Brevet FR2524949A1 — publié le 19831014

La présente invention concerne la technique de la sécurité et a notamment pour objet un amortisseur absorbant un choc d'énergie cinétique grâce à la déformation plastique de ses éléments se produisant à un niveau de charge et d'allongement calculé au préalable. I1 est plus avantageux d'appliquer la présente invention en tant qu'amortisseurs des ceintures de sécurité des ouvriers du bâtiment, des monteurs, des alpinistes, ainsi que pour les ceintures de sécurité des véhicules automobiles, c'est-à-dire pour les systèmes de protection dans lesquels, dans certaines conditions d'utilisation, il est nécessaire d'absorber l'énergie cinétique en excès à un niveau ne dépassant pas les valeurs limites admissibles. On connait à l'heure actuelle de nombreux types de dispositifs pour l'absorption d'un choc d'énergie cinétique, utilisés dans les moyens de sécurité précités. Les dispositifs amortisseurs les plus prometteurs parmi eux sont les dispositifs réalisés à base de matibres textiles dont l'action est assurée par la déformation plastique d'un ou de plusieurs ensembles de fils, le seuil de mise en action et la fiabilité de ces dispositifs étant moins soumis aux influences de facteurs d'utilisation tels que : froid, chaleur, humidité, poussières et saletés, que, par exemple, les dispositifs du type à friction, ce qui permet de considérer ces dispositifs amortisseurs comme universels. On connaît une ceinture de sécurité pour véhicules automobiles pourvue d'un dispositif amortisseur auxiliaire. Ce dispositif comprend un ruban textile de force plié en boucle et piqué transversalement avec des fils à coudre. La boucle ainsi piquée est appliquée contre l'une des extrémités du ruban de force et une douille est engagée sur elles. Une extrémité de l'élément de force est fixée sur la carrosserie du véhicule automobile, et l'autre, sur le ruban de la ceinture de sécurité. Lorsque la ceinture de sécurité est soumise à une charge dépassant le seuil de mise en action du dispositif amortisseur, il se produit d'abord la rupture de la douille, puis la rupture des piqûres, ce qui assure l'absorption de l'énergie. L'inconvénient de ce dispositif amortisseur réside dans la technologie compliquée de la formation de la boucle du ruban de force avec des fils à coudre. Les piqûres doivent être strictement perpendiculaires aux ils de chaine pour tisser le fond et à la direction de la charge, car mme les moindres déviations, qu'il est pratiquement impossible d'éviter, diminuent la possibilité d'une rupture simultanée des fils à coudre sur toute la longueur de la piqûre, ce qui peut conduire à une irrégularité du seuil de mise en action du dispositif et donc une diminution de la fiabilité de l'amortisseur.En outre, comme la pratique l'a déjà démontré, il est difficile de réaliser de tels dispositifs d'un seuil de mise en action supérieur à 1,961 kN ou 200 kg! à partir de rubans de 30 à 40mm de largeur confectionnés en fils textiles d'une résistance de 0,63 à 0,68 N/tex. Dans le dispositif connu, il est impossible de soumettre la couture à un contrôle non destructif véridique, ce qui diminue davantage sa fiabilité. On connaît un autre dispositif servant à absorber les charges de choc dans un système de sécurité comprenant un ruban flexible ayant deux extrémités libres, plié en deux et relié à un dispositif d'absorption d'énergie. Le dispositif d'absorption d'énergie est réalisé sous forme d'une applique formée de deux rubans collés l'un à l'autre. Une extrémité du ruban flexible est reliée à la carrosserie d'un véhicule automobile, et l'autre, à un support également fixé sur la carrosserie de ce véhicuie. Le support porte une bobine servant à enrouler et à retenir l'une des extrémités du ruban de la ceinture de sécurité. Lorsque la ceinture subit un coup de tension brusque, la bobine munie d'arrêtoirs appropriés coince le ruban et l'empeche de se dérouler de la bobine. Lorsque la charge prévue est atteinte, le support portant la bobine se détache de la carrosserie de l'automobile et l'applique du ruban flexible commence à supporter la charge. Il en résulte que l'applique commence à se dédoubler sous la charge prévue et à absorber l'énergie cinétique en excès. Dans ce dispositif connu, il est difficile de maintenir le même seuil de mise en action au cours d'une longue durée d'utilisation dans des conditions atmosphériques variables. En outre, ce dispositif ne permet pas non plus d'effectuer un contrôle non destructif véridique de la qualité de la collure, ni au cours de la fabrication de l'applique, ni pendant son utilisation, ce qui diminue la fiabilité du dispositif. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus exposés des dispositifs d'amortissement des charges de choc. On s'est donc proposé de créer un dispositif d'amor tissement des charges de choc permettant d'assurer une gamme étendue de seuils de fonctionnement sûr dans les limites de 5,8 kN à 7,8 kN ou 600 à 800 kgf pour une largeur des rubans flexibles utilisés ne dépassant pas 50 mm, grâce à un moyen d'absorption d'énergie plus simple et plus fiable. Ce problème est résolu grâce à un dispositif d'amortis sement des charges de choc dans un système de sécurité, comprenant un ruban flexible ayant deux extrémités libres, disposé en deux couches formées par son pliage et relié a un moyen d'absorption d'énergie, caractérise, selon l'inven tion, en ce que le moyen d'absorption d'énergie est réalisé sous forme de boucles en matiere continue flexible fixées sur le ruban sur toute sa longueur à l'un de ses côtés et disposées entre ses couches, les boucles des couches étant successivement reliées entre elles en un tricot démaillable dans le sens opposé à la direction de la charge. La hauteur de chaque boucle du dispositif est choisie de manière à permettre l'entrelacement libre d'au moins trois boucles, dont l'une est constituée par une couche de ruban, et les deux autres,par la couche opposée du ruban. Il est préférable de munir le dispositif d'un support fixe sur lequel sont fixées de manière rigide les extré mités du ruban, et d'un anneau entourant l'une des couches du ruban et disposé de manière libre entre le support fixe et les boucles entrelacées, pour transmettre la charge appliquée. Il est possible que le dispositif soit pourvu d'un support fixe sur lequel est fixé de manière rigide un étrier dont la barrette est disposée entre la partie à boucles entrelacées et les extrémités du ruban flexible jointes l'une à l'autre pour transmettre la charge appliquée. Le ruban flexible utilisé dans le dispositif peut être un ruban tissé du type comportant à l'une de ses faces au moins une rangée de boucles tissées en un tout avec ce ruban et dont la largeur est inférieure à la largeur du ruban tissé. On peut disposer dans le corps du tissu du ruban tisse entre les fils de chaine pour tisser le fond, au moins un ensemble de fils de chaîne destiné a tisser des boucles et former avec ceux-ci, par entrelacement avec les fils de trame, des tronçons inter-boucles et une rangée de boucles reliées aux tronçons inter-boucles de la chaîne par des tronçons de liaison tissés avec des fils de chaîne pour boucles, les tronçons de liaison de chaque boucle étant de différentes longueurs avec un compte en trame de chaque boucle croissant du tronçon de liaison le plus long vers le tronçon le plus court. Chaque boucle tissée du ruban peut être tordue par rapport aux tronçon de liaison et, en outre, chaque boucle peut être réalisée à armure pour tissu tubulaire et présenter une section transversale circulaire. Un tel mode de réalisation du dispositif pour amortissement de la charge de choc dans un système de sécurité permet, en faisant varier les dimensions linéaires des boucles, leur pas ainsi que le nombre de rangées de boucles,d'obtenir un seuil de mise en action sûr dans les limites de 5,8 à 7,8 kN ou 600 à 800 kgf pour une largeur des rubans utilisés ne dépassant pas 50 mm et d'effectuer un contrôle non destructif véridique de la qualité aussi bien du ruban confectionnss que de l'ensemble du dispositif. L'essentiel de l'invention consiste en ce qui suit. L'utilisation, dans le système de sécurité, d'un dispositif pour amortir une charge de choc comprenant un ruban flexible ayant deux extrémités libres, disposé en deux couches formées par son