FR2684308A1 - Element pour la fabrication d'une structure moulee complexe. - Google Patents

Abstract

Elément pour la fabrication d'une structure moulée complexe comportant une âme centrale (7) réalisée in situ en une résine moussante polymérisable injectée entre deux demi-enveloppes respectivement inférieure (4) et supérieure (6) comprenant chacune une nappe textile pré-imprégnée d'une résine thermodurcissable, et dans laquelle la résine polymérisable constitutive de l'âme centrale (7) est injectée dans une gaine plastique étirable (5), mise en place dans le moule (1, 2) avant injection de ladite résine polymérisable, caractérisé en ce qu'il est solidarisé de l'extrémité (13) de la gaine (5) opposée à celle utilisée pour l'injection, et en ce qu'il comporte des moyens (12, 16) pour permettre la communication entre l'intérieur de la gaine et l'extérieur de la structure en cours de réalisation.

Description

ELEMENT POUR LA FABRICATION D'UNE STRUCTURE MOULEE
COMPLEXE
L'invention concerne un élément utilisé pour la fabrication d'une structure moulée complexe, comportant une âme centrale réalisée en un matériau moussant.

De manière connue, dès lors que l'on souhaite utiliser les propriétés d'expansion d'un matériau pour la réalisation d'une structure finale, il convient de prévoir lors de cette réalisation des évents, susceptibles de permettre l'évacuation de l'air contenu dans la cavité que l'on souhaite combler par ce matériau.

Or, dans le cadre de la fabrication de skis, il est de plus en plus souvent fait appel à cette technique d'âme centrale ou noyau, réalisée en un matériau moussant et typiquement en polyuréthane. Or, et de manière connue, on utilise fréquemment comme élément de renfort, destinées à entourer au moins partiellement cette âme centrale, des nappes textiles pré-imprégnées de résine thermodurcissable, comportant des constituants soit incompatibles du fait de leur état de surface avec les constituants de l'âme centrale, soit au contraire présentant une trop grande affinité, se matérialisant par des défauts de cohésion et donc d'adhérence au niveau de la structure finale obtenue. On a proposé, par exemple dans la demande de brevet FR-A-2 654 670 du
Demandeur, d'interposer entre l'âme centrale et les éléments de renfort une gaine tubulaire réalisée en matière plastique, jouant le rôle de barrière étanche et d'intermédiaire de collage entre ces résines de préimprégnation et les constituants de l'âme centrale. Dans le cadre de la fabrication de telles structures, et notamment de skis, l'injection de matériau moussant, induit d'une part, la génération de gaz, notamment de dioxyde de carbone CO2, mais également chasse l'air contenu entre les deux demi-enveloppes, respectivement inférieure et supérieure comportant les éléments de renfort, gaz qu'il y a lieu d'évacuer.

De manière connue, on utilise la pression de moussage engendrée par l'expansion du matériau constituant l'âme centrale pour le formage notamment de la face supérieure. Néanmoins, bien que dosant de manière la plus précise possible la quantité de matériau moussant, pour la formation d'une structure la plus homogène possible, il s'avère nécessaire de prévoir l'évacuation du surplus. En effet, il importe pour obtenir une structure de densité relativement uniforme d'injecter suffisamment de matériau moussant, quite à en injecter en excès, plutôt que de risquer un défaut dudit matériau, qui risque d'entraîner outre les phénomènes de variation de densité locaux, surtout des défauts de cohésion de la structure, rédhibitoires notamment pour les skis. Or, cette évacuation de surplus peut engendrer des phénomènes de pollution du matériau, située à l'extérieur de la gaine d'une part, mais également dans le moule d'autre part, phénomène de pollution dont on désire s'affranchir.

L'invention proposée vise à pallier ces différents inconvénients. Elle propose un élément destiné tout d'abord à permettre l'évacuation des gaz soit contenu à l'intérieur de la structure en cours de réalisation, soit générés lors de la formation du matériau moussant, et ce afin d'éviter la formation de bulles d'air, mais également destiné à éviter la fuite de produits constitutifs du matériau moussant à l'intérieur de la structure lors de sa réalisation.

Cet élément pour la fabrication d'une structure moulée complexe comportant une âme centrale réalisée in situ en une résine polymérisable injectée entre deux demi-enveloppes respectivement inférieure et supérieure comprenant chacune une nappe textile pré-imprégnée d'une résine thermodurcissable, et dans laquelle la résine polymérisable constitutive de l'âme centrale est injectée dans une gaine plastique étirable, mise en place dans le moule avant son injection, se caractérise en ce que ledit élément est solidaire de l'extrémité de la gaine opposée à celle utilisée pour l'injection, et en ce qu'il comporte des moyens pour permettre la communication entre l'intérieur de la gaine et l'extérieur de la structure en cours de réalisation.

