Brevet FR2552868A1 — publié le 19850405

La présente invention concerne un élément de protection intrinsèquement rigide, formé de plusieurs couches, arrêtant des projectiles et/ou des éclats, de préférence pour la protection du corps humain ou de par5 ties de celui-ci, se composant d'au moins une coque intérieure en matière rigide, de préférence en matière plastique, d'une couche intermédiaire au moins en partie textile et d'une coque extérieure en matière rigide, de préférence en matière plastique, la coque extérieure et 10 la coque intérieure étant reliées entre elles sur leur bord périphérique. De tels éléments de protection, par exemple des casques, dans lesquels les nappes de la couche intermédiaire textile ne sont pas imprégnées de résine synthé15 tique mais sont disposées à sec entre les coques en matière plastique, sont connus Pour la couche intermédiaire textile, on a proposé entre autres l'utilisation de plusieurs nappes d'un tissu en fibres d'aramide. Le degré de protection contre des projectiles ou des éclats dépend essentiellement du nombre de nappes de la couche intermédiaire textile On ne peut cependant pas augmenter à volonté le nombre des nappes de la couche intermédiaire textile, d'une part, pour des raisons de coût et, d'autre part, pour des raisons de poids En outre, il s'est avéré que même avec un nombre relativement grand de nappes textiles en fibres d'aramide il se produisait au cours d'un essai de résistance aux projectiles des perforations ou de trop fortes déformations de la coque intérieure. L'invention a en conséquence pour but d'augmenter la résistance aux projectiles ou aux éclats d'un élément de protection, notamment un casque du type défini cidessus. Ce résultat est obtenu conformément à l'invention 35 par le fait que la couche intermédiaire textile est reliée solidement au moins dans une zone marginale et au moins par endroits avec seulement une des deux coques, de préférence la coque intérieure. L'effet d'arrêt de projectiles et/ou d'éclats de produits textiles nappés déterminés comme parexemple des tissus en fibres d'aramide, est obtenu d'une part, par la grande résistance ou la grande aptitude d'absorption d'énergie des fibres et, d'autre part également, grace à une certaine mobilité d'amortissement des fils ou des zones touchées du produit textile nappé La mobilité d'amortissement ne doit cependant pas dépasser un certain degré car autrement lors d'impacts il se produirait des déformations locales trop profondes qui pourraient mettre en danger, à la différence de bosses plus faibles, 15 la partie du corps à protéger et qui favoriserait en outre la formation de fissures et par conséquent la perforation Grâce aux particularités de l'invention, il est possible maintenant de limiter la mobilité d'amortissement de la structure textile ou des différentes 20 nappes textiles de la couche intermédiaire au degré optimal car maintenant notamment la zone marginale de la couche intermédiaire textile est maintenue avantageusement sur la coque intérieure. Une liaison suffisamment solide entre la couche 25 intermédiaire textile et la coque (intérieure) peut être avantageusement établie par rivetage, auquel cas l'espacement des rivets ne doit pas être trop petit car autrement la résistance de la coque (intérieure) serait trop fortement affaiblie (effet de perforation) Cela s'applique également 30 à d'autres organes mécaniques de fixation disposés ponctuellement, comme par exemple des vis, des agrafes ou analogues Avantageusement, l'espacement des différents organes de fixation doit être supérieur à 4 cm Lors d'une couture de la couche intermédiaire textile avec 35 la coque intérieure, on devrait veiller d'une manière 3 2552868 analogue à prévoir des espacements de grandeurs correspondantes entre les points de couture En addition à une liaison ponctuelle à l'aide de rivets, etc, o le cas échéant à la place de cette liaison,on peut coller et/ou coincer la zone marginale de la couche intermédiaire textile avec la coque (intérieure) La liaison solide de la couche intermédiaire textile avec la coque intérieure est plus avantageuse qu'une liaison avec la coque extérieure. Pour la coque intérieure et la coque extérieure de l'élément de protection, il convient d'utiliser des matériaux solides et denses, notamment des matériaux ayant un faible poids spécifique, car l'élément de protection ne doit pas être trop lourd En premier lieu, on peut utiliser par conséquent des matières plastiques (renforcées ou non renforcées) comme matériaux de fabrication des coques, surtout des matières plastiques dures. Comme matières plastiques dures, on peut citer par exemple les duroplastes les plus différents, et en outre les matières plastiques qui se trouvent dans une condition dure et élastique à la température d'utilisation (en dessous du point de congélation), mais cependant également des matières plastiques partiellement cristallines, plus dares, tenaces et élastiques, par exemple un polyamide. 25 Un exemple particulièrement avantageux d'une matière plastique dure est un polycarbonate ayant une dureté brinell proche de 100 N/mm et un module d'élasticité de 2300 N/mm 2 Les coques peuvent être formées d'une ou plusieurs couches La coque intérieure peut également 30 comporter des évidements localisés. Essentiellement lorsque les coques sont formées de matière plastique, la couche intermédiaire constitue l'élément d'arrêt de projectiles ou d'éclats proprement dits ou tout au moins essentiels La couche intermédiaire 35 se compose alors avantageusement de plusieurs nappes d'un produit textile nappé Il est avantageux que les nappes du produit textile nappé se composent au moins en majeure partie de fils ou de fibres en aramide ou en Polyamide 6 6. Par l'expression "produits textiles nappés"', on entend tous les produits se présentant sous forme d'une nappe et constitués de fibres textiles, comme par exemple des tissus, des tresses, des tricots, des tricots à chatne, des produits maillés, des tissus non tissés ou autres. En fonction de la forme