EP3257391A1 - Non-metallic protective tip - Google Patents
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- EP3257391A1 EP3257391A1 EP16075016.2A EP16075016A EP3257391A1 EP 3257391 A1 EP3257391 A1 EP 3257391A1 EP 16075016 A EP16075016 A EP 16075016A EP 3257391 A1 EP3257391 A1 EP 3257391A1
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Abstract
L'invention concerne un embout (10) de protection non métallique pour chaussure de sécurité du type comportant une plaque intérieure (2), une plaque extérieure (1) séparées l'une de l'autre par des cloisons (3) formant des alvéoles vides (4). Un élastomère ou une matière thermoplastique (13) est injecté dans les alvéoles (4) et en ce que les plaques (1, 2) et cloisons (3) sont réalisés à l'aide d'un matériau polymère ou d'une résine.The invention relates to a tip (10) for non-metallic protection for a safety shoe of the type comprising an inner plate (2), an outer plate (1) separated from one another by partitions (3) forming cells empty (4). An elastomer or a thermoplastic material (13) is injected into the cells (4) and in that the plates (1, 2) and partitions (3) are made of a polymeric material or a resin.
Description
Le secteur technique de la présente invention est celui des embouts de chaussure de sécurité.The technical sector of the present invention is that of safety shoe tips.
Les embouts de chaussure de sécurité répondent à des normes précises et doivent résister à la chute d'une masse d'une masse de 20 kg sur une hauteur de 1 m. Ces embouts ne doivent subir aucune dégradation, fissure ou moins encore une rupture.The safety shoe tips meet precise standards and must withstand the fall of a mass of 20 kg mass over a height of 1 m. These tips must not undergo any degradation, crack or even a break.
On trouve deux groupes d'embouts de sécurité sur le marché à savoir les embouts métalliques et les embouts en matières organiques comme les matières thermoplastiques injectées et les matières thermodurcissables compressées ou stratifiées.There are two groups of safety tips on the market namely metal tips and tips in organic materials such as injected thermoplastics and compressed or laminated thermosetting materials.
On cherche de plus en plus à remplacer les embouts métalliques par des embouts non métalliques pour leurs avantages de poids, de résistance chimique, électrique et magnétique, etc....We are looking more and more to replace the metal tips by non-metallic tips for their advantages of weight, chemical resistance, electrical and magnetic, etc ....
Toutefois, les embouts non métalliques présentent des inconvénients en raison de leurs mauvaises propriétés mécaniques pour les embouts injectés et le coût élevé pour les embouts thermodurs stratifiés ou composites.However, the nonmetallic tips have disadvantages because of their poor mechanical properties for injected tips and the high cost for laminated or composite thermoset tips.
On a proposé dans le document
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On connaît encore le document
Aucun embout en matière organique n'est disponible sur le marché et aucun embout thermoplastique pour chaussure ne répond actuellement à la norme ISO 20344-2004.No organic material mouthpiece is available on the market and no thermoplastic shoe tip currently meets the ISO 20344-2004 standard.
Le but de la présente invention est de proposer un embout en matière organique pour chaussures de sécurité offrant à la fois une réduction de masse et une bonne résistance à l'impact.The object of the present invention is to provide a tip of organic material for safety shoes offering both a mass reduction and good impact resistance.
L'invention a donc pour objet un embout de protection non métallique pour chaussure de sécurité du type comportant une plaque intérieure, une plaque extérieure séparées l'une de l'autre par des cloisons formant des alvéoles vides, caractérisé en ce qu'un élastomère ou une matière thermoplastique est injecté dans les alvéoles et en ce que les plaques sont réalisées à l'aide d'un matériau polymère ou d'une résine.The subject of the invention is therefore a non-metallic protective boot for a safety shoe of the type comprising an inner plate, an outer plate separated from one another by partitions forming empty cells, characterized in that an elastomer or a thermoplastic material is injected into the cells and in that the plates are made of a polymeric material or a resin.
Selon une caractéristique de l'invention, l'injection d'élastomère ou de matière thermoplastique est réalisée par apport de matière en fusion.According to one characteristic of the invention, the injection of elastomer or thermoplastic material is carried out by adding molten material.
Avantageusement, l'injection d'élastomère ou de matière thermoplastique est réalisée sous la forme d'une impression 3D.Advantageously, the injection of elastomer or thermoplastic material is carried out in the form of a 3D printing.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau polymère ou la résine des plaques présente un module d'élasticité compris entre 5 et 20 GPa, et une résistance à la traction comprise entre 80 et 200 MPa.According to another characteristic of the invention, the polymer material or the resin of the plates has a modulus of elasticity of between 5 and 20 GPa, and a tensile strength of between 80 and 200 MPa.