En d'autres termes, l'invention consiste à munir la structure en cours de réalisation d'un élément, susceptible d'être rapporté sur celle-ci, permettant la communication étanche entre l'intérieur de la gaine et l'extérieur de la structure, afin d'une part, de permettre l'évacuation de l'air et des gaz générés, et d'autre part, d'éviter la fuite de matériaux constitutifs du matériau moussant, à l'intérieur de la structure, ce qui, comme on l'a déjà souligné, pourrait engendrer des phénomènes de défaut de cohésion inhérents notamment au problème d'incompatibilité ou au contraire d'affinité trop importante des différents constituants entrant dans la structure.

De manière avantageuse, la gaine est soudée sur cet élément, notamment par ultra-sons ou par soudage thermique afin d'assurer une bonne étanchéité entre l'intérieur de la gaine et cet élément et donc entre l'intérieur de la gaine et l'extérieur de la structure.

Au niveau de l'élément, la gaine se prolonge par un conduit, colinéaire à la gaine, ledit conduit pouvant être coudé, permettant l'éjection notamment du surplus de matériau constitutif du matériau moussant sous le structure en cours de réalisation.

Selon une forme particulièrement avantageuse de l'invention, plus spécifiquement destinée au ski, cet élément est constitué par une talonnière rapportée à l'extrémité arrière du ski, et mis en place dans le moule avant l'injection des constituants du matériau moussant. Cette talonnière est alors munie de deux fentes symétriques au niveau desquelles est insérée la gaine, et se prolongeant par un conduit se prolongeant au delà du moule. De la sorte, outre le rôle premier d'évacuation de l'air et des gaz générés lors de la polymérisation du matériau moussant, elle permet l'évacuation du surplus des constituants dudit matériau à l'extérieur du moule, s'affranchissant de la sorte de toute pollution à l'intérieur du moule.

Avantageusement, le conduit se prolongeant à l'extérieur du moule est sectionné automatiquement lorsque la structure est terminée autrement dit lorsque le moulage est terminé. Ce sectionnement peut être opéré par exemple lors de l'ouverture du moule.

Enfin, afin de permettre une temporisation, voire un règlage de l'évacuation du surplus des constituants du matériau moussant, on peut avantageusement munir ce conduit d'une chicane, jouant en d'autres termes le rôle de contre-pression permeftant de fait de mieux contrôler la sortie de ces constituants.

Selon l'invention, l'élément peut être placé à l'extrémité avant de la structure, notamment d'un ski, ledit élément constituant alors la spatule ou la partie antérieure du ski située au delà de la ligne de contact avant du ski.

La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées.

La figure I est une représenetation schématique d'un ski conforme à l'invention en coupe transversale, en cours de réalisation, et notamment avant injection des constituants du matériau moussant.

La figure 2 est une vue similaire à la figure 1, après injection et expansion du matériau moussant.

La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'une talonnière conforme à l'invention.

La figure 4 est une représentation schématique en perspective d'un second mode de réalisation d'une talonnière conforme à l'invention.

La figure 5 est une coupe longitudinale de la talonnière représentée à la figure 4.

La figure 6 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation de l'invention.

La figure 7 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation de l'invention.

On a représenté sur les figures 1 et 2 une coupe transversale d'un ski avant injection des constituants de l'âme centrale et après. Les références (1) et (2) désignent respectivement les parties supérieure et inférieure du moule, la référence (3) désignant le plan de joint dudit moule. Cette représentation est volontairement simplifiée, afin de mieux comprendre l'application de l'élément conforme à l'invention. La structure comporte une demi-enveloppe inférieure (4), qui pourrait par exemple être constituée d'une part, d'une semelle délimitée au niveau de ses bords latéraux par des carres, et sur laquelle on positionne un premier élément textile de renfort pré-imprégné d'une résine thermodurcissable, typiquement une résine époxyde sans solvant. On met alors en place, à plat sur cette demi-enveloppe (4) une gaine réalisée en matière plastique, par exemple réalisée en polyéther block-amide, étirable, et susceptible de développer des propriétés d'adhérence au contact d'une part, de l'âme centrale, et d'autre part, au contact des deux demi-enveloppes. On positionne alors au dessus de cette gaine (5) la demi-enveloppe supérieure (6), comportant d'une part, un second élément textile de renfort, du type similaire au premier, et par en outre un décor, par exemple en ABS. Un fois ces différents éléments mis en place, on ferme le moule et on procède à l'injection des constituants d'un matériau moussant par exemple un polyuréthane, à savoir la combinaison d'un polyol et d'un isocyanate à l'une des extrémités de la gaine. De manière connue, ces constituants réagissent entre eux et s'expansent pour former l'âme centrale (7) proprement dite représentée sur la figure 2. Comme on le sait, cette expansion induit la génération de gaz et typiquement du dioxyde de carbone CO2.

