervalles voulus le long de lignes de soudage afin qu'elles forment une ou plusieurs chambres qui sont ensuite gonflées par un gaz ou un mélange de gaz, à une pression prescrite au-delà de la pression atmosphérique. Le gaz ou les gaz choisis ont de très faibles vitesses de diffusion à travers les feuilles perméables vers l'extérieur de la chambre ou des chambres, l'azote, l'oxygène et l'argon de l'air environnant ayant des vitesses de diffusion relativement élevées à travers les feuilles vers les chambres et provoquant une augmentation de la pression totale (niveau d'énergie potentielle) dans les chambres, résultant du pompage par diffusion, qui ajoute les pressions partielles de l'azote, de l'oxygène et de l'argon de l'air à la pression partielle du gaz ou des gaz présents dans les chambres.

Comme le pompage par diffusion avec un supergaz constituant le fluide de gonflage repose sur la diffusion des constituants gazeux de l'air dans l'enveloppe, il faut un certain temps pour qu'une pression interne de régime permanent soit obtenue. Par exemple, l'oxygène gazeux diffuse dans l'enveloppe assez rapidement, habituellement en quelques semaines. Son effet est d'augmenter la pression interne d'environ 0,17 bar. Pendant les mois suivants, l'azote gazeux diffuse dans l'enveloppe et son effet est d'augmenter progressivement la pression d'une valeur de l'ordre de 0,84 bar.

Il existe un second effet qui apparaît du fait de la nature élastomère du film et il s'agit de la relaxation sous traction ou ce que l'on appelle parfois «fluage». L'augmentation progressive de la pression provoque une augmentation d'environ 20% du volume de l'enveloppe par rapport à sa configuration originale avant qu'une configuration de régime permanent soit obtenue. L'effet résultant est que, pendant un certain temps, la pression interne augmente d'environ 0,88 bar et le volume de l'enveloppe varie par expansion. En pratique, ces variations de configurations géométriques ont été compensées par des techniques maîtrisées de fabrication destinées à former un produit efficace. Néanmoins, la variation de configuration géométrique a nui à la réalisation de produits gonflés dont la configuration géométrique a pu être maîtrisée étroitement.

Etant donné que l'invention a pour objet la réalisation d'un produit gonflé donnant sensation d'amortissement, en plus des autres avantages indiqués dans les brevets précités, un gonflage excessif a tendance à donner un produit dur plutôt qu'un produit amortisseur. Un gonflage insuffisant destiné à compenser cette augmentation ultérieure de pression interne donne un produit qui présente un «talonnage» au lieu de jouer le rôle d'un coussin. L'augmentation de pression sur une période de quelques mois a été prise en considération, et on a rempli initialement l'enveloppe d'un mélange d'un supergaz et d'air afin qu'un produit formé ne soit pas excessivement gonflé, et donne initialement l'effet voulu d'amortissement. Cependant, ceci n'élimine pas la croissance du volume due à la relaxation des contraintes de traction. La nécessité du mélange de quantités prédéterminées d'un supergaz et d'air pour l'obtention de l'effet d'amortissement a tendance à compliquer le procédé de fabrication.

Le but de la technologie antérieure de pompage par diffusion a été la mise au point et le perfectionnement d'un dispositif ayant des propriétés exceptionnelles de durabilité, de fiabilité, de résistance à la fatigue et de longue durée pour l'extraction d'énergie correspondant à la pression partielle des gaz de gonflage contenant de l'air ambiant, avec utilisation ou transformation de cette énergie potentielle pour l'obtention de travail utile dans divers produits.

Bien que le pompage par diffusion avec des supergaz et un matériau sous forme d'un film élastomère non cristallin ait donné satisfaction, un produit perfectionné est souhaitable. Par exemple, de nombreux millions de paires de chaussures ont été vendues aux Etats-Unis d'Amérique et dans le monde entier ces dix dernières années sous la marque «AIR SOLE» et d'autres marques de fabrique par Nike Shoe Company. Ces produits ont été réalisés suivant un ou plusieurs des brevets précités et sont en général considérés comme des chaussures de qualité supérieure ayant les avantages d'un élément rempli de gaz et à longue durée d'utilisation qui présente des avantages pratiques sur les chaussures concurrentes. Le taux de défaillance, pour toutes les causes quelles qu'elles soient, y compris la perforation accidentelle, est considéré comme étant inférieur à 0,001%. Cependant, les versions actuelles du commerce des inventions décrites dans les brevets précités peuvent encore être perfectionnées, comme décrit dans la suite.

On connaît aussi l'utilisation de certains types de matières plastiques qui sont pratiquement imperméables à la diffusion d'oxygène et d'anhydride carbonique. Par exemple, ces matières plastiques sont à base de polycarbonate utilisé dans les bouteilles de matière plastique de l'industrie des boissons ou le «Saran» ou le chlorure de polyvinylidène ou le téréphtaiate de polyéthylène (PET). L'inconvénient du polycarbonate et des autres matières plastiques analogues totalement imperméables est la résistance à la fatigue relativement faible et la difficulté de la réalisation de soudures à hautes fréquences. Par exemple, lorsqu'un produit gonflé formé de ces matériaux et mis sous pression est soumis à une sévè-

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re fatigue par flexion, la partie présente une défaillance après quelques minutes ou quelques heures d'utilisation. La fermeture étanche de ces matériaux nécessite en général le chauffage de la matière plastique externe à la température de fusion afin qu'un certain fluage soit provoqué, Le résultat est qu'il est difficile, sinon impossible dans le cas de ces matériaux, de conserver une configuration géométrique prédéterminée et d'obtenir des soudures qui soient bonnes et étanches par fusion thermique. Ces matériaux ne sont pas de type polaire et ils n'ont pas pu être soudés en général de manière satisfaisante à hautes fréquences.

Lorsque des matériaux élastomères ayant une résistance élevée à la fatigue, qui peuvent être facilement soudés et qui peuvent être scellés thermiquement et vulcanisés, sont utilisés, et lorsque le gaz de mise sous pression est l'air ou d'autres gaz tels que l'azote, l'anhydride carbonique, l'argon, le xénon ou les gaz classiques de refroidissement «Freon», ces gaz diffusent rapidement à travers les matériaux. Ce problème a été résolu par la technique précitée de pompage par diffusion et par utilisation d'un ou plusieurs «supergaz», avec des matériaux élastomères protecteurs, si bien que la diffusion inverse de l'oxygène et de l'azote de l'air ambiant dans la partie réalisée a été obtenue de manière avantageuse. Au bout d'un certain temps, il existe une compensation presque parfaite de l'augmentation de volume de la pièce qui a résulté des propriétés de relaxation des contraintes de traction du matériau élastomère protecteur. Cependant, si la pièce a dû être mise à une pression relativement faible, comme dans le cas des «chaussures de mode» contrairement aux «chaussures d'usage», le pompage par diffusion de l'air ambiant a provoqué une variation beaucoup trop grande de la pression (augmentation) au début de la durée d'utilisation du produit. Ces problèmes ainsi que d'autres sont résolus selon l'invention.

Ainsi, l'invention concerne un dispositif gonflé d'amortissement ayant une très longue durée d'utilisation à la pression interne nominale et dans lequel la pression interne à l'état de régime permanent et la configuration géométrique peuvent être maîtrisées.

L'invention a aussi pour objet d'adapter plus intimement les propriétés de relaxation des contraintes de traction du film de l'enceinte au débit de gaz vers l'extérieur, si bien que la conservation d'une pression plus constante du fluide de gonflage pendant toute la durée d'utilisation du produit est facilitée.

L'invention a aussi pour objet le ralentissement de la pénétration de l'air ambiant au cours des étapes initiales de pompage par diffusion (6 à 24 mois) si bien que la tendance à la création d'une surpression dans certains types de dispositifs est réduite ou les variations de configurations géométriques indésirables ou progressives sont réduites.

L'invention concerne aussi l'utilisation de gaz peu coûteux, facilement disponibles et de faible masse comme gaz captif.

L'invention concerne aussi l'utilisation de films choisis pour l'enveloppe, ces films ayant des propriétés supérieures et/ou étant peu coûteux dans certaines applications.

L'invention concerne aussi un dispositif gonflé d'amortissement utilisable en pratique qui peut être mis sous pression par de l'air, de l'azote ou une de leurs combinaisons, et qui peut garder des caractéristiques de gonflage pendant toute sa durée d'utilisation tout en étant exposé avec les coefficients d'utilisation habituels pour les produits d'amortissement.

L'invention concerne donc des dispositifs amortisseurs capables d'encaisser des efforts (enceintes pneumatiques) ayant un nouveau film d'enveloppe possédant les propriétés physiques d'un film élastomère thermoplastique et la caractéristique supplémentaire d'avoir d'excellentes propriétés protectrices, c'est-à-dire d'imperméabilité vis-à-vis de l'azote gazeux et des supergaz. Ces films ont une composition telle qu'ils permettent un réglage sélectif du débit de diffusion vers l'extérieur de certains gaz captifs tels que l'azote et les supergaz, à travers l'enveloppe, ainsi que le pompage par diffusion d'autres gaz, c'est-à-dire de gaz mobiles tels que l'oxygène, l'anhydride carbonique et les autres gaz cités qui sont présents dans l'air, vers l'intérieur des dispositifs sous pression.

Par exemple, les matériaux protecteurs qui peuvent être utilisés selon l'invention sont de préférence de type thermoplastique, élastomère et polaire et peuvent être traités afin qu'ils forment des produits ayant les diverses configurations géométriques décrites dans la suite. Les matériaux protecteurs selon l'invention doivent contenir un gaz captif placé dans l'enveloppe pendant une période d'utilisation relativement grande, par exemple au moins deux ans. Ainsi, pendant une période de deux ans, l'enveloppe ne doit pas perdre plus de 20% environ de la pression initiale de gonflage, En fait, cela signifie que les produits gonflés initialement à une pression de régime permanent comprise entre 1,4 et 1,54 bar doivent conserver une pression de l'ordre d'environ 1,12 à 1,26 bar.

En outre, le matériau protecteur doit être flexible, relativement mou et souple et doit résister à la fatigue et être capable d'être soudé en formant des soudures efficaces essentiellement par réticulation moléculaire, obtenues par exemple par soudage à hautes fréquences. L'aptitude du matériau du film protecteur à supporter des charges cycliques élevées sans défaillance est particulièrement importante, surtout dans la plage d'épaisseurs de films comprise entre environ 0,125 et 1,25 mm. Des matériaux de films qui sont de type cristallin ont tendance à ne pas posséder les propriétés nécessaires de résistance à la fatigue, bien que leurs qualités protectrices, c'est-à-dire d'imperméabilité vis-à-vis d'un gaz, soient en général très bonnes. Une autre qualité importante du matériau du film protecteur est qu'il doit pouvoir être traité à diverses configurations par les techniques utilisées dans la fabrication en grande série, Parmi ces techniques connues, on peut citer le moulage par soufflage, le moulage par injection,

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la coulée de corps creux, le moulage sous vide, le moulage en rotation, ie moulage par transfert et la mise en forme sous pression, parmi d'autres procédés. Ces procédés donnent un produit dont les parois ont pratiquement les propriétés d'un film et dont les dimensions en coupe peuvent varier dans diverses parties du produit mais qui ont globalement essentiellement la nature d'un film.

En plus des qualités précédentes qui sont importantes pour l'utilisation efficace du matériau protecteur qui forme l'enveloppe, la qualité primordiale est la diffusion contrôlée des gaz mobiles à travers le film et la retenue des gaz captifs dans l'enveloppe. Selon l'invention, non seulement les supergaz peuvent être utilisés comme gaz captifs, mais aussi l'azote gazeux peut constituer un gaz captif étant donné la nature perfectionnée de l'organe protecteur. Le gaz mobile principal est l'oxygène qui diffuse relativement vite à travers l'organe protecteur, de même que les autres gaz présents dans l'air sauf l'azote. L'effet pratique de la disposition d'un tel matériau protecteur pour lequel l'azote gazeux constitue un gaz captif, est important.

