Brevet FR2299433A1 — publié le 19760827

La présente invention concerne une sangle à trame déchirable longitudinalement, après au moins une amorce pratiquée pour favoriser la rupture des fils de trame, réalisée par tissage à armure simple, généralement-une armure de toile ou de serge l'inventIon concerne aussi les applications de ladite sangle aux armatures à déchirement. L'invention repolit son application principale mais non exclusive, aux amortisseurs de chute pour le bâtiment ou pour des parachutes ctest-à-dire les appareils que l'on interpose entre le harnais ou la ceinture de l'utilisateur et le lien qui le retient, ce lien étant accroché à un élément suscèptible de supporter l'utilisateur. Le problème est d'amortir la chute par un allongement irréversible de l'amortisseur qui freine de façon la plus régulière possible de façon à appliquer un effort relativement constant et qui ne dépasse pas certaines limites susceptibles de porter des lésions à l'utilisateur. I1 existe déåà de nombreux amortisseurs prévus à cet effet non seulement pour les chutes mais encore pour les ceintures de sécurité d'automobilistes. L'invention concerne la catégorie d'amortisseurs à rupture de sangle. Dans ce domaine, il existe essentiellement des amortisseurs où la rupture de la sangle s'effectue dans le sens de la longueur, c'est à-dire que l'on cherche à rompre les fils de chaine.Dans cette catégorie, on peut ranger les brevets Américains 2 t 1 166 du 16 octobre 1944, Britanniques 1 200 883 du 27 juillet 1966 et l 221 650 du 10 octobre 1967, Français 2 oeg so7 du 31 Janvier 1969 et 2 031 615 du 15 Janvier 1969.. Les inconvénients de ces dispositifa résident dans le fait que l'effort de retenue monte brusquement pour retomber assez rapidement au moment de la rupture en présentant une pointe. néfaste aux qualités recher chées.Certaines applications cherchant à remédier à ces inconvénients présentent des sangles à fil de chaine multiples qui se rompent successivement ; là encore, on obtient un diagramme de résistance à la rupture présentant des dents de scie néfastes. La demanderesse a elle-même, le 15 mai 1964, dépo-sé le brevet Français i 393 185 intitulé '1Perfectionnements aux ceintures de sécurité pour automobilistes" dans lequel il est décrit. un amortisseur composé de plusieurs rubans ancrés aux memes endroits, de longueur et de résistance croissantes de façon qu'ils puissent se rompre successivement suivant des efforts croissants0 Dans ce dispositif, on a aussi un diagramme de rupture en dents de scie à pics de plus en plus élevés. Ces différents amortisseurs ne freinent pas suivant une décélération presque constante permettant d'arrêter la chute avec l'effort optimum suivant la distance minimum. I1 existe aussi des amortisseurs comportant des sangles mais où l'effort de freinage est réalisé par la rupture de coutures Dans ce domaine, on peut citer les brevets Allemands 1 288 466, I 288 444, 1 880 618 et 1 992 864. Ces amortisseurs présentent les mimes inconvénients que ci-dessus avec ceci d'aggravant que la résistance à la rupture d'une couture ne peut pas être déterminée avec précision car elle dépend de-nombreux facteurs tels que non seulement la résistance du fil, mais le nombre de fils5 les points plus ou moins serrés, le nombre de coutures, la tension du fil au moment de la couture, etc. Des solutions intéressantes ont été apportées il y a une quarantaine tannées par une autre famille d'amortisseurs où lton pratiquait la .rupture des fils de trame favorisée par une amorce. Cette solution est décrite dans les brevets Franchais 726 870 du 24 novembre 1931 (auxquels on peut agou- ter son addition n" 41 797 du 19 mai 1932) et 817 242 du 6 mai 1936. Les-amortisseurs décrits dans ces brevets étaient destinés aux parachutes et utilisaient des sangles classiques. La présente invention concerne un perfectionnement à ce dernier type d'amortisseurs qui présentait les inconvénients de nue pas contrôler avec précision l'effort de-rupture et d'utiliser incomplètement le déchirement de la sangle. Ce sont ces inconvénients que Je propose d'éliminer à la présente invention. La sangles l'invention est caractérisée principalement par le fait que l'on détermine avec précision la rorce nécessaire au déchirement par le choix d'au moins un fil de trame rigoureusement calibré pour avoir une résistance à la rupture se situant dans une fourchette précise, étroite et constante sur toute sa- longueur Les duites de la sangle de l'invention peuvent etre composées de un ou plusieurs fils de résistances différentes