FR2496469A1 - Balle de tennis et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE BALLE DE TENNIS. ELLE COMPREND UNE ENVELOPPE DE CAOUTCHOUC CREUSE SPHERIQUE 12 POSSEDANT UN TROU, UNE VALVE DE RETENUE 66 DISPOSEE DANS LE TROU ET NE PERMETTANT LE PASSAGE DU FLUIDE QUE DE L'EXTERIEUR VERS L'INTERIEUR, ET DEUX MORCEAUX DE TISSU 90 EN FORME DE CHIFFRE HUIT LIES A LA SURFACE DE L'ENVELOPPE, LE TISSU ETANT PERMEABLE AU FLUIDE DE MISE EN PRESSION DE LA BALLE ET RECOUVRANT L'OUVERTURE EXTERNE DE LA VALVE. LA VALVE COMPREND UNE PARTIE CORPS ANNULAIRE INSTALLEE COAXIALEMENT DANS LE TROU ET NON DEFORMABLE DANSLA DIRECTION AXIALE, ET UNE PARTIE MAMELON D'ETANCHEITE QUI PEUT SE DEFORMER DANS LA DIRECTION AXIALE D'AUTANT PLUS QUE LA PRESSION DU FLUIDE QUI LUI Y EST INTERIEUREMENT APPLIQUEE EST ELEVEE.

Description

L'invention concerne une balle de tennis et son

procédé de fabrication.

A l'exception des débutants, les joueurs de tennis attendent des balles qu'ils utilisent que leurs caractéristiques restent égales à elles-mêmes pendant le jeu. Typiquement, une balle de tennis est une enveloppe sphérique moulée en matériau élastomère, par exemple en caoutchouc naturel ou artificiel. L'enveloppe est préalablement mise en pression à l'usine, revêtue d'un adhésif et recouverte de deux morceaux de tissu en forme de huit s'entrecroisant qui sont disposés à la surface de la balle et qui comportent une couture entre bords tangents de manière à donner sa configuration caractéristique

à 'la balle de tennis. De manière classique, ces balles sont condi-

tionnées dans des bottes métalliques sous pression. Lorsque l'on

ouvre la boitte, la balle est soumise à la pression atmosphérique.

Parfois, une balle neuve de marque prise dans la botte est "morte".

Ceci signifie qu'elle ne rebondit pas suffisamment pour pouvoir être utilisée en jeu. De plus, par suite de variations des conditions atmosphériques et des changements de température, la pression interne

de la balle de tennis peut varier au point qu'il apparaisse d'impor-

tantes différences dans le rebondissement lorsqu'on passe d'une balle

à une autre.

Depuis des années, des valves, ou soupapes, ont été placées dans les parois de balles du type à vessie, ou chambre à air, gonflable. Les ballons qui sont destinés par exemple au football et au basketball offrent un grand volume d'air et sont soumis à des chocs peu fréquents et, ou bien, d'un niveau faible, de sorte que l'on-peut les gonfler avant la partie à un niveau de pression voulu par l'intermédiaire de la valve et que leur gonflage se maintient à un niveau acceptable pendant la partie. De plus, la pression régnant à l'intérieur du ballon ainsi que ses variations mineures ne sont pas des paramètres influençant crucialement la manière de manier le ballon. Au contraire de ces ballons, les balles de tennis ont des volumes d'air plus petits et on les frappe à répétition avec une force de choc élevée. Par conséquent, une fuite même mineure de la valve peut provoquer pendant la partie des variations de la pression

interne de la balle qui sont suffisantes pour modifier les caracté-

ristiques de manipulation de celle-ci.

Un but de l'invention est donc de proposer une balle

de tennis comportant une valve solidaire, ainsi qu'un procédé permet-

tant de remplir la balle à une pression constante, cette balle pouvant notoirement résister aux pertes d'air pendant une partie violente

jouée sur la surface malpropre d'un court de tennis.

Un autre but de l'invention est de proposer une balle

de tennis comportant une valve solidaire,ainsi qu'un procédé permet-

tant de remplir à une pression constante la balle, celle-ci étant destinée à avoir un rebondissement constant indépendamment de

l'altitude et de la température de l'endroit o a lieu la partie.

Un autre but de l'invention est de proposer un procédé

de fabrication d'une balle de tennis à valve.

La description suivante, conçue à titre d'illustration

de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels - la figure 1 montre une balle de tennis possédant une valve qui est disposée dans sa paroi latérale, selon la technique antérieure; - la figure 2 est une vue agrandie découpée suivant le plan II-II de la valve de la balle de la figure 1; - la figure 3 est une vue en bout de la valve de la figure 2, dans le plan III-111; - la figure 4 est une vue partiellement découpée montrant une pompe du type seringue pouvant être utilisée pour gonfler la balle de tennis des figures 1-3 par l'intermédiaire de sa valve; - la figure 5 est une vue découpée d'une valve classique du type bec de canard, qui est solidairement moulée dans la paroi latérale d'une balle selon la technique antérieure; - la figure 6 est une vue découpée d'une valve du type bec de canard solidairement moulée selon une variante de la technique antérieure; - la figure 7 est une vue en plan d'une partie de la valve de la figure 6; - la figure 8 est une vue découpée d'une autre variante de valve du type bec de canard selon la technique antérieure; - la figure 9 est une vue en plan de la valve de la figure 8; - la figure 10 est une vue découpée d'une valve du type bec de canard selon la technique antérieure dans le cas o la balle n'est pas gonflée; - la figure Il est une vue découpée d'une valve du type bec de canard selon la technique antérieure lorsque la balle est en pression; la figure 12 est une vue agrandie de la valve de la figure 11 dans la zone XII; - la figure 13 est un dessin montrant le principe de fonctionnement de la valve utilisée selon l'invention, lorsque la balle est dans l'état non gonflé; - la figure 14 est une vue découpée et simplifiée de la valve de la figure 13 dans l'état semi-gonflé et montre le début de l'effet de coincement auquel il est fait appel; - la figure 15 montre la valve des figures 13 et 14 dans l'état complètement coincé et hermétiquement fermé; - la figure 16 est une vue découpée de l'enveloppe de caoutchouc moulée d'une balle de tennis selon l'invention; - la figure 17 est une vue agrandie de la valve utilisée selon l'invention, cette valve apparaissant sur la figure 16 dans la zone XVII; - la figure 18 est une vue découpée perpendiculairement à la dimension longitudinale de la valve de la figure 17, et présente ses dimensions nominales pour un mode de réalisation ayant été soumis à des essais; - la figure 19 est une vue découpée longitudinalement dans la valve de la figure 17,. et présente les dimensions du mode de réalisation soumis à essais; - la figure 20 est une vue partiellement découpée d'une partie d'une balle de tennis montrant les -caractéristiques d'équilibre idéales de la valve de l'invention lorsqu'elle est incorporée dans une balle de tennis;