Avantageusement, le matériau polymère ou la résine des plaques présente un module d'élasticité de 15 GPa, et une résistance à la traction de 150 MPa.Advantageously, the polymer material or the resin of the plates has a modulus of elasticity of 15 GPa, and a tensile strength of 150 MPa.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les alvéoles sont de forme hexagonale.According to yet another characteristic of the invention, the cells are of hexagonal shape.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'élastomère ou la matière thermoplastique possède un allongement compris entre 200 et 1000%, et une dureté Shore comprise entre 30 et 100 Sh.According to yet another characteristic of the invention, the elastomer or the thermoplastic material has an elongation of between 200 and 1000%, and a Shore hardness of between 30 and 100 Sh.
Avantageusement, l'élastomère ou la matière thermoplastique possède un allongement de 500%, et une dureté Shore de 75 Sh.Advantageously, the elastomer or the thermoplastic material has an elongation of 500%, and a Shore hardness of 75 Sh.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un embout de protection non métallique, caractérisé en ce que l'élastomère ou la matière thermoplastique est vulcanisé ou réticulé à chaud, la température d'injection étant comprise entre 120 et 140 °C, et la température de vulcanisation ou de réticulation étant comprise entre 110 et 200 °C, de préférence 160 °C.The invention also relates to a method for manufacturing a non-metallic protective tip, characterized in that the elastomer or the thermoplastic material is vulcanized or heat-cured, the injection temperature being between 120 and 140 ° C, and the vulcanization or crosslinking temperature being between 110 and 200 ° C, preferably 160 ° C.
Un tout premier avantage de l'invention réside dans la résistance accrue contre les chocs de l'embout.A first advantage of the invention lies in the increased resistance against impact of the tip.
Un autre avantage de l'invention réside dans les propriétés mécaniques importantes de l'embout, comme la rigidité et la résistance au choc.Another advantage of the invention lies in the important mechanical properties of the nozzle, such as rigidity and impact resistance.
Un autre avantage encore de la présente invention réside dans le fait que l'embout remplit les critères de la norme ISO 20344-2004 chaussure montée.Another advantage of the present invention lies in the fact that the tip meets the criteria of ISO 20344-2004 shoe mounted.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple en relation avec des dessins sur lesquels :
- la
figure 1 est une coupe de l'embout selon l'invention, - la
figure 2 est une coupe AA selon lafigure 1 , - la
figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'embout, - la
figure 4 représente la vue de dessus d'un embout de protection de la chaussure de sécurité, - la
figure 5 représente la vue en coupe BB de lafigure 4 , et - la
figure 6 représente la vue en coupe CC de lafigure 5 .
- the
figure 1 is a section of the tip according to the invention, - the
figure 2 is a AA cut according to thefigure 1 , - the
figure 3 is a sectional view of another embodiment of the mouthpiece, - the
figure 4 represents the top view of a protective toe of the safety shoe, - the
figure 5 represents the sectional view BB of thefigure 4 , and - the
figure 6 represents the sectional view CC of thefigure 5 .
La
Les plaques 1 et 2 et les cloisons 3 sont constituées par un polymère ou une résine possédant un module d'élasticité élevé. Ainsi, ces matériaux présentent par exemple un module d'élasticité compris entre 5 et 20 GPa, de préférence 15 GPa et d'une résistance à la traction comprise entre 80 et 200 MPa, de préférence de 150 MPa. Cette combinaison permet de fabriquer des embouts doués des propriétés mécaniques équivalentes à celles des embouts métalliques.The
Les alvéoles 4 peuvent avantageusement être réalisés à l'aide d'un programme informatique commandant une imprimante 3D. Ainsi, l'apport de matière peut être réalisé avec des têtes multiples d'injection.The
Selon une réalisation avantageuse de l'invention, les alvéoles 4 sont remplis à l'aide d'un matériau élastomère, un polymère thermoplastique, un élastomère thermoplastique (TPE) ou le polyvinyl butyral (PVB) 13. Pour des raisons de commodité, on a figuré sur le dessin une seule alvéole 4 remplie d'élastomère ou de matière thermoplastique 13. Cet élastomère caoutchouc ou silicone est injecté dans les alvéoles vides 4. De préférence, cet élastomère ou la matière thermoplastique 13 est soumis à une vulcanisation ou réticulation à chaud. Les élastomères thermoplastiques peuvent être du type silicone mono ou bi-composants, TPE, PVB, PU mon ou bi-composants.According to an advantageous embodiment of the invention, the
Ainsi, la température d'injection de l'élastomère 13 peut être comprise entre 120 et 140 °C, suivie d'une température de vulcanisation ou de réticulation comprise entre 110 et 200°C de préférence 160°C.Thus, the injection temperature of the elastomer 13 can be between 120 and 140 ° C, followed by a vulcanization or crosslinking temperature of between 110 and 200 ° C, preferably 160 ° C.