Bien que l'élément qui va être décrit ci-après soit constitué par une talonnière donc destiné à être positionné à l'extrémité inférieure d'un ski dont l'injection est effectuée au niveau de la spatule, il est entendu qu'un élément analogue pourrait être mis en place à l'autre extrémité de la structure, et notamment du ski, c'est à dire au niveau de la spatule. Dans ce cas, l'injection s'effectue au niveau du talon.

Dans une première forme de réalisation représentée dans la figure 3, la talonnière (10) est destinée à venir se rapporter au niveau de la structure lors de la réalisation de celle-ci. De fait, cette talonnière (10), par exemple réalisée en polyuréthane thermoplastique, notamment par moulage par injection, comporte deux ailes latérales (11) destinées à venir s'intégrer dans la structure et à permettre sa solidarisation au niveau de celle-ci. Selon une caractéristique avantageusement de l'invention, elle comporte un canal applati (12), situé dans le plan desdites ailes latérales, au niveau duquel vient s'insérer l'extrémité (13) de la gaine (5), particulièrement réduite en largeur à cet effet et à ce niveau. De manière plus spécifique, l'extrémité (13) de la gaine une fois insérée dans ledit canal (12), est soudée de manière étanche à ce niveau, notamment par ultra-sons. De la sorte, le canal (12) débouchant au niveau de la face postérieure (17) de la talonnière (10), il y a communication entre l'intérieur de la gaine (5) et l'extérieur de la structure. Dans une forme de réalisation voisine, la gaine traverse la talonnière de part en part à l'intérieur du canal (12), et émerge de la structure, voire du moule.

Avantageusement, l'ensemble gaine - talonnière peut être réalisé avant son introduction dans le moule, de sorte qu'une fois la demi-enveloppe inférieure (4) en place dans le moule, il suffit alors de mettre en place ledit ensemble, la talonnière étant bien positionnée à l'extrémité du ski. De la sorte, la réalisation de la structure s'avère d'autant plus simplifiée.

Une fois le moule fermé, on introduit par l'autre extrémité de la gaine les constituants de la mousse de polyuréthane en quantité suffisante. Compte tenu de la communication de la gaine avec l'extérieur, le gaz contenu à l'intérieur de la gaine (5), ainsi que celui généré par la réaction des constituants du polyuréthane peuvent s'échapper par le canal (12) et en outre, le surplus desdits constituants peut de la même manière s'évacuer automatiquement.

Dans une autre forme de réalisation représentée dans la figure 4, le canal (12) présente un profil coudé tel qu'on peut mieux le voir dans la figure 5, représentant une coupe longitudinale de la talonnière (10). De la sorte, le surplus des constituants du polyuréthane ne s'évacue non pas à l'extrémité postérieure (17) de la talonnière, donc du ski mais sous le ski par exemple au niveau de la semelle. Cette réalisation permet de la sorte de cacher le point d'évacuation des constituants du polyuréthane sous le ski.

Dans une forme de réalisation représentée à la figure 7, l'extrémité (13) de la gaine est soudée, de telle sorte à emprisonner un élément intermédiaire (18), destiné à canaliser l'excédent de matériau moussant. De fait, cet élément (18) est profilé pour, d'une part, s'adapter à la forme tronquée de ladite extrémité (13) de la gaine (5), et d'autre part, s'insérer au niveau d'un évidement (19) prévu à cet effet dans la talonnière. Plus spécifiquement, il comporte une zone effilée (20), destinée elle-même à s'insérer au niveau dudit évidement (19), et qui présente avantageusement sur sa paroi externe un organe de clipsage (21), susceptible de venir coopérer avec une forme complémentaire (22) ménagé au niveau de l'évidement (19). De fait, lors de l'utilisation de la gaine (5) ainsi constituée, on procède à la mise en place de l'élément intermédiaire (18) en venant clipser la zone effilée (20) dans l'évidement (19), la base (23) dudit élément venant alors en contact de l'extrémité tronquée (13) de la gaine (5). L'excès de matériau moussant s'échappe dans ce cas par l'intermédiaire de l'élément (18). Dans une variante, la tubulure (20) de l'élément (18) peut se prolonger au delà de la talonnière, de manière à éloigner le point d'évacuation de l'excédent de matière, en particulier à l'extérieur du moule.