- la figure 21 est une vue découpée de la partie inté-

rieure de la valve utilisée dans l'invention, lorsque la balle est dans l'état non gonflé; - la figure 22 est une vue découpée de la partie interne de la valve utilisée dans l'invention, lorsque la balle est dans l'état gonflé; - la figure 23 est une vue découpée d'une balle de tennis complète selon l'invention; et - la figure 24 est une vue de l'extérieur d'une balle

de tennis selon l'invention, dans son mode de réalisation préféré.

T 'insertion d'une soupape dans une balle de tennis a été tentée par la technique antérieure et n'a connu qu'un succès limité. Un exemple typique de balle est présenté en relation avec les figures 1 à 4. La balle de tennis, indiquée dans son ensemble par la référence 10, possède une enveloppe 12 en caoutchouc moulé à laquelle est collé un revêtement de tissu 14 tel que décrit ci-dessus, des coutures 16 étant formées entre les bords du revêtement 14. Un trou est percé dans l'enveloppe 12, et une soupape, désignée dans

son ensemble par la référence 18, est insérée dans le trou et main-

tenue en place par un adhésif approprié. De façon typique, la soupape 18 est également faite de caoutchouc. La soupape 18 comprend une partie extérieure 20 cylindrique qui est conçue pour recevoir la pointe de remplissage cylindrique 22 d'une petite pompe 24 du type seringue, ainsi que cela est représenté sur la figure 4. La valve 18 possède une partie interne 26 qui ne permet le passage de l'air que dans un seul sens. De façon typique, la partie interne 26 présente la structure dite en "bec de canard". Diverses formes de soupapes en bec de canard sont présentées sur les-figures 2 à 7. En plus des cas o la valve 18 est insérée dans un trou fait dans la paroi de l'enveloppe en caoutchouc 12, elle peut être solidairement moulée lors du processus initial de moulage de-l'enveloppe 12, ainsi

que cela est présenté dans les exemples des figures 5, 6 et 8.

Le principe de fonctionnement d'une valve en bec de

canard reste le même quelle que soit sa structure particulière.

Ainsi, la partie interne 26 se termine en une paire de surfaces opposées 28 comportant entre elles une fente 30. La pression d'air interne dans la partie extérieure 20 venant de la pompe 24 force l'ouverture des surfaces opposées 28 de la fente 30 et permet le passage d'air vers l'intérieur de la balle. Lorsque la pression existant à l'intérieur de la partie extérieure 20 cesse, les surfaces opposées 28 reprennent leur position initiale du fait de la force de rappel du matériau élastomère étiré dont elles sont faites, puis la pression interne de la balle 10 tend à maintenir les surfaces opposées 28 étroitement serrées l'une contre l'autre. Jusqu'à la découverte de l'invention, ces valves se sont révélées finalement inaptes à l'utilisation dans des balles de tennis. On comprendra la raison

en relation avec les dessins des figures 10 à 12.

Sur la figure 10, un exemple typique de partie inté-

rieure 26 de valve en bec de canard est présenté dans son état relâché. Sous l'effet de la pression interne, la partie interne est comprimée et prend la forme indiquée sur la figure 11. Comme cela est représenté sur la vue agrandie de la figure 12, le procédé normal de fabrication de ces valves en bec de canard amène toutefois une fermeture incomplète entre les surfaces opposées 28, ce qui crée un petit passage 32 de chaque côté. Alors que la quantité d'air qui peut s'échapper par les deux passages 32 est faible, lorsqu'on considère la faible quantité initiale d'air remplissant la balle 10 et le nombre de fois que cette balle est frappée pendant le jeu, on comprend que ces pertes d'air deviennent bientôt importantes. De

plus> les surfaces opposées 28 sont telles que, pendant la déforma-

tion de l'enveloppe 12 résultant d'un grand choc sur la balle de tennis 10 contre le sol et contre la raquette, les surfaces opposées 28 ne sont pas maintenues en alignement constant mais subissent un certain "travail" en avant et en arrière l'une par rapport à l'autre, ce qui crée des pertes minimes suivant toute l'aire des surfaces

opposées 28.

