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CA 02224~26 1997-12-31
PROCEDE DE FA~RICATION DE COIFFE PERSONNALISEE DE CASQUE
La présente invention a pour objet un procédé de
fabrication de coiffe personnalisée de casque, imposant à la
coque du casque une position précise par rapport à la tête
du porteur.
Une coiffe personnalisée de ce genre est nécessaire
chaque fois que la position de la coque du casque doit
reproduire celle de la tête de façon précise. Ce cas est
notamment celui des casques destinés ~ recevoir un système
optique tel que viseur, visuel ou lunettes de vision
nocturne. La position et l'orientation du casque par rapport
à la pupille de l'oeil de visée et son orientation doivent
être reproductibles avec une précision de l'ordre du
millimètre et du degré d'angle.
On utilise à l'heure actuelle plusieurs procédés de
fabrication d'une telle coiffe. Le plus fréquent consiste à
placer entre la tête de l'utilisateur et une coque d~injec-
tion représentative de la coque du casque, une poche souple
comportant un tissu de confort côté crâne, positionnée par
rapport à la coque par des pions, puis à injecter dans cette
poche une mousse expansible, par exemple de polyuréthane,
qui fait prise en quelques minutes.
Cette solution a de nombreux inconvénients. L~utilisa-
teur du casque subit des contraintes mécaniques (dues à
l~expansion) et thermiques (dues au caractère exothermique
de la transformation de la mousse) au cours de la fabrica-
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.
tion de la coiffe. Les déformations et mouvements dûs à la
pression de la mousse dégradent la précision. Dans le cas
d'usure ou de perte d'une coiffe, l'utilisateur doit se
soumettre de nouveau à l'opération de personnalisation.
La présente invention vise à fournir un procédé de
fabrication de coiffe personnalisée répondant mieux que ceux
antérieurement connus aux exigences de la pratique, notam-
ment en ce qu'il réduit dans une très large mesure les
inconvénients ci-dessus.
Dans ce but, l~invention propose un procédé suivant
lequel :
- on prend une empreinte du crâne de l'utilisateur au
moyen d'un produit à durcissement rapide,
- sur un banc optique, on définit la position que
doivent avoir la tête de l'utilisateur et l'empreinte par
rapport à un référentiel de casque prédéterminé et on fixe,
sur l'empreinte, un support de référence identifiant la
position à donner à la tête par rapport à une coque rigide,
- on moule une fausse tête dans ladite empreinte et on
équipe la fausse tête d~un support de repérage par rapport
à la coque rigide, par comparaison avec le support de réfé-
rence de l~empreinte,
- en utilisant le support de repérage, on place la
fausse tête à l'intérieur de la coque rigide d~injection
prélablement équipée d'une poche souple munie d'un tissu de
confort, et on les positionne l~une par rapport à llautre en
utilisant un index du support de repérage, et
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- on injecte une mousse expansible dans l'intervalle
compris entre la coque rigide et la fausse tête pour former
la coiffe.
On peut ainsi obtenir une précision élevée, la fausse
S tête pouvant être bloquée de façon énergique dans un
outillage. On est moins limité dans la nature de la mousse,
puisque la fausse tête peut supporter des contraintes
mécaniques et thermiques et accepter des temps de durcisse-
ment plus longs que dans le cas d'un moulage direct. Une
seule prise d~empreinte permet de réaliser une fausse tête
utilisable plusieurs fois. On peut corriger des écarts
éventuels par usinage de la fausse tête ou rectification de
la position de la fausse tête par rapport à la coque rigide
d'injection lors du moulage de la coiffe, sans que l'utili-
sateur soit nécessairement disponible.
Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres
apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit
d'un mode particulier de réalisation de l~invention et qui
se réfère aux dessins annexés, qui montrent les étapes
successives du procédé. Dans les dessins :
La figure 1 est un schéma destiné à montrer l'opération
de prise d'empreinte de la tête de l'utilisateur.
La figure 2 est un schéma montrant l'empreinte durcie et
détourée.
La figure 3 est un schéma montrant une opération de
prise d~empreinte dentaire, destinée à l'adaptation ulté-
rieure d'un support de référence.
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La figure 4 montre les repères utilisés pour le posi-
tionnement de la tête en roulis et en site.
La figure 5 montre la mise en place d'un support de
référence sur l'empreinte, dans une position déterminée dans
dans un trièdre de référence, par rapport à un oeil de
visée.