pliage, et relié à un moyen d'absorption d'énergie réalisé sous forme de bouclenmatière flexible de grande longueur fixées sur le ruban sur toute sa longueur à l'un de ses côtés et disposées entre ses couches et reliant les couches entre elles, ces boucles etant successivement reliées entre elles en un tricot, permet d'utiliser pour l'absorption de l'énergie cinétique la propriété du tricot de ne se émailler que d'un seul côté, donc, du coté de la terminaison du tricot. Le démaillage des boucles du côté du commencement du tricot est impossible.La séparation des couches du ruban de ce côté n'est donc possible que par rupture successive des boucles. Il résulte de cette rupture successive des boucles l'absorption successive de l'énergie cinétique appliquée. En ce cas, la charge provoquant une rupture successive des boucles peut etre programmée par la resistance de chaque boucle isolée, par sa hauteur et par l'espacement des boucles, ainsi que par le nombre de rangées de boucles. Le fait que les boucles soient réalisées en matière continue flexible et présentent une hauteur suffisante pour effectuer le processus technologique de leur libre entrelacement formant un tricot, permet de conserver la souplesse de l'ensemble du dispositif. Le fait que le dispositif soit muni d'un ruban flexible en deux couches formées par son pliage permet à ce ruban flexible de supporter la charge en cas de rupture de toutes les boucles formant tricot. Lorsque les extrémités du ruban sont attachées d'une manière rigide sur un support fixe, la rupture des boucles peut etre effectuée par un anneau entourant l'une des couches du ruban et disposé d'une manière libre entre le support fixe et la partie à boucles entrelacées. Dans ce cas, la charge transmise par l'anneau aux boucles doit agir du côté du début du tricot, c'est-à-dire de manière qu'elle provoque la rupture successive des boucles et non pas leur démaillage. Après la rupture de toutes les boucles, la charge est supportée par le ruban fixe à l'endroit de son pliage. La rupture des boucles peut être provoquée par la barrette d'un étrier fixé de manière rigide sur le support fixe. La barrette de l'étrier doit être disposée entre la partie à boucles entrelacées et les extrémités du ruban flexible jointes l'une à l'autre pour supporter la charge. En ce cas, après la rupture successive de toutes les boucles, la charge est également supportée par le ruban flexible à l'endroit de son pliage. Le ruban flexible utilisé dans le dispositif peut être un ruban tissé du type comportant à l'un de ses côtés au moins une rangée de boucles tissées en un tout avec le ruban et dont la largeur est inférieure à la largeur du ruban. Dans le tissu de fond du ruban, entre les fils de chaîne de fond, on peut disposer au moins un ensemble de fils de chaine de boucles entrelacés avec les fils de trame de manière â former des tronçons entre les boucles du ruban 4 une rangée de boucles tissées reliées aux tronçons entre les boucles de la chaire par des tronçons de liaison dispoSéS en série et fo3Mhs de fils de chaîne de boucles,les tronçons de liaison de chaque boucle étant de longueurs différentes et le compte en trame de chaque boucle croissant du tronçon de liaison le plus long vers le tronçon le plus court. Une telle texture des boucles leur confère une souplesse supplémentaire et leur permet d'être tordues par rapport aux tronçons de liaison, ce qui facilite le processus technologique de leur tricotage. Dans le même but, il est préférable que les boucles présentent une section circulaire qui peut être obtenue, en particulier, par armure pour tissus tubulaire. Généralement parlant, il est avantageux d'utiliser des rubans tissés à boucles dans les dispositifs pour amortir une charge de choc des systemes de sécurité. Le ruban peut comporter une, deux ou plusieurs rangées de boucles. Le nombre de rangées de boucles et la texture de l'ensemble du ruban sont choisis en fonction des exigences auxquelles doit satisfaire le dispositif, ainsi qu'en fonction des possibilités de formation de dessins du métier à tisser. A partir de ces rubans, on peut confectionner des dispositifs d'amortissement de la