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WO 2023/052560
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DESCRIPTION
TITRE : Prise d'escalade amovible recyclable pour une structure
artificielle d'escalade et structure artificielle comprenant ladite prise.
L'invention concerne une prise d'escalade amovible pour une structure
artificielle d'escalade. L'invention concerne également une structure
artificielle d'escalade comprenant ladite prise d'escalade. L'invention porte
enfin sur un procédé de fabrication de ladite prise d'escalade.
Les structures artificielles d'escalade, aussi qualifiées de murs
d'escalade, sont classiquement constituées d'une paroi sur laquelle sont
fixées des prises artificielles amovibles de sorte à former des parcours de
difficulté variable permettant aux utilisateurs de se mouvoir le long de la
structure.
Classiquement, les prises artificielles sont obtenues par moulage de
matériaux thermodurcissables, notamment de résine ou de béton de
résine, les rendant de ce fait non recyclables.
En outre, des traitements mécaniques et/ou chimiques, tels que du
flammage, du sablage ou une attaque chimique, sont combinés à
l'application d'une ou plusieurs couche(s) de revêtements, par exemple
une enduction de résine recouverte de sable et/ou silice, au niveau d'au
moins une surface extérieure de telle prises, amenée à être au contact des
membres des utilisateurs, afin de générer une surface rugueuse
présentant une adhérence adaptée à la pratique de l'escalade. De telles
résines présentent également le désavantage de ne pas être recyclables.
L'une des contraintes majeures de la réalisation de prises d'escalade
réside dans la sécurité des pratiquants. En effet, il est essentiel de limiter
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les risques de rupture d'une prise d'escalade du fait de son usure, de son
utilisation, ou des chocs reçus, par exemple du fait d'une chute ou du fait
de sa manutention. En ce sens il est connu de réaliser des prises
d'escalade présentant un corps plein, plus rigide et résistant. Le poids de
tel prises accroit néanmoins les dangers en cas de rupture de celles-ci.
Par ailleurs, de par leur poids, la manutention et l'installation de telles
prise
au sein d'une structure artificielle s'en retrouvent complexifiées.
L'invention s'inscrit dans ce contexte et vise à proposer des prises
amovibles pour une structure artificielle d'escalade qui soient réalisées
dans au moins un matériau thermoplastique de sorte à être recyclables
mais également qui soient robustes de sorte à être adaptée à un stress
répété. L'invention vise encore à proposer des alternatives plus légères
aux prises d'escalade existantes. L'invention vise, en outre, à proposer un
procédé de fabrication de telles prises permettant avantageusement
d'écarter la nécessité de traitements de surface ultérieurs.
L'invention concerne une prise d'escalade amovible pour une structure
artificielle d'escalade caractérisée en ce qu'elle comprend un corps réalisé
dans une composition comprenant au moins un matériau thermoplastique.
Notamment, la composition peut comprendre au moins 50% d'au moins un
matériau thermoplastique ou d'un mélange de matériaux
thermoplastiques.
Selon un mode de réalisation, l'essentiel du corps, c'est-à-dire au moins
50% du corps, peut présenter une épaisseur supérieure ou égale à 8 mm,
notamment à 10 mm.
Selon un autre mode de réalisation, le corps peut présenter une forme
monobloc pleine dans laquelle l'essentiel du corps, c'est-à-dire au moins
50% du corps, présente une épaisseur supérieure ou égale à 5 mm,
notamment supérieure ou égale à 8 mm, voire à 10 mm. Notamment, la
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prise peut comprendre au moins une ouverture traversante s'étendant au
travers du corps et configurée pour recevoir au moins un moyen de fixation
de la prise.
Selon encore un autre mode de réalisation, le corps peut présenter une
forme monobloc évidée. Une telle prise peut notamment comprendre au
moins une ouverture traversante s'étendant au travers du corps et
configurée pour recevoir au moins un moyen de fixation de la prise.
Indépendamment du mode de réalisation mis en oeuvre, tout ou partie
d'une première surface du corps, configurée pour être au contact d'un
membre d'un utilisateur, peut présenter au moins une zone grainée, ladite
au moins une zone grainée étant essentiellement, c'est-à-dire au moins à
50% de sa surface, réalisée dans l'au moins un matériau thermoplastique.
Notamment, pour la composition du corps de la prise, l'au moins un
matériau thermoplastique peut être sélectionné parmi les polyuréthanes
thermoplastiques, les élastomères thermoplastiques copolyester, les
élastomères thermoplastiques polyamides, les élastomères
thermoplastiques styréniques, les polyoléfines thermoplastiques, les
polyacryliques, les polycarbonates, le polysulfure de phénylène et/ou les
polymétacrylates.
En outre, la composition du corps peut comprendre au moins une charge,
notamment une charge recyclable, et/ou au moins un adjuvant sélectionné
parmi un colorant ou pigment, un agent plastifiant, un agent gonflant et/ou
un agent anti UV. Notamment, la composition peut consister en au moins
50% d'au moins un matériau thermoplastique ou d'un mélange de
matériaux thermoplastiques, en 0 à 15%, voire 1 à 10%, de l'au moins un
adjuvant et/ou en 0 à 30%, voire 1 à 20%, de l'au moins une charge.
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Particulièrement, l'au moins un adjuvant peut être un agent gonflant, celui-
ci étant sélectionné parmi l'acide citrique, le bicarbonate de sodium, les
Azodicarbonam ides (ADC), les Oxy-bisbenzenesulfonylhydrazides
(OBSH), les Toluenesulfonylhydrazide (TSH), de l'eau et/ou des
microsphères plastiques renfermant un gaz, notamment du dioxyde de
carbone, de l'isobutane, de l'isooctane, de l'isopentane et/ou du pentane.
L'au moins une charge peut être sélectionnée parmi du carbonate de
calcium, du talc, du mica, du verre, une charge minérale naturelle et/ou
une charge végétale naturelle.
L'invention concerne également une structure artificielle d'escalade
comprenant au moins une paroi et au moins une prise d'escalade selon
l'invention, rapportée et fixée sur ladite paroi.