ou de meme résistance En général, ces fils seront des fils retords aux caractéristiques d'élasticité et de rupture très précises. De cette fagon, on peut aJuster avec une grande précision la résistance de la trame à la valeur voulue. Les sangles qui viennent d'être définies recevront leur application essentiellement dans des amortisseurs à déchirement de trame. Dans ce cas, ladite sangle s 'incorpore à un lien soumis à l'effort à amortir, en fermant au moins une boucle de forme générale en oméga de ce lien qui tend à devenir rectiligne au fur et à mésure du déchirement de la sangle, ledit lien supportant la totalité de l'effort sur toute sa lon gueur lorsque la sangle est complètement déchirée. Ce déchirement est favorisé et canalisé dans la direction longitudinale et à l'endroit voulu, par une amorce, constituée par une fente, et par un renforcement de part et d'autre de la fente et de l'emplacement où lton prévoit la rupture.Ce renforcement peut être réalisé par une surépaisseur de sangles cousues ou encore par une couture. D'une manière plus précise, dans ce genre d'amortisseur, les bords de la boucle du lien sont reliés l'un à l'autre, d'un côté par une sangle fixée à l'un des bords de la boucle et, d'un autre côté, par un anneau ou estrope traversant la partie médiane de ladite sangle, ledit anneau étant fixé à l'autre bord de boucle et étant susceptible de fendre longitudinalement la sangle en cassant les fils de trame lorsqu'un effort important est exercé pour écarter les deux bords de la boucle du lien. Suivant une autre variante, les bords de la boucle du lien peuvent etre reliés l'un à llautre-par une sangle au milieu de laquelle est découpée une courte languette longitudinale prévue pour s'allonger sous un effort de traction en déchirant suivant deux déchirirures parallèles aux fils de trame de la sangle, la liaison des bords de la boucle s'effectuant,d'un côté, dans la languette retournée de 1800 à plat sur la sangle et, de l'autre côté, par l'extrémité de la sangle qui se trouvait près du bord de la languette au moment de sa découpe. Dans bien des cas, on préférera fermer la boucle du lien par une sangle comportant une amorce de déchirement près des bords de ladite boucle et on utilisera un lien composé d'un ruban textile sur lequel la sangle et la fixation de l'anneau ou estrope sont cousus. L'avantage essentiel de l'amortisseur réalisé avec la sangle de l'invention est que l'effort de freinage, c'està-dire la décélération, sont constants tout au long du déchirage Comme cet effort peut être déterminé :vec précision par la résistance à la rupture des fils de trame, on pourra le choisir le plus près possible de l'effort qui pourrait provoquer des lésions à l'utilisateur. De cette façon, on arrivera à arrêter la chute de celui-ci sur une distance bien inférieure. Des essais ont montré que cette distance pouvait être divisée par trois par rapport à un amortisseur du type du brevet l 393 185. Par ailleurs, le prix de revient de ce genre d'amorce tisser peut être inférie r à celui des amortisseurs utilisés jusqu'à présent. On trouvera l'usage de ce genre d'amortisseur, en particulier, dans le btiment, La description ci-aprs donne quelques exemples non limitatifs de la sangle de l'invention et de quelques amortisseurs qu'elle permet de réaliser.Cette description est il -lustrée par les dessins joints dans lesquels - les figures 1 à 4 sont des exemples de différents liages de la sangle de l'invention, - la figure 5 représente en perspective, un tronçon de sangle destiné à réaliser un amortisseur à languette, - les figures 6 7 et 8 sont des vues successives montrant le fonctionnement de l'amortisseur à languette utilisant le tron çon de sangle représenté à la figure 5, - la figure 9 représente schématiquement la coopération de la sangle de l'invention avec un anneau ou estrope traversant la partie médiane de ladite sangle, - la figure 10 représente le meme tronçon de sangle qu'à la figure 9 après un travail ayant provoqué son déchirement partiel, - la figure 11 représente une autre variante de l'amortisseur de l'invention dans laquelle la boucle du lien est complètement fermée, - la figure 12 représente le meme amortisseur qu'à la figure 11 au début de sa rupture, - la figure 13 est une coupe suivant AA de la figure 11, - la figure 14 est une coupe suivant BB de la figure 12e En se reportant aux figures 1 à 4, on verra que les différentes sangles de l'invention sont constituées de fils de chaine 1 à 8 et de fils de trame 9 à 13. La figure 1 représente une sangle avec des