charge de choc se caractérisant par un seuil de mise en action sûr entre 5,8 à7,8 kN ou 600 et 800 kgf pour une largeur de 50 mm au maximum des rubans confectionnés avec des fils textiles d'une résistance de 0,63 à 0,68 N/tex ou 65 à 70 gf/tex. Le seuil de mise en action du dispositif fabriqué en rubans tissés à boucles est programmé par le nombre de fils de chaine d'une boucle, par la hauteur des boucles, ou plus exactement, par le nombre de duites dans une bouclo , et par le pas d'espacement des boucles ou par le nombre c::e duites dans un tronçon entre boucles du ruban , ainsi que par le nombre de ranges de boucles sur 1 ruber.. Fn outre,la technologie de confection des rubans à boucles ainsi que la technologie de tricotage des boucles et la texture de l'ensemble du dispositif utilisant la propriété du tricot de ne se démailler que dans le sens opposé au sens de tricotage, permettent un contrôle non destructif véridique de la qualité des articles,ce qui augmente substantiellement leur fiabilité. La sécurité de mise en action du dispositif fabriqué en rubans tissés à boucles a été prouvée au cours de ses essais effecutés dans des conditions atmosphériques variées. Un tel dispositif fabriqué avec des fils de polyamide ordinaires fonctionne de manière stable à l'état mouillé, à l'état congelé à -300C, après avoir été arrosé d'eau, à l'étant congelé à sec à -300C. En outre, des essais de ces dispositifs à une vitesse de chargement d'environ 7 m/s ont démontré que le seuil de mise en action reste pratiquement invariable par rapport aux résultats des essais statiques. Tout ceci prouve l'efficacité du principe d'absorption de l'énergie cinétique grâce à la rupture des boucles reliées entre elles de façon à former un tricot. Le faible encombrement des dispositifs réalisés en rubans tissés à boucles permet de recommander de les utiliser comme amortisseurs pour les ceintures de sécurité des ouvriers du hâtiment, des monteurs, des alpinistes, ainsi que pour les ceintures de sécurité d'automobiles. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnesuniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif pour l'ambr- tissement de charges de choc, vu de côté, selon l'invention - la figure 2 représente une vue d'ensemble du ruban flexible à boucles - la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 2 - la figure 5 représente le mêne dispositif que celui de la figure 1, dans lequel le tricotage des boucles commence de l'autre côté - la figure 6 représente le même dispositif que celui de la figure 1, dans lequel le tricotage des boucles commence de l'autre côte et la chars* est appliquée à un autre point - la figure 7 représente une variante de réalisation du dispositif, utilisant un anneau auquel est appliquée la charge - la figure 8 représente une variante de réalisation du dispositif, utilisant un etrier auquel est appliquée la charge - la figure 9 représente undispositif selon l'invention après l'absorption de la charge de choc. Le dispositif pour amortir les charges de choc (figure 1) selon l'invention comprend un ruban flexible 1 ayant deux extrémités libres, dispose en deux couches formées par son pliage et relié à un moyen d'absorption d'énergie réalisé sous forme de boucles 2 en une matière flexible de grande longeur. Les boucles 2 sont successivement reliées entre elles, en les tricotant à partir des extrémités du ruban vers son pli, comme indiqué par la flèche A. La hauteur des boucles 2 permet l'entrelacement libre de chaque boucle 2 de l'une des couches avec les deux boucles 2 de la couche opposée. L'une des extrémités du ruban flexible 1 est attachée à un support fixe 3, alors qu'a l'autre peut être appliquée une charge F. Le ruban flexible utilisé peut être de n'importe quel type connu, y compris un ruban tissé. L'une des variantes de réalisation du ruban flexible tissé 1 pour le dispositif d'amortissement de charges de choc, comportant à l'un de ses côtés des boucles tissées 2 (figures 2 à 4) faisant corps avec le ruban, comprend un ensemble de fils de chalne de fond 4, un ensemble de fils de chaîne de boucles 5 et un ensemble de fils de trame 6. L'ensemble de fils de chaine de