La présente invention propose enfin un procédé de fabrication d'une prise
d'escalade telle qu'exposée précédemment pour une structure artificielle
d'escalade, le procédé comprenant une étape d'injection, d'intrusion et/ou
de coextrusion de la composition comprenant au moins un matériau
thermoplastique à basse pression, notamment à une pression comprise
entre 0 et 200 bars, voire entre 0 et 75 bars ou encore entre 0 et 50 bars,
dans un moule souple, notamment un moule réalisé dans un matériau
élastomère ou en caoutchouc.
D'autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement
à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif et
non limitatif, en relation avec les différents exemples de réalisation
illustrés
sur les figures suivantes :
La figure 1 est une représentation schématique d'une structure artificielle
d'escalade selon un mode de réalisation de l'invention.
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La figure 2 est une vue schématique en coupe d'un premier exemple de
réalisation d'une prise selon un premier mode de réalisation.
La figure 3 est une vue schématique en coupe d'un deuxième exemple de
réalisation d'une prise selon le premier mode de réalisation.
5 .. La figure 4 est une vue schématique en coupe d'un troisième exemple de
réalisation d'une prise selon le premier mode de réalisation.
La figure 5 est une vue schématique en coupe d'un exemple de réalisation
d'une prise selon un deuxième mode de réalisation.
La figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation d'une
structure 1 artificielle d'escalade. La structure 1 comprend une ou plusieurs
paroi(s) 2, par exemple réalisée(s) en bois, brut ou recomposé, en roche,
en brique, en béton, en métal et/ou en matériau synthétique, par exemple
une résine thermodurcissable, thermoplastique ou élastomère, avec ou
sans additif(s) et/ou adjuvant(s). La structure 1 peut présenter un degré
variable d'inclinaison, par exemple allant jusqu'à 900 relativement à une
direction verticale. La structure 1 comprend, en outre, au moins une prise
3 d'escalade amovible, rapportée et fixée sur ladite paroi 2. De manière
préférentielle, la structure 1 comprend une pluralité de prises 3,
.. notamment agencées de sorte à définir des voies de difficulté variables.
Les figures 2 à 5 illustrent différents modes de réalisation alternatifs d'une
prise 3 d'escalade amovible selon l'invention.
De manière générale, la prise 3 d'escalade selon l'invention comprend un
corps 4 réalisé dans une composition comprenant au moins un matériau
thermoplastique. On entend par thermoplastique une matière plastique
qui, portée à une chaleur prédéterminée, présente un aspect malléable et
peut être injectée dans un moule présentant une forme adaptée, et,
.. lorsqu'elle est refroidie elle devient solide de sorte à assurer l'aspect
structurel de la pièce injectée. Par ailleurs, la présente invention peut
s'appliquer à un corps 4 dont la composition comprend une pluralité de
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matières thermoplastiques présentant, par exemple, des caractéristiques
mécaniques différentes, notamment de raideur. Notamment, la
composition peut comprendre au moins 50% d'au moins un matériau
thermoplastique ou d'un mélange de matériaux thermoplastiques.
Selon le type de prise 3 désirée, le corps 4 peut être de forme variable. Il
présente notamment une première surface 401, configurée pour être au
contact d'un membre d'un utilisateur, par exemple une main, un ou
plusieurs doigts, voire un pied, et une deuxième surface 402, opposée à la
première surface 401 et configurée pour venir au moins partiellement au
contact, notamment en appui, de la paroi 2 de la structure 1 artificielle.
Autrement dit, la deuxième surface 402 n'est pas visible pour un utilisateur.
De manière particulière, tout ou partie de la première surface 401 peut
comprendre une ou plusieurs zone(s) grainée(s), davantage détaillée(s) ci-
après, de sorte à conférer au corps 4 des propriétés d'adhérence adaptées
à la pratique de l'escalade. Additionnellement ou alternativement, la
première surface 401 peut comprendre un ou plusieurs surface(s) lisse(s)
ou sensiblement lisse(s).
L'au moins un matériau thermoplastique peut être un matériau élastomère
thermoplastique (TEP). Particulièrement, l'au moins un matériau
thermoplastique peut être sélectionné parmi les polyuréthanes
thermoplastiques (TPU), les thermoplastiques copolyester élastomères,
également connus sous le nom de copolyester thermoplastique (TPC) ou
copolyester élastomère (COPE), les élastomères thermoplastiques
polyamides, les élastomères thermoplastiques styréniques, les
polyoléfines thermoplastiques, les polyacryliques, les polycarbonates
(PC), le polysulfure de phénylène (PPS) et/ou les polymétacrylates
(PMMA).
Les élastomères thermoplastiques polyamides, par exemple des
copolymères bloc éther-amide thermoplastiques (TPA) ou des
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élastomères thermoplastiques à base de polyether blocs amides (PEBA),
présentent notamment une bonne résistance à l'abrasion et aux UV. En
outre, ils sont classiquement plus légers que les thermoplastiques
polyuréthanes ou les thermoplastiques copolyester élastomères.
Les élastomères thermoplastiques styréniques (TPS) peuvent, par
exemple, être des copolymères à blocs de styrène-butadiène-styrène
(SBBS) ou à blocs de styrène-éthylène-propylène-styrène (SEBS), connus
pour présenter une bonne résistance aux flexions et chocs répétés ainsi
qu'à l'abrasion.
Les élastomères thermoplastiques polyamides peuvent être du PA1 1 ou
du PA12, présentant une bonne flexibilité et tenue aux chocs. A titre
d'exemple non limitatif, le PA11 peut être biosourcé à partir d'huile de
ricin.
Les polyoléfines thermoplastiques (TPO) peuvent être un élastomère
thermoplastique basé sur des thermoplastiques vulcanisés (TPV), du
polypropylène (PP) ou du polyéthylène (PE).
Avantageusement, l'au moins un matériau thermoplastique est recyclable.