fils de trame 9 de résistance égale. Ces fils de trame ont des caractéristiques de résistance à la rupture bien définies ainsi qu'une élasticité déterminée. Ce sont généralement des fils retordus spécialement, La figure 2 représente une sangle avec des fils de trame 10 de section plus importante que les fils de trame 9 et qui ont des caractéristiques de résistance beaucoup plus élevées. A la figure 3, on a représenté une sangle comportant dans chaque duite deux fils de trame 11 et 12, le fil de trame 11 ayant des caractéristiques de résistance à la rupture plus élevées que le fil de trame 12 A la figure 4, on a représenté une sangle avec trois fils de trame 13 dans chaque duite, ces fils de trame 13 étant de résistance unitaire relativement faible Ceci est pour montrer que l'on peut doser la résistance à la rupture de la tra me à volonté par la Juxtaposition de fils de trame de qualité déterminée. En réalité, les fils 11 et 12 d'une part et 13, d'autre part sont des fils retordus à deux et trois brins. On peut imaginer toutes sortes d'autres fils permettant d'obtenir la résistance à la rupture que l'on désire. L'application essentielle de la sangle de llinven- tion est pour les amortisseurs de parachute où elle sert à fermer au moins une boucle de forme générale en oméga de ce lien. On a représenté un premier type d'amortisseur aux figures 5 à 8 où l'on reconnait le lien 14, constitué par une sangle, formant une boucle 15, fermée par l'amortisseur proprement dit 16. L'extrémité du lien 14 est fixée à une attache fixe 17. En fait, l'amortisseur 16 est constitué par un morceau de sangle 18 de la qualité qui a èté décrite ci-dessus au milieu duquel est découpée une languette longitudinale 19 de part et d'autre de laquelle on façonne des coutures 20, 21 destinées à canaliser le déchirement de ladite languette 19. Dans sa première phase de préparation, le morceau de sangle souple 18 présent te donc une languette 19 découpée par une découpe en U 22 et la languette 19 reste attachée aux restes du morceau 18 par -un pli 23. L'ensemble qui vient d'être décrit est ensuite cousu sur les deux bords de la boucle 15 comme il va être décrit maintenant. La languette 19 est rattachée à un bord de la boucle par le couture 24 tandis que le morceau de sangle 18 est cousu à l'autre bord de la boucle 15 par la couture 25. Lorsqtl'un effort important est exercé sur le lien 14, cet effort tend à ouvrir la boucle 15 (figure 7) en tirant sur la languette 19 qui se déchire plus avant et qui peut aller Jusqu 'à la déchirure totale,-telle qu'elle est représen tée à la figure 80 Dans ce cas, on comprend que l'amortissement s'effectue par le travail nécessaire à la déchirure de la languette 19 qui se fait en deux endroits du fil de trame du morceau de sangle 18. lorsque la languette 19 est complètement arrachée, le lien 14 se tend et provoque le blocage fi nal. Une autre variante de l'amortisseur est représentée aux figures 9 et 10 où on a repéré en 26 un tronçon de sangle de l'invention qui est cousu à l'un des bords de la boucle du lien tandis qu 'un anneau 27 est relié, par un dispositif non représenté, à l'autre bord de la boucle du lien. L'anneau 27, qui pourrait etreaconstitué par une estrope, traverse. à l'origine (figure 9), un trou 28 percé dans la partie médiane du tronçon de sangle 26 Lorsqu'un effort exagéré est exer eé sur le lien, l'anneau 27 est tiré dans le sens de l'axe du tronçon de sangle 26 et déchire celui-ci suivant une fente 29 en rompant successivement tous les fils de trame qui ont été prévus lteffet de fixer å une certaine valeur cet effort de rupture Pour guider cette rupture, autrement dit pour canaliser la fente 29, on peut pratiquer deux coutures 30 et 31 -de renforcement de part et d'autre du trou 28, longitudinalement ; la fente 29 se pratique donc entre ces deux coutures 30 et 31. Dans la réalisation représentée aux figures Il à 14, la boucle du lien 32 est complètement fermée par trois sangles de l'invention 33, 34, 35 qui sont cousues en 36, 37, 38 39 sur les deux bords de la boucle du lien 32 qui est lui meme replié en deux longitudinalement pour recevoir lesdites sangles 33 à 35.Des coutures de renforcement 40, 4i sont prévues à la naissance de la boucle du lien 32 et une amorce de déchi rurer sous forme d'une fente, peut être pratiquée dans les sangles 33, 34 et 35 entre les coutures 40 et 4P. Les sangles 33, 34, 35 peuvent etre identiques0 Elles peuvent etre aussi de qualités différentes pour se rompre suivant des efforts différents avec des élasticités différentes pour