Par exemple, l'enveloppe peut être gonflée initialement avec de l'azote gazeux ou un mélange d'azote gazeux et d'un ou plusieurs supergaz ou avec de l'air, Lorsqu'elle est remplie d'azote ou d'un mélange d'azote et d'un ou plusieurs supergaz, l'augmentation élémentaire de pression est celle qui est due à la diffusion relativement rapide essentiellement de l'oxygène gazeux dans l'enveloppe puisque le gaz captif est pratiquement retenu dans l'enveloppe. Ceci provoque en fait une augmentation de la pression qui ne dépasse pas 0,17 bar environ par rapport à la pression initiale de gonflage et provoque donc une augmentation de volume relativement modeste de l'enveloppe comprise entre 1 et 5%, suivant la pression initiale,

Lorsque le gaz de gonflage utilisé est l'air, l'oxygène a tendance à diffuser en dehors de l'enveloppe alors que l'azote est retenu comme gaz captif. Dans ce cas, la diffusion d'oxygène à l'extérieur de l'enveloppe et la retenue du gaz captif provoquent une réduction de la pression de régime permanent par rapport à la pression initiale de gonflage, Ainsi, lorsque le gonflage initial est réalisé avec de l'air à une pression de 1,82 bar, la réduction de pression est d'environ 0,28 bar afin que la pression partielle de l'oxygène gazeux soit équilibrée de part et d'autre de la paroi de l'enveloppe protectrice. La réduction de pression a tendance aussi à donner une condition précoce de régime permanent par rapport au fluage ou à la relaxation des contraintes de traction car le fluage est réduit ou éliminé étant donné la suppression d'une augmentation ultérieure de la pression interne.

Il est ainsi important pour la mise en œuvre de l'invention que le matériau protecteur ait en fait les mêmes qualités souhaitables que décrit précédemment mais ayant la qualité supplémentaire de constituer un organe protecteur, c'est-à-dire imperméable, vis-à-vis de l'azote gazeux. Comme indiqué précédemment, les matières plastiques, ou les combinaisons stratifiées ou extrudées simultanément de matières plastiques qui constituent aussi des barrières protectrices contre le passage d'oxygène, ont tendance à être essentiellement cristallines et à ne pas posséder la résistance à la fatigue nécessaire aux produits selon l'invention et qui sont soumis à des charges cycliques relativement élevées pendant des périodes relativement longues.

Des matériaux protecteurs ayant les propriétés voulues de protection et les autres qualités nécessaires selon l'invention sont ceux qui sont de type essentiellement élastomère et polaire et qui ont la propriété d'être relativement flexibles et de posséder une résistance élevée à la fatigue, tout en ayant des qualités cristallines suffisantes pour empêcher la diffusion de l'azote gazeux et des supergaz à travers l'enveloppe. Ces qualités cristallines peuvent être mises en œuvre de plusieurs manières différentes, y compris par utilisation d'un organe protecteur cristallin mécanique ou d'un organe protecteur cristallin moléculaire pour que les gaz captifs ne puissent pas diffuser, et divers films et autres types de matériaux sont décrits en détail dans la suite du présent mémoire.

Ainsi, l'invention présente plusieurs avantages par rapport à la technique antérieure et aux brevets précités.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:

la fig. 1 est une vue en plan d'une talonnette gonflée selon l'invention destinée à être utilisée par exemple dans une chaussure et comprenant un matériau cristallin sous forme d'un tulle ou d'une toile enrobé dans un film élastomère de l'enveloppe formant l'enceinte;

la fig. 2 est une vue en plan d'un dispositif analogue à celui de la fig. 1 mais illustrant l'utilisation d'un matériau cristallin sous forme d'un tulle plus serré;

la fig. 3 est une vue en plan d'un dispositif analogue à celui de la fig. 2 mais représentant un matériau cristallin sous forme d'un tulle encore plus serré;

la fig. 4 est une vue schématique en plan d'un matériau cristallin sous forme de fils enrobés dans le film de l'enveloppe;

la fig. 4A est une coupe de la fig. 4;

la fig. 5 est une vue en plan d'un matériau cristallin formé de fils, ayant un espacement réduit entre les fils enrobés dans le film de l'enveloppe;

la fig. 5A est une coupe de la fig. 5;

les fig. 6A et 6B sont des coupes illustrant une tentative antérieure non satisfaisante d'association par stratification d'un film protecteur à un film élastomère destiné à un dispositif amortisseur sous pression;

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la fig. 7 est une vue schématique en plan d'un autre exemple de mise en œuvre de l'invention comprenant un matériau cristallin particulaire placé à l'intérieur d'un matériau élastomère principal;

la fig. 7A est une coupe du matériau de la fig. 7;

la fig. 8 est une vue en plan d'une talonnette réalisée par formage sous vide, par moulage par soufflage ou par coulée de talonnette creuse selon l'invention, représentant le produit lorsqu'il est retiré du moule;

la fig. 8A est une coupe suivant la ligne 8A-8A de la fig. 8;

la fig. 8B est une coupe suivant la ligne 8B-8B de la fig. 8 la fig. 8C est une coupe suivant la ligne 8C-8C de la fig. 8;

la fig. 8D est une coupe de la fig. 8;

la fig. 8E est une élévation latérale du dispositif de la fig. 8

la fig. 9 est une vue en plan de la talonnette de la fig. 8 terminée après thermosoudage et finition; la fig. 9A est une coupe suivant la ligne 9A-9A de la fig. 9;

la fig. 9B est une coupe suivant la ligne 9B-9B de la fig. 9;

la fig. 9C est une coupe suivant la ligne 9C-9C de la fig. 9;

la fig. 9D est une vue de bout du dispositif de la fig. 9;

la fig. 10 est une vue en plan d'une talonnette analogue à celle de la fig. 9 mais représentant un troisième film ajouté au cours du thermosoudage afin qu'une talonnette en trois parties soit réalisée;

la fig. 10A est une coupe suivant la ligne 10A-10A de la fig. 10;

la fig. 11 est une vue en plan d'une talonnette analogue à celle de la fig. 8 ayant en outre un élément résistant à la traction associé à la talonnette avant le thermosoudage final de son périmètre;

la fig. 11A est une coupe suivant la ligne 11A-11A de la fig. 11;

la fig. 11B est une coupe suivant la ligne 11B-11B de la fig. 11 ;

la fig. 11C est une coupe partielle agrandie d'une partie de l'ensemble de la fig. 11 A;

la fig. 11D est une vue de bout du dispositif de la fig. 11 ;

la fig. 12 est une vue en plan d'une semelle complète selon l'invention, représentant le produit lorsqu'il est retiré du moule;

la fig. 12A est une coupe suivant la ligne 12A-12A de la fig. 12;

la fig. 12B est une coupe suivant la ligne 12B-12B de la fig. 12;

la fig. 12C est une coupe suivant la ligne 12C-12C de la fig. 12;

la fig. 12D est une coupe suivant la ligne 12D-12D de la fig. 12;

la fig. 12E est une vue de gauche du dispositif de la fig. 12;

la fig. 13 est une vue en plan de la semelle terminée de la fig. 12 après thermosoudage et finition; la fig. 13A est une coupe suivant la ligne 13A-13A de la fig. 13;

la fig. 14 est une vue en plan d'un produit selon l'invention qui peut être fabriqué par injection ou moulage par soufflage par exemple et dans lequel le moule a été modifié afin que l'extraction de la pièce du mandrin soit facilitée;

la fig. 14A est une coupe suivant la ligne 14A-14A de la fig. 14;

la fig. 14B est une coupe suivant la ligne 14B-14B de la fig. 14;

la fig. 14C est une vue de bout du dispositif de la fig. 14;

la fig. 14D est une élévation latérale du dispositif de la fig. 14;

la fig. 15 est une vue en plan d'une semelle qui peut être fabriquée par moulage par soufflage ou par injection selon l'invention et dans laquelle l'épaisseur est variable entre la partie formant le talon et la partie formant l'avant de la semelle, avec un tronçon constituant une transition progressive au niveau du dessous de pied;

la fig. 15A est une coupe suivant la ligne 15A-15A de la fig. 15;

la fig. 15B est une coupe suivant la ligne 15B-15B de la fig. 15;

la fig. 15C est une coupe suivant la ligne 15C-15C de la fig. 15;

la fig. 15D est une élévation latérale du dispositif de la fig. 15;

la fig. 16 est une vue en plan d'un autre exemple de semelle selon l'invention, qui peut être formée par moulage par soufflage, par formage sous vide ou par coulée d'organes creux et comprenant un talon surélevé et des évidements latéraux augmentant la flexibilité latérale;

la fig. 16A est une coupe suivant la ligne 16A-16A de la fig. 16;

la fig. 16B est une coupe suivant la ligne 16B-16B de la fig. 16;

la fig. 16C est une coupe suivant la ligne 16G-16C de la fig. 16;

la fig. 16D est une coupe suivant la ligne 16D-16D de la fig. 16;

la fig. 16E est une élévation latérale de la fig. 16;

la fig. 16F est une perspective des évidements latéraux donnant une plus grande flexibilité latérale; la fig. 17 est un graphique représentant la variation de la pression au cours du temps dans le cas de la technique antérieure de pompage par diffusion;

la fig. 18 est un graphique illustrant la tendance à la variation de la pression au cours du temps dans le cas du pompage par diffusion selon l'invention;

la fig. 19 est un graphique sur lequel les courbes des fig. 17 et 18 ont été superposées à titre de comparaison;

la fig. 20 est un graphique représentant la tendance à la variation de la pression au cours du temps

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à la suite du pompage par diffusion selon l'invention, dans le cas où le gaz captif est l'azote et le gaz mobile l'oxygène;

la fig. 21 est un graphique formé par superposition des données de la fig. 20 et d'une partie des données des fig. 17 et 18;

la fig. 22 est une coupe schématique agrandie d'un film protecteur perfectionné selon l'invention dans lequel un matériau cristallin est fermement lié au matériau élastomère;

la fig. 23 est analogue à la fig. 22 mais correspond au cas où le matériau cristallin est enrobé dans le matériau élastomère;

la fig. 24 est une coupe schématique agrandie d'un film protecteur perfectionné selon l'invention contenant de petites sphères creuses à paroi mince placées dans le film élastomère; et la fig. 25 est une coupe schématique agrandie d'un dispositif perfectionné sous pression selon l'invention dans lequel le matériau du film protecteur est formé d'un matériau composite cristallin-amorphe-élastomère.

On se réfère aux dessins qui représentent des modes de réalisation préférés de l'invention, sauf indication contraite; la fig. 1 représente une talonnette gonflée 10 selon l'invention. Le terme «talonnette» utilisé pour décrire la présente invention doit se comprendre comme un dispositif d'amortissement destiné à supporter des charges et disposé dans les régions du talon ou de la partie antérieure d'une chaussure. Comme représenté, la talonnette est sous forme d'une enveloppe scellée contenant un gaz captif de gonflage.

La paroi de l'enveloppe est formée d'un film d'un matériau protecteur qui permet la diffusion à travers le film d'un ou plusieurs gaz mobiles, mais qui empêche en fait la diffusion d'un ou plusieurs gaz captifs. Dans ce mode de réalisation, les excellentes qualités protectrices sont données par un matériau protecteur cristallin enrobé dans un matériau associé sous forme d'un film polaire élastomère et thermoplastique formant l'enveloppe retenant la pression. La pression interne peut beaucoup varier, entre quelques dixièmes de bar et 2,1 bars et plus. Cette talonnette peut être de type enrobé partiellement ou totalement dans un revêtement de mousse d'une chaussure ou peut être collée en position dans une cavité préalablement formée dans un revêtement ou peut être enrobée totalement ou partiellement dans la partie médiane ou la partie extérieure de la semelle d'une chaussure. Evidemment, de manière connue dans la technique de la chaussure, d'autres emplacements et dispositions d'un patin amortisseur et d'autres éléments d'amortissement peuvent être utilisés.