Enfin, dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse représentée dans la figure 6, la talonnière comporte au niveau de sa zone médiane une excroissance (14), située dans le plan des deux ailes latérales (11).

Cette excroissance (14), également issue du moulage, est destinée à définir avec les ailes (11), deux fentes (15) au niveau desquelles vient s 'insérer l'extrémité (13) de la gaine (5). De fait, le canal (12) débouche au niveau du milieu de cette excroissance (14). La gaine est alors soudée au niveau de cette excroissance (14) de manière étanche.

Selon l'invention, ce canal (12) traverse la talonnière (10) et se prolonge au delà de celle-ci par un canal (16), destiné à sortir du moule. De la sorte, d'une part, les gaz issus de la réaction de moussage du polyuréthane et l'air contenu dans le moule sont évacués directement à l'extérieur du moule, et d'autre part, et surtout, le surplus des constituants du polyuréthane est également évacué à l'extérieur du moule, annulant de la sorte tout risque de pollution de celui-ci.

En outre, et de manière complémentaire, on peut avantageusement munir le moule d'un système à guillotine, assurant lors de la fin de la réalisation de la structure la section du conduit (16) à ras de la face postérieure (17) de la talonnière.

Dans une forme toute particulièrement avantageuse de l'invention, le conduit (12) ainsi que le conduit (16) comportent des chicanes internes, destinées à s'opposer à l'évacuation de l'air et des gaz, mais également des constituants du polyuréthane, de sorte à générer une contre-pression, afin d'obtenir une plus grande uniformité de la répartition du matériau moussant à l'intérieur de la structure.

On conçoit de la sorte, qu'avec un tel dispositif, on simplifie de manière fondamentale la réalisation des structures moulées complexes et notamment de skis, intégrant une âme centrale constituée d'un matériau moussant, et comportant des éléments de renfort comportant des nappes textiles imprégnées d'une résine thermodurcissable, dans la mesure où l'on s'affranchit de tout risque de contact entre le matériau mousant et lesdites résines.. L'utilisation d'une gaine s'en trouve grandement simplifiée, dans la mesure où l'ensemble gaine-talonnière ou gaine-extrémité peut être réalisé avant sa mise en place dans le moule. Enfin, on évite la pollution des moules générée par les matériaux moussants.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1/ Elément pour la fabrication d'une structure moulée complexe comportant une âme centrale (7) réalisée in situ en une résine moussante polymérisable injectée entre deux demi-enveloppes respectivement inférieure (4) et supérieure (6) comprenant chacune une nappe textile pré-imprégnée d'une résine thermodurcissable, et dans laquelle la résine polymérisable constitutive de l'âme centrale (7) est injectée dans une gaine plastique étirable (5), mise en place dans le moule (1,2) avant injection de ladite résine polymérisable, caractérisé en ce qu'il est solidarisé de l'extrémité (13) de la gaine (5) opposée à celle utilisée pour l'injection, et en ce qu'il comporte des moyens (12,16) pour permettre la communication entre l'intérieur de la gaine et l'extérieur de la structure en cours de réalisation.

2/ Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine (5) est soudée de manière étanche sur celui-ci au niveau des moyens de communication (12), notamment par ultra-sons ou par soudage thermique.

3/ Elément selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la gaine (5) se prolonge à son niveau par un conduit (12), colinéaire à ladite gaine, et débouche au niveau de la face postérieure (17) de la structure.

4/ Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit (12) est coudé, et débouche au niveau de la demi-enveloppe inférieure (4) de la structure.

5/ Elément selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est placé à l'extrémité arrière de la structure, celle-ci étant un ski, ledit élément constituant la talonnière (10) de celui-ci étant rapportée et mise en place dans le moule avant l'injection des constituants du matériau moussant.

6/ Elément selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est placé à l'extrémité avant de la structure, celle-ci étant un ski, ledit élément constituant alors la spatule ou la partie antérieure du ski située au delà de la ligne de contact avant du ski.

7/ Talonnière selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte deux fentes symétriques (15) au niveau desquelles est insérée et soudée la gaine (5), et se prolongeant par un conduit (12) débouchant au niveau de la face postérieure (17) du ski.

8/ Talonnière selon la revendication 7, caractérisée en ce que le conduit (12) se prolonge au delà du moule (1,2) par un canal colinéaire (16).

9/ Talonnière selon la revendication 8, caractérisée en ce que le canal (16) est sectionné automatiquement lorsque le moulage du ski est terminé.

10/ Talonnière selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que le conduit (16) est muni d'au moins une chicane, destinée à s'opposer à l'évacuation des gaz s'échappant par ce dernier, ainsi qu'à l'évacuation de la résine polymérisable constitutive de l'âme centrale (7).