Brevet FR2608693A1 — publié le 19880624

-1 - 2608693 L'invention est relative au domaine de la fixation d'une struc- ture souple, amovible, autour d'un organe, par exemple pour la protection de cet organe qui peut être souple ou rigide, inmno- bile ou articulé, contre les chocs, les intempéries et les pro- jections de matières grasses, d'agents agressifs ou de pein- tures. L'invention concerne, plus particulièrement, le dispositif de mise en place et de serrage de la structure souple, amovible, autour de l'organe à entourer, par un système de sangles d'accrochage et de boucles de fermeture. Diverses solutions ont été proposées pour réaliser des systèmes d'accrochage de ceintures ou de protecteurs divers. Dans un grand nombre d'applications, les solutions existantes concernent les articles en cuir, naturel ou synthétique, ou encore en tissu et les dispositifs de fixation sont généra- lement constitués par des boucles rivées dans l'article et des lanières réalisées dans le même matériau que celui de l'article lui-même ou dans un matériau d'une autre nature. Ce type de fixation est particulièrement utilisé pour les chaussures, les vêtements ou les éléments souples de protection enroulés autour des organes à entourer. Cependant, aujourd'hui, pour des raisons d'esthétique, d'entre- tien, de coût ou de durée de vie, un grand nombre de ces arti- cles évolue vers une réalisation à partir de matériaux polymé- riques, plastiques ou caoutchoucs. L'accrochage de la boucle sur l'article n'est, alors, plus pos- sible par rivetage. En effet, les matériaux polymériques pré- sentent souvent - à moins de comporter un élément de renforce- ment - une fragilité à la déchirure trop importante pour leur permettre de résister aux tractions sur le rivet de fixation de la boucle; par ailleurs, les lanières présentent une déformabi- lité sous allongement qui ne permet plus d'assurer un serrage correct et les trous de ces lanières ont tendance à s'agrandir au cours du temps ou même à se déchirer. Pour pallier ces inconvénients, des systèmes différents, c'est- à-dire n'utilisant pas le couple sangle/boucle, tels le dispo- sitif connu sous la marque "Velcro" ou des ensembles à coince- ment ont été proposés. - 2 - 2608693 Il a aussi été décrit, dans le brevet US 4.377.872 de DANIELL, des dispositifs de protection pour jambes d'athlètes, réalisés en plastique et qui se ferment sur eux-mèmes grâce à un système de fentes et de dents sur les bords. Ces systèmes ont tous pour inconvénient une résistance insuf- fisante aux contraintes engendrées par les sollicitations de certaines applications, sévères, qui font préférer les disposi- tifs plus résistants de sangles et boucles. Parmi ces dispositifs, il existe diverses variantes de boucles telles celles utilisées dans les ceintures de sécurité pour automobile, décrites notamment dans les brevets GB 2.167.485 de NSK-WARNER, US 4.610.056 de EMMERT ou AU 83.21528 de IIOXHAM ou encore les ensembles sangles/boucles comprenant des dispositifs assez complexes tels que ceux proposés dans les brevets CA 1,206.325 de JOHNSEN & JORGENSEN, FR 2.571.227 de ITW DE FRANCE, EP 195.076 de IWC ou ZA 85.01096 de BYRNE. Si ces dispositifs sont efficaces au point de vue du serrage, ils sont tous d'une réalisation compliquée, donc coûteuse. L'analyse de l'art antérieur montre, à l'évidence, que des dispositifs de fixation pour structures souples, destinés à s'adapter par mise en forme - le plus souvent tubulaire - autour d'un organe.