On entend par recyclable que le corps 4 de la prise 3 d'escalade, une
fois usé ou endommagé, peut être à nouveau chauffée jusqu'à former
comme, précédemment exposé, un composé malléable pouvant à
nouveau être utilisé par des procédés traditionnels de mise en forme des
thermoplastiques ou dans le procédé de fabrication d'une prise 3
d'escalade selon l'invention. Notamment, l'au moins un matériau
thermoplastique peut être de base noble, en partie ou intégralement
recyclée et/ou issue de matière thermoplastique d'origine végétale. Par
exemple, une partie du matériau thermoplastique peut être composé de
rebroyés industriels, c'est-à-dire d'un mélange de matériaux
thermoplastiques donc la composition et les proportions exactes ne sont
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pas définies mais qui peut, par exemple, comprendre un ou plusieurs des
matériaux thermoplastiques précédemment cités.
Le corps 4 de la prise 3 est ainsi issu de la transformation de l'au moins un
matériau thermoplastique. Particulièrement, le corps 4 de la prise 3 peut
être issu de la transformation de l'au moins un matériau thermoplastique
moussé, tel que davantage exposé ci-après en référence au procédé de
fabrication de la prise 3 d'escalade selon l'invention. Par exemple, la
mousse de l'au moins un matériau thermoplastique considéré peut
présenter une densité comprise entre 0,2 et 2, autrement dit entre 200 et
2000 kg/m3, voire entre 0,3 et 1,7, c'est à dire entre 300 et 1700 kg/m3,
lorsque le matériau thermoplastique est refroidi.
Afin de présenter une résistance adaptée à des manipulations et des chocs
répétés, le corps 4 de la prise 3, notamment de par sa composition,
présente préférentiellement une dureté supérieure à 55 ShD, notamment
supérieure à 70 ShD et allant jusqu'à 100 ShD. A titre d'exemple, le corps
4 peut présenter une dureté de l'ordre de 80 ShD.
Une telle dureté peut être obtenue par le choix de l'au moins un matériau
thermoplastique, d'une combinaison de matériaux thermoplastiques, ou,
de manière alternative, la composition peut être chargé afin d'atteindre la
dureté désirée.
La composition du corps 4 peut ainsi comprendre, de manière optionnelle,
au moins une charge aussi appelée additif , notamment une charge
recyclable. La composition peut ainsi comprendre 0 à 30% de l'au moins
une charge ou d'un mélange de charges. Lorsque la composition
comprend au moins une charge, elle comprend notamment de 1 à 20% de
l'au moins une charge ou d'un mélange de charges.
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L'au moins une charge peut notamment être incorporée à la composition
du corps 4 lors d'une opération de compoundage, réalisée préalablement
à la mise en forme de la pièce, par exemple par un fournisseur de l'au
moins un matériau thermoplastique. Alternativement, l'au moins une
charge peut être incorporée lors de la fabrication de la pièce, notamment
lors du procédé de fabrication selon l'invention.
L'au moins une charge peut être sélectionnée parmi du carbonate de
calcium, du talc, du mica, du verre, une charge minérale naturelle et/ou
une charge végétale naturelle. Particulièrement, la composition du corps 4
de la prise 3 peut comprendre un mélange d'une pluralité de charges
sélectionnées parmi les charges précitées. De manière non limitative,
selon le type de charge mis en oeuvre, celle-ci peut se présenter sous la
forme d'une poudre ou de fibres.
L'ajout d'au moins une charge à la composition du corps 4 de la prise 3
contribue notamment à améliorer les propriétés de celui-ci. L'ajout d'une
telle charge permet, en outre, une réduction de la masse de la prise 3 ainsi
que de son coût de réalisation par la diminution de la quantité de matériau
thermoplastique utilisée. En outre, l'au moins une charge peut avoir
fonction d'agent nucléant, de sorte qu'elle réagit avec l'au moins un
matériau thermoplastique afin d'en faciliter la transformation, notamment
en réduisant un temps de cycle, et/ou pour améliorer les propriétés
techniques du corps.
Par exemple, l'ajout d'au moins une charge telle que du carbonate de
calcium ou du talc permet, en outre, avantageusement d'améliorer l'état
de surface de la pièce obtenue et peut contribuer à l'obtention de l'au
moins une zone grainée.
Une charge à base de mica, notamment du silicate d'aluminium, peut se
présenter sous la forme de feuillet, de poudre ou de paillettes. Outre
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l'augmentation de la rigidité du corps 4 de la prise 3, une telle charge
confère avantageusement une protection additionnelle contre les UV au
corps 4 de la prise 3.
5 L'ajout d'une charge à base de verre peut se présenter sous la forme de
fibres ou encore de billes, pleines ou creuses. A titre d'exemple, de telles
billes peuvent présenter un diamètre de l'ordre de 10 à 120 m. Le verre
permet notamment d'améliorer les propriétés thermiques et mécanique du
corps 4.
La charge minérale naturelle peut être une charge issue de co-produits.
Elle peut notamment comprendre, à titre d'exemple non limitatif, une
poudre ou des fibres de base minérale issues de coquilles, notamment de
coquilles de crustacés tels que des huîtres, Saint-Jacques ou encore
moules.
Similairement, la charge végétale naturelle peut se présenter sous la forme
d'une poudre ou de fibres issues de noyaux, pépins, coques de céréales
tels que le riz, le blé ou l'orge, coques d'oléagineux ou autre. Elle peut
également se présenter sous la forme de fibres naturelles de bois, lin,
chanvre, bambou ou autre.
L'utilisation de charges d'origine naturelle, minérale ou végétale, présente
notamment un intérêt environnemental. Elle peut notamment permettre
l'incorporation et le recyclage de déchets agricoles non exploités et peut
être une alternative plus légère que l'utilisation du verre par exemple.
Egalement, les différents types de charge précités présentent l'avantage
d'être recyclables mais également disponibles à faible coût.