Jusqu'à la découverte de l'invention, la nature exacte et les raisons de ces pertes d'air n'étaient pas comprises et, par conséquent, les diverses tentatives qui ont été faites pour résoudre le problème n'ont connu qu'un succès incomplet. Dans la valve en bec de canard constituant l'exemple de base montré sur les figures 2, 3 et 5, les surfaces opposées 28 s'inclinent vers l'intérieur depuis la partie externe 20 de façon à se rencontrer au niveau d'une fente adjacente 13 d'une aire réduite. Puisque l'aire totale des surfaces opposées 28 qui maintient un contact est minime par cons- truction, les pertes d'air par la valve sont maximales. Dans la variante des figures 8 et 9, les surfaces opposées 28 sont contenues dans les limites d'une petite partie saillante parallèle 34 possédant la fente 30 au niveau de son extrémité intérieure extrême. Une autre variante correspondant à cette approche générale est présentée sur les figures 6 et 7, o la partie saillante parallèle 34 possède une extrémité intérieure hermétiquement fermée et o de petits trous 36

sont ménagés dans les parois latérales de la partie saillante paral-

lèle 34 afin de remplacer la fente 30. Si des trous suffisants 36 sont ménagés pour permettre une vitesse de remplissage raisonnable par la valve 18, les fuites correspondant à la variante des figures

6 et 7 et à celle des figures 8 et 9 sont presque identiques. Toute-

fois, ces deux modèles sont meilleurs que celui de la valve de base

présentée sur la figure 5.

Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 4 240 630, le demandeur décrit une valve bien adaptée à l'utilisation comme balle de jeu. Alors que la valve qui y est décrite fonctionne bien dans un environnement propre tel qu'un court de tennis couvert, lorsqu'elle est placée dans la paroi latérale d'une balle de tennis et gonflée à l'aide d'une petite pompe à main, la balle de tennis à valve commence souvent à fuir après qu'on l'a utilisée pour jouer

sur la surface salie d'un court de tennis.

Les buts de l'invention sont réalisés au moyen de la balle de tennis de l'invention, qui comprend une enveloppe en caoutchouc creuse sphérique recouverte de deux morceaux de tissu en forme générale de chiffre huit, o le tissu est perméable au passage de l'air et la valve du type clapet de non-retour décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique du demandeur est disposée dans la paroi latérale de l'enveloppe au-dessus du tissu afin de permettre à l'air de le traverser, comme cela a été mentionné

ci-dessus, pour passer dans la balle.

Dans le mode de réalisation préféré, un morceau d'une

matière du type toile ou gaze est placé au-dessus du tissu et par-

dessus l'ouverture conduisant à la valve afin de filtrer les particules venant du tissu qui pourraient entrer dans la valve et altérer ses qualités d'étanchéité. Pour remplir la balle mais de manière à obtenir les qualités voulues de rebondissement à répétition, on place la balle dans une botte d'un volume fixe se trouvant dans le terrain de jeu, on ferme hermétiquement la botte, et on diminue son volume de manière que la variation de volume soumette la balle à une pression permettant

d'obtenir le rebondissement voulu.

Dans la fabrication de la balle, on lie ensemble deux

hémisphères constituant l'enveloppe et dont l'une possède la valve.

Avant de les lier ensemble, on graisse la valve à l'aide d'une graisse

de silicone afin d'empocher un défaut de fonctionnement de la valve.

Plus spécialement, la soupape utilisée dans la balle de tennis de l'invention fonctionne sur la base d'une combinaison d'un

effet de coincement et d'un effet perfectionné d'étanchéité des surfaces.

Le mode de réalisation préféré de la balle de tennis de l'invention utilise une valve rapportée de diamètre minimal collée à chaud qui est identique à celle indiquée sous la référence 42 dans les dessins simplifiés des figures 13 à.15, sa surface extérieure se trouvant toutefois au-dessous du revêtement de tissu. La valve pourrait également

être moulée solidairement.

On voit que la valve 42 est placée à l'intérieur d'un trou 40 formé dans la paroi latérale rigide 38 d'un conteneur. La valve 42 est disposée de manière à laisser passer un fluide dans le sens de

la flèche 44 et à empêcher son passage dans le sens de la flèche 46.

La soupape 42 est une structure d'une seule pièce et est faite par moulage d'un matériau élastomère pliable mou. Le caoutchouc naturel mou est préféré. Toutefois, tout matériau ayant les qualités de déformation et d'étanchéité du caoutchouc naturel mou peuvent être utilisé. La soupape 42 a une forme annulaire et une épaisseur telle, au voisinage des parois du trou 40, que, en combinaison avec le support

apporté par les parois latérales du trou 40, elle résiste à la défor-

mation dans le sens axial au voisinage immédiat des parois latérales du trou 40. Toutefois, la valve 42 se rétrécit radialement vers l'intérieur et axialement dans le sens voulu de passage de fluide (c'est-à-dire dans le sens de la flèche 44) en devenant plus mince

au fur et à mesure qu'elle s'éloigne des parois latérales du trou 40.

La valve 42 se rétrécit en prenant une forme ovale en coupe pour se mettre finalement en relation d'étanchéité au niveau de l'extrémité opposée à l'extrémité qui est en contact avec les parois latérales

du trou 40. Du fait qu'elle est faite d'une matière élastomère défor-

mable, comme le caoutchouc mou, et qu'elle se rétrécit dans le sens de diminution de son épaisseur, la valve 42 devient plus facilement déformable en direction du centre du trou 42. Comme on peut le voir sur la figure 13, lorsque aucune pression n'est appliquée, la valve

42 se dispose de manière que les parties correspondant à ses extré-

mités intérieures extrêmes 48 se trouvent en contact mutuel étanche.