à entourer présentant, à la fois, une grande sécurité d'attache, une facilité de mise en place et de retrait et une grande longévité, tout en étant d'une réalisation aisée, donc de faible coût, ne sont pas connus. L'objectif de l'invention est donc la mise au point d'un dispo- sitif de fixation, destiné en particulier à la mise en place et au serrage d'une structure souple autour d'un organe, qui soit économique et remplisse les fonctions requises pour l'applica- tion, sans présenter les inconvénients des solutions connues. Pour ce faire, le dispositif de fixation pour structure souple, objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins une sangle d'accrochage, située sur l'un des bords de la zone centrale de la structure souple, qui viendra s'inserrer dans la boucle de fermeture correspondante, rigide, située sur le bord opposé de la structure souple, de manière telle qu'elle laisse libre une languette de recouvrement qui 26O8693 -- 3 -- évite le contact des boucles de fermeture avec la surface de l'organe entouré et, sur la face externe et au voisinage du bord opposé à celui de la sangle d'accrochage, au moins un bos- sage destiné au montage mécanique d'une boucle de fermeture; Le dispositif de fixation, objet de l'invention, présente, en outre, une grande facilité -de réalisation et surtout de mise en place sur toute structure souple, en particulier réalisée à partir d'un matériau polymérique, les sangles d'accrochage et les bossages de montage des boucles de fermeture étant réalisa- bles au cours du moulage direct de la pièce ou par surmoulage ultérieur des matériaux polymériques constitutifs de ces élé- ments, - selon un procédé classique de l'industrie de transfor- mation des polymères - et ne nécessite qu'une opération de finition pour le montage des boucles de fermeture. Les particularités et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description des dessins, présentés à titre d'exem- ple non limitatif et dans lesquels: -la figure 1 illustre le développé des faces externe et interne d'un protecteur souple pour jambe de cheval; - la figure 2 est une vue partielle, par la face interne, d'une structure souple détaillant la disposition relative des éléments constitutifs du dispositif de mise en place et de serrage autour de l'organe à entourer; la figure 3 illustre une construction particulière d'une sangle d'accrochage; - la figure 4 représente le détail d'une réalisation parti- culière d'un bossage, qui est creux; - la figure 5 détaille une construction particulière d'une boucle de fermeture, qui est autoperçante; - la figure 6 décrit un mode de réalisation d'une boucle de fermeture; - la figure 7 présente une variante du système de fixation utilisant une sangle d'accrochage crantée et une boucle de fermeture sans ardillon. La figure 1 illustre un protecteur souple pour jambe de cheval, destiné à garantir contre les coups le métacarpe ou le méta- tarse en venant s'enrouler autour du canon, la fermeture se situant sur le jarret. -4- La zone supérieure (1) est destinée à protéger le genou. La zone médiane (2), qui protège le canon, comporte le dispo- sitif de fixation composé, sur l'un des bords de ladite zone médiane, des sangles d'accrochage (3), réalisées en matériau polymérique souple mais de module élevé, le plus souvent pré- percées de trous (4) destinés à recevoir les ardillons des boucles de fermeture (5) ultérieurement rapportées sur le bord opposé et dans lesquelles lesdites sangles d'accrochage vien- nent s'inserrer, permettant ainsi au protecteur souple de prendre la forme tubulaire nécessaire à la protection de la jambe du cheval. La vue la montre la face externe du protecteur souple et met en évidence les bossages (6) ou reliefs, également réalisés en un matériau polymérique souple mais de haut module, dans lesquels viendront se fixer, par serrage, les boucles de fermeture (5), dont une seule a été représentée. Préférentiellement, les matériaux polymériques utilisés pour la réalisation des sangles d'accrochage (3) et des bossages (6) - qui peuvent être identiques ou de natures différentes - auront une dureté DIDC au moins égale à 50 unités. La vue lb de la face interne du protecteur souple montre les fentes (7) correspondant à la partie débouchante des bossages (6) lorsqu'ils sont creux. La figure 2 est une vue partielle, de dessous, c'est-à-dire par la face interne, d'une structure souple, qui détaille la dispo- sition relative, dans la zone médiane (2), des éléments consti- tutifs du dispositif de fixation de la structure souple autour de l'organe à entourer. Le nombre des sangles d'accrochage (3), destinées au serrage de la structure souple, est au moins égal à un. S'il