FR2563742A1

FR2563742A1 - Ski prodn. by hot bonding in mould

Info

Publication number: FR2563742A1
Application number: FR8506841A
Authority: FR
Inventors: Herbert Woltron
Original assignee: Isosport Verbundbauteile GmbH
Current assignee: Isosport Verbundbauteile GmbH
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1985-05-06
Publication date: 1985-11-08
Also published as: DE3516412A1; AT380400B; ATA150084A

Abstract

A method of making skis, in which the various components are pressed in a mould and hot-glued together, is carried out using, as the main heat source, the heat produced by dialectric losses within the adhesive by an electromagnetic, high-frequency capacitor field. This heat may be generated only during several separate periods with intervals between. In the prefd. appts., the two half-moulds (18, 19) of the press each contain a capacitor field electrode (21,22), the electrodes being connected to an H.F. generator (16). Additionally, cooling may be provided for the mould.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE SKI
La présente invention concerne un procédé de fabrication de ski, dans lequel les composants du ski sont collés ensemble a chaud dans un moule de compression pour former une ébauche de ski. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.SKI MANUFACTURING METHOD AND DEVICE
The present invention relates to a ski manufacturing method, in which the components of the ski are hot bonded together in a compression mold to form a ski blank. The invention also relates to a device for implementing this method.

La figure 1 représente, en coupe schématique, un ski fabriqué par ce procédé connu. Lors de la réalisation de l'ébauche de ski, on empile respectivement dans un moule de compression, sur une surface de glissement de ski 2, pourvu latéralement de bordures en acier 1, et à chaque fois#avec interposition d'une couche de liant, un produit stratifié 3 à base de résine époxyde et de tissu de verre servant de couche intermédiaire, un produit stratifié 4 à base de résine époxyde et de mèche de fibres de verre servant de membrure inférieure mécaniquement porteuse, une âme de ski 6 en bois qui est pourvue de joues latérales 5 en matière plastique, un produit stratifie 7 à base de résine époxyde et de mèches de fibres de verre servant de membrure supérieure mécaniquement porteuse, et finalement une surface supérieure de ski 8 de coloration uniforme, on ferme ensuite le moule de compression et on colle ensemble les différents composants du ski dans une presse en chauffant le moule de compression. Du fait qu'on utilise des matières thermoplastiques au moins comme matière formant la surface de glissement, et dans de nombreux cas également comme matière formant la surface supérieure, notamment par exemple du polyêthylène pour la surface de glissement du ski ou bien de l'ABS pour la surface supérieure du ski, on opère dans ce procédé connu à des températures de collage relativement basses, par exemple de 100 à 1200C, auxquelles les matières thermoplastiques utilisées pour les surfaces de glissement ou les surfaces du ski ne sont pas encore ramollies.A cause de la faible conductibilite thermique des matières plastiques utilisées comme composants du ski, le temps pendant lequel les joints de collage 9 placés à l'intérieur du ski sont amenés à la température de collage par introduction de chaleur à partir du moule de compression, représente une partie importante du cycle de presse qui n'est, dans la plupart des cas, pas beaucoup inférieure à 15 minutes. Figure 1 shows, in schematic section, a ski manufactured by this known process. During the production of the ski blank, it is respectively stacked in a compression mold, on a ski sliding surface 2, laterally provided with steel edges 1, and each time # with interposition of a layer of binder , a laminated product 3 based on epoxy resin and glass fabric serving as an intermediate layer, a laminated product 4 based on epoxy resin and wick of glass fibers serving as a mechanically carrying lower frame, a wooden ski core 6 which is provided with lateral cheeks 5 made of plastic, a laminated product 7 based on epoxy resin and wicks of glass fibers serving as a mechanically load-bearing upper chord, and finally an upper ski surface 8 of uniform coloring, then close the compression mold and the different components of the ski are glued together in a press by heating the compression mold. Due to the fact that thermoplastic materials are used at least as the material forming the sliding surface, and in many cases also as the material forming the upper surface, in particular for example polyethylene for the sliding surface of the ski or else ABS for the upper surface of the ski, this process is carried out at relatively low bonding temperatures, for example from 100 to 1200 ° C., at which the thermoplastic materials used for the sliding surfaces or the surfaces of the ski are not yet softened. Because of the low thermal conductivity of the plastics used as components of the ski, the time during which the bonding joints 9 placed inside the ski are brought to the bonding temperature by the introduction of heat from the compression mold, represents an important part of the press cycle which is, in most cases, not much less than 15 minutes.