fond 4 entrelacé avec la trame 6 par armure pour tissu tube 3/1, 1/3, forme le corps double du ruban flexible 1 (figure 3).L'ensemble de fils de chaine de boucle 5 également entrelacés avec la trame 6 par armure pour tissus tubes 3/1, 1/3 forme les boucles doubles 2 qui, par l'intermédiaire des tronçons de liaison 7, sont fixées dans le corps du ruban flexible 1 par l'ensemble de fils de chaine de boucles 5 entrelacés avec la trame dans le tronçon 8 entre boucles du corps du ruban 1 par l'armure 2/2 (figure 4). Les tronçons de liaison 7 de chaque boucle 2 sont de longueurs différentes, tandis que le compte en trame de chaque boucle 2 s'accroît du tronçon de liaison 7 le plus long vers le tronçon le plus court (figure 4). Chaque boucle 2 est tordue par rapport aux tronçons de liaison 7 et présente une section transversale circulaire (figure 2). Un mode de réalisation du dispositif d'amortissement des charges de choc (figure 5), selon l'invention, comprend un ruban flexible 1 ayant deux extrémités libres, disposé en deux couches formées par son pliage en quatre et relié à un moyen d'absorption d'énergie réalisé sous forme de boucles 2 en une matière flexible de grande longueur. Les boucles 2 sont successivement reliées entre elles de façon à former un tricot réalisé à partir des extrémités du ruban vers ses plis, comme l'indique la flèche A. L'une des extrémités du ruban flexible 1 est attachée à un support fixe 3, alors qu'à l'autre extrémité peut être appliquée une charge F. Un autre mode de réalisation du dispositif pour l'amortissement des charges de choc (figure 6), selon l'invention, comprend un ruban flexible 1 ayant deux extrémités libres et disposé en deux couches formées par ses deux plis. Les boucles 2 sont suctessivement reliées entre elles de façon à former un tricot réalisé à partir des extrémités du ruban vers ses plis, comme indiqué par la flèche A. Les extrémités du ruban flexible 1 sont attachées à un support fixe 3. Dans ce mode de réalisation, la charge F agissant sur le ruban flexible 1 peut etre appliquée au point de eommencement du tricotage des boucles. Le dispositif d'amortissement des charges de choc (figure 7) d'après l'invention comprend un ruban flexible 1 disposé en deux couches formées par son pliage et reliées à un moyen d'absorption d'énergie réalisé sous forme de boucles 2 en une matière flexible-de grande longueur. Les boucles 2 sont successivement reliées entre ellfsde façon à former un tricot réalisé à partir des extrémités du ruban vers son pli, comme l'indique la fleche A. Les extrémités du ruban sont attachees de manière rigide à un support fixe 3. L'extrémité supérieure du ruban flexible 1 est entours près du support fixe 3 d'un anneau 9 servant à transmettre la charge appliquée F. Le dispositif d'amortissement des charges de choc selon l'invention (figure 8) comprend un ruban flexible 1 disposé en deux couches formées par son pliage et reliées à un moyen d'absorption d'énergie réalisé sous forme de boucles 2 en une matière continue flexible. Les boucles 2 sont successivement reliées entre elles de façon à former un tricot réalisé à partir des extrémités du ruban vers son pli. A l'endroit de commencement du tricotage des boucles 2, entre les extrémités jointes du ruban flexible 1 et la partie à boucles entrelacées 3, est disposée la barrette 10 d'un étrier 11. Les extrémités de l'étrier 11 sont fixées de manière rigide sur un support fixe 3. La charge F peut être appliquée aux extrémités jointes du ruban flexible Le fonctionnement du dispositif d'amortissement des charges de choc dans un système de sécurité est le suivant. Lorsque le dispositif d'amortissement des charges de choc (figures 1, 5, 6) se trouve sous l'action d'une charge F dépassant la résistance des boucles 2 entrelacées en tricot et dirigée de manière à séparer les couches du ruban flexible 1 à partir du commencement du tricotage des boucles 2, comme indiqué par la flèche A, il se produit une rupture successive des boucles 2 et une absorption de l'énergie cinétique (figure 9). Si le dispositif pour l'amortissement de charges de choc (figure 7) se trouve sous l'action d'une charge F dépassantla