Un nombre important de talonnettes, en pratique des millions de paires, ayant la configuration géométrique représentée sur la fig. 1, ont été utilisées dans la commerce et fabriquées par mise en œuvre des brevets précités. Ces talonnettes connues ont cependant été fabriquées avec un matériau élastomère à 100% qui n'a pas constituer un organe protecteur pour les gaz de l'air et le gaz captif était constitué par un ou plusieurs supergaz. Par exemple, les matériaux qui peuvent être utilisés pour l'enveloppe des dispositifs connus qui sont des produits gonflés par un supergaz, comprennent des matériaux élastomères à base de polyuréthanne, des élastomères de polyester, des élastomères fluorés, des élastomères de chlorure de polyvinyle et analogue. Les matériaux élastomères de polyuréthanne sont préférables dans le commerce étant donné leurs excellentes propriétés de thermosoudage, leur bonne résistance à la fatique sons flexion, leur module convenable d'élasticité, leur grande résistance à la traction et à la déchirure, et leur bonne résistance à l'abrasion. Evidemment, ces propriétés sont aussi présentes dans les matériaux protecteurs perfectionnés selon l'invention. D'autres matériaux sont le glycol de téréphtalate de polyéthylène (PET 9), le «Dacron» 56 et analogue.

Contrairement aux matériaux d'enveloppes des produits gonflés par un supergaz selon la technique antérieure, le matériau de l'enveloppe selon l'invention contient une quantité considérable d'un matériau cristallin et a une perméabilité beaucoup plus faible aux fluides et aux gaz par rapport aux matériaux des enveloppes connues. Le matériau cristallin, indépendamment de sa nature et de son incorporation, bouche efficacement une grande partie des passages d'écoulement par lesquels le gaz de gonflage doit diffuser lorsqu'il migre vers l'extérieur, à travers le film. Des exemples de matériaux très cristallins qui peuvent être utilisés sont les matériaux polyesters, à base de «Nylon», de polypropylène, le graphite, le verre, le «Kevelar», les métaux et pratiquement n'importe quel matériau cristallin. Des matériaux de ces types sont présents sous de nombreuses formes qui peuvent être utilisées dans les produits de l'invention: des fibres analogues à des fils, des filaments, des fibres coupées, des tulles et des toiles ou des matériaux cristallins particulaires ou sous forme de plaquettes, répartis uniformément, divers types de tricots, de tissus et de non-tissés, des étoffes élastiques, des trichites, etc. D'autres matériaux qui peuvent être utilisés sont des étoffes, des filaments ou des trichites de graphite amorphe, du mica, des étoffes, des filaments ou des trichites d'«Aramid» ou de «Kevlar», des étoffes, des filaments ou des trichites de métaux, par exemple d'acier ou d'aluminium, des étoffes, des filaments ou des trichites de «Nylon», de polyester, de verre ou de téréphtalate de polyéthylène. Divers métaux et alliages métalliques peuvent être utilisés sous forme de filaments, de poudre, de plaquettes, d'étoffes, de perles ou de microsphères ou analogues. De tels matériaux sont bien connus dans l'industrie des matières plastiques armées dans d'autres applications. Il faut cependant noter que l'utilisation des matières cristallines n'a pas pour rôle essentiel de renforcer le matériau selon l'invention car de nombreux matériaux utilisables et la forme des matériaux ne contribuent pas de manière notable à la résistance mécanique du film.

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Les talonnettes 12 et 14 des fig. 2 et 3 sont analogues à la talonnette de la fig. 1 mais elles contiennent chacune successivement un matériau cristallin protecteur en quantité plus importante. L'effet de l'espacement des matériaux protecteurs est représenté plus clairement sur les fig. 4, 4A et 5, 5A sur lesquelles un matériau protecteur 15 analogue à des fils est représenté schématiquement enrobé dans le film élastomère thermoplastique principal 17. Comme représenté, le matériau 15 est placé entre les faces opposés 19 et 20 du film. Dans cette disposition, les surfaces sont essentiellement ou totalement formées du matériau élastomère associé et peuvent ainsi être facilement thermosoudées par soudage à hautes fréquences et analogue afin qu'elles forment une enveloppe scellée. Si le matériau protecteur en forme de fil était présent à la surface, le scellement de l'enveloppe présenterait des difficultés si elle était constituée d'une feuille préalablement mise en forme.

Le matériau protecteur de la fig. 5 a un plus faible espacement des fibres 15 du film 17 et assure donc une plus grande réduction de l'écoulement vers l'extérieur (le film est cristallin à 70%) par rapport au matériau protecteur de la fig. 4 (les fibres sont cristallines à 55%). En conséquence, le débit de diffusion et le pompage par diffusion du gaz mobile sont plus faibles dans le mode de réalisation de la fig. 5 que dans celui de la fig. 4. Le diamètre des fibres et leur configuration en coupe peuvent aussi être modifiés afin que le débit de gaz qui diffuse soit réglé. En outre, le type du matériau protecteur choisi pour la réalisation peut avoir un effet sur le débit de pompage par diffusion. Par exemple, la diffusion peut être plus faible avec des tulles de graphite qu'avec des tulles de polyester. Comme indiqué en coupe sur les fig. 4, 4A, 5 et 5A, il est avantageux que le matériau cristallin soit proche de la surface externe du film, mais au-dessous des surfaces du film afin qu'une aussi grande partie que possible du matériau élastomère se trouve à la surface et donne la meilleure soudure ou le meilleur joint possible formé par thermosoudage entre les feuilles du film. Il faut noter que les fibres cristallines peuvent dépasser partiellement d'une seule surface, en formant essentiellement un film ayant deux faces différentes. Dans ce cas, le scellement peut être réalisé par le côté des surfaces dont les fibres ne dépassent pas. Il est préférable selon l'invention que le matériau protecteur soit du type à une seule face, c'est-à-dire que le matériau cristallin soit totalement enrobé dans le film. Ceci élimine la nécessité de la mise en regard de la surface convenable du film lors de la formation initiale des enveloppes à partir des feuilles.

Il est aussi important que le matériau élastomère entoure suffisamment le matériau cristallin pour qu'il soit intimement raccordé et pour que les deux types de matériaux ne puissent pas se séparer pendant l'utilisation. Cette séparation s'est manifestée au début du programme de mise au point de l'invention. Dans ce cas, on a essayé d'incorporer des matériaux protecteurs cristallins dans le matériau élastomère par extrusion simultanée ou stratification des deux types de matières plastiques. Les fig. 6A et 6B qui ne représentent pas des modes de réalisation de l'invention, représentent le résultat malheureux d'une telle approche. Une partie des gaz de mise sous pression a diffusé vers l'extérieur à travers la couche interne du film élastomère 25 et a été arrêtée par la couche externe 26 du film protecteur. La pression appliquée contre la couche externe 26 a provoqué une séparation des deux couches comme l'indique la fig. 6B si bien que la couche protectrice a formé un bombement 28 dépassant vers l'extérieur et provoquant la formation d'une grosse cloque ou pouvant même éclater.

En conséquence, il a été nécessaire de perfectionner cette approche par immersion ou enrobage du matériau cristallin intimement dans la couche élastomère principale. Initialement, un tulle a été enrobé dans un matériau à base d'uréthanne connu dans le commerce sous la référence d'uréthanne MP-1790 AE («XPR-396» de Uniroyal, Inc.) par extrusion de la matière plastique sur une toile de nylon à 10 x 10 fils (10 fils par fraction de 25,4 mm dans les deux directions perpendiculaires), essentiellement à armure toile. Les résultats ont été très bons. Cependant, le module d'élasticité du tulle était trop élevé par rapport à celui du matériau du liant, c'est-à-dire que le film de matière plastique s'est étiré de manière plus importante que le tulle. Ceci a provoqué un certain plissement et une déformation du film composite pendant le thermosoudage et le gonflage. Ces déformations ont créé des concentrations de contraintes dans l'enveloppe gonflée et ont réduit la résistance à la fatigue sous flexion de la pièce réalisée. Des ruptures sous fatigue ont apparu dans les zones soumises aux plus grandes contraintes, c'est-à-dire à proximité des soudures formées par thermosoudage.

Dans le cas de produits amortisseurs gonflés contenant des étoffes, des tulles ou des toiles selon l'invention, il a été important que 1) les propriétés physiques des fibres cristallines (en particulier leur module d'élasticité, la pente de la courbe contrainte-déformation et la limite élastique), 2) la configuration géométrique et la masse volumique des éléments cristallins eux-mêmes, 3) la disposition (espacement et orientation) des fibres dans le matériau élastomère soient telles que les niveaux nominaux de pression interne (niveau de contrainte) subis par les éléments cristallins occupant les régions soumises aux contraintes les plus élevées dépassent leur module d'élasticité. Cette déformation (au-delà de la plage d'élasticité) provoque une redistribution et une régulation des charges dans toute l'enveloppe du produit gonflé. 20% environ des fibres doivent être soumises à des contraintes dépassant le module d'élasticité.

Après les essais initiaux décrits précédemment, un produit sous forme d'un coussin amortisseur a été mis au point et éprouvé de façon satisfaisante, certaines des caractéristiques précitées lui étant incorporées. Dans ce cas, la toile cristalline était une toile plus serrée de plus petit diamètre et ayant.des fibres de faible denier. Après gonflage à la pression nominale, une partie de la toile (près des régions

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soumises aux plus grandes contraintes autour des soudures) a cédé si bien qu'une déformation permanente a apparu. Ce produit particulier a gardé la pression pneumatique voulue pendant une période extrêmement longue (plus de 10 ans environ) et la réduction de pression n'a pas été mesurable. La résistance à la fatigue était bonne et la forme gonflée de l'amortisseur était excellente, sans déformation nuisible de l'enveloppe.

La fig. 7 représente un autre exemple de mise en œuvre de l'invention dans lequel le matériau élastomère 30 comprend de nombreux éléments cristallins individuels 32 sous forme de plaquettes réparties de manière pratiquement uniforme dans l'élastomère hôte. Dans ce mode de réalisation, les petites plaquettes plates sont mélangées au polymère élastomère et extrudées ou moulées par soufflage avec le polymère sous forme de feuilles. Les feuilles ont une épaisseur comprise entre 0,125 et 1,25 mm. Pendant l'opération, les plaquettes 32 s'alignent parallèlement à la surface du film comme indiqué sur la fig. 7B si bien qu'elles forment très efficacement un ensemble protecteur.

Les diverses techniques d'enrobage d'un élément cristallin dans le film hôte comprennent 1) l'extru-sion du matériau constituant le liant sur un tulle ou une toile, 2) le revêtement d'une étoffe formée de fibres cristallines par le matériau hôte (les deux faces sont normalement revêtues), 3) le mélange du polymère du film hôte par divers types de matières protectrices (par exemple des paillettes, des fibres en forme de fils, des fibres coupées, des trichites, des plaquettes, etc.) et l'extrusion ou le soufflage du mélange sous forme d'un film ou d'une feuille, et 4) le mélange intime ou la copolymérisation du polymère élastomère avec le matériau cristallin. Certains de ces procédés ont déjà été décrits et d'autres sont décrits dans la suite.

Il est important d'explorer les limites pratiques des applications de la diffusion contrôlée dans des dispositifs gonflés selon l'invention. Dans le cas de produits de ce type et qui doivent être utiles en pratique commercialement, il est important et primordial qu'il existe un équilibre convenable et optimisé entre d'une part la vitesse minimale de diffusion activée et d'autre part les propriétés physiques telles que la résistance à la fatigue, les possibilités de traitement en cours de fabrication et la thermosoudabilité. Etant donné la nécessité de ce compromis, il n'est pas commode en pratique d'avoir une concentration de matières cristallines si grande qu'elles forment 100% du matériau protecteur contre la diffusion de tous les gaz. L'exception principale est l'oxygène. La diffusion des autres gaz, y compris l'azote et les supergaz, peut être efficacement évitée à travers l'enveloppe des dispositifs gonflés, avec conservation des caractéristiques essentielles de résistance à la fatigue élastique du matériau de l'enveloppe protectrice.