est supérieur à deux, lesdites sangles d'accrochage sont disposées à égale distance (d) sur l'un des bords de la zone médiane (2) pour assurer une bonne répartition du serrage et éviter tout glis- sement de la structure souple le long de l'organe entouré. Les sangles d'accrochage (3) forment avec le bord de la zone médiane (2), dont elles sont partie intégrante, un angle muni d'un arrondi (A1) de 900 . _- 5 _ 2608693 Sur le bord opposé de la zone médiane (2) et sur la face externe, sont disposés des bossages (6) - ici représentés creux -, en nombre égal à celui des sangles d'accrochage (3), dont la partie débouchante sur la face interne se présente sous la forme de fentes (7), lesdits bossages étant destinés au montage des boucles de fermeture (5), dont une seule a été représentée, sur le bossage central. Les bossages (6) sont placés à une distance du bord de la zone médiane (2) à peine supérieure à la demie-longueur de la boucle de fermeture (5), de manière à ménager le long dudit bord une languette de recouvrement (8), libre de tout élément, qui, lors de la mise en forme, généralement tubulaire, de la structure souple autour de i'organe à entourer, viendra se glisser sous la zone (9) constituant la base des sangles d'accrochage (3). Cette disposition est destinée à éviter, à la surface de l'organe entouré, tout contact avec les boucles de fermeture et à assurer une bonne étanchéité. La figure 3 illustre une construction particulière d'une sangle d'accrochage, destinée à la mise en forme, généralement tubu- laire, de la structure souple et au serrage autour de l'organe à entourer, ladite sangle d'accrochage étant réalisée dans une composition polymérique, souple mais de haut module, qui constitue tout ou partie de la structure souple. Afin d'éviter toute blessure mécanique, les sangles d'accro- chage ne sont jamais placées au contact de la surface de l'organe entouré. La sangle d'accrochage (3) est, avantageusement, rendue iné- lastique afin que le serrage autour de l'organe entouré garde une valeur constante. Elle doit, également, résister aux efforts de traction qui sont appliqués lors de la mise en place et du serrage de la structure souple. Il est avantageux de réaliser un pré-perçage, au cours de la fabrication, des trous (4) de la sangle d'accrochage (3), trous destinés à recevoir l'ardillon de la boucle de fermeture cor- respondante. Lesdits trous (4) ne doivent pas pouvoir s'élargir ou se déchirer sous l'effet des tractions et des sollicitations en cours d'utilisation. Pour répondre à ces trois impératifs d'inélasticité et de résistance mécanique de la sangle d'accrochage (3) et de non déformabilité des trous (4), tout en conservant l'avantage d'une simplicité de réalisation et de mise en place, un renfor- cement textile (10), du genre canevas, est placé dans la sangle d'accrochage (3). Du type à mailles ouvertes, il permet que se créent, à travers lesdites mailles, des liaisons polymériques garantissant ainsi la sangle d'accrochage (3) contre toute possibilité de délami- nage ou de décollage sans nécessiter d'adhérisation du renfor- cement textile (10), préalablement à sa mise en place dans la sangle d'accrochage. De même, gr&ce à ses mailles ouvertes, le renforcement textile (10) se prêtera aisemment au perçage des trous (4) au cours de l'opération de fabrication et évitera, en cours d'utilisation, toute propagation des déchirures à partir desdits trous (4) qui, sans ce renforcement textile, constitueraient, en eux- mêmes, des amorces de déchirures. Le renforcement textile (10) est généralement place, dans la sangle d'accrochage (3), au voisinage de la moitié de l'épais- seur de ladite sangle d'accrochage, pour des raisons de faci- lité de réalisation mais, sa seule fonction étant le ren- forcement de cette zone, sa position dans l'épaisseur de la sangle d'accrochage (3) est sans importance. Le renforcement textile (10) peut, avantageusement, comporter un talon (11) qui le prolonge dans la zone (9) constituant la base des sangles d'accrochage (3) et augmente ainsi son effica- cité de renforcement et