.. En outre, de manière optionnelle, la composition utilisée pour la
réalisation
du corps 4 de la prise 3 peut comprendre, en combinaison ou en lieu de
l'au moins une charge, au moins un adjuvant. La composition peut
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comprendre de 0 à 15%, voire 1 à 10%, de l'au moins un adjuvant ou d'un
mélange d'adjuvants. L'au moins un adjuvant peut être sélectionné parmi
un colorant ou pigment, un agent plastifiant, un agent gonflant, aussi
appelé agent d'expansion, et/ou un agent anti UV, c'est à dire qu'il peut
présenter une ou plusieurs desdites fonctions. La composition peut
également comprendre une combinaison d'une pluralité d'adjuvants, de
fonctions similaires ou distinctes.
Par exemple, l'au moins un agent gonflant, comme l'au moins une charge,
contribue à réduire, voire prévenir, la rétractation de l'au moins un matériau
thermoplastique dans le moule lors de la fabrication de la prise 3
d'escalade. L'agent gonflant participe notamment à l'obtention d'une
texture moussée de l'au moins un matériau thermoplastique à injecter et
donc, peut contribuer à l'obtention de l'au moins une zone grainée au
niveau de la première surface 401 du corps 4. Particulièrement, l'utilisation
d'un agent gonflant permet d'optimiser la reproduction en négatif d'une
portion grainée comprise dans le moule afin d'obtenir l'au moins une zone
grainée au sein du corps.
L'au moins un agent gonflant peut être sélectionné parmi des agents
permettant une expansion chimique, c'est-à-dire qui permettent un
gonflement de la composition par réaction chimique sous l'effet de la
température qui entraine la formation de gaz. Une telle expansion
chimique est notamment réalisée préalablement à l'introduction de la
composition dans un moule en vue de la réalisation de la prise selon
l'invention, par exemple dans une unité de plastification tel qu'exposé ci-
après en référence au procédé de fabrication selon l'invention.
Notamment, l'au moins un agent gonflant peut être sélectionné parmi
l'acide citrique et/ou le bicarbonate de sodium, permettant une réaction
endothermique, et/ou parmi un Azodicarbonamide (ADC), un Oxy-
bisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH) et/ou un Toluenesulfonylhydrazide
(TSH), permettant une réaction exothermique.
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Alternativement ou additionnellement, l'au moins un agent gonflant
considéré peut être de l'eau, ou, autrement dit un taux d'humidité de la
composition utilisée pour la réalisation du corps 4. Une telle humidité est
notamment mesurée préalablement à l'introduction de la composition dans
le moule, par exemple préalablement à l'exécution du procédé de
fabrication selon l'invention, ou au niveau des granulés de matière
thermoplastique par l'intermédiaire d'une sonde hygrométrique. En effet,
l'eau, par exemple dans des quantités comprises entre 0,02 et 5%
massique, par exemple entre 1 et 4%, peut fonctionner comme un agent
d'expansion chimique pour certains matériaux thermoplastiques.
A noter que, lorsque d'autres agents gonflants sont utilisés dans la
composition, celle-ci, notamment l'au moins un matériau thermoplastique,
peut optionnellement être étuvée et/ou dessiquée afin d'en éliminer toute
trace d'humidité.
L'au moins un agent gonflant peut également être, alternativement ou en
combinaison des agents gonflants précités, de l'azote ou du dioxyde de
carbone, par exemple de sorte à permettre une expansion physique de la
composition, notamment au cours d'une étape:
- d'injection du dioxyde de carbone ou de l'azote à l'état supercritique, par
exemple au niveau d'une vis d'injection, de sorte à permettre un moussage
mécanique d'au moins un matériau thermoplastique ; ou
- de pré-conditionnement de l'au moins un matériau thermoplastique avec
du dioxyde de carbone sous pression.
Selon encore un autre exemple, pouvant être mis en oeuvre
alternativement ou en combinaison des précédents, l'au moins un agent
gonflant peut être sélectionné parmi des microsphères plastiques
renfermant au moins un gaz, par exemple du dioxyde de carbone, de
l'isobutane, de l'isooctane, de l'isopentane et/ou du pentane. De telles
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microsphères permettent une expansion physique de la composition. Ces
microsphères sont introduites dans la composition, par exemple au niveau
de l'unité de plastification, et, sous l'effet de chaleur, le gaz contenu dans
les microsphères se dilate. Une telle dilatation se poursuit au sein du
moule, en particulier au contact de la matière thermoplastique, jusqu'à
entraîner l'éclatement des microsphères, créant ainsi des porosités au sein
du corps 4 de la prise. Le gaz, en se dilatant dans l'au moins un matériau
thermoplastique, permet ainsi son expansion. Cette technique permet
notamment une bonne homogénéité des bulles formées et donc une
meilleure homogénéité à l'échelle du corps 4. L'utilisation de gaz lourds
permet avantageusement de prévenir la fusion d'une pluralité de porosités,
une telle fusion pouvant entraîner la formation de cavités susceptibles de
fragiliser le corps 4 de la prise. En outre, les quantités négligeables de
matière plastique utilisées pour la réalisation des microsphères n'affectent
.. pas la recyclabilité de la prise.
Selon le procédé de moussage et la composition mis en oeuvre, les
mousses obtenues peuvent présenter, une fois refroidies, une porosité
variable, les pores ainsi obtenus participant à définir le grain de surface
des prises 3, notamment au niveau de la zone grainée 41. A titre
d'exemple, le corps 4 peut présenter une porosité comprise entre 0,002
mm3 et 0,4 mm3
Ainsi, de manière plus générique, la composition du corps 4 peut consister
en:
- au moins 70% de l'au moins un matériau thermoplastique ou d'un
mélange d'une pluralité de matériaux thermoplastiques, notamment tels
que précédemment exposés ;
- entre 0 à 15%, voire 1 à 10%, de l'au moins un agent gonflant, ou d'une
pluralité d'agents gonflants ;
- et/ou de 0 à 20%, voire 1 à 17% de l'au moins une charge.