Le fait que l'oxygène puisse diffuser à travers l'enveloppe ne pose pas un problème et en fait est un avantage souhaitable et original. Ceci est un nouveau principe important selon l'invention. Par exemple, le produit peut être gonflé avec un mélange d'azote et/ou de supergaz ou d'air. Après gonflage par l'azote et/ou le supergaz, l'oxygène de l'atmosphère ambiante peut diffuser vers l'intérieur de l'enveloppe par le mécanisme de pompage par diffusion. Ainsi, la pression partielle de l'oxygène s'ajoute aux pressions partielles de l'azote et/ou du supergaz déjà placés dans l'enveloppe, si bien que la pression totale du produit s'élève. La pression partielle de l'oxygène dans l'atmosphère ambiante est d'environ 0,17 bar (pour une pression totale au niveau de la mer de 1,01 bar). Ainsi, la diffusion en sens inverse de l'oxygène gazeux dans l'enveloppe provoque une élévation maximale de pression d'environ 0,17 bar. Cette élévation de pression est utile pour la compensation de la relaxation de l'enveloppe en présence des contraintes de traction (qui provoquent une augmentation du volume interne de l'enceinte) lorsque tous les constituants gazeux de l'air ont diffusé dans l'enveloppe. Ainsi, une nouvelle caractéristique de l'invention est que le matériau composite de l'enveloppe est une membrane semiperméable vis-à-vis des gaz de l'air autres que l'azote et ne constitue donc pas un organe de protection complète contre la diffusion des gaz. L'avantage pratique est que les variations maximales de volume et de dimension du produit sont comprises entre 3 et 5% car l'augmentation ou le changement maximal de pression, par rapport à la pression initiale de gonflage, représente la pression partielle de l'oxygène.

Lorsque le coût a une importance primordiale, le gaz de gonflage peut être formé entièrement d'azote et le même phénomène de diffusion de l'oxygène gazeux vers l'enveloppe se produit. En outre, un mélange d'azote et de 0,17 bar d'oxygène peut être utile dans certaines applications. De plus, on peut utiliser de l'air pur. Dans ce cas, il est nécessaire de provoquer un gonflage initial excessif du dispositif lorsque la pression partielle de l'oxygène dans le dispositif dépasse 0,17 bar de manière que la différence élémentaire correspondant à une perte de pression entre la pression partielle réelle de i'oxygène dans l'enceinte et 0,17 bar, soit compensée.

Le réglage de la vitesse de pompage par diffusion présente de nombreux avantages dans les dispositifs élastomères gonflés tels que les éléments de chaussures, les amortisseurs de chocs, les éléments d'amortissement utilisés pour l'emballage et l'expédition, les casques, les rembourrages et les matériaux protecteurs pour les sports, les chaussures militaires, etc. Un avantage en est la possibilité du maintien du produit à la pression nominale de gonflage pendant de plus longues périodes. Par exemple, la plupart des éléments pour chaussures actuellement réalisés par gonflage et qui sont vendus dans le monde entier, sont fabriqués à partir d'un film de polyuréthanne à base d'ester du fait de sa plus faible perméabilité aux supergaz que le film de polyuréthanne à base d'éther, et ces éléments ont donc une longue durée d'utilisation dans des chaussures. Cependant, un film à base d'ester présente un inconvénient car il est plus sensible à l'humidité (instabilité par hydrolyse) qu'un film à base d'éther.

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Dans les chaussures actuelles du commerce, la protection contre l'humidité est obtenue par enrobage de l'élément gonflé dans une semelle intermédiaire. Cette opération est coûteuse et la mousse de la semelle intermédiaire, bien qu'elle augmente la résistance à la fatigue du produit composite, a tendance à réduire les propriétés avantageuses d'amortissement et de restitution d'énergie du produit gonflé et augmente beaucoup le poids de la chaussure. Lorsque le film protecteur a une propriété cristalline, par exemple lorsqu'il est formé d'un film à base d'un éther, il peut être utilisé dans des chaussures ayant une longue vie d'utilisation et le problème de la dégradation par l'humidité est en grande partie résolu.

Un autre exemple des avantages du matériau perfectionné du film protecteur selon l'invention est le problème de la «fissuration à froid». Les produits connus gonflés par un supergaz, lorsqu'ils sont exposés à de faibles températures inférieures ou égales à environ -12°C, ont tendance à présenter des fissurations par fatique dans le film élastomère et s'aplatissent. Des matériaux pour films spéciaux peuvent être réalisés afin que le problème de la fissuration à froid soit réduit. Cependant, ces matériaux convenant mieux aux faibles température sont tendance à avoir une plus grande perméabilité aux gaz sous pression à température ambiante. La perméabilité peut être réduite selon l'invention par incorporation d'éléments cristallins ou de segments moléculaires dans le film élastomère afin que la réduction de perméabilité, provoquée par une tentative de réduction des effets de la fissuration à froid, soit compensée, ces propriétés pouvant provoquer une plus grande perméabilité aux gaz.

L'un des avantages pratiques du réglage de la perméabilité et du pompage par diffusion est l'adaptation des propriétés de relaxation à la traction du produit, aux variations de pression dues à la retenue du gaz captif et à la diffusion du gaz mobile. Par exemple, dans certains produits, il est souhaitable d'utiliser un film soit ayant un module d'élasticité réduit soit de plus faible épaisseur afin qu'il donne une sensation de plus grande douceur au dispositif d'amortissement. Lorsque l'épaisseur est réduite ou lorsque le module est plus faible, la tendance du gaz captif à diffuser à travers le film est plus grande. Le dispositif peut être à une pression légèrement accrue afin que cette perte soit compensée. Cependant, étant donné la minceur ou le module du film, l'enveloppe a tendance à s'agrandir plus que dans le cas de l'utilisation de films plus épais ou de plus grand module. Le plus grand grossissement, la plus grande relaxation des contraintes de traction ou le plus grand fluage donne un produit dont la configuration géométrique n'est pas tout à fait celle qui est voulue ou qui change au cours du temps. L'addition d'un matériau cristallin au film augmente le module d'élasticité et le débit du gaz captif est réduit et le produit peut garder la pression de gonflage avec une variation relativement faible de configuration sans qu'il soit nécessaire que le produit soit gonflé excessivement.

D'autre part, il existe certains types de produits, par exemple des ensembles du type résistant à la traction tels que représentés dans les brevets précités, ont tendance à présenter un gonflage excessif pendant ia période de trois à six mois suivant le gonflage étant donné que l'élément est tel que l'agrandissement de l'enveloppe est très réduit. Comme le volume interne du produit ne peut pas changer comme celui des autres produits, la diffusion d'air dans l'enveloppe élastomère et non cristalline provoque l'apparition d'une surpression. Bien qu'on puisse stocker ces produits pendant trois à douze mois afin qu'une pression de gonflage de régime permanent soit atteinte, il ne s'agit pas d'une opération commode au point de vue commercial. Si des segments moléculaires cristallins sont incorporés aux matériaux utilisés pour la formation des produits du type résistant à la traction ou sont ajoutés à ces produits, les gaz captifs utilisés peuvent être relativement peu coûteux et des matériaux relativement légers et peu coûteux peuvent être utilisés pour l'enveloppe. Le tableau qui suit indique la comparaison entre deux supergaz et les gaz captifs moins coûteux qui se comportent en fait comme des supergaz selon l'invention.

kg/m3 de vapeur ou de gaz à 1,75 bar et 21 °C

Dollars US/kg

Hexafluoréthanne (supergaz)

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16,82 kg

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Air

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Bien qu'ils ne soient pas classés comme étant des supergaz, l'air et l'azote ont été ajoutés au tableau précédent car, au point de vue de la disponibilité, du coût et du poids, ils constituent d'excellents gaz candidats pour le gonflage. 70% au plus en poids du film de l'enveloppe peuvent être cristallins afin que ces gaz puissent être pleinement utilisés. Ainsi, le poids de la matière thermoplastique hôte peut être réduit en proportion. Cependant, il faut noter que l'utilisation de très faibles pourcentages d'une matière cristalline entre dans le cadre de l'invention, afin que la diffusion de l'oxygène et de l'azote vers l'extérieur soit maîtrisée, car ils constituent tous deux des gaz mobiles. L'addition de matières cristallines à des matériaux élastomères coûteux permet la formation d'un matériau composite permettant des économies par rapport à un polyuréthanne élastomère pur par exemple.

Un bon moyen pour la visualisation des principes précédents relatifs à l'utilisation d'un matériau com-

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posile comprenant à la fois des constituants ou segments élastomères et cristallins est de considérer que le matériau élastomère constitue ie liant des éléments cristallins. Le matériau élastomère donne une bonne résistance à la fatigue et des propriétés physiques voulues de module d'élasticité, d'allongement, de possibilité de fabrication et de thermosoudabilité. Les composants cristallins donnent une meilleure protection contre la diffusion des gaz. De cette manière, les propriétés élastomères de la structure composite existent aux limites entre les éléments élastomères et cristallins de la structure. Les matières cristallines n'ont pas à fléchir ou à se déformer de façon importante et ne subissent pas des contraintes de fatigue. La thermosoudabilité est obtenue dans la partie élastomère de la structure composite.

On considère maintenant les fig. 8 à 16F qui représentent divers produits gonflés selon l'invention. Les fig. 8 à 8E représentent une talonnette 50 lorsque celle-ci est retirée d'un moule dans lequel l'enveloppe 59 est formée initialement. Cette talonnette 50 comporte une paroi arrière courbe 54 formée en une seule pièce avec des parois supérieure et inférieure 56 et 57, ces parois étant plus minces que la paroi arrière afin que l'amortissement et la souplesse soient accrues. Les parois latérales 58 et 59 sont formées en une seule pièce avec les parois supérieure et inférieure et arrière, et elle comportent des parties 58a et 59a qui sont plus épaisses que les parois supérieure et inférieure. Comme représenté, les parties relativement épaisses de l'enveloppe sont reliées aux parties plus minces par des tronçons de transition. Les parties 58b et 59b des parois latérales sont plus minces que les parties 58a et 59a. Comme représenté, la paroi arrière 54 est légèrement inclinée le long de sa surface périphérique externe 54a afin que la résistance mécanique soit accrue, que le pied soit supporté à l'arrière et que la stabilité soit accrue. La visibilité du produit d'amortissement est aussi une considération importante au point de vue commercial. Après retrait du moule, l'extrémité avant 62 de la talonnette est ouverte. Il faut noter que le matériau de l'enveloppe contient à la fois des matières élastomère et cristalline comme décrit précédemment.

Dans l'opération suivante illustrée sur les fig. 9 à 9D, l'enveloppe 50 est traitée afin que de nombreuses chambres soient formées et soient remplies d'un gaz captif, avant scellement. Comme représenté sur les fig. 9 et 9A, les chambres 61 à 66 sont placées entre les parois latérales et sont raccordées aux chambres 67 et 68 (voir fig. 9C) placées le long des parois latérales. Les diverses chambres sont formées par soudage à hautes fréquences afin que des joues 70 soient formées entre les chambres adjacentes. Il faut cependant noter que d'autres formes de thermosoudage peuvent être utilisées de manière connue. Le soudage à hautes fréquences est préférable.

En outre, il est souhaitable dans certains cas (par exemple dans le cas du moulage par soufflage) d'éliminer l'étape séparée de soudage à hautes fréquences. L'opération est réalisée par déplacement vers l'intérieur des tronçons latéraux du moule pendant l'opération de moulage qui forme les joues 70. Ainsi, le matériau de l'enveloppe placé aux côtés opposés du dispositif d'amortissement subit une mise en forme et une compression alors que le matériau de l'enveloppe est à un état semi-fondu, visqueux ou collant. Les surfaces élastomères internes propres, semi-fondues, collantes ou adhésives sont maintenues en contact sous pression jusqu'à ce qu'elles s'associent par fusion et se refroidissent. Cette opération remplace donc l'opération précitée de soudage à hautes fréquences. On a constaté que la fiabilité de ces soudures pouvait encore être notablement améliorée lorsque les surfaces à raccorder avaient une couche d'accrochage, et lorsqu'un «agent d'accouplement» tel que «Dow Silane X 16106» était injecté sous forme d'une vapeur dans le gaz de mise sous pression utilisé dans l'opération de moulage par soufflage. En outre, pour certaines applications soumises à des contraintes importantes de fatigue, une étape secondaire de soudage à hautes fréquences peut être ajoutée à la fabrication afin que la soudure formée ait une durabilité supérieure à celle du film hôte adjacent.