d'inextensibilité. La figure 4 représente, en coupe, le détail d'une réalisation particulière d'un bossage destiné à la fixation d'une boucle de fermeture. Il s'est avéré intéressant, en effet, pour des rai- sons de facilité de montage des boucles de fermeture, de réali- ser des bossages creux, à parois latérales de faible épaisseur (12), facilement perçables par des boucles de fermeture, dont les extrémités des cavaliers sont pointues. Les bossages (6) sont disposés sur la face externe de la struc- ture souple, au voisinage du bord de la zone médiane (2) opposé à celui comportant les sangles d'accrochage, leur nombre étant égal à celui desdites sangles d'accrochage. -7- La vue 4a montre que la partie creuse (13) du bossage (6) présente une forme parallélépipédique à sommet arrondi. La vue 4b, qui est une coupe tranversale du bossage (6) met en évidence la largeur (f) de la partie creuse (13) dudit bossage (6) qui est de l'ordre de 0,10 à 0,20 fois le diamètre du bos- sage (6) et sa hauteur (h) qui est au moins égale à 1,1 fois l'épaisseur de la zone médiane (2), afin de permettre le perçage de la paroi latérale amincie (12) par la boucle de fermeture auto-perçante. La vue 4c, coupe longitudinale du bossage creux (6), montre la longueur (F) de la partie creuse (13) dudit bossage qui est comprise entre 0,80 et 0,95 fois la largeur à la base (G) dudit bossage. La figure 5 détaille une constitution particulière d'une bou- cle de fermeture, qui est auto-perçante pour se monter aisem- nment dans les bossages creux et assurer, ensuite, la mise en forme, généralement tubulaire, et le serrage de la structure souple, sur l'organe à entourer, par l'intermédiaire des sangles d'accrochage. La boucle de fermeture (5), rigide, en général métallique comporte un cadre (14), de forme générale rectangulaire, une barrette centrale (15) servant d'axe pour le montage de l'ardillon (16) et du cavalier (17). Afin de faciliter son montage dans les bossages creux, la boucle de fermeture (5) présente la particularité d'avoir les extrémités (18) du cavalier (17) pointues, de manière à pouvoir, sous l'effet de serrage exercé au montage par une simple pince, perforer les parois latérales amincies du bossage creux et à obliger le cavalier (17) à venir au contact du sommet arrondi de la partie creuse interne au bossage sur toute la longueur des bras (19) dudit cavalier (17), réalignés par déformation au montage, afin d'assurer une meilleure réparti- tion des contraintes. En cas de sollicitation importante ou de choc, la composition polymérique souple de haut module constituant le bossage se déformera, son module étant inférieur à celui du matériau constitutif de la boucle de fermeture (5), empêchant ainsi toute ouverture des bras (19) du cavalier (17) qui aurait entrainé la désolidarisation de la boucle de fermeture (5) et du bossage (6). La boucle de fermeture auto-percante, peut, en outre, comme illustré, comporter, au voisinage de son centre, deux picots de guidage (20) destinés à limiter le déplacement de l'ardillon (16), en le maintenant en position centrale, pour faciliter son insertion dans les trous de la sangle d'accrochage correspon- dante. La figure 6 décrit un mode de réalisation d'une boucle de fer- meture (5) qui permet d'améliorer la liaison entre le cavalier (17) et le cadre (14) et offre la possibilité d'une fabrica- tion, en série, à faible coût. Les vues 6a, 6b et 6c schématisent les opérations de pre- enroulage et de montage du cavalier (17) sur la barrette cen- trale (15) de la boucle de fermeture (5). La vue 6a représente la pré-forme (27) du cavalier et la flèche (S) illustre le sens dans lecuel doit se faire le pré-enroulage. La vue 6b représente la forme prise par le cavalier (17) après l'opération de pré-enroulage de la partie (28). La vue 6c montre le cavalier (17) inserré sur la barrette cen- trale (15) sur laquelle il est alors refermé de manière à lais- ser un jeu suffisant pour assurer la libre rotation dudit cava- lier (17) autour de l'axe constitué par la barrette centrale (15) du cadre (14) de la boucle de fermeture. La