L'invention a, en conséquence; pour but de créer un procédé de fabrication de ski dans lequel les composants du ski puissent être assemblés par collage à chaud dans un moule de compression et avec un cycle de travail de la presse qui soit plus court que dans les procédés connus. The invention therefore has; aim of creating a ski manufacturing process in which the ski components can be assembled by hot gluing in a compression mold and with a press working cycle which is shorter than in known processes.

Ce problème est résolu par le procédé conforme a l'invention qui est caractérisé en ce qu'au moins une grande partie de l'énergie nécessaire pour le chauffage des composants du ski et du liant est produite dans ceux-ci sous forme de chaleur due aux pertes diélectriques dans un champ électromagnétique à haute fréquence engendré par au moins un condensateur dans la cavité de moulage. Le champ à haute fréquence produit par le condensateur peut avantageusement être établi seulement pendant des périodes de chauffage intermittentes, séparées par des intervalles de temps. This problem is solved by the method according to the invention which is characterized in that at least a large part of the energy necessary for heating the ski components and the binder is produced therein in the form of heat due to dielectric losses in a high frequency electromagnetic field generated by at least one capacitor in the mold cavity. The high frequency field produced by the capacitor can advantageously be established only during intermittent heating periods, separated by time intervals.

Selon un mode avantageux de mise en oeuvre de l'invention, le procédé est caractérisé en ce qu'au moins pendant une partie du cycle de presse, une énergie thermique additionnelle est encore introduite dans l'ébauche de ski à fabriquer par conduction de chaleur par l'intermediaire de l'une ou bien de ses deux surfaces en contact de pression avec le moule de compression. According to an advantageous embodiment of the invention, the method is characterized in that at least during part of the press cycle, additional thermal energy is also introduced into the ski blank to be produced by heat conduction through one or both of its surfaces in pressure contact with the compression mold.

Selon un autre mode avantageux de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, au moins pendant une partie du cycle de presse, l'ébauche de ski à fabriquer est refroidie sur une ou sur ses deux surfaces en contact de pression avec le moule de presse. According to another advantageous embodiment of the process according to the invention, at least during part of the press cycle, the ski blank to be manufactured is cooled on one or on its two surfaces in pressure contact with the mold Press.

Selon encore un autre mode avantageux de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, plusieurs ébauches de ski sont fabriquées dans une seule et même cavité de moulage en étant placés l'une à coté de l'autre. According to yet another advantageous embodiment of the method according to the invention, several ski blanks are produced in a single mold cavity by being placed one next to the other.

Selon encore un autre mode avantageux de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, on mélange au liant à utiliser des additifs qui présentent une forte capacité d'absorption de la chaleur produite par les pertes diélectriques dans un champ électromagnétique à haute fréquence. According to yet another advantageous embodiment of the process according to the invention, additives are mixed with the binder to be used which have a high capacity for absorbing the heat produced by dielectric losses in a high frequency electromagnetic field.

L'invention a, en outre, pour but de créer un dispositif avantageux pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. The invention also aims to create an advantageous device for implementing the method according to the invention.

Ce problème est résolu au moyen d'un dispositif conforme à l'in vention comportant une presse et au moins un moule de compression et qui est caractérisé en ce que chacune des deux moitiés du moule contient une électrode de champ de condensateur, ces électrodes étant reliées à la sortie d'un générateur de haute fréquence. Avantageusement l'une ou bien les deux moitiés du moule peuvent comporter des dispositifs pour assurer leur chauffage et/ou leur refroidissement. This problem is solved by means of a device according to the invention comprising a press and at least one compression mold and which is characterized in that each of the two halves of the mold contains a capacitor field electrode, these electrodes being connected to the output of a high frequency generator. Advantageously, one or both of the two halves of the mold may include devices for heating and / or cooling them.

Selon une particularité avantageuse de l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que, pour au moins une des moitiés du moule, la surface de pression délimitant la cavité de moulage est constituée par une surface de l'électrode de condensateur. According to an advantageous feature of the invention, the device is characterized in that, for at least one of the mold halves, the pressure surface delimiting the mold cavity is constituted by a surface of the capacitor electrode.

Selon une autre particularité avantageuse du dispositif conforme à l'invention, une des électrodes de condensateur comporte des surfaces et/ou des éléments de contact pour établir un contact électrique entre cette électrode et les bordures en acier de l'ébauche de ski à fabriquer. According to another advantageous feature of the device according to the invention, one of the capacitor electrodes has surfaces and / or contact elements for establishing electrical contact between this electrode and the steel edges of the ski blank to be manufactured.

Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que, pour au moins une des moitiés du moule, il est prévu entre l'électrode de condensateur et la surface de pression délimitant la cavité de moulage, à l'intérieur du champ de haute fréquence, un corps compensateur dont l'épaisseur varie dans la direction longitudinale du moule. According to another advantageous feature of the invention, the device is characterized in that, for at least one of the mold halves, it is provided between the capacitor electrode and the pressure surface delimiting the molding cavity, at the inside the high frequency field, a compensating body whose thickness varies in the longitudinal direction of the mold.

Conformément à une dernière particularité avantageuse du dispositif selon l'invention, il est prévu, en parallèle au condensateur formé par les électrodes, des éléments électriques d'adjonction répartis sur sa longueur et au moyen desquels la tension à haute fréquence appliquée au condensateur peut être réglée à des valeurs différentes sur sa longueur. In accordance with a final advantageous feature of the device according to the invention, there are provided, in parallel to the capacitor formed by the electrodes, electrical addition elements distributed over its length and by means of which the high frequency voltage applied to the capacitor can be set to different values along its length.

D'autres caracteristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 représente, en coupe schématique, un ski
fabriqué par un procédé connu;
- la figure 2 représente, en coupe schématique, le dispositif pour
la mise en oeuvre du procédé de fabrication de ski
conforme à l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows, in schematic section, a ski
manufactured by a known process;
- Figure 2 shows, in schematic section, the device for
the implementation of the ski manufacturing process
according to the invention.

Le dispositif comporte une presse, dont seulement le plateau inférieur 10 et le plateau supérieur 11 sont représentés sur la figure 2. Le plateau inférieur 10 de la presse est pourvu directement, et le plateau supérieur 11, avec interpostio d'une plaque intercalaire 12 électriquement isolante, de garnitures électriquement conductrices i3 et 14, formées notamment de tôles d'aluminium et qui sont relies à la sortie d'un générateur de haute fréquence 15 par lgintermediaire de liaisons appropriées, représentées schématiquement en 15 sur la figure 2.Dans l'intervalle de travail 17 de la presse, il est prévu un moule de compression comportant une moitié inférieure 18 et une moitié supérieure 19 en aluminium, lesdites moitiés étant pourvues de canaux 20 pour le passage d'un agent de chauffage ou de refroidissement et étant respectivement reliées a une électrode 21, 22 en forme de plaque. En parallèle au condensateur formé par ces deux électrodes 21, 22, il est prévu des éléments d'adjonction constitués par des circuits électromagnétiques oscillants, représentés schématiquement en 23 et au moyen desquels la tension haute fréquence appliquée au condensateur peut être réglée à des valeurs différentes sur sa longueur. The device comprises a press, of which only the lower plate 10 and the upper plate 11 are shown in FIG. 2. The lower plate 10 of the press is provided directly, and the upper plate 11, with an electrically inserted intermediate plate 12 insulator, electrically conductive linings i3 and 14, formed in particular of aluminum sheets and which are connected to the output of a high frequency generator 15 by the intermediary of suitable connections, shown schematically at 15 in FIG. 2. working interval 17 of the press, there is provided a compression mold comprising a lower half 18 and an upper half 19 made of aluminum, said halves being provided with channels 20 for the passage of a heating or cooling agent and being respectively connected to an electrode 21, 22 in the form of a plate. In parallel to the capacitor formed by these two electrodes 21, 22, there are provided add-on elements constituted by oscillating electromagnetic circuits, represented schematically at 23 and by means of which the high frequency voltage applied to the capacitor can be adjusted to different values along its length.