L'extrémité antérieure est aussi soudée à hautes fréquences afin qu'elle forme une extrémité avant scellée 72 et des parties 72a et 72b sont retirées par ébavurage. Un tube de gonflage, non représenté, peut être fixé à la chambre 66 afin qu'il soit rempli d'un gaz captif, comme décrit dans la suite, puis scellé, de manière connue dans la technique. Les chambres peuvent toutes être mises en communication afin qu'elles forment une talonnette gonflée d'amortissement pour chaussure. Cependant, les chambres peuvent aussi être indépendantes et peuvent être mises à des pressions différentes. Dans les quelques mois qui suivent le gonflage initial, l'oxygène gazeux diffuse de l'atmosphère ambiante à l'intérieur de l'enveloppe et augmente la pression d'environ 0,17 bar. La pression initiale est largement déterminée par le niveau voulu d'amortissement. Par exemple, une pression finale de régime permanent comprise entre 1,4 et 2,1 bars donne satisfaction. Dans certains cas, il peut être souhaitable de gonfler initialement à une pression plus grande ou moins grande, la pression finale de régime permanent étant supérieure à la pression initiale d'environ 0,17 bar.

L'un des avantages importants de l'invention apparaît sur la fig. 9. Comme noté précédemment, l'enveloppe ne subit pas de dilatation notable lors du pompage par diffusion. Les dimensions globales de l'enveloppe restent les mêmes que les dimensions originales, à 3 à 5% près. Ainsi, la configuration et la forme de l'élément restent très constantes pendant toute la période commençant au gonflage initial, mais comprenant le pompage par diffusion et toute la durée d'utilisation du produit.

Les fig. 10 et 10A représentent une variante de talonnette, dans laquelle la talonnette 75 est formée essentiellement en trois parties, la troisième partie 78 étant un film du type décrit qui est soudé thermi-quement à des parties des feuilles 79 et 80. La troisième feuille ou feuille intermédiaire 78 de matière

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élastomère est placée entre les organes 79 et 80 de protection de la pièce formée préalablement, avant soudage. Dans ce mode de réalisation, certaines des soudures 81a, 82, 83, 84 et 85 sont formées à la partie supérieure et les autres soudures 81, 86, 87, 88 sont formées à la partie inférieure. I! existe aussi une chambre périphérique et toutes les chambres sont interconnectées. Ce type particulier est aussi représentatif des produits et éléments relativement complexes qui peuvent être réalisés selon l'invention. Lors de la fabrication d'un tel élément, il faut soit que les soudures 81a, 82, 83, 84 et 85 soient formées préalablement de manière séquentielle soit qu'un agent de démoulage soit introduit à des emplacements convenables afin que deux des trois feuilles soient raccordées.

Les fig. 11 à 11D représentent un exemple de talonnette 90 du type résistant à la traction qui comporte une seule chambre mais qui contient un élément 92 qui résiste à la traction. L'avantage de ce type de produit est celui des produits analogues décrits dans l'un des brevets précités des Etats-Unis d'Amérique. En plus de ces avantages, le produit selon l'invention présente des avantages par rapport au produit connu. L'élément 92 qui résiste à la traction peut être formé de «Nylon» ou d'un polyester ayant une première et une seconde partie superficielle 94, 95 entre lesquelles sont placés des filaments 96 qui résistent à la traction. Des exemples d'étoffes qui peuvent être utilisées sont des produits tridimensionnels à mailles verrouillées, tissés ou réalisés au métier Rachel à double fonture. L'enveioppe externe 98 peut être formée d'un des matériaux protecteurs perfectionnés décrits dans le présent mémoire et des parties superficielles distantes 94 et 95 sont fixées à la paroi supérieure et à la paroi inférieure de l'enveloppe. L'extrémité avant 99 est scellée et l'enveloppe est gonflée initialement par un gaz captif qui peut être l'un quelconque des gaz précités. Les éléments 92 qui résistent à la traction maintiennent les parois supérieure et inférieure du produit gonflé sous forme pratiquement parallèle ou profilée. Lors du pompage par diffusion, l'oxygène gazeux diffuse à travers l'enveloppe et augmente la pression interne d'environ 0,17 bar, mais les parois supérieure et inférieure restent parallèles ou profilées. L'avantage de ce produit selon l'invention par rapport à ceux qui ont été décrits précédemment est que l'effet de relaxation des contraintes de traction est largement maîtrisé. Les tolérances dimensionnelles applicables à cet élément sont très stables et le produit ne présente pas un gonflage excessif.

Ce produit est original par rapport aux autres produits décrits en ce qu'il assure un support pneumatique complet sans détérioration des soudures qui n'assurent pas de support et qui relient les surfaces protectrices supérieure et inférieure dans les zones qui supportent les efforts.

La dimension après gonflage, la configuration et la disposition du produit sont réglées avec précision, et il ne peut pas grossir ou grandir de façon importante même lorsqu'il est à une pression inhabituelle-ment élevée, c'est-à-dire de l'ordre de 7 à 14 bars. De même, le pompage par diffusion est maîtrisé avec précision. Le produit terminé peut donc être adapté facilement à des procédés de fabrication automatisés à grande vitesse et sans préparation. Le produit peut supporter les conditions extrêmes de fabrication beaucoup mieux que les produits de la technique antérieure. En outre, ce produit garde l'amortissement, la souplesse et l'élasticité précis voulus pendant toute la durée d'utilisation qui est notablement prolongée par rapport aux produits de la technique antérieure.

La pression interne de régime permanent est atteinte en quelques mois et dépasse d'environ 0,17 bar la pression d'origine, dans l'hypothèse où le gaz captif et initial de gonflage utilisé est un supergaz ou l'azote. Lors d'utilisation d'air comme gaz initial de gonflage, la pression a tendance à diminuer comme décrit précédemment. Le fait important est que le produit ne présente pas de variations notables de configuration ou de dimension et atteint la pression voulue de gonflage de régime permanent en un temps relativement court. Cette dernière caractéristique est importante pour la fabrication des chaussures au point de vue industriel et par utilisation de l'appareillage automatique.

Les fig. 12 à 12E représentent une semelle gonflée 100 selon l'invention, telle qu'elle est retirée du moule. La paroi arrière 102 est courbe et inclinée comme décrit précédemment et elle est plus épaisse que les parois supérieure et inférieure 103 et 105. Des parties des parois latérales 106 et 107 placées le long du tronçon médian sont plus épaisses que la partie avant comme l'indique la fig. 12D. En outre, la partie de paroi latérale 109 de l'intérieur du pied est plus épaisse que la partie de paroi latérale 110 de l'extérieur du pied comme l'indique la fig. 12C. L'extrémité avant 112 est ouverte et toute la structure a une forme essentiellement plane contrairement à la forme en coin. L'extrémité ouverte 112 représentée sur la fig. 12E a une forme arrondie permettant l'extraction d'un mandrin lors de l'utilisation du moulage par injection. Cependant, lorsque la pièce est formée par moulage par soufflage, cette caractéristique n'est pas nécessaire.

Les fig. 13 et 13A illustrent les opérations de finition qui comportent le scellement par chauffage formant plusieurs chambres distantes 113 séparées par des joues 114. L'extrémité avant est aussi scellée périphériquement et les parties 115A et 115B sont retirées par ébavurage afin qu'elles délimitent une partie avant arrondie. L'enveloppe est initialement gonflée par un gaz captif comme décrit et le tronçon de remplissage est scellé. Lors du montage dans une chaussure, la totalité de la semelle permet l'observation des chambres à travers la paroi latérale, c'est-à-dire qu'elle forme un coussin gonflé visible.

Il faut noter que ces dispositifs peuvent être compartimentes de toute manière voulue, chaque chambre séparée étant mise à la même pression que les autres chambres ou à une pression différente. In-versément, une partie ou la totalité des chambres peuvent être raccordées par les trois passages limitant le débit formant un venturi à vitesse sonique ou analogue.

Les fig. 14 et 14D représentent un produit constituant une semelle 125 formée initialement par mou-

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läge par injection ou soufflage. Le produit est analogue de façon générale à celui de la fig. 13, mais il comporte une partie affaissée 127 entre les parois latérales (voir fig. 14A) et la semelle a une forme profilée. La partie affaissée s'écarte et permet l'extraction du mandrin. Après sa formation initiale, le produit est traité afin qu'il forme un dispositif d'amortissement tel que représenté sur les fig. 15 à 15B.

Le produit terminé est gonflé et il a un profil d'épaisseur variable, la partie la plus épaisse 130 se trouvant au niveau du talon et la plus mince au niveau de l'avant du pied en 135, cette dernière partie étant raccordée par un tronçon incliné 137 de transition. Les diverses figures représentent aussi plusieurs chambres 138 ayant des joues 139 qui sont placées transversalement et qui communiquent avec des chambres périphériques 140 et 141.

Les fig. 16 à 16F représentent un produit selon l'invention qui peut être formé par moulage par soufflage ou par formage sous vide ou à partir de feuilles formées séparément. Cependant, le moulage par soufflage est la technique préférée. L'épaisseur du film de ce mode de réalisation de l'invention, indépendamment de son procédé de formation, et l'épaisseur la plus réduite des autres modes de réalisation, peuvent être comprises entre 0,125 et 1,25 mm, mais il est préférable que les épaisseurs de films soient comprises entre 0,5 et 0,63 mm.

La semelle gonflée 150 comprend des chambres transversales de façon générale 151 et des chambres longitudinales de façon générale 153 dans le talon 155. Cette partie du talon 155 est plus épaisse que la partie de l'avant de la semelle 156 et les deux parties sont raccordées par un tronçon incliné 158 de transition. Comme décrit précédemment, les diverses chambres sont séparées par des bandes 160 de soudage. Dans certains cas, les tronçons soudés sont relativement courts comme indiqué pour les tronçons 162 sur la fig. 16D. L'orientation générale transversale des soudures et des chambres dans la partie avant de la semelle a tendance à favoriser la flexibilité alors que la partie du talon ne nécessite pas le même type de flexibilité. Des encoches de flexion 165 sont formées dans les parois latérales afin qu'elles améliorent la flexibilité latérale de l'avant du pied, et sont sous forme d'ouvertures tronquées ayant les extrémités de petit diamètre qui sont adjacentes comme représenté. Ces caractéristiques réduisent le moment d'inertie de la section de la partie médiane de la semelle et provoquent une flexion plus facile de la chaussure pendant la phase de pliage au cours de la course.

Comme dans d'autres modes de réalisation de l'invention, le produit gonflé est formé d'une enveloppe qui constitue un organe protecteur perfectionné qui retient les gaz captifs et un organe protecteur perméable permettant le passage des gaz mobiles. Comme dans les autres modes de réalisation, une chambre périphérique est formée du côté médian et du côté latéral et les diverses chambres sont toutes interconnectées.

Bien que les divers modes de réalisation représentés comportent des chambres qui communiquent et qui permettent un écoulement pratiquement libre du gaz captif et du gaz mobile entre les chambres, il faut noter que divers compartiments peuvent être facilement raccordés par des passages limitant la circulation ou le produit peut être formé de chambres qui sont indépendantes d'autres chambres, gonflées à des pressions différentes et des amortisseurs gonflés qui n'ont qu'une seule chambre comme le produit représenté sur la fig. 11.

Les divers produits décrits en référence aux figures sont destinés à être utilisés comme semelle intermédiaire de chaussure, notamment de sport et de loisir. Dans cette application, ces produits gonflés peuvent être utilisés dans l'un des modes de réalisation différents suivants: 1) totalement enrobés dans la mousse convenable d'une semelle intermédiaire, 2) enrobés uniquement à la partie supérieure de l'ensemble afin que les surfaces irréguiières soient remplies et régularisées et donnent un confort accru sous le pied, 3) enrobés à la partie inférieure afin que la fixation à la semelle externe soit facilitée, 4) enrobés dans les parties supérieure et inférieure avec cependant exposition de la périphérie pour des raisons d'aspect et commerciales, 5) comme dans le cas (4) mais avec exposition de parties choisies uniquement sur les côtés de l'ensemble, 6) enrobés dans la partie supérieure d'un élément moulé «Footbed», et 7) utilisés sans mousse d'enrobage d'aucun type.

