Brevet FR2709970A1 — publié le 19950324

DISPOSITIF D'ASSURANCE À ABSORPTION D'ÉNERGIE POUR L'ALPINISME ET L'ESCALADE L'invention est relative à un dispositif d'assurance, notamment pour l'alpinisme et l'escalade, comprenant une attache à sangle souple susceptible d'être reliée par un premier mousqueton à un organe d'amarrage fixe, et par un deuxième mousqueton à une corde solidaire de l'utilisateur, ladite sangle de l'attache étant conformée en un dispositif absorbeur d'énergie destiné à encaisser une fraction de l'énergie de choc en fin de chute de l'utilisateur. Les attaches à sangles d'absorption d'énergie sont d'usage courant en alpinisme pour constituer un dispositif d'assurance agencé entre un point d'amarrage fixe, et la corde à laquelle est encordé l'utilisateur. En fonction de la hauteur de chute intervenant en cas de dévissage de l'alpiniste, le choc transmis au point d'amarrage est donc moins violent lorsque l'alpiniste est stoppé par la corde en fin de chute. Cette réduction des efforts et des contraintes mécaniques au niveau du point d'amarrage résulte de l'absorption d'une certaine quantité d'énergie dans l'attache. L'effet d'arrachement de l'organe d'amarrage peut ainsi être évité, et ceci est particulièrement recherché en terrain d'aventures, où la qualité de l'ancrage dépend des caractéristiques variables de la glace ou du rocher. L'organe d'amarrage sur ce type de terrain est constitué soit par une broche à glace, soit par un piton, soit par un coinceur. Les attaches à absorption d'énergie de l'art antrieur pressentent généralement un encombrement longitudinal très important, ce qui est incompatible pour une dégaine de sécurité. L'objet de l'invention consiste à réaliser une attache à sangle particulièrement compacte, et ayant un bon coefficient d'absorption d'énergie. Le dispositif d'assurance selon l'invention est caractérisé en ce: - que l'attache présente une structure en pieuvre ayant une pluralité de spires élémentaires de dérivation formées à la suite d'un pliage en méandre de la sangle à partir de sa zone médiane, chaque spire de dérivation ayant deux brins appliqués l'un sur l'autre par des moyens d'assemblage cassables, - qu'un dispositif de maintien coopère avec l'ensemble des spires pour les serrer selon un empilage compact dans le sens transversal lorsque le dispositif d'assurance se trouve dans l'état de veille, - et que l'ensemble est agencé pour provoquer le desserrage automatique du dispositif de maintien, suivi de la rupture des moyens d'assemblage des spires de dérivation lorsqu'une force de traction appliquée à l'attache dans le sens longitudinal par la corde dépasse un seuil prédéterminé. L'agencement en pieuvre des spires de l'attache, et le serrage des spires par le dispositif de maintien permet d'obtenir un encombrement réduit, notamment dans le sens de la longueur. Le coefficient d'absorption d'énergie dépend bien entendu du nombre de spires de dérivation. I1 est particulièrement avantageux de réaliser les moyens d'assemblage cassables par des coutures, lesquelles ont une résistance mécanique dépendant du choix du fil et des points utilisés. Le déchirement des coutures au delà dudit seuil entraîne l'écartement des deux brins de chaque spire de dérivation, et un allongement consécutif de la distance séparant les deux mousquetons. Le dispositif de maintien peut être constitué par un bracelet agencé autour des différentes spires de dérivation, et comprenant à ses extrémités des moyens de retenue libérables autorisant le déclenchement et la libération desdites spires en cas de choc. Selon un mode de réalisation de l'invention; l'attache est caractérisée en ce qu'une première spire principale se trouve approximativement au milieu de la longueur de la sangle en jouant le rôle de première boucle d'accrochage du premier mousqueton. et que les spires de dérivation sont réparties deux à deux à des niveaux différents entre la première spire principale et les extrémités de la sangle conformées selon une deuxième spire principale, laquelle joue le rôle de deuxième boucle d'accrochage du deuxième mousqueton. Il est bien entendu possible d'avoir le même seuil de rupture pour la totalité des coutures des spires de dérivation, ou de faire varier le seuil de rupture en fonction du niveau des spires le long de la dégaine. La rupture de la totalité des coutures provoque la détente de l'ensemble des spires de dérivation et l'allongement maximum de la distance entre les deux mousquetons, de telle manière que la sangle constitue un anneau fermé par les deux boucles d'accrochage. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation du dispositif d'assurance équipé de l'attache selon l'invention; - la figure 2 montre une vue à échelle agrandie de l'attache de la figure 1, L'attache étant représentée dans l'état inactif; - les figures 3 à 5 représentent les différentes phases de fonctionnement de l'attache, lorsque cette dernière est soumise à l'action d'une force de traction à la suite d'une chute de l'alpiniste. La figure 1 montre un dispositif d'assurance 10 pour l'escalade en terrain glaciaire, comprenant une attache 12 à sangle, laquelle est reliée par un premier mousqueton 14 à une plaquette 15 d'une broche à glace 16, et par un deuxième mousqueton 18 à une corde 20. La broche à glace 16 est du type tubulaire à vis, et constitue un point d'amarrage ou d'ancrage fixe lorsqu'elle est enfoncée dans la glace 22. L'attache 12 est réalisée au moyen d'une sangle plate à base de fibres synthétiques de grande résistance mécanique à la traction, notamment en polyamide. Le brin supérieur 20a de la corde 20 est fixé au baudrier de l'alpiniste, tandis que le brin inférieur 20b est contrôlé soit par le second de cordée dans le cas d'une assurance du premier par le second, soit par l'action d'un organe de sécurité autobloquant dans le cas d'une auto-assurance. En cas de retenue de l'alpiniste par la corde 20 suite à un dévissage, le choc est transmis à la broche à glace 16 par l'intermédiaire de l'attache 12 souple. Sur les figures 2 à 4, l'attache 12 présente une structure en pieuvre ayant une pluralité de spires élémentaires 22,24,26,28,30,32,34,36 suite à une action de pliage en méandre de la sangle à partir de la zone médiane. La spire 22 amont se trouve approximativement au milieu de la longueur de la sangle, et une couture 38 transversale est effectuée dans cette spire 22 pour réaliser la première boucle 40 d'accrochage du premier mousqueton 14. Les trois spires 24,26,28 sont échelonnées à intervalles réguliers le long de la dérivation de gauche de la sangle, tandis que les trois autres spires 30,32,34 latérales s'étendent le long de la dérivation de droite de la sangle. Les deux extrémités opposées de la sangle sont ensuite solidarisées entre elles par une couture 42 transversale pour former la spire 36 aval associée à la deuxième boucle 4 d'accrochage du deuxième mousqueton 18. Les deux brins de chacune des six spires latérales 24,26,28,30,32,34 de l'attache 12 sont assemblés par des moyens de liaison cassables. La brisure de ces moyens de liaison intervient lorsque les forces d'écartement entre les brins dépassent un seuil prédéterminé. Ces moyens de liaison sont avantageusement constitués par des coutures longitudinales 46 traversant les deux brins juxtaposés de chaque spire latérale (voir figure 4). La résistance de rupture des coutures longitudinales de chacune des six spires 24,26,28,30,32,34 est bien entendu nettement inférieure à celle des coutures transversales 38,42 au niveau des boucles d'accrochage 40,44. Dans la position inactive de la figure 2, les spires latérales 24,26,28,30,32,34 sont empilées dans le sens transversal de part et d'autre de la spire aval 36, tandis que la spire amont 22 fait saillie vers le haut en coiffant l'ensemble des spires. La longueur de la spire aval 36 est supérieure à celle des spires latérales juxtaposées, de manière à faciliter l'engagement du deuxième mousqueton dans la boucle d'accrochage 44. La disposition côte à côte des différentes spires réduit l'encombrement en longueur de l'attache 12. Un bracelet 48 de maintien entoure les différentes spires de l'attache 12 avec un certain serrage, et est équipé à cet effet de moyens de retenue libérables autorisant l'ouverture automatique du bracelet 48 en cas de choc. Lors de la progression sur une pente de glace, l'alpiniste installera l'attache 12 telle que représentée à la figure 1. L'assemblage de