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Les figures 2 à 5 illustrent, différents exemples de réalisation de la prise 3
selon l'invention, montée sur une paroi 2 de structure artificielle. De
manière avantageuse, tout ou partie de la première surface 401 peut
comprendre au moins une zone grainée 41 réalisée d'un seul tenant avec
le corps 4 et au moins essentiellement issue de l'au moins un matériau
thermoplastique. Particulièrement, la prise peut comprendre une unique
zone grainée 41 ou une pluralité de zones grainées 41. On entend par
grainée une zone de la première surface 401 présentant un aspect
rugueux discernable au toucher par un utilisateur et visible à l'oeil nu
conférant à la prise 3 des qualités d'adhérence nécessaires à la pratique
de l'escalade. Notamment, elle peut être définie par un grain compris entre
0,1 et 2mm, voire entre 0,1 et 1mm. On entend par essentiellement
qu'au moins 50% de la surface de la zone grainée 41 considérée est issue
de l'au moins un matériau thermoplastique.
Egalement, un tel grain peut être irrégulier et/ou régulier. En outre, la
première surface 401 peut comprendre une pluralité de zones grainées
distinctes les unes des autres et pouvant présenter, d'une zone à une autre
un ou des grain(s) de dimension(s) similaire(s) ou distincte(s).
Une telle zone grainée 41 est particulièrement réalisée d'un seul tenant
avec le corps 4, c'est-à-dire qu'elle ne consiste pas en une couche
apposée sur le corps. La zone grainée 41 est également essentiellement
issue de la transformation de l'au moins un matériau thermoplastique,
c'est-à-dire issue à au moins 50% de la transformation de l'au moins un
matériau thermoplastique ou d'un mélange de matériaux thermoplastiques
compris dans la composition du corps 4. Autrement dit, une telle zone
grainée 41 est à distinguer de l'utilisation de revêtements classiquement
appliqués sur des matériaux thermoplastiques ou sur des prises 3
d'escalade, par exemple réalisées en bois. La zone grainée 41 peut ainsi
résulter de la composition du corps telle que détaillée précédemment,
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notamment de l'utilisation d'au moins un agent gonflant qui induit une
porosité du corps et/ou de l'utilisation d'au moins une charge.
Additionnellement ou alternativement, la zone grainée peut être obtenue
5 par négatif d'un moule comprenant au moins une portion grainée et qui est
configuré pour permettre l'obtention de la prise 3 d'escalade selon
l'invention, tel que davantage exposé ci-après. Avantageusement,
l'utilisation d'au moins un agent gonflant permet d'améliorer la
retranscription en négatif du moule destiné à former la zone grainée,
10 notamment en fluidifiant la composition de sorte que celle-ci épouse la
moindre aspérité du moule. Il en résulte la suppression de la nécessité
d'étapes de traitement(s) de surface mécanique(s) et/ou chimique et
d'application d'une ou plusieurs couches de revêtement(s) permettant
classiquement l'obtention de l'aspect grainé requis par les prises
15 d'escalade.
Classiquement, les pièces réalisées en matériau(x) thermoplastique(s), de
par les procédés de fabrication mis en oeuvre, présentent une faible
épaisseur, notamment une épaisseur en moyenne de l'ordre de 1,5 à 3,5
mm, voire inférieure ou égale à 1mm. Les pièces ainsi obtenues sont
néanmoins plus fragiles et sont inadaptées à l'exercice d'efforts répétés et
importants au risque de se déformer, voire d'être brisées. Par ailleurs, il
est techniquement plus complexe d'obtenir des propriétés mécaniques
homogènes à l'échelle de la pièce, ce qui influence grandement le coût de
l'outillage. En ce sens, l'application de tels procédés est classiquement
écartée pour la fabrication de prises 3 d'escalade, l'utilisation de matériaux
thermodurcissables, non recyclables, étant alors préférée.
Afin de palier à de tels inconvénients et proposer une prise 3 recyclable et
présentant des caractéristiques de rigidité, ou raideur, adaptée à la
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pratique de l'escalade, la forme du corps 4 de la prise 3 selon l'invention
est également optimisée afin d'être adaptée à la composition du corps.
De manière générale le corps 4 de la prise 3 comprend une zone centrale
42 entourée par des bords extrêmes 43 qui délimitent la forme du corps.
En outre, la prise 3 peut comprendre au moins une ouverture 44
traversante et au moins un moyen de fixation 5. L'ouverture 44 s'étend au
travers d'une épaisseur 450 du corps 4, mesurée entre la première surface
401 et la deuxième surface 402, et est configurée pour recevoir le moyen
de fixation 5. De manière particulière, la prise 3 peut comprendre une
pluralité d'ouvertures 44 afin de permettre la fixation de la prise 3 avec une
pluralité de moyens de fixation 5 en des points distincts.
De manière optionnelles mais préférentielle, l'ouverture 44 est disposée
dans la zone centrale 42 de la prise 3, c'est-à-dire à distance des bords
extrêmes 43. Les bords extrêmes peuvent, à titre d'exemple non limitatif,
être définis comme un cordon de l'ordre de 1 à 2 cm, bordant un contour
du corps de la prise 3. Le corps 4 peut notamment présenter des variations
d'épaisseur 450 selon que celle-ci est mesurée au niveau de la zone
centrale 42 ou au niveau des bords extrêmes 43. Par exemple, la prise
présente une épaisseur 450 plus réduite au niveau des bords extrêmes 43
qu'au niveau de la zone centrale 42. Il en va de même lorsque la prise 3
comprend une pluralité d'ouvertures 44.
En outre, afin d'assurer une résistance adaptée du corps 4, l'épaisseur 450
du corps est définie en fonction de la forme de celui-ci mais également de
sa composition.
Selon un premier exemple de réalisation, illustré aux figures 2 à 4, le corps
4 peut présenter une forme monobloc pleine. Autrement dit, le corps 4
présente un profil rempli, contraire aux formes évidées classiquement
observées dans les pièces issues de la transformation de matériaux
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thermoplastiques. Dans un tel mode de réalisation, l'essentiel du corps 4
présente une épaisseur 450 supérieure ou égale à 5 mm, notamment
supérieure ou égale à 8 mm, voire à 10 mm. On entend par
essentiellement au moins 50% du corps 4, par exemple 50% de la
surface visible du corps 4, à savoir ici la première surface 401.