Ainsi, la partie 48 forme une soupape normalement fermée qui résiste au passage du fluide dans le sens de la flèche 46, mais qui s'ouvre pour laisser passer le fluide dans le sens de la flèche 44. Au-dessous de la partie normalement fermée 48, se trouve une partie normalement ouverte 50. Ainsi, les surfaces internes en regard 52 de la valve 42

au niveau de l'aire 50 sont séparées de manière à offrir un passage.

Le reste de la valve 42 peut étre considéré comme un corps annulaire,

qui est désigné par la référence 54.

On se reporte maintenant à la figure 14, sur laquelle on peut voir l'action de la valve 42 lorsqu'on introduit une pression de fluide dans le sens de la flèche 46. Le fluide (représenté par les flèches 56) est initialement empoché de traverser la valve 42 par l'action de la partie normalement fermée 48. Par conséquent, le fluide 56 appuie contre les surfaces supérieures 58 de la valve 42. La valve 42 commence donc à se déformer vers le trou 40 sous l'effet de la pression du fluide 56. Comme cela a précédemment été mentionné, la valve 42 se déforme plus facilement au voisinage de son centre et devient progressivement moins déformable au voisinage des parois latérales du trou 40 (c'est-à-dire dans l'aire du corps annulaire 54). En résultat, les surfaces internes en regard 52 de la partie normalement ouverte 50 commencent à venir en contact

étanche lorsque la valve 42 prend la position de la figure 14.

La valve 42 est conçue de manière que, au niveau d'un point quelconque de sa périphérie, la longueur allant de la paroi latérale du trou 40 aux surfaces internes en regard 52 (ainsi que cela est indiqué par la flèche 60 en trait interrompu) est plus grande que le rayon du trou 40 au même point (ainsi que cela est indiqué par la flèche 62 en trait interrompu). Ceci étant vrai, lorsqu'une pression de fluide interne supérieure se crée, comme cela est indiqué par les flèches plus épaisses 56' de la figure 15, la valve 42 se coince dans le trou 40 lorsque la pression du fluide 56 augmente. Puisque la valve 42 est faite d'un matériau élastomère déformable, comme le caoutchouc, des forces de compression internes indiquées par les flèches 64 se créent à l'intérieur de la valve 42 entre les parois latérales du trou 40 et s'exercent sur les surfaces internes en regard 52 de la partie normalement fermée 48 et de la partie normalement ouverte (et maintenant fermée) 50, ce qui tend à maintenir la valve 42 étroitement fermée en présence de chocs et de forces. On se reporte maintenant aux figures 16 à 19, sur lesquelles on peut voir comment le mode de fonctionnement précédent est appliqué à la forme de réalisation préférée de valve à utiliser dans la balle de tennis de l'invention, la valve étant solidairement moulée dans l'enveloppe de caoutchouc 12' de la balle de tennis. Dans ce mode de réalisation, la valve, indiquée dans son ensemble par la référence 66, présente la forme d'un mamelon tubulaire aplati 68 en saillie vers l'intérieur, possédant des bords arrondis (comme on peut le voir sur les figures 21 et 22) et des côtés plats 70 et 72 qui sont séparés par une cavité interne 74. La cavité 74 s'évase en cloche et s'ouvre sur l'extérieur de l'enveloppe de caoutchouc 12 de la balle. Ainsi, la cavité s'incurve régulièrement depuis une direction sensiblement perpendiculaire à la surface de l'enveloppe 12

au niveau de son extrémité intérieure jusqu'à une direction sensible-

ment tangentielle à la surface de l'enveloppe au niveau de son extré-

mité extérieure. A l'extrémité intérieure, le manelon 68 est moulé de façon à présenter une extrémité fermée pleine, laquelle est ensuite incisée à l'aide d'une lame tranchante, de manière à laisser une fente 76 qui est maintenue fermée par l'élasticité du caoutchouc, mais qui peut ménager un écartement lorsque la pression d'air régnant dans la cavité 74 est plus grande que la pression existant à l'intérieur

de la balle.

La structure de la cavité 74 et l'effet de coincement font que la balle de tennis de l'invention est virtuellement sans fuites, même lorsque l'utilisation de la balle en jeu lui impose de recevoir de grands chocs. La cavité 74 est formée par un moulage dans lequel une pièce de moulage mâle possède des bords en arêtes et une surface à poli spéculaire pour la partie formant au moins la moitié interne de la cavité 74. En résultat, la cavité 74 formée, au moins pour ce qui concerne la moitié intérieure de sa longueur, est une fente étroite allongée présentant des surfaces en regard polies 78 et 80 légèrement écartées. La fente se rétrécit jusqu'aux bords

latéraux en arêtes présentés sur la figure 21.

Par l'utilisation de surfaces polies et de bords en arêtes, les trajets de fuite précédemment ignorés des valves de retenue des balles de la technique antérieure sont éliminés. En résultat, lorsque le mamelon 68 s'écrase sous l'effet de la pression d'air existant à l'intérieur de la balle, une partie de la cavité 74 se ferme et devient étanche à l'air. Dans cette position écrasée ou fermée, à laquelle s'ajoute l'effet de coincement, la valve 66 est très étanche vis-à-vis des fuites et l'air ne peut s'échapper de la

balle même pendant les phases de jeu les plus violentes.

L'effet de coincement de la valve 66 qui vient d'être décrit de manière simplifiée en relation avec les figures 13 à 15 peut être mieux expliqué en relation avec la figure 17, o la valve

66 est représentée dans l'état normal en même temps que sous pression.

La position normale est présentée par les lignes en trait interrompu

et l'état de pression est indiqué par les lignes en trait plein.