A l'aide du dispositif décrit ci-dessus, on fabrique simultanément deux ébauches de ski avec le procédé conforme à l'invention dont la mise en oeuvre va être décrite dans la suite. A cet effet, on forme initialement a l'extérieur de la presse, sur l'électrode 21 reliée à la moitié inférieure de moule 28 -d'une manière analogue à ce qui a été décrit dans le préambule-, et avec interposition de couches respectives de liant (non représentées), deux piles 24 de composants à assembler l'un à l'autre pour fabriquer deux skis; ces piles sont séparées l'une de l'autre par un élément séparateur 25 en matière plastique renforcée par des fibres et elles sont fixées en position sur l'électrode 21, en étant empêchées de glisser latéralement par les rebords 26 de l'électrode. Les bordures en acier 1 des deux piles 24 de composants de ski sont ensuite mises en contact électrique avec l'électrode inférieure 21. Sur ces deux piles de composants 24, on met ensuite en place, comme couche d'équili- brage de pression, une nappe de caoutchouc 27 et on dispose enfin sur celle-ci la moitié supérieure de moule 19 pourvue de l'électrode supérieure 22. Using the device described above, two ski blanks are manufactured simultaneously with the process according to the invention, the implementation of which will be described below. For this purpose, initially formed outside the press, on the electrode 21 connected to the lower half of the mold 28 -in a manner analogous to what has been described in the preamble-, and with the interposition of layers respective binder (not shown), two stacks 24 of components to be assembled together to make two skis; these batteries are separated from each other by a separator element 25 made of plastic reinforced with fibers and they are fixed in position on the electrode 21, being prevented from sliding laterally by the edges 26 of the electrode. The steel edges 1 of the two stacks 24 of ski components are then brought into electrical contact with the lower electrode 21. On these two stacks of components 24, then, as pressure balancing layer, a rubber mat 27 and finally the upper mold half 19 provided with the upper electrode 22 is placed thereon.

Le moule ainsi rempli est ensuite introduit dans la presse ouverte et cette dernière est fermée. Ensuite le générateur de haute fréquence 16 est enclenché et les deux électrodes 21, 22 sont chauffées, par exemple à une température de 90 C, au moyen d'un agent de chauffage passant dans les canaux 20. Il s'établit, maintenant, entre les deux électrodes 21, 22, un champ électromagnétique de haute fréquence engendré par le condensateur, et qui produit, à l'intérieur des deux piles de composants de ski 24, et notamment de façon amplifiée dans les produits stratifies en résine époxyde et fibres de verre, ainsi que dans les joints de liant, qui contiennent de préférence un liant à base de résine epoxyde, une chaleur résultant des pertes diélectriques en haute fréquence.La zone correspondant aux joints de liant est ainsi portée assez rapidement à une température de collage d'environ 1200C, de sorte que les deux surfaces des piles de composants de ski 24, notamment la surface extérieure de glissement 2 du ski et la surface supérieure 8 du ski restent à une température inférieure à 100 C. Ensuite, par réduction ou coupure temporaire de la tension haute fréquence, la chaleur resultant des pertes diélectriques en haute fréquence est réduite. Au bout d'environ les deux tiers de la durée du cycle, le chauffage des moitiés de moule 18, 19 est arrêté et un refroidissement est ensuite effectue à l'aide d'un agent de refroidissement passant dans les canaux 20.A la fin du cycle de presse, qui a une durée totale d'environ 7 minutes, la presse peut être ouverte et les ébauches de ski, maintenant refroidies à une température de 50 C, sont retirées du moule. The mold thus filled is then introduced into the open press and the latter is closed. Then the high frequency generator 16 is switched on and the two electrodes 21, 22 are heated, for example to a temperature of 90 C, by means of a heating agent passing through the channels 20. It is now established between the two electrodes 21, 22, a high frequency electromagnetic field generated by the capacitor, and which produces, inside the two stacks of ski components 24, and in particular in an amplified manner in the laminated products of epoxy resin and fibers of glass, as well as in the binder joints, which preferably contain a binder based on epoxy resin, heat resulting from dielectric losses at high frequency. The area corresponding to the binder joints is thus brought relatively quickly to a bonding temperature of '' about 1200C, so that the two surfaces of the stacks of ski components 24, in particular the outer sliding surface 2 of the ski and the upper surface 8 of the ski remain at a temperature below 100 C. Then, by reducing or temporarily cutting off the high frequency voltage, the heat resulting from dielectric losses at high frequency is reduced. After about two-thirds of the cycle time, the heating of the mold halves 18, 19 is stopped and cooling is then carried out using a coolant passing through the channels 20. At the end of the press cycle, which has a total duration of approximately 7 minutes, the press can be opened and the ski blanks, now cooled to a temperature of 50 ° C., are removed from the mold.

Avec le procédé conforme à l'invention, il est possible avantageusement d'opérer à une haute fréquence d'environ 12 MHz et une tension de 2 à 8 kV aux bornes du condensateur. With the method according to the invention, it is advantageously possible to operate at a high frequency of approximately 12 MHz and a voltage of 2 to 8 kV across the capacitor.