boucle de fermeture ainsi réalisée est en tous points conforme à celle illustrée sur la figure 5. La figure 7 illustre une variante du dispositif de fixation, 'dans laquelle les sangles d'accrochage planes, précédemment décrites, sont remplacées par des sangles d'accrochage crantées (21), venant prendre appui sur des surépaisseurs (22) disposées sur le bord opposé de la structure souple, surépaisseurs jouant le rôle des bossages du dispositif de fixation précédemment décrit et pouvant, comme lesdits bossages, comporter une cavité (non représentée) pour faciliter le montage des boucles de fermeture (23) qui, dans la variante utilisant les sangles d'accrochage crantées, ne comportent pas d'ardillon. Les extrémités (24) des boucles de fermeture sans ardillon (23) seront, avantageusement, pointues afin de rendre lesdites bou- cles de fermeture auto-perçantes pour faciliter leur intro- duction dans les parois amincies des surépaisseurs (22), creuses. La mise en forme, généralement tubulaire, et le serrage de la structure souple autour de l'organe à entourer se feront par traction sur les extrémités (25) des sangles d'accrochage cran- tées (21), les crans (26) empêchant, par blocage mécanique contre les boucles de fermeture sans ardillon (23), le desser- rage desdites sangles d'accrochage crantées (21), cependant desserrables à la main par passage des boucles de fermeture sans ardillon (23) par dessus les crans (26). Les sangles d'accrochage crantées (21) pourront être rendues inextensibles par un renforcement textile du méme type que celui utilise pour les sangles d'accrochage planes. Le dispositif de fixation pour structure souple, objet de l'invention, est réalisé par vulcanisation ou surmLoulage, dans -un moule, sous presse, selon un procédé couramment utilisé dans l'industrie de transformation des polymères. Dans un moule présentant la forme et les dimensions adéquates, sont disposés la structure souple ou ses composants ainsi que les renforcements textiles et les matériaux polymériques de réalisation des bossages ou des surèpaisseurs qui peuvent - si nécessaire - avoir reçu, au préalable, un traitement d'adhleri-- sation destiné à assurer leur liaison intime avec le (ou les) matériau(x) constituant la structure souple. La mise sous pression et le traitement thermique provoquent la mise en forme définitive du dispositif de fixation de la structure souple, tout en assurant la liaison intime des composants entre eux. De par la conception du moule et la disposition des composants, les compositions polymériques souples de haut module constituent, au moins, la (ou les) sangle(s) d'accrochage qui permet(tent) le serrage autour de la partie de l'organe à protéger et le (ou les) bossage(s) ou la (ou les) surépaisseur(s) sur le(s)quel(s) viendra (ou viendront), ultérieurement, au cours de l'opération de fini- tion, se monter la (ou les) boucle(s) de fermeture dans - 10 - laquelle (ou lesquelles) s'engage(nt) la (ou les) sangle(s) d'accrochage. Après démoulage de la structure souple, une opération de finition permet la mise en place de chacune des boucles de fermeture, avec ou sans ardillon, sur le bossage ou la suré- paisseur prévu à cet effet. L'opération de finition est grandement facilitée, dans la variante de l'invention qui comporte le type de bossage ou de surépaisseur creux et utilise le type de boucle de fermeture auto-perçante, puisqu'une simple pression sur les bras de ladite boucle de fermeture, à l'aide d'une pince, provoque la perforation des parois amincies du bossage ou de la surépais- seur et le serrage des bras de la boucle de fermeture. Le dispositif de fixation d'une structure souple autour d'un organe à entourer, objet de l'invention, offre, par rapport aux solutions antérieurement connues, les avantages suivants: - il est d'une réalisation très économique puisqu'il est produit en une seule opération de moulage ou de surmoulage, suivie d'une finition, qui peut être très simplifiée, consistant dans le montage de la boucle de fermeture; - il assure une bonne étanchéité grâce à la languette de recouvrement