La figure 6 montre la réalisation de la fausse tête à
partir de l'empreinte ; et
La figure 7 montre la réalisation d'une coiffe personna-
lis~e dans une coque rigide d'injection, en utilisant la
fausse tête.
La première étape du procédé est constituée par une
prise d'empreinte, qui peut être effectuée par diverses
techniques. On peut notamment protéger le crâne du sujet par
un film de polyéthylène puis le draper à l'aide d'une bande
durcissable du genre utilisé couramment en traumatologie
osseuse (figure 1). On peut notamment utiliser une bande
imprégnée de résine, telle que celle vendue sous la marque
"SCOTCHCAST", qui durcit en quelques minutes.
Une fois l'empreinte suffisamment durcie, on peut la
découper pour enlever les bords ; l'empreinte définitive 10
peut alors être dégagée de la tête (figure 2).
Etant donné que le but de la coiffe est d'imposer
ensuite à la tête un emplacement précis par rapport à un
référentiel lié à la coque d'un casque, l'empreinte 10 sera
munie d'un support de référence qui permettra ultérieurement
de maintenir une fausse tête et une coque rigide dans la
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position appropriée, lors de llinjection finale d'une mousse
expansible.
Pour cela, on utilise un banc muni de moyens de visée
optique sur lequel on peut matérialiser un référentiel
reproduisant celui de la coque de casque et notamment du
viseur qu~elle porte. Pour éviter tout mouvement de la tête
de l'utilisateur, on peut utiliser des moyens classiques,
tels que le serrage de la mâchoire sur une empreinte
dentaire portée par une table déplaçable.
Pour cela, on réalise d'abord une empreinte dentaire
sous forme d'une plaque à mordre 12 ou "bite boardl' à l'aide
d'un matériel professionnel de dentiste, de type classique.
Comme le montre la figure 3, la plaque à mordre 12 est
montée sur un arc facial 14 par un mécanisme 16 permettant
d'ajuster sa position. La plaque 12 une fois durcie, repré-
sente de facon précise la position de la mâchoire par
rapport au crâne (figure 3).
Au cours d'une étape suivante ~figure 4), la tête est
placée dans une position déterminée sur un banc d'optique en
lui donnant une orientation forcée par rotation de la plaque
à mordre sur laquelle le sujet serre les dents. En général,
on positionne la tête en roulis et en site jusqu'à ce que le
plan de Frankfort soit horizontal. Le plan de Frankfort est
un plan anatomique qui passe par les deux tragus 20 et le
sous-orbitaire gauche 22. Ce plan anatomique est utilisé
comme base d'un référentiel par rapport auquel sont mesurées
les grandeurs anthropométriques nécessaires à la réalisation
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du casque.
Le banc d'optique sur lequel est effectué l'opération
est muni de moyens de visée, comportant par exemple une
lunette de visée frontale 24 et une lunette de visée
latérale 26. A l'aide d'une table à mouvements croisés 28
permettant de déplacer un support de référence 30 suivant
les trois directions, on amène ce support 30 dans une
position bien identifiée par rapport à l~oeil. Puis on fixe
le support 30, par exemple par collage.
L'opération suivante consiste à réaliser une fausse tête
33 par moulage dans l'empreinte. Pour cela on fixe le
support de référence 30 dans un outillage de moulage sur
lequel on peut monter un support de repérage 32 sur lequel
la position théorique de l'oeil est identifiée par un
index 31 (figure 6). Le matériau de moulage destiné à
constituer la fausse tête pourra etre une céramique de
coulée qui, une fois durcie, solidaire du support 32,
présente une stabilité géométrique et une résistance
mécanique élevée et une position bien déterminée par rapport
au support de référence.
La fausse tête permet de réaliser ~ne ou des coiffes
personnalisées 34, dans un outillage (figure 7) comportant,
lui aussi, une lunette de visée frontale 2~a et une lunette
de visée latérale 26a permettant de replacer la fausse tête
33 et la coque rigide d'injection 36 dans une position
relative correcte. Pour cela, l'outilla~e comporte, lui
aussi, une table 28a de mouvement selon trGis axes orthogo-
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naux portant la coque 36 par une rehausse 40. La coif'e
personnalisée peut encore être constituée dans une poc:~e
souple ayant un tissu de confort du côté du crâne et des
moyens de positionnement tels que des pions du côté coque.
Une mousse expansible, par exemple de polyuréthane, est
injectée dans la poche. La coiffe 34 ainsi obtenue est
utilisable dès durcissement.
