Brevet FR3007994A1 — publié le 20150109

La présente invention concerne un harnais de sécurité et des bretelles de sécurité utilisées pour les travaux en hauteur, dont les parties constitutives assurant la portance, sont découpées à la forme du harnais, respectivement des bretelles, dans une sangle ou nappe tissée large, fine et légère, parallèlement aux fils de chaîne. La nappe est en un matériau polymère et la découpe s'effectue à chaud et s'accompagne d'une agglomération par fusion des fils coupés. Avantageusement la découpe s'effectue par laser. Il est ensuite possible de terminer le harnais en y faisant adhérer par laminage à haute température des habillages intérieurs et extérieurs. Dans cette description, le terme "bretelles" désigne un harnais de sécurité auquel sont fixées des sangles qui sont accrochées sur la partie dorsale de la ceinture, passent sur chacune des épaules du porteur et viennent s'accrocher sur la partie ventrale avant de la ceinture. Ces sangles jointes sur la partie dorsale à une trentaine de centimètres au-dessus de la ceinture en point de jonction, se séparent ensuite en deux pour passer au-dessus de chaque épaule vers le devant. A ce point de jonction, les sangles sont renforcées et maintenues ensemble par une pièce de jonction très résistante à la traction. Cette pièce de jonction fait partie des pièces porteuses décrites par la suite et fabriquées selon l'invention à partir d'une découpe à chaud dans une nappe. Le confort d'un harnais de sécurité est principalement donné par sa surface portante. A l'origine cette surface était obtenue par l'utilisation de sangles larges à la ceinture et aux cuisses. Pour améliorer le confort, les sangles ont été habillées de mousse dont l'ensemble est appelé padding. Les harnais ainsi confectionnés étaient confortables mais lourds, même la surface non porteuse (partie avant de la ceinture et des tours de cuisse) étant large. Jamais les fabricants n'ont osé réduire la largeur de ces larges sangles dans les zone non porteuse où il n'était pas nécessaire d'avoir une sangle aussi large sauf à replier la sangle sur elle même afin de la rendre plus étroite, mais sans la couper latéralement. Toute découpe latérale d'une sangle trop large pour enlever le surplus de largeur inutile, était considérée comme portée atteinte à la solidité de la sangle et donc à proscrire dans un harnais ou bretelles de sécurité. Pour affiner, donc alléger, ces parties non porteuses, on a réduit la largeur des sangles tout en conservant la largeur des « padding » sur les surfaces porteuses. On obtenait ainsi des harnais moins massifs, avec une surface porteuse apparente conservée. L'inconvénient de ce type de harnais provient du fait que, la sangle plus étroite engendrait, à travers le padding, des points de compression rendant le harnais moins confortable. Un nouveau montage est alors apparu il y a une dizaine d'années pour réduire le poids : les sangles du tour de ceinture et tour de cuisses ont été remplacées par des sangles très fines appelées biais formant le contour des paddings. Cette solution donne une meilleure répartition de la pression sur la surface porteuse, malgré cependant des pressions plus fortes sur le pourtour des paddings qui doivent néanmoins être épais pour être confortables. Plus récemment est sorti sur le marché, un nouvel assemblage où les sangle sont remplacées par des fils nylon, qui donnent la résistance et qui sont laminés entre 2 toiles très 40 fines. Ils sont répartis sur toute la largeur des toiles, larges sur les parties porteuses, étroites ailleurs. Il n'est plus besoin de biais, ni de mousse de confort . Cet assemblage présente les avantages de répartition parfaite des pressions rendant inutile le padding, de grande légèreté et de compacité, mais a le désavantage d'exiger une complexité de fabrication et donc d'un coût de production élevé. 45 La présente invention résout ces problèmes en proposant un harnais qui est réalisé à partir d'une large sangle ou nappe de faible épaisseur qui en plus d'assurer la résistance couvre au moins toute la surface des parties porteuses de la ceinture et/ou des cuisses. Selon l'invention, à partir de cette sangle large aux bords parallèle on peut grâce notamment à la découpe à chaud 50 - Découper selon la forme voulue du contour du harnais afin d'adapter celui-ci parfaitement à la morphologie humaine ; - Faire des zones étroites comme d'autres plus larges et ce, sur de courtes distances afin de coller au mieux avec l'anatomie voire l'ergonomie d'usage du harnais de sécurité ; - Passer rapidement d'une zone étroite à