La quantité de chaleur nécessaire à cette réaction sera empruntée aux cloisons 3 délimitant les alvéoles 4 ainsi que les plaques 1 et 2 contribuant ainsi au refroidissement de l'ensemble de la structure.The amount of heat required for this reaction will be borrowed from the
Les propriétés mécaniques du vulcanisat introduit dans les alvéoles 4 sont caractérisées par un allongement compris entre 200 et 1000%, de préférence 500%, et d'une dureté Shore comprise entre 30 et 100 Sh, de préférence 75 Sh.The mechanical properties of the vulcanizate introduced into the
De manière avantageuse, la technologie de fabrication par apport de matière en fusion dénommée encore impression 3D, permet l'injection d'élastomères dans les alvéoles 4 de forme quelconque de préférence hexagonale.Advantageously, the manufacturing technology by adding molten material still called 3D printing, allows the injection of elastomers in the
L'embout 10 ainsi obtenu permet d'obtenir des propriétés mécaniques excellentes, comme la rigidité et la résistance au choc.The
On peut toutefois remplir les alvéoles 4 avec un élastomère à froid.It is however possible to fill the
Sur la
Sur la
Ce mode de réalisation permet de répondre à toutes les exigences des utilisateurs en matière de sécurité.This embodiment makes it possible to meet all the requirements of the users in terms of security.
Il va de soi que la réalisation des plaques et des cloisons est adaptée suivant les exigences mécaniques désirées. Pour cela, on fera varier les paramètres d'épaisseur et de volume des alvéoles 4 et 7, des cloisons 3 ou 6 et de la plaque 5.It goes without saying that the production of the plates and partitions is adapted according to the desired mechanical requirements. For this purpose, the thickness and volume parameters of the
Sur la
Sur la
Sur la
Les exemples suivants sont donnés à titre indicatif pour illustrer la composition de l'embout. Les deux essais de conformité sont conduits de la manière suivante :
- essai de choc à 200 Joules soit la chute d'une masse de 20 kg d'une hauteur de 1 mètre,
- essai de compression sous 20 000 N avec une vitesse de 5 mm par minute.
- impact test at 200 Joules is the fall of a mass of 20 kg from a height of 1 meter,
- compression test under 20,000 N with a speed of 5 mm per minute.
Les plaques 1 et 2 et les cloisons 3 de l'embout 10 sont constituées de polylactil acid (PLA).The
La hauteur libre est de 23 mm (distance entre l'embout et le pied de l'utilisateur).The free height is 23 mm (distance between the tip and the foot of the user).
Après les essais aucune rupture n'a été constatée.After the tests no break was observed.
Les plaques 1 et 2 et les cloisons 3 de l'embout 10 sont constituées de polylactil acid (PLA).The
La hauteur libre est de 25 mm (distance entre l'embout et le pied de l'utilisateur).The free height is 25 mm (distance between the tip and the foot of the user).
Après les essais, seule la plaque supérieure est endommagée.After the tests, only the top plate is damaged.
Les plaques 1 et 2 et les cloisons 3 de l'embout 10 sont constituées d'un polymère de composition mixte de polylactil acid (PLA) et d'un polymère d'éthylpropylènedimère (EPDM) dans une proportion 80/20. Le polymère EPDM est un caoutchouc.The
La hauteur libre est de 25 mm (distance entre l'embout et le pied de l'utilisateur).The free height is 25 mm (distance between the tip and the foot of the user).
Après les essais, aucune rupture n'a été constatée.After the tests, no break was observed.
Les plaques 1 et 2 et les cloisons 3 de l'embout 10 sont constituées d'un polymère de composition mixte de polycaprolactone (PCL) et de polyvinylbutyral (PVB) dans une proportion 80/20. La hauteur libre est de 38 mm (distance entre l'embout et le pied de l'utilisateur).The
Après les essais, aucune rupture n'a été constatée.After the tests, no break was observed.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP16075016.2A EP3257391A1 (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Non-metallic protective tip |
Applications Claiming Priority (1)
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EP16075016.2A EP3257391A1 (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Non-metallic protective tip |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP3257391A1 true EP3257391A1 (en) | 2017-12-20 |
Family
ID=56203084
Family Applications (1)
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EP16075016.2A Withdrawn EP3257391A1 (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Non-metallic protective tip |
Country Status (1)
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2016
- 2016-06-16 EP EP16075016.2A patent/EP3257391A1/en not_active Withdrawn
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