Par exemple, l'épaisseur de la prise peut être comprise entre 5 et 100 mm.
En particulier, au moins 70%, voire 85% du corps peut présenter une telle
épaisseur. Selon un exemple particulier de réalisation, au moins la zone
centrale 42 présente une épaisseur 450 définie selon de telles dimensions.
Autrement dit, au moins l'ensemble de corps 4 à l'exception des bords
extrêmes 43, c'est-à-dire de sa zone périphérique, présente une telle
épaisseur. Les bords extrêmes peuvent alors présenter une épaisseur 450
inférieure à 5 mm. Alternativement encore, le corps 4 présente une
épaisseur 450 définie selon de telles dimensions aux abords de la ou des
ouverture(s) 44 apte(s) à recevoir un moyen de fixation 4 de la prise 3.
De manière préférentielle, la deuxième surface 402 peut être plane, ou
sensiblement plane, afin d'en optimiser le contact avec la paroi 2 de la
structure 1 artificielle. La deuxième surface s'étend ainsi au maximum au
contact de la paroi 2 lorsque la prise est montée sur cette dernière.
L'ouverture 44 traversante s'étend depuis la première surface 401 jusqu'à
la deuxième surface 402, opposée à la première surface 401, et s'ouvre
directement sur la paroi 2 lorsque la prise 3 est installée. Selon une
alternative non représentée, la deuxième surface 402 peut être irrégulière.
Comme précédemment exposé, le corps 4 peut présenter une forme,
notamment une épaisseur 450, irrégulière.
Selon un deuxième mode de réalisation, illustré à la figure 5, le corps 4
peut présenter une forme monobloc évidée. Autrement dit, le corps 4 est
creux et présente la forme d'une coque de sorte que, lorsque la prise 3 est
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montée sur la paroi 2, tout ou partie des bords extrêmes 43 est en appui
de la paroi 2 tandis que la zone centrale 42 s'étend à une distance non
nulle de celle-ci, délimite ainsi avec la paroi 2 un évidement 45.
Dans un tel mode de réalisation, l'essentiel du corps 4 présente une
épaisseur 450 supérieure ou égale à 8 mm, voire à 10 mm. Comme
précédemment exposé, on entend par essentiellement au moins 50%
du corps 4, par exemple 50% de la surface visible du corps 4, en l'espèce
de la première surface 401. En particulier, au moins 70%, voire 85% du
corps peut présenter une telle épaisseur. Par exemple l'épaisseur 450 du
corps 4 peut être comprise entre 12 et 100mm, voire entre 20 et 60 mm ou
encore entre 20 et 45 mm. L'épaisseur 450 du corps est alors mesurée
entre la première surface 401, tournée à distance de la paroi 2, et la
deuxième surface 402, tournée vers cette même paroi 2 et délimitant
l'évidement 45. Similairement à ce qui a été précédemment exposé, à une
telle épaisseur contribue à l'obtention d'une rigidité adaptée à des efforts
répétés. Similairement à ce qui a été exposé précédemment, de manière
particulière, au moins la zone centrale 42 présente une épaisseur 450
définie selon de telles dimensions. Autrement dit, au moins l'ensemble de
corps 4 à l'exception des bords extrêmes 43, c'est-à-dire de sa zone
périphérique, présente une telle épaisseur. Les bords extrêmes peuvent
alors présenter une épaisseur 450 inférieure à 8 mm. Alternativement
encore, le corps 4 présente une épaisseur 450 définie selon de telles
dimensions aux abords de la ou des ouvertures 44 aptes à recevoir un
moyen de fixation 4 de la prise 3.
La ou les ouverture(s) 44, s'étendent alors au travers de l'épaisseur 450
du corps 4 et débouchent dans l'évidement 45. De manière optionnelle
mais préférentielle, le corps 4 peut comprendre un organe 46 de guidage
et/ou de renfort. Un tel organe 46 peut présenter une forme continue ou
non. Également, un tel organe peut être cylindrique ou s'inscrire dans une
forme sensiblement cylindrique. L'organe 46 entoure l'ouverture 44 et
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s'étend dans la continuité de celle-ci de sorte qu'il peut recevoir le moyen
de fixation 5. L'organe 46 peut ainsi, par exemple, être centré sur un axe
passant par l'ouverture 44. L'organe 46 permet alors avantageusement de
guider le moyen de fixation 5 dans une direction adaptée de sorte à faciliter
la fixation de la prise 3 d'escalade sur la paroi 2. De manière optionnelle,
un tel organe 46 peut être dimensionné de sorte à venir s'étendre en appui
de la paroi 2 de la structure 1 d'escalade lorsque la prise 3 est installée
dans cette dernière, lui conférant ainsi une fonction de renfort du corps 4.
Autrement dit, l'organe 46 de guidage et/ou de renfort peut alors s'étendre
entre la deuxième surface 402 du corps 4 et un plan d'appui du corps 4,
dans lequel s'inscrit tout ou partie des bords extrêmes 43 du corps 4.
Ainsi, de manière plus générique, le corps 4 peut présenter une structure
pleine ou évidée dont l'essentiel, voire 70% ou encore 85%, présente une
épaisseur 450 supérieure ou égale à 8mm, voire à lOmm, une telle mesure
pouvant notamment être réalisée au niveau de la zone centrale 42 du
corps 4 ou encore aux abords d'une ou plusieurs ouvertures 44 du corps
4.
Indépendamment du mode de réalisation du corps 4 mis en oeuvre, la
fixation de la prise 3 sur la paroi 2 de la structure 1 artificielle peut être
réalisée selon différentes alternatives. Tel qu'exposé précédemment, la
prise 3 d'escalade peut être montée fixe, de manière amovible, sur la paroi
2 de la structure 1 artificielle d'escalade par l'intermédiaire d'au moins un
moyen de fixation 5 disposé au travers de la prise 3 au niveau de
l'ouverture 44 du corps 4.