une zone large sans épaissir la sangle, ce qui n'était à ce 55 jour pas réalisable ; - perforer la sangle à certains endroits pour le montages d'accessoires ; - laisser des espaces entre les fils de la sangle tissée afin que cette dernière soit aérée. D'une façon surprenante, la découpe à chaud, avantageusement à l'aide de la technologie de découpe laser, ne disloque pas ni les fil de trame, ni les fils de chaîne de la nappe tissée. Cette 60 technique va à l'encontre des pratiques usuelles en la matière. En effet, les éléments de portance fabriqués jusqu'à présent sont constituées de sangles tissées utilisées dans leur entière intégralité qui ne subissent, au cours de leur fabrication aucune découpe, discontinuité, rupture ou déchirure latérales des fils de chaîne, dans leurs zones d'appui sur le corps du porteur. L'invention présente également l'avantage de permettre de coudre à n'importe quel 65 endroit sur la nappe, les sangles de sécurité pour les liaisons entre les différents éléments du harnais et leur réglage, alors que, selon la technique connue, il faut changer l'orientation des sangles internes de sécurité pour fixer tout autre élément de sécurité, ce qui rend quasi impossible de conserver le moindre confort au niveau des zones d'appui. Ainsi selon les besoins ergonomiques ou anatomiques, l'invention permet de fixer les 70 sangles selon l'orientation voulue et de fixer, sans aucunement modifier la structure, tout anneau ou élément de sécurité textile nécessaires aux besoins de la mise en sécurité ou d'ergonomie de l'utilisateur Ainsi la résistance est toujours donnée par la sangle, mais il n'y a aucun biais, aucune mousse, et pour autant, le harnais est léger, compact et repartit parfaitement la pression sur 75 toutes la surface porteuse mais surtout, il est adapté à toutes les contraintes anatomiques et ergonomiques d'usage d'un harnais de sécurité. L'invention concerne donc un harnais ou des bretelles de sécurité comportant des pièces porteuses découpées aux formes du harnais dans une nappe tissée, ces pièces porteuses comportant des zones larges aux points de portance en contact avec le corps du porteur pour 80 augmenter la surface de contact et apporter du confort. Ces pièces porteuses sont découpées parallèlement aux fils de chaîne de telle sorte que la tension exercée sur lesdites pièces porteuses ait la même direction que les fils de chaîne. La nappe 9 est un tissé en fil synthétique thermofusible de forte résistance à la traction, ayant une épaisseur comprise entre 0,3 et 3 mm . Plus précisément , la nappe est un tissé en fil de polyamide ayant une résistance minimum de 85 25kN pour une largeur de 85 mm et une épaisseur de 1,3 mm. La nappe tissée est découpée à chaud par usinage laser assurant la fusion des bords de découpe et le maintien des fils tressés et coupés solidaires fixés les uns aux autres empêchant l'effilochage. Les pièces porteuses sont un tour de taille 2 et deux tours de cuisse 3 dont la largeur est comprise entre 150 mm et 20 mm. Plus précisément, le tour de taille et les tours de cuisse ont une largeur maximale 90 sensiblement égale à 80 mm et une largeur minimale sensiblement égale à 30 mm. La nappe tissée 9 est en polyamide, a une épaisseur de 1,3 mm et assure une résistance de 25kN, pour une largeur de 85 mm ; les pièces porteuses 2, 3 découpées dans une telle nappe 9' assurent pour une largeur de 30 mm une résistance minimale de 7,5 kN . Si l'on souhaite faire des découpes si étroites que la valeur de résistance résiduelle passe sous la valeur requise 95 pour la sécurité d'un harnais il suffira de choisir une nappe plus épaisse pour l'obtenir. Les pièces porteuses découpées dans la nappe présentent des espace vides ajourés, permettant de laisser passer l'air, soit de faire passer un élément de réglage ou un accessoire. Ces pièces porteuses découpées dans la nappe sont rendues solidaires par l'intermédiaire de sangles de liaison fixées dans lesdites pièces car l'ensemble de la surface de portance est une 100 surface suffisamment solide pour atteindre les valeurs minimum requises pour un harnais de sécurité. Le harnais ou la bretelle de sécurité comporte des habillages extérieurs et intérieurs fixés sur les bandes découpées 15, 16 dans la nappe grâce à une polymérisation à une température de lamination pouvant excéder 80° si ces dernières ont été au préalable thermofixées . 