Comme on peut le voir, l'aire du mamelon 68 contenant la fente 76 formée par incision comprend la partie normalement fermée. De la même manière, l'aire du mamelon 68 possédant les côtés plats 70 et 72 séparés par la cavité interne 74 (comportant les bords en arêtes et les surfaces polies) comprend la partie normalement ouverte. L'aire de l'enveloppe de caoutchouc délimitée par les lignes 82 en trait interrompu constitue le passage (trou) et est donc désignée par la référence 40' en relation avec la précédente discussion des figures 13 à 15. La valve 66 représentée en trait interrompu sur la figure 17

correspond à une forme simplifiée de la valve 42 de la figure 13.

Ainsi, de manière correspondante, lorsque l'on gonfle la balle à partir d'une pression interne nulle ou très faible, la -fente incisée 76 fait fonction de joint étanche initial empochant l'air de s'échapper avant qu'une pression suffisante ne se soit accumulée à l'intérieur

de la balle pour écraser les parois latérales du mamelon 68.

Lorsque la pression d'air s'accumule, le mamelon 68 s'écrase sous l'effet des forces de pression latérales et les surfaces polies 78 et 80 se ferment l'une contre l'autre de manière à former le joint d'étanchéité secondaire permettant de maintenir les pressions dues à des chocs relativement forts qui sont créées lorsqu'une balle complètement gonflée reçoit un violent coup de raquette. Ensuite, lorsque la pression interne (indiquée par les flèches 84) continuent d'augmenter, la valve 66 se déforme de manière à accroître le contact de coincement avec les parois latérales du trou solidaire 40'. Puisque la longueur du mamelon 68 partant de la ligne de séparation 82 est plus longue, en un point quelconque, que le rayon du passage 40' en ce point (de la même manière que cela a été décrit en relation avec la figure 14), les forces d'étanchéité dues à la compression interne qui sont indiquées par les flèches 56' sont créées de la même manière

que cela a été décrit en relation avec la figure 15.

La structure de la valve 66 est telle que, lorsqu'elle est faite d'un matériau sensiblement identique à celui dont est formée la balle, le volume total de caoutchouc du mamelon 68 est presque exactement le même que le volume d'air de la cavité 74. De plus, comme on peut le voir sur la figure 20, la valve 66 se répartit suivant un rayon de telle manière que son poids légèrement plus élevé (indiqué par la flèche 86) s'exerce via la distance radiale dV,

laquelle est légèrement plus courte que la distance dl par l'inter-

médiaire de laquelle le poids opposé (indiqué par la flèche 88) s'exerce, si bien que les forces de rotation appliquées à la balle

sont égales et opposées et que, par conséquent, la balle est dynami-

quement équilibrée. En résultat, la valve 66 n'a pas d'effet appré-

ciable sur l'équilibre de la balle de tennis de l'invention.

j' Les figures 18 et 19 donnent les dimensions d'une valve qui a été réellement fabriquée et soumise à des essais dans

une balle de tennis.

Ainsi, pour la figure 18, m1 = 1,52 mm; ni = 1,27 mml pl = 1,78 mm (0,070 R. en pouces par rapport au rayon); q, = 3,82 mm; rp = 1,78 mm (0,070 R, en pouces par rapport au rayon); s1 = 0,38 mm; et t1 = 6,98 mm. Pour la figure 19, m2 = 4,57 mm; P2 = 1,14 mm (0,045 R, en pouces par rapport au rayon); r2 2,29 mm (0,090 R, en

pouces par rapport au rayon); s2 = 2,54 mm; t2 5,84 mm; et v2 = 7,88mm.

Dans la fabrication des balles de tennis selon l'inven-

tion, on commence par mouler deux sections d'âme hémisphériques. -

L'une contient la valve solidaire, et l'autre ne la contient pas.

On lie ensuite ensemble, par application de chaleur et de pression, les deux segments d'âme hémisphériques de manière à former une âme sphérique possédant dans sa paroi latérale une valve solidaire. On lie ensuite un revêtement de tissu à la surface afin de terminer la

balle de tennis.

En raison des pressions considérées et des matériaux nécessaires à l'obtention d'une étanchéité complète pour la valve, il a été découvert qu'un prollème inattendu pouvait se poser. Ainsi, pour réaliser l'étanchéité voulue, la valve utilisée dans la balle de tennis de l'invention est en caoutchouc naturel mou ou en un matériau ayant les qualités du caoutchouc naturel mou. De plus, les

surfaces concordantes sont formées dans un moule à poli de surface spé-

culaire de façon que les surfaces elles-mêmes soient extrêmement lisses.

Lorsqu'on la soumet à une pression interne, la valve se place dans un état de coincement dans lequel les surfaces concordantes sont

coincées de manière extrêmement étanche l'une vis-à-vis de l'autre.

Le fait de faire appel à des techniques de fabrication classiques fait que l'agencement étanche se réalise en résultat du processus

de moulage et de réunion de l'âme sphérique. Le processus de fabri-

cation crée lui-même une àme sphérique creuse possédant une pression interne qui peut placer les surfaces de caoutchouc mou en un état de

coincement suffisant pour créer un soudage ou un collage par diffu-

sion virtuel des surfaces concordantes. Lorsque l'on place ultérieu-

rement la balle dans le conteneur sous pression, la différence existant entre la pression externe voulue et la pression interne établie dans la balle est insuffisante pour rompre la liaison par diffusion. On obtient simplement une déformation de la balle et l'on ne peut réaliser la mise en pression correcte. Le demandeur a découvert que, en revêtant les surfacescorrespondantes internes de la valve au moyen d'une légère couche de graisse de silicone ou d'un produit analogue avant de réunir les deux segments d'âme hémisphériques, on parvenait à éliminer ce problème. La pression interne survient toujours car elle fait partie du processus de fabrication, mais l'étanchéité de la valve est une étanchéité normale et n'est pas associée à une liaison par diffusion

des surfaces comme ce pouvait être parfois le cas.