pouvoir obtenir l'effet que lton désire. Le fonctionnement de cette troisième version est rigoureusement identique à celui des versions précédentes et se comprend clairement à l'aide des figures 12 et 14. I1 va sans dire que si l'on a représenté trois sangles 33, 34, 35, ce nombre n'est pas limitatif et que le plus simple sera d'utiliser une seule sangle de ce type à cet endroit ; cette représentation de trois sangles montrant la fa çon avec laquelle on peut traiter avec souplesse la possibilité d'amortissement du dispositif de l'invention. REVENDICATIONS 1 / Sangle à trame déchirable longitudinalement après au moins une amorce pratiquée pour favoriser la rupture des fils de trame, réalisée par tissage à armure simple, généralement une armure de toile ou serge, c a r a c t é r i s é par le fait que l'on détermine avec précision la force nécessaire au déchirement par le choix d1au moins un fil de trame rigoureusement calibré pour avoir une résistance à la rupture se situant dans une fourchette précise, étroite et constante sur toute sa longueur. 2 / Sangle à trame déchirable, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que chaque duite est composée de plusieurs fils de résistances différentes. 3 / Sangle à trame déchirable, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que chaque duite est composée de plusieurs fils de même résistance. 40/ Sangle à trame déchirable, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que chaque duite est composée de plusieurs fils de même résistance 1,2,3. La trame est constituée de fils retords aux caractéristiques d'élasticité et de rupture très précises. 5 / Application de la sangle définie dans l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3 ou 4, prise isolément, c a r a c t é r i s é e par le fait que ladite sangle slin- corpore à un lien soumis à l'effort à amortir, en fermant au moins une boucle de forme générale en oméga de ce lien qui tend à devenir rectiligne au fur et à mesure du déchirement de la sangle, ledit lien supportant-la totalité de l'effort sur tou te sa longueur lorsque la sangle est complètement déchirée. 6 / Amortisseur à déchirement, tel que défini dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que le déchirement de la sangle est favorisé et canalisé dans la direction longitudinale et à l'endroit voulu, par une amorce, constituée par une fente, et par un renforcement de part et d'autre de la fente et de l'emplacement où l'on prévoit la rupture. 7 / Amortisseur à déchirement, tel que défini dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é par le fait que le renforcement est réalisé par une surépaisseur de sangle cou sue. 8 / Amortisseur à déchirement, tel que défini dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é par le fait que le renforcement est réalisé par une couture. 9 / Amortisseur à déchirement, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 6 ou 8, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que les bords de la boucle du lien sont reliés l'un à l'autre, d'un coté, par une sangle fixée à Itun des bords de la boucle et, d'un autre coté, par un anneau ou estrope traversant 'la partie médiane de ladite sangle, ledit anneau étant fixé à l'autre bord de la boucle et étant susceptible de fendre longitudinalement la sangle en cassant les fils de trame lorsqu'un effort important est exercé pour écarter les deux bords de la boucle du lien. 10 / Amortisseur à déchirement, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 6 ou 8, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que les bords de la boucle du lien sont reliés l'un à l'autre par une sangle au milieu de laquelle est découpée une courte languette longitudinale prévue pour s'allonger sous un effort de traction en déchirant suivant deux déchirures parallèles les fils de trame de la sangle, la liaison des bords de la boucle s'effectuant, d'un coté par la languette retournée de 1800 & plat sur la sangle et, de l'autre côté, par 11 extrémité de la sangle qui se trouvait prèsXdu bout de. la languette au moment de sa découpe. 11 / Amortisseur à déchirement, tel que defini dans la revendication 7, c a r a c t é r i s é par le fait que la boucle du lien est complètement fermée par au moins une sangle comportant une amorce de déchirement près des bords de ladite boucle, .12.0/ Amortisseur, tel que défini dans l'une ou l'au- tre des revendlcations. -récédentes, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que le lien est un ruban textile sur lequel la sangle et la fixation de l'anneau ou estrope sont cousus.