105 L'invention est montrée dans les figures où : - Les figure la et lb montrent une version du harnais selon l'invention avec les différentes zones de soutien mises en forme tant sur la ceinture que sur les cuisses, mais aussi la fixation par couture de sécurités des sangles de liaison et de réglage ; - La figure 2 montre la nappe avec le tracé de découpe d'une zone d'appui d'une ceinture.On voit 110 nettement les différentes formes ergonomiques et anatomiques répondant aux besoins d'appui lombaire et de hanche . - La figure 3 montre la même nappe avec le tracé de la zone d 'appui d'un tour de cuisse.On voit nettement les différentes formes ergonomiques et anatomiques répondant aux besoins d'appui à l'intérieur, à l'extérieur et sous les cuisses. 115 - La figure 4 montre la zone d'appui d'une ceinture après découpe sur les extrémités de laquelle sont fixées par coutures, les sangles de sécurité pour liaison et réglage des différents éléments de la ceinture du harnais (boucle, pontet avant , etc...) - La figure 5 montre la zone d'appui d'un tour de cuisse après découpe sur les extrémités de laquelle sont fixées par coutures, les sangles de sécurité pour liaison et réglage des différents 120 éléments du tour de cuisse du harnais (boucle, pontet avant , etc...). Comme on le voit sur les figure 1 a et lb , un harnais de sécurité se compose essentiellement de pièces porteuses 2, 3, 5, 6 constituées d'une ceinture ou tour de taille 2, de deux tours de cuisse 3, de sangles de liaison avant et arrière 6 qui relient le tour de taille 2 et les tours de cuisse 3. 125 Le tour de taille 2 (figures 2 et 4) est une bande large 15 qui présentent des zones de soutien lombaire 7 et des zones de soutien des hanches 8 qui viennent en contact de portance avec le corps du porteur et qui sont larges pour répartir la pression sur le corps et ainsi apporter du confort. Selon l'invention, cette bande large est découpée à chaud dans une sangle ou nappe 9. La découpe se fait de préférence avec un laser qui fond la zone coupée et ainsi rend solidaires 130 les uns avec les autres les fils coupés du tissu de la nappe. Selon un premier mode de réalisation, la bande large 15 ne constitue qu'une partie du tour de taille 2. Les deux extrémités de la bande découpée 15 sont prolongées par des sangles de prolongement 5 du tour de taille fixées aux deux extrémités du tour de taille 2 de préférence par couture 10 et qui se terminent par des accessoires connus de fermeture et de réglage. 135 Selon un second mode de réalisation non représenté, le tour de taille est en entier découpé dans la nappe et présente dans une pièce unique découpée, une zone large venant en contact de portance avec le corps du porteur et est prolongée de chaque côté par deux zones de moindre largeur qui remplacent les sangles de prolongement du premier mode de réalisation et qui se terminent par les accessoires connus de réglage et fermeture. 140 De la même façon que le tour de taille (Figures 3 et 5), chacun des tours de cuisse 3 est constitué par une bande large 16 qui présente des zones d'appui sur le côté et sur l'intérieur 11 de la cuisse et des zones d'appui sous la cuisse 12 qui viennent en contact de portance avec la cuisse du porteur et qui sont larges pour répartir la pression sur la cuisse et ainsi apporter du confort. Selon l'invention, cette bande large est découpée à chaud dans une sangle ou nappe 9. 145 La découpe se fait de préférence avec un laser qui fond la zone coupée et ainsi rend solidaires les uns avec les autres, les fils coupés du tissu de la nappe et évite l'effilochage de ceux-ci. Selon une première variante, la bande large 16 ne constitue qu'une partie du tour de cuisse (Figure 5). Les deux extrémités de la bande découpée sont prolongées par des sangles de prolongement 5 du tour de cuisse 3, qui sont raboutées de préférence par couture 10, et qui se 150 referment en boucle sur l'avant. Selon une seconde variante non représentée, le tour de cuisse est en entier découpé dans la nappe et présente dans une pièce unique découpée, une zone large venant en contact de portance avec la cuisse. Cette zone large est prolongée de chaque côté par deux zones de moindre largeur qui remplacent les sangles de prolongement 5 de la première variante et dont les 155 extrémités s'aboutent l'une à l'autre pour fermer en boucle les tour de cuisse. La découpe s'effectue dans une direction parallèle aux fils de chaîne de façon à conserver intacts le plus grand nombre de fils de chaîne. En effet, ils assurent essentiellement la résistance à la traction et c'est sur ceux-ci que repose toute la charge de soutien. A titre d'exemple non limitatif, la nappe tissée dans laquelle sont découpées le tour de 160 taille et les tours de cuisse, est d'une épaisseur de 1,3 mm, pèse 84 g au mètre linéaire et