Lorsqu'on fait appel à ce processus, il est important que la graisse utilisée n'attaque pas le caoutchouc naturel mou, comme c'est le cas avec des graisses normales à base de pétrole. Le

terme "graisse" qui est utilisé dans la description vise à désigner

toute matière qui assure le revêtement voulu des surfaces sans les détériorer. Comme on peut le voir maintenant sur les figures 23 et 24, une fois que l'enveloppe 12' de caoutchouc moulé a été préparée et contient la valve 66, l'enveloppe 12' est revêtue de la manière habituelle à l'aide de deux morceaux, sensiblement en forme de chiffre huit, de tissu 90, ainsi que le montre la figure 24, de manière à former le revêtement classique des balles de tennis. Le tissu 90 destiné à la balle de tennis de l'invention doit être un matériau perméable à l'air et est disposé, comme le montre la figure 24, de façon à recouvrir l'ouverture de la valve 66. Le tissu 90 est fixé par collage à l'enveloppe 12' de caoutchouc de la manière habituelle, mais il faut prendre garde d'empêcher que l'adhésif ne pénètre dans

l'ouverture de la valve 66.

De plus, il est préférable de protéger mieux encore l'ouverture de la valve 66 vis-à-vis d'une contamination possible en la recouvrant d'abord à l'aide d'un disque ou d'une pièce 91 de matériau du type toile ou gaze. Dans les balles essayées qui ne

comportaient pas le matériau du type gaze, les buts annoncés, consis-

tant à empêcher la poussière et d'autres éléments de contaminer la balle, ont été atteints, mais, après un certain temps, les balles ont commencé à fuir de manière inattendue. Il a finalement été déterminé qu'une simple fibre perdue par le tissu servant à recouvrir la balle de tennis de l'invention était suffisante pour altérer ses qualités d'étanchéité supérieures en pénétrant dans la valve 66. Le disque filtrant de gaze 91, qui ne comporte pas de fibre libre, fait fonction de filtre au-dessus de l'ouverture de la valve 66 et la maintient étanche. Alors que d'autres matériaux pourraient être

utilisés, la gaze est préférée, parce qu'elle est mince et pratique-

ment sans poids à la dimension voulue, si bien que le poids et l'équi-

libre de la balle ne sont pas affectés par la gaze.

On peut mettre en pression la balle de tennis 92 ainsi formée en la plaçant dans l'un quelconque d'un certain nombre de conteneurs présentement utilisés pour transporter et, ou bien,

stocker des balles de tennis sous pression. A cet égard, le revête-

ment de tissu 90 a deux fonctions. Du fait qu'il est perméable, il laisse l'air passer par la valve 66 pour entrer à l'intérieur de la balle 92. De plus, puisque les qualités d'étanchéité de la valve 66

dépendent de la concordance étroite des parois latérales h poli spécu-

laire permettant d'assurer que la pression voulue est retenue, le tissu 90 sert de filtre empochant l'entrée dans la valve 66 de petites particules étrangères, qui amèneraient la valve 66 à perdre ses possibilités de retenir la pression, ainsi que cela a été discuté

ci-dessus.

Il est très important de noter que, si, au lieu de pré-

pressuriser la balle de tennis comme cela se fait habituellement, on la met en pression sur le lieu du jeu en la plaçant dans l'un des conteneurs disponibles qui la soumet à une variation in situ de volume, au contraire du cas o on donne à la balle une pression manométrique fixe, la balle de tennis de l'invention reçoit une

pression qui compense complètement les effets des variations d'alti-

tude et de température. Elle est donc mise en pression d'une manière qui lui donne les mâmes caractéristiques de rebondissement quelles

que soient l'altitude et la température du lieu.

Avec la balle de tennis 92 contenant la valve 66 selon l'invention, s'il est nécessaire de réduire la pression de gonflage, il suffit alors d'insérer un cure-dent, une attache dite trombone, ou un élément analogue dans l'ouverture de la valve de façon à écarter les lèvres d'étanchéité l'une de l'autre et à casser l'étan- chéité. Il a été découvert que le réglage de la pression pouvait

être effectué avec une précision de l'ordre d'une fraction de milli-

mètre de mercure en plus ou en moins. Il a été découvert que des

variations de l'altitude ou de la température pouvaient rendre néces-

sairesun relâchement de la pression en excès à l'intérieur de la balle et une remise ultérieure en pression jusqu'à un nouveau niveau voulu assurant un rebondissement convenable. A cet effet, dans le mode de réalisation préféré qui est représenté sur la figure 24, le revêtement

de tissu 90 est doté d'un repère 94 se trouvant au-dessus de l'empla-

cement de la valve 66, si bien qu'il est possible de faire passer un curedent, une attache trombone, ou un élément analogue au travers du tissu 90 pour ouvrir la valve 66 de la manière indiquée ci-dessus

afin de relâcher la pression s'exerçant à l'intérieur de la balle 92.

Le repère 94 présente commodément la forme d'un point ou d'un cercle

d'encre appliqué au tissu 90 à l'emplacement voulu.

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir de la balle de tennis et de son procédé de fabrication dont

la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et

nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant

pas du cadre de l'invention.

L'apprécision de certaines des valeurs numériques données ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de

la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques.

Claims (14)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Balle de tennis possédant une enveloppe (12) de caoutchouc creuse sphérique revêtue de deux morceaux de tissu (90) en forme générale de chiffre huit, caractérisée en ce que le tissu est perméable au passage de l'air et en ce qu'une valve de retenue

(66) est disposée dans la paroi latérale de l'enveloppe (12) au-

dessous du tissu de manière à permettre de faire entrer de l'air

dans la balle.