La prise 3 est disposée sur la paroi 2 de sorte à être en contact au moins
partiel avec une première face 201, correspondant notamment à une face
visible par un utilisateur, de la paroi 2 de la structure 1 artificielle. Tout
ou
partie des bords extrêmes 43 et/ou de la deuxième surface 402 du corps
4 peu(ven)t alors s'étendre en appui de la première face 201 de la paroi 2.
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Les figures 2 à 5 illustrent différents exemples, non limitatifs, de moyens
de fixation pouvant être mis en oeuvre avec une prise 3 d'escalade
amovible selon l'invention. Le moyen de fixation 5 peut comprendre au
5 moins un premier élément 51 de fixation. Par exemple, de manière non
limitative, le premier élément 51 de fixation peut être un boulon,
notamment du type vis CHC ou FHC M10, tel qu'illustré aux figures 2, 3 et
5, ou une vis, par exemple une vis à bois comme représenté à la figure 4.
10 Optionnellement, le moyen de fixation 5 peut comprendre un deuxième
élément 52 de fixation, complémentaire du premier élément 51 de fixation.
Notamment, le deuxième élément 52 de fixation peut être un insert
métallique ou plastique monté au niveau d'un trou compris dans la paroi 2.
Le deuxième élément 52 de fixation peut alors, par exemple, être clipsé,
15 collé, embouti, vissé ou entré en force de sorte à être disposé dans la
paroi
2 ou, alternativement, sur la paroi 2 au niveau d'une deuxième face de la
paroi 2, opposée à la première face 201. Le premier élément 51 de fixation
s'étend ainsi au travers de la prise 3 et du trou de la paroi 2 afin de
coopérer avec le deuxième élément 52 de fixation.
Optionnellement, le moyen de fixation 5 peut, en outre comprendre une
rondelle 53, par exemple une rondelle 53 plate ou une rondelle 53 conique,
et/ou un élément de rappel, tel qu'un ressort, et/ou tout élément
d'absorption d'une contrainte, tel qu'un fil plat, configuré(e)(s) pour être
.. interposé(e)(s) entre la prise 3 et au moins une partie du premier élément
51 de fixation, par exemple une tête d'un boulon. En ce sens, le corps 4
de la prise 3 d'escalade peut avantageusement comprendre un
renfoncement 47, compris notamment dans la première surface 401,
configuré pour recevoir ladite rondelle 53 et la tête du premier élément 51
de fixation, prévenant ainsi les contacts d'un utilisateur avec le moyen de
fixation 5.
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Il est entendu que les caractéristiques relatives au moyen de fixation 5
s'étendent à une prise 3 d'escalade fixée à la paroi 2 par l'intermédiaire
d'une pluralité de moyens de fixation 5, tel qu'illustré à la figure 4. Les
moyens de fixation utilisés pour la fixation d'une prise 3 considérée
peuvent alors être similaires ou présenter des dimensions et/ou des
caractéristiques différent(e)s.
L'invention concerne enfin un procédé de fabrication d'une prise 3
d'escalade selon l'invention à base d'une composition telle que
précédemment exposée. En effet, tel que détaillé plus haut, les
caractéristiques relatives à ladite prise 3, notamment l'utilisation d'au
moins un matériau thermoplastique, la présence d'au moins une surface
grainée, la rigidité ou l'épaisseur 450 du corps 4, rendent les procédés
classiques de moulage de pièce thermoplastiques inadaptés.
En effet, classiquement de tels procédés sont réalisés par injection de la
matière plastique visqueuse coulée dans un moule définissant une
empreinte de la pièce désirée. Dans le cas des procédés d'injection
assistés par fluide, par exemple par un gaz ou par un liquide, une unité
d'alimentation injecte, ou coule, dans un premier temps la matière
thermoplastique puis, dans un second temps injecte ledit fluide sous
pression dans la matière thermoplastique de sorte à la repousser dans
l'empreinte. Les pressions mises en oeuvre sont usuellement qualifiées de
hautes pressions , c'est à dire qu'elles sont supérieures à 500 bars, par
exemple de l'ordre de 500 à 2 500 bars. La matière thermoplastique est
alors plaquée contre les parois 2 de l'empreinte de sorte à former une
pièce creuse, de faible épaisseur, par exemple d'épaisseur bien inférieure
à 5mm ou de l'ordre de 1 à 4mm, les importantes pressions exercées
permettant de limiter le retrait de la matière lors de son refroidissement.
Similairement, dans le cas des procédés d'injection, non assistés par
fluide, la matière thermoplastique est injectée dans le moule à haute
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pression, en particulier en fin de remplissage, afin de limiter les retraits
de
matière lors du refroidissement de la pièce.
De tels procédés sont inadaptés à la réalisation de pièces en matériau(x)
thermoplastique(s) de fortes épaisseurs, c'est-à-dire d'épaisseur
supérieure ou égale à 10mm. En effet, les pièces obtenues présentent
alors des défauts de surface non négligeables, notamment du fait que le
refroidissement de la matière en contact avec des parois de l'empreinte ne
s'effectue pas à la même vitesse que le reste de la pièce, en particulier en
son centre. Cette différence de température ainsi que les propriétés
thermiques des matériaux thermoplastiques entrainent des retraits se
présentant sous forme de vaguelettes, aussi appelées retassures.
Un tel effet peut être accentué par l'utilisation de moules réalisés dans des
matériaux rigides, en particulier des matériaux métalliques tel que l'acier
ou l'aluminium. L'utilisation de moules rigides est classiquement imposée
par l'injection de fluide et/ou d'un matériau thermoplastique et/ou de
résines à haute pression, faute de quoi le moule pourrait être endommagé,
par exemple déchiré. De tels moules ont néanmoins le désavantage d'être
coûteux, les rendant de ce fait inadaptés à la production de prises 3
d'escalades, généralement réalisée en de petites séries.