résiste à une charge de traction de plus de 25kN . Le tissu est en un matériau composé à 95,5 % de Polyamide et 0,5% de Polyester. Le nombre de fils de chaîne est de 468+ 58 en polyamide. Le nombre de fils de trame 2 x 1280 décitex en polyamide pour 1 m de sangle. Le tour de taille dans sa plus grande largeur est d'environ 80mm et en extrémité au niveau de l'aboutement avec 165 la sangle de prolongement du tour de taille est de 30 mm. Le tour de cuisse a une largeur de 80 mm au niveau de la zone d'appui sous la cuisse et 30 mm en extrémité au niveau de l'aboutement avec la sangle de prolongement du tour de cuisse. A partir de ces données, il devient évident pour l'homme de métier par un calcul de proportionnalité d'adapter cette technique à des caractéristiques diverses de dimensions, de 170 formes et de résistance du harnais. Ainsi , dans le cas où la découpe à chaud avec fusion partielle des fils coupés se fait sensiblement parallèlement à la direction des fils de chaîne de la nappe, de façon surprenante, la résistance maximale à la traction de la bande coupée est sensiblement proportionnelle à la largeur des fils de chaîne restant pour une épaisseur donnée. Partant de cette base, l'homme de métier adaptera facilement cette technique à des sangles ou bretelles de 175 sécurité de dimensions, formes et résistances variées. Cette invention s'applique à tous les harnais de sécurité pour l'escalade , mais aussi plus généralement aux harnais et aux bretelles de sécurité utilisés pour les travaux en hauteur et permet par exemple de supprimer les paddings découpées en forme et cousues sur les sangles pour rendre l'ensemble plus confortable. REVENDICATIONS1) Harnais de sécurité comportant des pièces porteuses 2, 3, 5, 6 formées d'un tour de taille 2 et de tours de cuisse 3, caractérisé en ce que les pièces porteuses 2, 3, 5, 6 sont découpées aux formes du harnais 1 dans une nappe tissée 9 et en ce que ces pièces porteuses comportent des zones larges aux points de portance 7, 8 11, 12, 13 en contact avec le corps du porteur pour augmenter la surface de contact et apporter du confort. 2) Harnais selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces porteuses sont découpées parallèlement aux fils de chaîne de telle sorte que la tension exercée sur lesdites pièces porteuses ait la même direction que les fils de chaîne. 3) Harnais ^ selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la nappe 9 est un tissé en fil synthétique thermofusible de forte résistance à la traction, ayant une épaisseur comprise entre 0,3 et 3 mm. 4) Harnais , selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la nappe tissée 9 est découpée à chaud par usinage laser assurant la fusion des bords de découpe et le maintien des fils tressés et coupés solidaires fixés les uns aux autres empêchant l'effilochage. 5) Harnais 1 selon des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la largeur du tour de taille 2 est comprise 150 mm et 20 mm. 6) Harnais c selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la largeur des tours de cuisse 3 est comprise entre 150 mm et 20 mm. 7) Harnais ( selon l'une des revendications 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la nappe tissée 9 est en polyamide, a une épaisseur de 1,3 mm et assure une résistance de 25 kN, pour une largeur de 85 mm et en ce que les pièces porteuses découpées dans cette nappe 9, assurent pour une largeur de 30 mm une résistance minimale de 7,5 kN . Si l'on souhaite faire des découpes si étroites que la valeur de résistance résiduelle passe sous la valeur requise pour la sécurité d'un harnais il suffira de choisir une nappe plus épaisse pour l'obtenir. 8) Harnais c , selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces porteuses découpées 15, 16 dans la nappe 9 présentent des espace vides ajourés, permettant de laisser passer l'air, soit de faire passer un élément de réglage ou un accessoire. 9) Harnais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé35 en ce que les pièces porteuses découpée dans la nappe 9 sont rendues solidaires par l'intermédiaire de sangles de liaison 5 fixées dans lesdites pièces car l'ensemble de la surface de portance est une surface suffisamment solide pour atteindre les valeurs minimales requises pour un harnais de sécurité. 10) Harnais selon l'une des revendications précédentes, 40 caractérisé en ce qu'il comporte des habillages extérieurs et intérieurs fixés sur les bandes découpées 15, 16 dans la nappe 9 grâce à une polymérisation à une température de lamination pouvant excéder 80° si cette dernière a été au préalable thermofixée.