En plus de l'addition de matériaux cristallins à un élastomère ou autre, des propriétés cristallines peuvent être données par d'autres techniques. L'une d'elles est la stratification d'un matériau différent, mais cette opération doit être réalisée avec soin afin que les différents éléments ne puissent pas présenter un délitement. Par exemple, on a déjà utilisé des produits stratifiés dans l'industrie du conditionnement pour empêcher le passage de l'oxygène gazeux dans un emballage scellé. Ces stratifiés pour le conditionnement ne donnent pas en général satisfaction selon l'invention car les matières composites ont de mauvaises propriétés de thermosoudage ou présentent rapidement une défaillance par fissuration due à la fatigue.

Un procédé donnant satisfaction est la stratification simultanée d'un copolymère de chlorure de vinyle et de vinylidène et d'un film d'élastomère d'uréthanne. Les amortisseurs gonflés fabriqués avec ce matériau ont des propriétés protectrices acceptables, mais l'ensemble composite présente un délitement sous pression. On a constaté que, lorsqu'un agent intermédiaire de liaison tel que Silane 16106 ou PAPI 50 était utilisé, la relation convenable temps-température était obtenue pendant le procédé de stratification et les résultats pouvaient être améliorés. Ce réglage du temps et de la température implique l'utilisation d'une presse à plateaux chauffants, couplée à une presse froide qui permet la solidification des différents matériaux lorsqu'ils sont toujours sous pression.

En plus des procédés décrits pour l'augmentation de la teneur en matériau cristallin du film élasto-

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mère par mélange de morceaux séparés d'une matière cristalline particuliaire ou par raccordement de la matière élastomère à des éléments de matière cristalline, il existe d'autres procédés. L'un d'eux, indique précédemment, est mis en œuvre à l'échelle moléculaire. Cette approche implique le mélange ou la copolymérisation du polymère élastomère hôte et de polymères très cristallins tels que le téréphtalate de polyéthylène (PET), les copolymères acryliques, les copolymères de chlorure de vinylidène, les élastomères formés de copolymères d'ester, les chaînes moléculaires fibreuses très denses et extrêmement minces formant des cristaux liquides, des mélanges de polyuréthanne et de cristaux liquides, des mélanges de polyuréthanne et de «Nylon» et d'autres mélanges à base de polyuréthanne par exemple.

D'autres approches impliquent l'utilisation de verre déposé sous vide ayant une épaisseur inférieur à 500 Â sur une couche flexible extrêmement mince de téréphtalate de polyéthylène (PET) en combinaison avec un film d'élastomère de polyuréthanne, une ou plusieurs couches d'une polymère cristallin liquide extrêmement mince dans un liant élastomère formé de chaînes moléculaires fibreuses très denses, des polymères acryliques avec des uréthannes, des alliages d'élastomère et de polymère cristallin, des uréthannes thermoplastiques chargés de fibres de verre tels que «Elastollon» de BASF Corp., des uréthannes thermoplastiques chargés ou armés de fibres de verre, des copolyesters de segments cristallins durs de polyuréthanne thermoplastique et d'élastomère thermoplastique, des élastomères thermoplastiques ayant des proportions convenables de constituants caoutchouteux mous en combinaison avec des matières cristallines vitreuses dures telles que (1 ) des copolymères thermoplastiques d'éthers et d'esters, par exemple des copolymères séquencés ayant des segments polymères caoutchouteux mous qui alternent avec des segments polymères cristallins vitreux durs de téréphtalate de polyéthylène, (2) des polymères séquencés styrène (cristallin)/butadiène (caoutchouteux)/styrène (cristallin); des élastomères thermoplastiques de polyoléfines comprenant des mélanges de caoutchouc d'éthylène-pro-pylène avec du polypropoxylène cristallin, du polyéthylène chloré (cristallin) et un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA) (caoutchouteux), un caoutchouc de chlorobutyle (caoutchouteux) et du po-lypropylène (cristallin), des copolymères de polyéthers et des aminés, des mélanges poussés de polyuréthannes, par exemple de polyuréthannes avec des «Nylon», des copolymères séquencés du styrène en combinaison avec des segments médians élastomères différents tels que (1) des polybutadiènes, (2) des polyisoprènes, (3) des copolymères éthylène-butadiène, (4) des copolymères éthylène-propylène tels que «Kraton» D et G. D'autres matériaux sont des polyesters, la rayonne, le «Kevlar», des matières acryliques, des «Nylons» de divers types, du polypropylène, des polyesters de tout type, du coton, de la laine et leurs mélanges.

En outre, une autre approche permettant la formation d'une enceinte protectrice perfectionnée permettant la maîtrise du pompage par diffusion met en œuvre la métallisation sous vide ou le dépôt sous vide d'une mince couche métallique sur l'une des faces au moins de l'élément élastomère. Une telle couche métallique doit seulement avoir quelques dixièmes de micromètres d'épaisseur pur être efficace. Le dépôt métallique peut être formé à la surface interne ou à la surface externe du film, la surface interne étant préférable. Il peut aussi être utilisé comme stratifié entre deux feuilles élastomères. De bonnes liaisons peuvent être obtenues entre les couches élastomères complémentaires, par utilisation de procédés classifiques de liaison autres que le soudage à hautes fréquences.

Au début des études de développement de l'invention, des mélanges ont été formés avec des matériaux cristallins et élastomères afin que la diffusion d'un produit gonflé soit maîtrisée. Ces tentatives d'augmentation de la cristaliinité par les mélanges moléculaires n'ont pas donné entièrement satisfaction car les produits résultants ne possédaient pas certaines des propriétés considérées comme importantes pour la mise en œuvre de l'invention. Par exemple, les mélanges de chlorure de polyvinyle et d'uréthanne élastomère ont donnés des films ayant de bonnes propriétés diélectriques pour le soudage à hautes fréquences et une bonne résistance à la fatigue. Les vitesses de diffusion des gaz étaient inférieures à celles de l'uréthanne seul. La difficulté a été la relaxation sous traction ou le fluage car la dimension des produits gonflés a augmenté progressivement sous l'action de la pression et ont finalement explosés. Ceci s'applique en particulier aux climats chauds.

On a considéré que le polyéthylène était un bon matériau protecteur, mais jouait le rôle d'un lubrifi-cant lorsqu'il était mélangé au polyuréthanne. Des plans de glissement existent entre le polyéthylène et l'uréthanne élastomère. Apparemment, la réticulation était insuffisante entre les constituants cristallins et élastomères. Le résultat a ainsi été un allongement incontrôlé et excessif dû à la relaxation des contraintes de traction. Des essais ultérieurs ont indiqué qu'une réticulation d'au moins 10% était nécessaire pour que ces problèmes ne se posent pas et pour la réalisation de matériaux utilisables dans des amortisseurs gonflés, lorsque le pompage par diffusion est important pour la conservation de la pression. Ainsi, de nouveaux matériaux sont disponibles et peuvent être utilisés selon l'invention.

Le polyuréthanne s'est révélé être un excellent film élastomère thermoplastique qui peut être utilisé dans des centaines de millions de produits gonflés fabriqués et vendus dans le monde par Nike Shoe Company au cours des dix dernières années. En conséquence, il s'agit d'un produit excellent pour le mélange ou la copolymérisation avec un polymère cristallin tel que le téréphtalate de polyéthylène. Les propriétés physiques de ce polyuréthanne sont les suivantes:

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Durée au duromètre Résistance à la traction Allongement à la rupture Module d'élasticité à 100% d'allongement Résistance à la déchirure2 Résistance à l'abrasion «Taber»1 Thermosoudage diélectrique Résistance à la fatigue sous flexion

80A à 100A 4,8.107 à 6,9.107 pa 350%

1,38.107 à 2,07.107 pa 3,45.106 Pa 4

excellent excellent

1. «Taber» ASTM D-1044, roue CS 17, charge 1000 g, 5000 cycles.

2. ASTM D-1044.

Le polyuréthanne est un élastomère thermoplastique ayant des copolymères séquencés qui alternent comprenant des segments (20%) d'une matière cristalline ou très polaire dure reliée par des segments (80%) de matières élastomères amorphes (polyesters ou polyéthers) qui sont analogues à du caoutchouc aux températures normales d'utilisation. Les segments durs et mous alternent le long de la chaîne polymère. Les blocs durs sont par exemple formés d'un mélange de 2,4-diisocyanate de toluène et de 2,6-diisocyanate de toluène, dont les chaînes ont été prolongées par du butanediol. Après chauffage, les segments durs fondent et la matière devient fluide. Après refroidissement, les segments durcissent à nouveau et lient les segments mous en formant une structure à l'état solide analogue à du caoutchouc thermoplastique. Comme ces polymères ne gardent pas la séparation des phases ou la structure à l'état fondu, ils peuvent être facilement traités. Comme les segments élastomères mous sont polaires, ils peuvent être très facilement soudés thermiquement surtout par thermosoudage diélectrique à hautes fréquences. Leurs excellentes propriétés de résistance à la fatigue sous flexion ont été démontrées par des dizaines de milliers d'essais sévères dans des machines de laboratoire utilisées pour la détermination de l'endurance à la fatigue ainsi que dans des dizaines de millions de paires de chaussures de sport et de loisir.

Il est nécessaire de mélanger les polymères à d'autres polymères polaires pour garder les propriétés mécaniques essentielles précitées et leurs avantages de fabrication avec réduction de la perméabilité du film aux supergaz et à l'azote. Les mélanges avec un polyester de téréphtalate de polyéthylène (PET) est particulièrement intéressant. Il s'agit d'un polymère condensé formé par réaction de téréphtalate de dyméthyle et d'éthylèneglycol. Un fil de téréphtalate de polyéthylène orienté biaxialement est très utilisé. Etant donné l'absorption extrêmement faible d'humidité de ce polymère, les propriétés mécaniques ne sont pratiquement pas affectées par l'humidité. Une plus grande résistance aux chocs peut être obtenue avec de nouvelles qualités renforcées de téréphtalate de polyéthylène. Ces matières sont à base d'alliages de téréphtalate de polyéthylène et d'élastomère. Des polymères renforcés de téréphtalate de polyéthylène sont aussi disponibles et utiles.

Une autre matière élastomère thermoplastique hôte qui peut être mélangée ou copolymérisée à des éléments cristallins est le «Hytrel» (marque de fabrique de Du Pont Company). Le polymère «Hytrel» peut aussi être traité par les techniques thermoplastiques classiques. Plusieurs compositions possèdent les propriétés physiques nécessaires de température de fusion, de résistance à la traction, d'allongement, de module de flexion, de résistance à la fatigue et de résistance à la déchirure. Le polymère «Hytrel» a 40 à 80% de segments durs et 60 à 20% de segments mous. Bien que l'instabilité hydrauli-tique puisse poser un problème, elle peut être réduite à des niveaux acceptables par addition de «Sti-boxol». Les compositions plus dures de «Hytrel» ont d'excellentes vitesses de diffusion des gaz qui sont très faibles, mais elles sont trop rigides pour les applications des amortisseurs pneumatiques. Les compositions plus molles (dureté Shore au duromètre 40D du «Hytrel» 4056 par exemple) ont des propriétés de flexion qui sont bonnes mais manquent de propriétés de faible perméabilité. L'utilisation des approches indiquées permet la correction de ces défauts par mélange ou copolymérisation avec des polymères cristallins.

Une autre bonne matière thermoplastique hôte est le «Riteflex» (marque de fabrique de Cellanese Corp.). Le «Riteflex» 540 et le «Tieflex» 547, ayant des duretés de 40D et 47D respectivement, sont des exemples de matières candidates qui peuvent être traitées dans les appareils classiques d'extrusion et de moulage par injection. Les matières ont 30 à 40% de constituants cristallins. Les températures de fusion sont un peu inférieures à celles des polymères «Hytrel» et sont comprises entre 195 et 215°C.