cette attache 12 à une broche à glace 16 est particulièrement recommandé en des endroits où l'ancrage dépend de la qualité et des caractéristiques de la glace, et également dans les pentes de glace très raides, par exemple les cascades de glace. La structure en pieuvre de l'attache 12 souple constitue un dispositif absorbeur d'énergie qui encaisse lors de sa détente une fraction des efforts engendrés lors d'une chute de l'alpiniste. Les figures 3 à 5 montrent les différentes phases de fonctionnement de l'attache 12 au cours d'une chute de l'alpiniste. Une chute provoque une force de traction F importante exercée par la corde 20 sur le deuxième mousqueton 18. Sur la figure 3, cette force F tire sur la spire aval 36, entraînant un début d'expansion des spires latérales 24,26,28;30,32,34 après l'ouverture automatique du bracelet 48. La spire amont 22 reste immobile du fait de sa fixation permanente à la plaquette 15 fixe d'amarrage de la broche à glace 16. La figure 4 montre l'état de l'attache 12 après une détente partielle des spires latérales 24,26,28;30,32,34 suite à la libération du bracelet 48. Les coutures longitudinales 46 résistent encore aux forces de déchirement qui tendent à écarter les deux brins juxtaposés de chaque spire. Les six spires latérales sont réparties deux à deux en sens opposés sur trois niveaux, en s'étendant perpendiculairement à l'âme centrale de la sangle réunissant la spire amont 22 à la spire aval 36. La spire 28 de gauche est ainsi alignée avec la spire 34 de droite dans un plan horizontal situé à un niveau inférieur. La spire 26 se trouve alignée d'une manière similaire avec la spire 32 dans un plan horizontal intermédiaire parallèle à celui du niveau inférieur. Et enfin, la spire 24 se trouve en alignement avec la spire 30 dans un plan horizontal disposé à un niveau supérieur. Cette détente partielle de l'attache 12 a engendré une augmentation de quelques centimètres de la longueur séparant les deux boucles d'accrochage 40,44. Le déchirement des coutures longitudinales 46 des spires latérales est fonction de la hauteur de chute, et du poids de l'alpiniste. Un premier de cordée subira ainsi une chute ayant une longueur égale à deux fois la longueur dont il a dépassé le point d'ancrage défini par la broche à glace. Pour réduire les efforts encaissés par l'amarrage de la broche 16, il est souhaitable de fixer la rupture des coutures longitudinales 46 à une valeur moyenne de 300 kg. Si la force de traction F dépasse ce seuil de rupture, les coutures longitudinales 46 se déchirent entraînant la détente totale des six spires 24,26,28;30,32,34, et l'allongement maximum de la sangle qui constitue un anneau fermé (figure 5). Le passage de l'attache 12 de l'état intermédiaire de la figure 4, vers l'état de déclenchement de la figure 5 a permis d'absorber une fraction de l'énergie due à la chute. Le choc encaissé par la broche 16 est donc moins violent lorsque l'alpiniste est stoppé par la corde en fin de chute. I1 est possible de faire varier le seuil de rupture des coutures 46 selon le niveau des spires, de manière à obtenir un déchirement progressif proportionnel à l'intensité de la force de traction F. Le seuil de rupture des spires 28 et 34 du niveau inférieur peut ainsi être réglé à 250 Kg, celui des spires 26 et 32 du niveau intermédiaire à 320 Kg, et enfin celui des spires 24,30 du niveau supérieur Zà 400 Kg. On peut alors obtenir un déclenchement sélectif des trois paires de spires 28,34;26,32;24,30 en fonction du module de la force F caractérisant la nature de la chute. Le seuil de rupture peut être facilement adapté à la valeur prédéterminée par Je choix du fil et des points utilisés pour confectionner les coutures 46 des spires latérales. Il est clair que le nombre de spires latérales peut être différent en fonction de la fraction d'énergie encaissée par l'attache 12. L'attache 12 selon l'invention peut bien entendu être raccordée à un piton, ou à un coinceur lorsque l'alpiniste se trouve en terrain mixte à glace et rocher. REVENDICATIONS i. Dispositif d'assurance, notamment pour l'alpinisme et l'escalade, comprenant une attache (12) à sangle souple susceptible d'être reliée par un premier mousqueton (14) à un organe d'amarrage