résistance des boucles 2 entrelacées en tricot et appliquée à l'anneau 9 dans la direction partant du support fixe et du commencement de tricotage des boucles 2 vers le pli du ruban 1, il en résulte des ruptures successives des boucles 2 et l'absorption de l'énergie cinétique. Si le dispositif d'amortissement des charges de choc (figure 8) se trouve sous l'action d'une charge F dépassant la résistance des boucles 2 entrelacées en tricot et appliquée aux extrémités jointes du ruban flexible 1 dns la direction opposée au support fixe 3, il en résulte des ruptures successives des boucles 2 et l'absorption de l'énergie cinétique. A la différence des dispositifs connus utilisés pour l'amortissement des charges de choc, le dispositif faisant l'objet de l'invention permet de mettre en oeuvre un principe plus efficace d'absorption de l'énergie cinétique, qui est celui de la rupture du tricot dans la direction opposée au sens de tricotage, et cela dans une gamme étendue de seuils de fonctionnement. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour amortir des charges de choc dans un système de sécurité, du type comprenant un ruban flexible (1) ayant deux extrémités libres, disposé en deux couches formées par son pliage et relié à un moyen d'absorption d'énergie, caractérisé en ce que le moyen d'absorption d'énergie est réalise sous forme de boucles (2) en matériau flexible de grande longueur fixées sur un côté du ruban (1) suivant toute sa longueur et disposées entre ses couches, les boucles 2) étant successivement reliées entre elles de façon à former un tricot deaillable dans le sens opposé au sens d'action de la charge. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de chaque boucle (2) est choisie de manière à permettre l'entrelacement libre d'au moins trois boucles (2) dont l'une est celle de l'une des couches du ruban (1), et les deux autres, celles de la couche opposée du ruban (1). 3.- Dispositif selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est doté d'un support fixe (3) auquel sont attachées de manière rigide les extrémités du ruban (1), et d 'un anneau 9) entouras 1 'une des couches du ruban (1) et disposé librement entre le support fixe (3) et la partie à boucles entrelacées (2), pour supporter la charge appliquée à cet anneau. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est doté d'un support fixe (3) et d'un étrier (11) fixé de manière rigide sur ce support et dont la barrette (10) est disposée entre la partie à boucles entrelacées (2) et les extrémités du ruban flexible (i) jointe l'une à l'autre pour supporter la charge. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le-ruban flexible (1) utilisé est un ruban tissé comportant sur l'un de ses côtés au moins une rangée de boucles tissées (2)- qui font corps avec le ruban et dont la largeur est inférieure à la largeur du ruban tissé (7). 6.- Ruban tissé destiné à être utilisé dans le dispositif d'amortissement de charges de choc faisant l'objet de l'une des revendications 1 et 5, du type comprenant un tissu de base formé par entrelacement de fils de chaine de fond (4) et de fils de trame (6), caractérisé en ce que dans le tissu de base, entre les fils de chaîne de fond (4), est disposé au moins un ensemble de fiS de chaine de boucles (5) entrelacés avec les fils de trame (6) de manière à former des tronçons tinter boucles (8) et une rangée de boucles (2) reliées aux tronçons iterboucles (8) du tissu de base par des tronçons de liaison (7) disposés en série et formés de fils de chaîne de boucles, les tronçons de liaison (7) de chaque boucle (2) étant de longueurs différentes et le compte en trame de chaque boucle (2) allant en croissant du tronçon de liaison (7) le plus long vers le tronçon le plus court. 7.- Ruban tissé selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque boucle (2) est tordue par rapport aux tronçons de liaison (7). 8.- Ruban tissé selon l'une des revendication 6 et 7, caractérisé en ce que chaque boucle (2) est réalisée en armure pour tissu tube. 9.- Ruban tissé selon l'une cks revendications 5, 6, 7 et 8, caractérise en ce que chaque boucle (2) est à section transversale circulaire.