de l'élément de protection, il 10 est avantageux que lesdifférentes nappes d'un produit textile nappé se composent de plusieurs segments reliés entre eux par des coutures Il est avantageux que les nappes de produits textiles nappés soient reliées entre elles de façon ponctuelle ou linéaire par couture, par 15 collage ou par agrafage. Entre les nappes textiles de la couche intermédiaire et la coque intérieure, on peut disposer un insert formé d'un matériau élastiquement compressible et qui remplit sans intervalle le volume intercalaire existant 20 entre les nappes textiles et la coque L'insert en matière élastiquement compressible peut avantageusement se composer d'une matière expansée, notamment d'une matière expansée molle, à base de matière plastique ou de caoutchouc Il est approprié également d'utiliser des 25 élastomères ou des matières plastiques élastiquement déformables analogues L'insert en matière élastiquement compressible peut se composer d'une ou cependant également de plusieurs couches partielles Il est avantageux que l'insert formé d'un matériau élastiquement compres30 sible soit incorporé dans une condition de précontrainte en compression Ce résultat peut être obtenu de la meilleure façon lorsqu'un insert préfabriqué, qui est surdimensionné en épaisseur, est comprimé lors de la liaison de la coque extérieure avec la coque intérieure, ou bien 35 également en faisant en sorte que, après la liaison de la coque intérieure et de la coque extérieure, le volume intérieur existant entre les nappes du produit textile nappé et la coque soit ultérieurement soumis &une formation de mousse. En particulier, la disposition et notamment également la succession et le nombre des nappes ou des couches partielles de la couche intérieure (auquel cas on entend la totalité des matières disposées entre la coque extérieure et la coque intérieure) peuvent être 10 choisis en correspondance aux impératifs existants. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, enréférence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente un casque en coupe verticale; la Figure 2 représente à échelle agrandie une partie A de la paroi latérale du casque, et la Figure 3 représente à échelle agrandie une 20 partie B de la zone marginale du casque. Le casque représenté se compose d'une coque extérieure 1 en matière plastique dure, par exemple en polycarbonate, d'une couche intermédiaire textile 2 formée de quelques (par exemple de huit à seize) nappes 25 de tissu d'aramide, et d'une coque intérieure 3 également en matière plastique dure, par exemple en polycarbonate Les différentes nappes de la couche intermédiaire textile 2 sont cousues entre elles Dans son ensemble, la couche intermédiaire textile 2 est rivée dans la zone marginale du casque avec la coque intérieure en matière plastique Environ quatorze rivets 4 sont répartis sur la périphérie du casque. Dans une zone marginale périphérique, la coque intérieure 3 en matière plastique comporte un fil 5 en 35 forme de rigole, qui est ouvert en direction des bords périphériques des autres couches 1, 2 du casque La coque extérieure 1 en matière plastique s'accroche par son bord périphérique libre 6 dans le profil 5 en forme de rigole, le bord surépaissi 6 de la coque 1 en matière plastique s'accrochant en arrière de l'aile 7, recourbée vers l'intérieur, du profil 5 en forme de rigole La mobilité du bord libre de la coque extérieure 1 en direction de la coque intérieure 3 est limitée par la nervure 8, pour empêcher que le bord libre 6 sorte vers le haut hors du profil 5 en forme de rigole et que la coque extérieure 1 puisse se soulever du reste des couches du casque La liaison marginale mobile représentée permet également un mouvement de torsion de la coque extérieure 1 par rapport à la coque intérieure 3 autour 15 de l'axe vertical 9 (Fig 1) du casque, ce mouvement étant cependant limité par suite de la forme du casque qui ne possède classiquement pas de symétrie de révolution par rapport à l'axe 9 On peut également disposer entre l'aile 7 du profil 5 et le bord libre 6 de la coque extérieure 1 en matière plastique un joint d'étanchéité en matière élastomère, par exemple en élastomère de silicone, n'entravant pas la mobilité complète de la liaison marginale. L'équipement intérieur 10 du casque (seulement 25 schématisé) est fixé sur la paroi du casque à l'aide de quatre liaisons par vis, auquel cas on utilise une vis à tête 11 avec un écrou 12. Comme domaines d'application de l'invention, on peut citer en dehors des casques, par exemple, des revé30 tements de véhicules automobiles, des boucliers protecteurs stationnaires ou portatifs, ou objets analogues. REVAENDICATIONS 1 Elément de protection intrinsèquement rigide, formé de plusieurs couches, arrêtant des projectiles et/ou des éclats, de préférence pour la protection du corps humain ou de parties de celui-ci, se composant d'au moins une coque intérieure en matière rigide, de préférence en matière plastique, d'une couche intermédiaire au moins en partie textile et d'une coque extérieure en matière rigide, de préférence en matière plas10 tique, la coque extérieure et la coque intérieure étant reliées entre elles sur leur bord périphérique, caractérisé en ce que la couche intermédiaire textile ( 2) est reliée solidement au moins dans une zone marginale et au moins par endroits avec seulement une des deux 15 coques ( 1, 3), de préférence la coque intérieure ( 3). 2 Elément de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intermédiaire textile ( 2) est reliée solidement de façon ponctuelle avec la coque intérieure ou la coque extérieure ( 1,3), de préférence à intervalles d'au moins 4 cm. 3 Elément de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 2) est reliée mécaniquement, de préférence par rivetage, avec la coque intérieure ou la coque extérieure ( 1,3). 4 Elément de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche intermédiaire textile ( 2) est fixée (additionnellement) par collage sur la coque intérieure ou la coque extérieure ( 1,3).