fixe, et par un deuxième mousqueton (18) à une corde (20) solidaire de l'utilisateur, ladite sangle de l'attache (12) étant conformée en un dispositif absorbeur d'énergie destiné à encaisser une fraction de l'énergie de choc en fin de chute de l'utilisateur, caractérisé en ce: - que l'attache (12) présente une structure en pieuvre ayant une pluralité de spires élémentaires de dérivation (24,26,28,30,32,34) formées à la suite d'un pliage en méandre de la sangle à partir de sa zone médiane, chaque spire de dérivation ayant deux brins appliqués l'un sur l'autre par des moyens d'assemblage cassables, - qu'un dispositif de maintien coopère avec l'ensemble des spires de dérivation (24,26,28,30,32,34) pour les serrer selon un empilage compact dans le sens transversal lorsque le dispositif d'assurance (10) se trouve dans l'état de veille, - et que l'ensemble est agencé pour provoquer le desserrage automatique du dispositif de maintien, suivi de la rupture des moyens d'assemblage des spires de dérivation lorsqu'une force de traction appliquée à l'attache (12) dans le sens longitudinal par la corde (20) dépasse un seuil prédéterminé. 2. Dispositif d'assurance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage cassables sont formés par des coutures (46) ayant une résistance mécanique dépendant du choix du fil et des points utilisés, et que le déchirement des coutures (46) au delà dudit seuil entraîne l'écartement des deux brins de chaque spire de dérivation, et un allongement consécutif de la distance séparant les deux mousquetons (14,18). 3. Dispositif d'assurance selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de maintien comporte un bracelet (48) agencé autour des différentes spires de dérivation, et comprenant à ses extrémités des moyens de retenue libérables autorisant le déclenchement et la libération desdites spires en cas de choc. 4. Dispositif d'assurance selon la revendication 2Nou 3, caractérisé en ce qu'une première spire principale (22) se trouve approximativement au milieu de la longueur de la sangle en jouant le rôle de première boucle (40) d'accrochage du premier mousqueton (14), et que les spires de dérivation sont réparties deux à deux à des niveaux différents entre la première spire principale (22) et les extrémités de la sangle conformées selon une deuxième spire principale (36), laquelle joue le rôle de deuxième boucle (44) d'accrochage du deuxième mousqueton (18). 5. Dispositif d'assurance selon la revendication 4? caractérisé en ce que la longueur de la deuxième spire principale (36) est supérieure à celle de chacune des spires de dérivation 24,26,28,30,32,34, et que la deuxième spire principale 36 est intercalée entre les spires de dérivation lorsque le bracelet (48) se trouve en position de serrage. 6. Dispositif d'assurance selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le seuil de rupture des coutures (46) est constant indépendamment du niveau des paires de spires de dérivation (28,34;26,32;24,30). 7. Dispositif d'assurance selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le seuil de rupture des coutures (46) varie en fonction du niveau des paires de spires de dérivation (28,34;26,32;24,30), le seuil le plus faible étant affecté à celui de la paire de spires (28,34) située au plus près de la corde (20), et le seuil le plus fort étant prévu pour la paire de spires (24,30) située au plus près de l'organe d'amarrage fixe. 8. Dispositif d'amarrage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe d'amarrage fixe est formé soit par une broche à glace, soit par un piton, soit par un coinceur. 9. Dispositif d'assurance selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la rupture de la totalité des coutures (46) provoque la détente de l'ensemble des spires de dérivation (24,26,28,30,32,34) et l'allongement maximum de la distance entre les deux mousquetons (14,18), de telle manière que la sangle constitue un anneau fermé par les deux boucles d'accrochage (40,44). 10. Dispositif d'assurance selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la sangle souple de l'attache (12) est réalisée au moyen d'une texture à base de fibres synthétiques à haute résistance mécanique à la traction, notamment du polyamide.