Il faut noter que l'invention n'est pas limitée aux compositions élastomères thermoplastiques décrites comme matériaux d'enveloppes mais comprennent toutes les matières sous forme générale. Les matières thermoplastiques peuvent être à l'état thermoplastique ou peuvent avoir durci. La même généralisation s'applique à des éléments plus cristallins qui sont mélangés au polymère ou copolymérisés avec lui et donnent les vitesses voulues de pompage par diffusion et la perméabilité voulue.

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On se réfère maintenant aux fig. 17 à 19 pour une meilleure compréhension des différences existant entre l'invention et la technique connue de pompage par diffusion, avec indication des avantages selon l'invention. La courbe A de la fig. 17 représente la variation de la pression au cours du temps observée dans un cas limite idéal, c'est-à-dire dans le cas d'une enveloppe scellée de volume constant (le matériau de l'enveloppe ne s'allonge pas) et qui est gonflée à une pression de 1,4 bar par un supergaz («Freon» 116) qui a une pression partielle constante dans l'enveloppe. Comme représenté, la pression interne continue à augmenter jusqu'à ce qu'elle se stabilise à une pression d'environ 2,4 bars. Cette augmentation de pression est due au pompage par diffusion de l'azote gazeux, comme indiqué par la courbe C de la fig. 17, et de l'oxygène comme indiqué par la courbe D de cette figure, provenant de l'air ambiant. La courbe A est la somme des courbes C et D, s'ajoutant au gonflage initial à 1,4 bar comme indiqué par la courbe A. Par exemple, après six mois, une quantité suffisante d'azote a diffusé dans l'enveloppe pour que la pression partielle de l'azote soit de 0,75 bar. De même, la pression partielle d'oxygène est de 0,21 bar. La somme de ces deux pressions s'ajoutant à la pression initiale donne une valeur de 2,34 bars pour la courbe A après six mois.

La courbe A de la fig. 17 est cependant un cas idéal qui est un moyen commode pour la description de la technique antérieure de pompage par diffusion, en référence aux courbes C et D. Un cas réel de pompage par diffusion d'un dispositif gonflé est représenté par la courbe B de la fig. 17. Cette courbe est identique à la courbe A de la fig. 9 du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n° 4 340 626 et de la fig. 13 du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n° 4 287 250, c'est-à-dire correspondant au cas d'un élément réel «Air Sole» ayant un film de polyuréthanne et mis sous pression par le supergaz «F 116.». La comparaison de la courbe idéale A et de la courbe réelle B montre que la pression de la courbe B est bien inférieure à celle du cas idéal. La différence de pression est due à la relaxation du film sous l'action des contraintes de traction ou à son allongement, et à la perte par diffusion vers l'extérieur d'une partie du supergaz. Comme indiqué, la courbe B augmente très rapidement lorsque l'oxygène et l'azote gazeux sont pompés par diffusion vers l'intérieur pendant les quatre à six premiers mois suivant le gonflage.

La fig. 18 représente des résultats indiquant la pression en fonction du temps dans le cas de produits selon l'invention. Les courbes E, F, G et H correspondent respectivement aux courbes A, B, C et D de la fig. 17. La courbe E est un cas idéal selon l'invention (volume constant et pression partielle interne constante du supergaz). La courbe G représente la pression partielle de l'azote gazeux qui a été pompé par diffusion dans le dispositif alors que la courbe H représente la pression partielle d'oxygène qui a été pompé par diffusion dans le dispositif. La comparaison des courbes G et H avec les courbes C et D indique que le film protecteur perfectionné selon l'invention réduit de beaucoup la diffusion vers l'intérieur de l'oxygène et de l'azote. Par exemple, au bout de six mois, la pression partielle de l'azote est seulement de 0,21 bar et celle de l'oxygène de 0,2 bar. L'oxygène est plus rapidement pompé par diffusion que l'azote. Ces pressions partielles, lorsqu'elles sont ajoutées à la pression initiale de gonflage de 1,4 bar, donnent une pression totale de 1,8 bar de la courbe E.

On note aussi que la courbe F qui correspond au résultat réel d'un dispositif amortisseur selon l'invention, est inférieure à la courbe idéale E. Cependant, la différence entre la courbe réelle et la courbe idéale selon l'invention est plus faible que dans le cas de la fig. 17. Ceci est dû au fait que le film protecteur selon l'invention réduit la diffusion normalement lente vers l'extérieur du supergaz et le film selon l'invention a une plus faible relaxation sous l'action des forces de traction. Le résultat est que le volume gonflé des produits selon l'invention reste relativement constant au cours du temps. Les différences entre les courbes E et F sont essentiellement dues à la relaxation sous traction du film car la réduction de pression du supergaz est très faible à long terme.

La fig. 19 est une superposition des résultats des fig. 17 et 18 et correspond à une multiplication d'échelles pour la période comprise entre 2,5 et 14 ans, et elle indique les excellentes propriétés de conservation de pression selon l'invention. La comparaison des courbes B et F indique que la pression de la courbe B commence à diminuer très fortement après les quatre premiers mois, pendant lesquels la pression a augmenté très rapidement du fait du pompage rapide par diffusion de l'oxygène et de l'azote (courbes C et D) dans l'enceinte. Lorsque le temps s'écoule, la pression continue à diminuer si bien que, au bout de deux ans et demi, la pression est revenue à la pression initiale de gonflage de 1,4 bar. Au bout de quatre ans, la pression est tombée à 1,17 bar et elle continue à diminuer.

Au contraire, la courbe F correspondant à l'invention n'indique jamais une réduction de pression mais présente au contraire une élévation progressive continue de la pression jusqu'à une valeur constante de régime permanent de 1,93 bar au bout de sept ans. Les résultats des courbes B et F pour deux dispositifs réels sont indiqués dans le tableau qui suit et indiquent clairement les avantages de l'invention.

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Ces résultats indiquent l'amélioration de la pression obtenue à long terme selon l'invention. Les essais à long terme confirment ces résultats originaux à long terme par utilisation de «F 116», d'air et d'azote gazeux, comme l'indiquent les graphiques. Une pression acceptable peut donc être obtenue avec une plus faible quantité de supergaz qui sont moins coûteux ou, dans un cas limite, par gonflage avec de l'air ou de l'azote.

La courbe F de la fig. 19 représente le cas du matériau perfectionné de l'invention dans lequel l'oxygène constitue un gaz mobile et atteint une pression partielle de 0,21 bar en un an, et l'azote constitue un gaz semimobile atteignant une pression partielle de 0,8 bar en douze ans. Comme indiqué par la courbe F, il est possible d'obtenir un gonflage permanent à long terme dans une enveloppe selon l'invention. Cependant, un inconvénient possible est que la pression atteint 1,86 bar après deux ans, c'est-à-dire 0,48 bar de plus que la pression initiale de gonflage (soit un tiers de plus). Ceci peut être compensé 20 partiellement par gonflage initial avec un mélange d'air et d'un supergaz, ou par gonflage avec un supergaz de moins bonne qualité, c'est-à-dire qui diffuse plus rapidement.

Une meilleure solution préférable selon l'invention est le gonflage initial avec de l'azote gazeux pur. La courbe K de la fig. 20 représente la relation pressiontemps pour un produit selon l'invention qui est mis initialement sous pression uniquement par de l'azote. La courbe I représente la diffusion en sens inverse de la pression partielle d'oxygène mobile dans l'enceinte alors que la courbe J représente la pression partielle de l'azote dans l'enceinte. La courbe K est la somme des courbes I et J. On note que le «dépassement» de pression de la courbe K ne correspond qu'à 10% de la pression initiale, et est donc tout à fait acceptable. En outre, ia pression initiale ne commence pas à diminuer au-dessous de la pression initiale de gonflage de 1,4 bar avant que 5,5 années ne se soient écoulées. Ceci est considéré comme un excellent gonflage permanent à long terme et est obtenu par gonflage avec un gaz disponible, peu coûteux et inoffensif, l'azote gazeux.

La fig. 21 est un graphique composite correspondant aux trois types de pompage par diffusion décrits en référence au graphique précédent. La courbe B correspond au pompage par diffusion avec un supergaz. La courbe F correspond à l'invention lors de l'utilisation d'un supergaz et d'oxygène mobile et d'azote captif. La courbe K est analogue à la courbe F, mais le gonflage initial est réalisé à 1,4 bar avec de l'azote pur à la place de supergaz.

Les fig. 22 à 24 représentent diverses structures selon l'invention, permettant une meilleure compréhension des phénomènes de diffusion décrits précédemment. Sur la fig. 22, les éléments cristallins sont représentés agrandis mille fois environ et sont fermement liés au matériau élastomère de la courbe protectrice. Dans le mode de réalisation représenté, le matériau cristallin peut être formé d'une toile cristalline ou d'une étoffe fibreuse fermement fixée au matériau élastomère par fixation adhésive, mécanique ou moléculaire. Les petites flèches représentent l'écoulement (diffusion activée) du fluide de gonflage ou la diffusion inverse de l'air ambiant à travers la matière protectrice. Dans la diffusion activée, les gaz de gonflage se condensent d'abord aux surfaces externes du film puis migrent à l'état liquide à travers le film et sortent du côté opposé du film avant de s'évaporer à nouveau comme un gaz. Comme indiqué sur la "fig. 22, les éléments cristallins forment des obstacles ou s'opposent à l'écoulement du fluide de gonflage à travers l'enveloppe et à la diffusion de l'air en sens inverse. Ceci est schématiquement représenté par les flèches coudées parvenant à la surface du matériau cristallin qui dévie le courant autour des éléments cristallins, si bien que le courant est resserré ou rassemblé dans des passages étroits entre les parties adjacentes des éléments cristallins lorsque le fluide de gonflage continue à se déplacer à travers le matériau élastomère en entourant le matériau cristallin.

Dans le mode de réalisation de la fig. 22, une grande partie de la section du film protecteur est occupée par le matériau cristallin si bien que le débit du fluide de gonflage vers l'extérieur est pratiquement nul. Ce fait, combiné au fait que la matière élastomère constitue une barrière raisonnablement bonne à la diffusion du supergaz, permet l'obtention d'un mécanisme très efficace pour la réduction du pompage par diffusion, si bien que des pressions de gonflage obtenues peuvent être précises et stables pendant une très longue période et le produit obtenu est excellent.

Le mode de réalisation de la fig. 23 est analogue à celui de la fig. 22, mais les éléments cristallins sont simplement enrobés dans le matériau élastomère au lieu de lui être fermement liés comme représenté sur la fig. 22, par utilisation d'opérations convenables de liaison ou de couplage, dans les conditions de température, de pression et de durée nécessaires à l'obtention de bonnes propriétés de liaison mécanique ou chimique. Lorsqu'une bonne liaison n'est pas obtenue comme représenté sur la fig. 23, il

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existe des cavités autour des éléments cristallins ou de la structure et ces cavités sont représentées sur la fig. 23 comme des espaces manoconcentriques autour des éléments cristallins représentés sous forme idéale à titre illustratif. Les flèches qui représentent le déplacement du fluide de gonflage se déplacent essentiellement dans les cavités et correspondent à un transport très facile et rapide par le trajet de moindre résistance créé par les cavités. La grande longueur des flèches par rapport à celles de la fig. 22 indique la facilité comparative de transport du fluide de gonflage avec la réduction du resserrement dans ies passages étroits formés entre les parties adjacentes de la matière cristalline. Il est donc important, pour la réalisation d'une structure composite réduisant le pompage par diffusion, d'obtenir une bonne liaison entre les matières élastomères et la matière ou les éléments cristallins. Ceci est aussi important pour l'obtention d'une bonne résistance à la fatigue et d'une bonne durée d'utilisation.