Le procédé selon l'invention vise à résoudre les inconvénients précités. De
manière générale, il comprend une étape d'injection, d'intrusion ou de
coextrusion de la composition comprenant l'au moins un matériau
thermoplastique. Particulièrement, une pluralité d'étapes, combinant par
exemple l'injection puis l'intrusion, peuvent être exécutées. L'au moins un
matériau thermoplastique à l'état solide, par exemple sous forme de
granulés, évolue au travers d'une unité de plastification. A titre d'exemple
non limitatif l'unité de plastification peut comprendre une vis sans fin
mobile
en rotation actionnée par un moteur, notamment un servomoteur. La vis
est disposée dans un cylindre chauffant dans lequel la composition,
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notamment l'au moins un matériau thermoplastique solide, est envoyée.
L'au moins un thermoplastique est chauffé, fondu et mélangé dans le
cylindre puis est envoyé vers l'empreinte du moule.
.. L'au moins un matériau thermoplastique ainsi fondu est, de manière
préférentielle, moussé, par exemple avec au moins un agent gonflant et/ou
par l'intermédiaire de l'un des procédés tels qu'exposé précédemment. De
tels procédés peuvent également nécessiter ou non l'addition d'agents
nucléants, notamment une ou plusieurs des charges susnommées, qui
.. peuvent être utilisés pour réduire le temps de cycle et/ou pour améliorer
les propriétés techniques du produit fini.
Par exemple, parmi les exemples et procédés cités, l'injection de dioxyde
de carbone ou d'azote à l'état supercritique d'une part ou l'expansion
physique par microsphères d'autre part permettent la production de
microbulles de gaz régulières et homogènes au sein de la composition
comprenant l'au moins un thermoplastique. A l'inverse, les procédés
utilisant des agents gonflants chimiques exothermiques ou
endothermiques produisent des bulles de tailles variables qui fusionnent
entre elles pour former des cavités de dimensions supérieures. Le
refroidissement de la matière doit alors être étroitement contrôlé, un
refroidissement trop lent se caractérisant en effet par une fusion trop
importante de ces cavités qui entraîne une forte réduction de la résistance
du corps 4. Afin de limiter, voire prévenir un tel effet, une ou plusieurs
charges telles qu'exposées précédemment peuvent être ajoutées à la
composition. Notamment, le talc peut être sélectionné pour sa fonction
d'agent nucléant, celui-ci limitant la fusion des bulles de sorte à conserver
des propriétés mécaniques du corps 4 adaptées à la pratique de
l'escalade.
L'injection de la composition dans le moule peut être réalisée de manière
continue ou, alternativement, la quantité de matière nécessaire à la
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réalisation d'une prise 3 peut être injectée en un coup dans l'empreinte du
moule.
L'étape d'injection ou de coextrusion est réalisée à basse pression,
notamment à une pression comprise entre 0 et 200 bars, notamment entre
0 et 75 bars, voire entre 0 et 50 bars, dans un moule souple, c'est-à-dire
présentant des propriétés élastiques. Dans des cas particuliers, l'étape
d'injection ou de coextrusion peut être réalisée à une pression comprise
entre 0 et 15 bars. Par exemple, de manière non limitative, lorsqu'une
étape d'injection est mise en oeuvre, la pression peut être de l'ordre de 1
à 10 bars tandis que lorsqu'une étape de coextrusion est mise en oeuvre,
la pression peut être de l'ordre de 0 bar.
Le moule peut notamment être réalisé dans un silicone élastomère ou
encore en caoutchouc. Le moule peut notamment comprendre au moins
une portion grainée, dont le négatif forme, dans la première surface 401
de la prise 3 d'escalade obtenue des suites du procédé, l'au moins une
zone grainée 41 telle qu'exposé précédemment. Le moule peut
notamment être maintenu par un porte moule, ou porte empreinte, rigide,
par exemple réalisé dans un matériau métallique, en résine ou en bois,
tandis que l'ensemble formé par le porte moule et le moule est fermé par
un contre-moule. Le porte moule et le contre-moule limitent ainsi la
déformation du moule souple et l'ensemble formé par le moule et le contre-
moule définit l'empreinte de la prise 3 d'escalade, particulièrement du
corps 4. Un système de fermeture permet d'actionner, déplacer et
maintenir le contre moule. De manière préférentielle, la buse d'injection,
autrement dit un point d'injection de la composition, est aménagée au
niveau du contre-moule.
Optionnellement, le moule peut être aménagé dans une enceinte chauffée,
ou un four, de sorte à préchauffer le moule préalablement à l'injection de
la composition et ainsi limiter ou prévenir un choc thermique au contact du
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moule. Par exemple, la température dans une telle enceinte peut être
comprise entre 10 et 100 C, notamment être supérieure à 50 C, afin que
le moule présente, lors du remplissage, une température comprise entre
20 et 100 C.
5
La prise 3 ainsi obtenue est ensuite refroidie. Le refroidissement de la prise
3 peut être effectué préalablement et/ou ultérieurement au démoulage de
la pièce, par exemple au moyen d'un flux de fluide, gazeux ou liquide, afin
d'abaisser sa température jusqu'à 70 C environ. Par exemple un
10 refroidissement exécuté préalablement au démoulage peut être réalisé au
moyen d'un flux d'eau, d'huile ou encore d'air. Un refroidissement effectué
ultérieurement au démoulage pourra, de manière non limitative, être
réalisé au moyen d'un flux d'air ou d'eau. Le corps 4 ainsi obtenu ne
nécessite pas de traitement de surface, mécanique ou chimique,
15 additionnel et est avantageusement recyclable.
La présente invention propose ainsi une prise d'escalade recyclable
présentant des propriétés mécaniques, notamment de rigidité et
d'adhérence, adaptées à la pratique de l'escalade. La composition de la
20 prise ainsi que sa forme participent à en assurer la bonne résistance et
permettent la réalisation de prises dont le corps peut être monobloc, de
forme et/ou d'épaisseur variable(s) et peut notamment comprendre une ou
plusieurs surface(s) grainée(s). Egalement, l'invention propose un procédé
de fabrication d'une telle pièce.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et
configurations décrits et illustrés ici et elle s'étend également à tout moyen
ou configuration équivalents et à toute combinaison techniquement
opérante de tels moyens dans la mesure où ils remplissent in fine les
fonctionnalités décrites et illustrées dans le présent document.