2. Balle de tennis, caractérisée en ce qu'elle comprend a) une enveloppe de caoutchouc creuse sphérique (12) dans la paroi latérale de laquelle est formé un trou; b) une valve de retenue (66) d'une seule pièce disposée dans le trou (40) de manière à fermer hermétiquement celui-ci pour permettre que du fluide sous pression passe axialement dans le trou dans un certain sens et pour empêcher que du fluide sous pression ne passe axialement dans le trou dans le sens opposé, la soupape (66) comprenant bl) une partie corps annulaire (54) portée coaxialement

à l'intérieur du trou (40), ladite partie corps (54) étant suffisam-

ment épaisse dans la direction axiale au voisinage des bords extérieurs du trou pour que, en combinaison avec le support assuré par le matériau définissant le trou, cette partie (54) soit sensiblement non déformable dans la direction axiale, et b2) une partie mamelon d'étanchéité (68) portée à l'intérieur de ladite partie corps (54) et se rétrécissant radialement vers l'intérieur et axialement dans le sens voulu de passage de fluide à partir de ladite partie corps à une première extrémité pour se rencontrer en un contact étanche au voisinage de l'extrémité opposée,

l'épaisseur de ladite partie mamelon d'étanchéité (68) dans la direc-

tion axiale devenant de plus en plus mince et, de manière correspon-

dante, de plus en plus déformable dans la direction axiale radialement vers l'intérieur à partir de ladite première extrémité, si bien que l'application d'un fluide sous pression à ladite valve dans le sens opposé au sens voulu de passage de fluide fait que ladite partie mamelon se déforme axialement pour venir dans

ladite partie corps en un effet de coincement qui augmente l'étan-

chéité de la fermeture du trou lorsqu'une pression accrue de fluide est appliquée, ledit rétrécissement s'effectuant suivant une courbe régulière partant d'un point d'une ligne sensiblement perpendiculaire à l'axe du trou (40) à ladite première extrémité pour aller en un point d'une ligne sensiblement parallèle à l'axe du trou (40) à ladite autre extrémité, si bien que la pression de fluide existant à l'intérieur du trou qui tend à déplacer le fluide dans le trou

suivant un sens de passage non voulu s'exerce perpendiculai-

rement à l'axe sur ladite partie mamelon au voisinage de ladite autre extrémité de façon à initialement empêcher le passage de fluide dans le trou, tandis qu'elle agit en outre axialement sur le reste de la partie mamelon afin de déformer la partie mamelon suivant ledit effet de coincement l'amenant dans ladite partie corps, la

partie mamelon étant faite d'un matériau ayant les qualités de défor-

mation et d'étanchéité du caoutchouc naturel mou, les surfaces (78, ) de ladite partie mamelon qui se rencontrent pendant ladite déformation de coincement qui l'amène dans ladite partie corps ayant un fini obtenu au moyen d'un moule à poli spéculaire; et c) une paire de morceaux de tissu (90) sensiblement en forme de chiffre huit liés à la surface extérieure de l'enveloppe et comportant d'étroites coutures entre leurs bords en contact, le tissu

étant perméable au fluide de mise en pression et recouvrant l'ouver-

ture externe de la valve.

3. Balle de tennis selon la revendication 2, caractérisée en ce que la longueur de la partie mamelon, de ladite première

extrémité à ladite autre extrémité, est suffisamment grande relati-

vement à ses propriétés de déformation que ladite autre extrémité reste en contact d'étanchéité et que la partie mamelon se coince de manière déformable dans ladite partie corps lorsque la partie corps est déformée radialement vers l'extérieur par la dilatation du

matériau définissant le trou (40).

4. Balle de tennis selon la revendication 2, caractérisée en ce que les surfaces intérieures (78, 80) à poli spéculaire qui sont pressées l'une contre l'autre en contact d'étanchéité vis-à-vis des

fluides se réunissent en des bords en arêtes.

5. Balle de tennis selon la revendication 2, caractérisée

en ce qu'elle comprend en outre un moyen filtrant (91) disposé au-

dessus de l'ouverture extérieure de ladite valve de retenue (66) et sous ledit tissu (90) afin d'arrêter des fibres dudit tissu, lesquelles, une fois parties, pénétreraient dans la valve et diminueraient ses

qualités d'étanchéité.

6. Balle de tennis selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de filtrage (91) comprend un morceau de matériau

du type gaze.

7. Balle de tennis, caractérisée en ce qu'elle comprend a) une enveloppe de caoutchouc creuse sphérique moulée (12) comportant une valve de retenue d'une seule pièce (66) faite d'un matériau élastomère solidairement moulé dans sa paroi latérale, la soupape comprenant une partie mamelon tubulaire sensiblement aplatie (68) possédant des bords arrondis extérieurs et des cOtés sensiblement plats qui définissent une cavité interne (74) ayant un axe allongé, ladite cavité (74) s'incurvant régulièrement depuis un point d'une ligne perpendiculaire audit axe au niveau de l'extrémité d'entrée de la partie mamelon (68) jusqu'en un point d'une ligne parallèle audit axe au fur et à mesure que la courbe s'approche et s'ouvre sur l'extrémité intérieure de ladite partie mamelon, la partie mamelon ayant une extrémité intérieure qui définit une extrémité intérieure de ladite cavité, ladite extrémité intérieure ayant une extrémité fermée pleine possédant, à travers elle-même, une mince fente (76) qui communique avec ladite cavité (74), ladite fente étant normalement maintenue fermée par l'élasticité du matériau élastomère, ladite cavité étant configurée sur au moins une moitié intérieure de sa longueur à la forme d'une fente étroite latéralement allongée possédant des parois séparées (78, 80) produites à partir d'un moule ayant un poli spéculaire,lesdites parois se rétrécissant en descendant jusqu'à des bords en arêtes latéraux, ladite cavité étant en outre configurée au niveau de son extrémité intérieure voisine de ladite extrémité pleine de ladite partie mamelon par le fait qu'elle se rétrécit en un bord ou ar&te adjacent et qu'elle communique avec ladite ouverture en fente mince (76); et b) une paire de morceaux de tissu (90) en forme générale de chiffre huit liés à la surface extérieure de ladite enveloppe (12), des coutures étroites existant entre ses bords en contact, le tissu étant perméable au fluide de mise en pression et recouvrant l'ouverture externe de la valve.