Le mode de réalisation représenté sur la fig. 24 comprend des éléments cristallins sous forme de microperles sphériques de verre qui sont creuses et à parois minces ayant des diamètres aléatoires compris entre 50 et 200 um ou plus. Les perles ayant ces diamètres sont moins coûteuses que celles qui ont des diamètres uniformes, bien que ces dernières puissent aussi être utilisées. Comme dans le cas des fig. 22 et 23, le transport du fluide de gonflage dans la matière composite est représenté par les flèches. Cet agrandissement correspond à un facteur 100 000. Les flèches déformées et non rectiiignes indiquent l'arrivée de la matière à la surface des perles, là matière étant déviée autour des perles dans les passages rétrécis formés entre les perles. Il faut noter que les perles cristallines peuvent aussi avoir une plus grande dimension et être pleines au lieu d'être creuses et peuvent être formées d'un matériau cristallin autre que le verre.

On se réfère maintenant à la fig. 25 qui représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel un film protecteur 200 est utilisé pour la formation d'une enveloppe destinée à être mise sous pression. Dans ce mode de réalisation, le film protecteur est sous forme d'une matière protectrice composite cris-talline-amorphe-élastomère dans laquelle la matière hôte 202 est une matière élastomère amorphe dont la cristallinité est accrue par la présence de segments ou éléments cristallins durs 203 qui peuvent être très déformés, allongés ou aplatis. Ces segments ou éléments cristallins durs sont de préférence répartis uniformément dans toute la matière hôte. L'opération peut être réalisée par réticulation ou greffage convenable ou par d'autres techniques de polymérisation. La déformation peut être obtenue par allongement ou compression de la matière pendant que les cristaux se forment. La déformation provoque la mise sous contraintes de la structure cristalline des éléments 203 dans la matière hôte si bien que la densité d'énergie de cohésion est accrue et les éléments cristallins de barrière de diffusion sont bien plus efficaces que ceux qui n'ont pas été déformés. La face 204 constitue la face interne de l'enveloppe et la face 205 la face externe ou tournée vers l'air ambiant.

Dans ce mode de réalisation, la matière protectrice est perméable aux gaz mobiles, elle est semi-perméable à des gaz captifs sélectionnés et elle est pratiquement imperméable aux supergaz. L'échelle représentée est telle qu'elle correspond à une observation au microscope électronique. Les flèches indiquent encore la circulation du gaz mobile à travers le film protecteur. Dans ce mode de réalisation, la matière hôte est formée de régions ou segments élastomères mous alors que les segments ou régions cristallins sont formés d'un matériau cristallin dur.

Comme peuvent le noter les hommes du métier, les produits selon l'invention peuvent être utilisés de façon très diverses, bien que la description se soit concentrée sur les articles pour chaussures. Par exemple, les produits selon l'invention peuvent être utilisés dans des casques de sport ou militaires, de construction, industriels, de moto-cyclettes, de bicyclettes et dans d'autres casques, dans les selles et les amortisseurs de sièges, dans les gants et les dispositifs protecteurs, dans les joints de portes, de fenêtres, d'aéronefs, de vaisseux spatiaux et dans les domaines industriels et pétroliers, dans les matelas et coussins, dans les produits d'emballage, dans les dispositifs de divers types destinés à flotter, dans les manches et poignées des raquettes de tennis, des marteaux pneumatiques et des scies à moteur, dans les dispositifs subissant des chocs ou créant des chocs de divers types, et dans divers dispositifs et diverses applications connus des hommes du métier qui sont spécialisés dans ies dispositifs d'absorption d'énergie et d'accumulation d'énergie et dans les dispositifs d'amortissement et élastiques.

Dans le présent mémoire, le terme «supergaz» désigne des gaz qui ne traversent pratiquement pas les matériaux sous forme des films décrits. Des exemples de tels gaz sont ainsi le tétrafluoréthanne, l'hexafluorure de soufre, différents «Freon» et, selon l'invention, l'azote lui-même peut se comporter comme un tel supergaz.

Claims (57)

Revendications

1. Dispositif d'amortissement mis sous pression par un gaz et destiné a supporter des charges, du type qui comprend: une enveloppe scellée (53) ayant au moins une chambre formée par au moins des parties distantes de parois d'un matériau analogue à un film, ce matériau analogue à un film étant plastique, polaire et élastomère et ayant des propriétés de diffusion de gaz d'un matériau sous forme d'un film partiellement cristallin, l'enveloppe étant mise initialement à une pression prédéterminée par au moins un gaz captif pour lequel le matériau analogue à un film joue le rôle d'un organe protecteur retardant la diffusion du gaz captif, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le matériau analogue à un

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film est capable de retenir le gaz captif afin que le dispositif garde une pression au moins partielle, tout en permettant la diffusion d'un gaz mobile, et la pression interne de l'enveloppe (53) est la somme des pressions partielles des gaz mobiles et captifs.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz captif est l'azote.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz captif contient au moins un super-gaz.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les propriétés de diffusion de gaz d'un matériau partiellement cristallin sont données par un matériau cristallin contenu dans le matériau analogue à un film.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau cristallin est un matériau fibreux.

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau cristallin est un matériau sous forme de plaquettes cristallines.

7. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que le matériau analogue à un film est un polymère élastomère d'uréthanne.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce dispositif (50) est un élément d'une chaussure.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il constitue une talonnette.

10. Dispositif selon ia revendication 8, caractérisé en ce qu'il constitue un élément de semelle ayant toute la longueur d'une semelle.

11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il a une longueur inférieure à la longueur d'une chaussure.

12. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière cristalline est formée d'un tulle très cristallin.

13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est au moins partiellement enrobé dans une mousse.

14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe scellée (53) est formée par au moins deux feuilles du matériau analogue à un film.

15. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau cristallin est formé d'un métal ou d'un alliage métallique sous une forme choisie parmi des filaments, de la poudre, des plaquettes, une étoffe, des perles et des microsphères.

16. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière cristalline est une matière à mailles bloquées.

17. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe scellée (53) est formée par plusieurs chambres (61-66) scellées séparément.

18. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (53) est formée d'au, moins deux chambres interconnectées.

19. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression interne de l'enveloppe est supérieure à ia pression atmosphérique.

20. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (53) a au moins une soudure périphérique.

21. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les propriétés de diffusion de gaz d'un matériau partiellement cristallin sont données par une matière cristalline raccordée à au moins une surface du matériau analogue à un film.

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que la matière cristalline est une mince couche métallique.

23. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière cristalline est une matière polymère cristalline.

24. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau analogue à un film est un mélange de matières polymères dont l'une au moins est une matière cristalline.

25. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les propriétés de diffusion de gaz d'un matériau partiellement cristallin sont données par un polymère de téréphtalate de polyéthylène.

26. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau analogue à un film est formé en partie au moins d'un élastomère thermoplastique.

27. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau analogue à un film est composé au moins en partie d'un élastomère polyester thermoplastique.

28. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz mobile contient au moins un constituant gazeux de l'air autre que l'azote.

29. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz captif contient de l'air, de l'azote ou un supergaz, et le gaz mobile contient de l'oxygène.

30. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz captif est l'azote et le gaz mobile contient de l'oxygène.

31. Dispositif d'amortissement contenant un gaz sous pression et destiné à supporter des charges, du type qui comprend: une enveloppe scellée (53) ayant au moins une chambre (61-66) formée par au moins des parties distantes de parois d'un matériau analogue à un film, le matériau analogue à un film

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étant un matériau protecteur composite cristallin-amorphe-élastomère, l'enveloppe (53) étant mise initialement à une pression prédéterminée par au moins un premier gaz pour lequel le matériau analogue à un film se comporte comme un matériau protecteur qui retarde la diffusion de ce premier gaz qui est captif à l'intérieur, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le matériau analogue à un film ayant des segments ou éléments cristallins durs placés à l'intérieur afin que les caractéristiques de barrière de diffusion activée du matériau protecteur soient aptes à retenir le premier gaz au moins et à maintenir le dispositif à une pression au moins partielle tout en permettant la diffusion d'un gaz mobile, et la pression interne de l'enveloppe étant la somme des pressions partielles du premier gaz et du gaz mobile.

32. Dispositif selon la revendication 31, caractérisé en ce que les segments ou éléments cristallins durs sont déformés afin que les caractéristiques de barrière de diffusion activée du matériau protecteur soient accrues.

33. Procédé de fabrication d'un dispositif d'amortissement (50) qui est élastique, qui contient un gaz sous pression et qui est destiné à supporter des charges, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: la formation d'une enveloppe (53) ayant au moins une chambre formée par au moins des parties distantes de parois d'un matériau analogue à un film, le matériau analogue à un film étant plastique et élastomère et ayant des propriétés de diffusion gazeuse analogues à celles d'un matériau partiellement cristallin, ia mise initiale de l'enveloppe à une pression prédéterminée par au moins un premier gaz pour lequel le matériau analogue à un film se comporte comme un matériau protecteur qui retarde la diffusion de ce premier gaz, le matériau analogue à un film pouvant retenir le premier gaz et maintenir le dispositif sous une pression au moins partielle tout en permettant la diffusion d'un gaz mobile, le scellement de l'enveloppe afin qu'elle contienne ledit premier gaz, et l'exposition de l'enveloppe scellée à l'atmosphère ambiante de manière qu'un gaz mobile de l'atmosphère ambiante diffuse vers l'intérieur de l'enveloppe scellée et que la pressions interne de l'enveloppe soit la somme des pressions partielles du premier gaz et du gaz mobile.

34. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le premier gaz est l'azote gazeux.

35. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le premier gaz est un supergaz.

36. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que l'enveloppe (53) est formée à partir d'un matériau analogue à une feuille plate.

37. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que l'enveloppe est formée par au moins une technique choisie parmi le moulage par soufflage, le moulage par injection, la coulée de corps creux, la mise en forme sous vide, le moulage rotatif, le moulage par transfert et la mise en forme sous pression.

38. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que l'enveloppe (53) est formée d'une matière thermoplastique.

39. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que l'enveloppe (53) est formée d'une matière durcie thermiquement.

40. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que l'enveloppe (53) est formée par soudage d'une partie au moins de ses parois les unes sur les autres, et les surfaces internes des parois sont traitées par un agent d'accrochage avant le soudage.

41. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (50) est monté sur une chaussure.

42. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le gaz mobile comprend au moins un constituant gazeux de l'air autre que l'azote.

43. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le premier gaz est un gaz captif qui comprend l'air, l'azote ou un supergaz ou un de leurs mélanges, et le gaz mobile est l'oxygène.

44. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que la mise initiale sous pression comprend la mise à une pression interne supérieure à la pression atmosphérique.

45. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que les propriétés de diffusion gazeuse d'une matière partiellement cristalline sont données par une matière cristalline contenue dans le matériau analogue à un film.

46. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que la matière cristalline est une matière fibreuse.

47. Procédé selon la revendication 46, caractérisé en ce que la matière fibreuse est une matière à mailles bloquées.

48. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que la matière cristalline est une matière à base de plaquettes cristallines.

49. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que la matière cristalline est un tulle très cristallin.

50. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que la matière cristalline est un métal ou un alliage métallique sous une forme choisie dans le groupe qui comprend les filaments, les poudres, les plaquettes, les étoffes, les perles et les microsphères.

51. Procédé selon ia revendication 33, caractérisé en ce que la formation d'une enveloppe (53) comprend la formation de plusieurs chambres séparées (61-66) dans l'enveloppe, et la mise sous pression de chacune des chambres puis le scellement des chambres.

52. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que les propriétés de diffusion gazeuse d'un

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matériau partiellement cristallin sont données par une matière cristalline raccordée à une face au moins du matériau analogue à un film.

53. Procédé selon la revendication 52, caractérisé en ce que la matière cristalline est une mince couche métallique.

54. Procédé selon la revendication 52, caractérisé en ce que la matière cristalline est une matière polymère cristalline.

55. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le matériau analogue à un film est un mélange de matériaux polymères dont l'un au moins est une matière cristalline.

56. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que les propriétés de diffusion gazeuse d'un matériau partiellement cristallin sont données par une matière polymère à base de téréphtalate de polyéthylène.

57. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le matériau analogue à un film est un matériau à base de polyuréthanne.

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