Pour augmenter l'absorption de la chaleur résultant des pertes diélectriques en haute fréquence par les joints de liant, on peut ajouter avantageusement au liant, des additifs actifs en haute fréquence. To increase the absorption of heat resulting from high frequency dielectric losses by the binder joints, it is advantageous to add additives active at high frequency to the binder.

Par un dosage approprié de la chaleur résultant des pertes diélectriques en haute fréquence et également par le chauffage ou le refroidissement des moitiés de moule 18, 19, il est possible, en maintenant une température relativement basse sur les surfaces de la pile de composant de ski 24, de régler d'une manière optimale la température de collage dans la zone des joints de liant. By suitable metering of the heat resulting from high frequency dielectric losses and also by heating or cooling the mold halves 18, 19, it is possible, by maintaining a relatively low temperature on the surfaces of the ski component stack 24, to optimally adjust the bonding temperature in the area of the binder seals.

Pour ne pas permettre une variation trop forte de l'intensité du champ qui a une influence déterminante pour la production de la chaleur due aux pertes diélectriques en haute fréquence dans le champ de condensateur, il est possible -conformément à une variante avantageuse du dispositif selon l'invention- de disposer, par exemple, entre l'électrode supérieure 22 et les deux piles de composants de ski 24, c'est-à-dire à l'intérieur du champ de haute fréquence du condensateur, un corps compensateur d'épaisseur variable sur l'étendue longitudinale du moule et qui peut avantageusement être constitue par une pince profilée en matière plastique renforcée par des fibres. In order not to allow too great a variation in the intensity of the field which has a determining influence on the production of heat due to the dielectric losses at high frequency in the capacitor field, it is possible -in accordance with an advantageous variant of the device according to the invention of having, for example, between the upper electrode 22 and the two stacks of ski components 24, that is to say inside the high frequency field of the capacitor, a compensating body of variable thickness over the longitudinal extent of the mold and which can advantageously be constituted by a profiled clamp made of plastic material reinforced with fibers.

Ensuite, le traitement des ébauches de ski pour former les skis finis est réalisé d'une manière connue en soi. Then, the processing of the ski blanks to form the finished skis is carried out in a manner known per se.

Bien entendu, la pressente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown; it is susceptible of numerous variants accessible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims

1.- Ski manufacturing process, in which the ski components are assembled by hot gluing in the form of a ski blank in a press mold, characterized in that at least a large part of the energy required for heating the ski components and the

binder is produced therein in the form of heat due to dielectric losses in a high frequency electromagnetic field generated by at least one capacitor in the mold cavity

2.- A method according to claim 19 characterized in that the high frequency field is produced only during the heating periods separated by intervals.

3.- Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least during part of the press cycle, additional thermal energy is applied by heat conduction to the ski blank to be produced by means of one or both of its surfaces in pressure contact with the press mold.

4.- Method according to any one of claims 1 to 3, character cherry in that at least during part of the press cycle, the ski blank to be manufactured is cooled on one or both of its surfaces in contact pressure with the press mold.

5.- Method according to any one of claims 1 to 4, charac terized in that several ski blanks are manufactured in a single mold volume by otant placed one next to the other.

6.- Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that one mixes with the binder to use additives which have a high capacity of absorption of the heat produced by the dielectric losses in an electromagnetic field with high fre- quence.

7.- Device comprising a press and at least one compression mold for implementing the method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that each of the two halves (18, 19) of the mold contains an electrode field of capacitors (21, 22), said electrodes (21, 22) being connected to the output of a high frequency generator (16).

8.- Device according to claim 7, characterized in that one or both halves (18, 19) of the mold include devices for heating and! #U cooling.

9.- Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that for at least one ues halves (18, 19) of the mold, the pressure surface delimiting the mold cavity is constituted by a surface of the electrode forming capacitor (21).

10.- Device according to any one of claims 7 to 9, characterized in that one of the capacitor electrodes has surfaces and / or contact elements for establishing electrical contact between this electrode (21) and the edges of steel t1 ) of the ski blank to be manufactured.

11.- Device according to any one of claims 7 to 10, characterized in that at least for one of the mold halves, it is provided between the capacitor electrode and the pressure surface delimiting the mold cavity, at the inside the high-frequency field, a compensating body whose thickness varies in the longitudinal direction of the mold.

12.- Device according to any one of claims 7 to 11, characterized in that there is provided, parallel to the capacitors formed by the electrodes (21, 22), electrical addition elements (23) distributed over its length and at by which the high frequency voltage applied to the capacitor can be adjusted to different values along its length.