8. Balle de tennis selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un moyen filtrant (91) disposé sur l'ouverture extérieure de.la valve de retenue et sous le tissu de façon à retenir des fibres provenant du tissu, lesquelles, une fois libérées, entreraient dans la valve de retenue et diminueraient ses

qualités d'étanchéité.

9. Balle de tennis selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit moyen filtrant comprend un morceau de matériau du type gaze.

10. Procédé de production d'une balle de tennis ayant des propriétés de rebondissement prévisibles et répétitives à différentes altitudes et températures, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes a) produire une enveloppe de caoutchouc creuse sphérique (12) dans la paroi latérale de laquelle est formé un trou qui contient une valve de retenue d'une seule pièce (66) destinée à fermer de manière étanche le trou pour permettre que du fluide sous pression passe axialement dans le trou suivant un certain sens et pour empocher que du fluide sous pression ne passe axialement dans le trou dans le sens opposé, la soupape comprenant: al) une partie corps annulaire (54) portée coaxialement à l'intérieur du trou (40), ladite partie corps étant suffisamment épaisse dans la direction axiale au voisinage des bords extérieurs du trou pour que, en combinaison avec le support assuré par le matériau définissant le trou, cette partie soit sensiblement non déformable dans la direction axiale, et a2) une partie mamelon d'étanchéité (68) portée à l'intérieur de ladite partie corps et se rétrécissant radialement vers l'intérieur et axialement dans le sens voulu de passage de fluide à partir de ladite partie corps à une première extrémité pour se rencontrer en un contact étanche au voisinage de l'extrémité opposée, l'épaisseur de la partie mamelon d'étanchéité dans la

direction axiale devenant de plus en plus mince et, de manière cor-

respondante, de plus en plus déformable dans la direction axiale radialement vers l'intérieur à partir de ladite première extrémité, si bien que l'application de fluide sous pression à ladite valve dans le sens opposé au sens voulu de passage de fluide fait que la partie mamelon se déforme axialement pour venir dans la partie corps en un effet de coincement qui augmente l'étanchéité de la fermeture du trou

lorsqu'une pression accrue de fluide est appliquée, ledit rétrécis-

sement s'effectuant suivant une courbe régulière partant d'un point d'une ligne sensiblement perpendiculaire à l'axe du trou à ladite première extrémité pour aller en un point d'une ligne sensiblement parallèle à l'axe du trou à ladite autre extrémité, si bien que la pression de fluide existant à l'intérieur du trou qui tend à déplacer le fluide dans le trou suivant un sens de passage non voulu s'exerce perpendiculairement à l'axe sur la partie mamelon au voisinage de ladite autre extrémité de façon à initialement empêcher le passage de fluide dans le trou, tandis qu'elle agit en outre axialement sur le reste de la partie mamelon afin de déformer la partie mamelon suivant ledit effet de coincement l'amenant dans ladite partie corps, la partie mamelon étant faite d'un matériau ayant les qualités de déformation et d'étanchéité du caoutchouc naturel mou, les surfaces (78, 80) de la partie mamelon qui se rencontrent pendant ladite déformation de coincement qui l'amène dans ladite partie corps ayant un fini obtenu au moyen d'un moule à poli spéculaire; b) lier une paire de morceaux de tissu sensiblement en forme de chiffre huit à la surface extérieure de l'enveloppe avec des coutures étroites entre leurs bords en contact, le tissu étant perméable au fluide de mise en pression et recouvrant l'ouverture externe de la valve; et c) à l'altitude et à la température auxquelles la balle de tennis doit être utilisée pour le jeu, placer la balle de tennis d'un volume donné VI dans un conteneur réductible ayant un volume interne V2, fermer hermétiquement le conteneur et comprimer ce dernier jusqu'à un deuxième volume interne donné V3, de façon que le changement de volume (V3-V2) soit suffisant pour mettre la balle de tennis sous

une pression qui lui confère les propriétés voulues de rebondissement.

2496469.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'opération consistant à produire une enveloppe de caoutchouc creuse sphérique comprend les opérations suivantes: a) former un premier segment d'âme hémisphérique comportant la valve solidaire à surfaces d'étanchéité concordantes dans sa paroi latérale; b) former un deuxième segment d'âme hémisphérique; c) disposer entre les surfaces d'étanchéité concordantes un matériau qui empêche les surfaces de coller ensemble par suite des conditions de pression et de température de l'opération de liaison ultérieure sans attaquer le matériau des surfaces; et d) lier le premier et le deuxième segment d'âme

ensemble de manière à former une enveloppe sphérique.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'opération consistant à disposer entre les surfaces d'étanchéité

concordantes un matériau consiste à appliquer aux surfaces un revê-

tement.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce

que le revêtement est fait de graisse.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce

que la graisse est une graisse de silicone.