placée au niveau des sangles d'accrochage, sans provoquer de blessure mécanique puisque ladite languette de recouvrement évite tout contact de la boucle de fermeture, rigide, avec la surface de la partie de l'organe entouré; - il est facile à mettre en place sur l'organe à entourer et à retirer, - il ne peut glisser puisque la sangle d'accrochage peut être rendue inextensible et que les trous de passage de l'ardillon de la boucle de fermeture ne peuvent s'agrandir en cours d'utilisation. La présente invention s'applique à la fixation de structures souples aussi bien sur des organes rigides que souples, immo- biles qu'articulés ou mobiles. L'homme de l'art peut, bien entendu, apporter au dispositif de fixation pour structure souple et à ses variantes, décrits à titre d'exemples non limitatifs, diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. - 1l - REVENDICATIONS 1 ) Dispositif de fixation pour structure souple, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une sangle d'accrochage (3) située sur l'un des bords de la structure souple (2) et faisant partie intégrante de celle-ci et au moins un bossage (6), disposé sur la face externe de ladite structure souple, pour le montage d'au moins une boucle rigide de fermeture (5), lesdits sangle (s) et bossage(s) étant réalisés, par moulage ou surmoulage de la structure souple, à partir d'au moins une composition polymérique de dureté supérieure ou égale & 50 unités DIDC. 2 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des sangles d'accrochage (3) est rendue inélastique par l'insertion d'un matériau de renforcement textile (10). 3 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 2, caractérisé en ce que le renforcement textile (10) de chacune des sangles d'accrochage (3) se prolonge dans le corps du dispositif de protection par un talon (11) 4 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon l'une des revendications 1 & 3, caractérisé en ce que chacune des sangles d'accrochage est pré-percée, au cours du moulage, de trous (4) destinés à recevoir l'ardillon (16) de la boucle de fermeture (5). ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des bossages (6) disposé sur le bord de la face externe de la structure souple opposé à celui comportant chacune des sangles d'accrochage (3) est creux pour faciliter le montage de la boucle de fermeture correspondante (5). 6 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon l'une des revendications i ou 5, caractérisé en ce que chacun des bossages (6) est disposé à une distance du bord supérieure à la demielongueur de la boucle de fermeture (5) montée, afin de laisser libre une languette de recouvrement (8) destinée à éviter le contact de la surface de l'organe entouré avec chacune des boucles de fermeture (5). - 12 - - 12 - 2608693 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque boucle de ferme- ture (5) comporte un cavalier (17), pour son montage dans le bossage (6), dont les extrémités (18) des bras (19) sont pointues pour entrer, par auto-percage, dans les parois latérales amincies (12) dudit bossage (6). 8 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'accro- chage sont constitués d'au moins une sangle crantée (21), venant prendre appui sur au moins une surépaisseur corres- pondante (22) placée sur le bord de la structure souple opposé à celui de la sangle d'accrochage et d'au moins une boucle de fermeture (23) ne comportant pas d'ardillon. 9 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des sangles d'accrochage crantées (21) est rendue inextensible par l'insertion d'un renforcement textile. ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des surépais- seurs (22) disposées sur la face externe de la structure souple est creuse, pour faciliter le montage de la boucle de fermeture sans ardillon correspondante (23). 11 ) Dispositif de fixation pour structure souple selon la revendication 8, caractérisé en ce que les extrémités de la boucle de fermeture sans ardillon (23) sont pointues pour pénétrer par auto-perçage dans les parois amincies de chacune des surépaisseurs (22).