FR2501851A1 - PROTECTIVE HELMET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

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Abstract

LE CASQUE PROTECTEUR SELON L'INVENTION COMPREND DE MULTIPLES COUCHES CHEVAUCHANTES DE MATIERE DE RENFORCEMENT DISPOSEES AUTOUR D'UN CENTRE 16 ET MOULEES A LA CONFIGURATION D'UN CASQUE. CHACUNE DES COUCHES CONSISTE EN UN PIECE DE MATIERE DE RENFORCEMENT DE FORME GENERALEMENT TRIANGULAIRE. CES DIFFERENTES COUCHES DEFINISSENT UNE CONFIGURATION EN FLEUR FORMEE DE PETALES DE MATIERE DE RENFORCEMENT DIRIGES RADIALEMENT. L'INVENTION CONCERNE EGALEMENT LE PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL CASQUE.THE PROTECTIVE HELMET ACCORDING TO THE INVENTION INCLUDES MULTIPLE OVERLAPPING LAYERS OF REINFORCING MATERIAL ARRANGED AROUND A CENTER 16 AND MOLDED IN THE CONFIGURATION OF A HELMET. EACH LAYER CONSISTS OF A PART OF REINFORCING MATERIAL OF GENERALLY TRIANGULAR SHAPE. THESE DIFFERENT LAYERS DEFINE A FLOWER CONFIGURATION IN THE FORM OF RADIALLY DIRECTED REINFORCING MATERIAL PETALS. THE INVENTION ALSO CONCERNS THE PROCESS FOR MANUFACTURING SUCH A HELMET.

Description

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Casque protecteur et procédé pour sa fabrication.  Protective helmet and method for its manufacture

L'invention concerne des casques protecteurs et, plus particulièrement, des casques protecteurs formés de matières  The invention relates to protective helmets and, more particularly, to protective helmets made of

plastiques renforcées et des procédés pour leur fabrication.  reinforced plastics and processes for their manufacture.

Il est connu de fabriquer des casques protecteurs en matière plastique renforcée. De tels casques sont actuellement fabriqués et vendus par la Demanderesse et comprennent plusieurs couches d'étoffe de renforcement et une résine plastique liante. On comprend que, puisque l'étoffe de renforcement est coupée dans des nappes planes et qu'il faut lui donner la forme d'une surface généralement sphérique, les techniques classiques de fabrication, dans lesquelles on superpose et on coupe les différentes couches de manière à les adapter à un moule généralement sphérique,  It is known to manufacture protective helmets made of reinforced plastic. Such helmets are currently manufactured and sold by the Applicant and include several layers of reinforcing fabric and a binder plastic resin. It will be understood that since the reinforcing fabric is cut into flat sheets and must be given the shape of a generally spherical surface, the conventional manufacturing techniques in which the various layers are superposed and cut are to adapt them to a generally spherical mold,

comportent un gaspillage notable d'étoffe de renforcement.  have a significant waste of reinforcing fabric.

Les casques en matière plastique connus de ce type sont habituellement finis par une bande marginale périphérique de caoutchouc. Normalement, on colle cette bande marginale sur le casque, par ailleurs fini, ce qui  Known plastic helmets of this type are usually finished with a peripheral marginal band of rubber. Normally, we stick this marginal band on the helmet, otherwise finished, which

est une opération relativement coûteuse et longue.  is a relatively expensive and time consuming operation.

L'invention vise à fournir un casque protecteur qui surmonte les inconvénients des casques protecteurs classiques décrits plus haut et à fournir un procédé de  The aim of the invention is to provide a protective helmet that overcomes the disadvantages of the conventional protective helmets described above and to provide a method of

fabrication d'un tel casque.manufacture of such a helmet.

On propose donc, selon un mode d'exécution de l'invention, un casque protecteur comprenant de multiples couches partiellement chevauchantes de matière de renforcement disposées autour d'un centre et moulées à  According to one embodiment of the invention, therefore, a helmet comprising multiple overlapping layers of reinforcing material arranged around a center and molded to

la configuration d'un casque.the configuration of a helmet.

En outre, selon un mode d'exécution de l'invention, les multiples couches partiellement chevauchantes définissent une configuration en fleur formée de pétales de matière de renforcement dirigés radialement. Typiquement, la matière de renforcement comprend des fibres tissées imprégnées d'une résine plastique, chaque couche étant de - 2 - configuration généralement triangulaire. Le chevauchement est tel qu'à tout emplacement le long du casque sont prévus au moins trois pétales chevauchants. Plusieurs couches de pétales peuvent être incorporées à un même casque. En outre, selon un mode d'exécution de l'invention, on propose un procédé de fabrication d'un casque protecteur comprenant les étapes suivantes: prévoir de multiples pièces généralement triangulaires de matière de renforcement, disposer les pièces triangulaires à la façon d'une fleur, avec chevauchement partiel, de façon que la partie découverte de la pièce triangulaire définisse un pétale partant radialement d'un centre, donner à la disposition-en fleur la configuration d'un casque en appliquant de la chaleur et une pression dans un moule en forme de casque et rogner les bords extérieurs de la  In addition, according to one embodiment of the invention, the multiple, partially overlapping layers define a flower configuration formed of petals of radially directed reinforcing material. Typically, the reinforcing material comprises woven fibers impregnated with a plastic resin, each layer being of generally triangular configuration. The overlap is such that at any location along the helmet are provided at least three straddling petals. Several layers of petals can be incorporated into the same helmet. In addition, according to one embodiment of the invention, there is provided a method of manufacturing a protective helmet comprising the following steps: providing multiple generally triangular pieces of reinforcing material, arranging the triangular pieces in the manner of a flower, with partial overlap, so that the uncovered part of the triangular piece defines a petal starting radially from a center, giving the arrangement-in bloom the configuration of a helmet by applying heat and pressure in a helmet-shaped mold and trim the outer edges of the

disposition en fleur pour définir le bord du casque.  arrangement in flower to define the edge of the helmet.

En outre, selon un mode d'exécution de l'invention, d'autres étapes consistent à placer sur le bord du casque une matière de bordure formée de caoutchouc non vulcanisé et ensuite à vulcaniser la matière de bordure sur le bord  Further, according to one embodiment of the invention, other steps include placing on the edge of the helmet a curb material formed of unvulcanized rubber and then vulcanizing the edging material on the edge.

du casque dans un moule approprié.helmet in a suitable mold.

On comprendra plus complètement l'invention grâce  We will understand more completely the invention thanks

à la description détaillée ci-après, d'un mode de  detailed description below, of a method of

réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels s La figure 1 représente une pièce de matière de renforcement utilisée dans l'invention i La figure 2 représente une fleur formée de multiples pièces de matière de renforcement du type représenté par la figure 1 t La figure 3 représente la fleur façonnée à la forme d'un casque protecteur, et La figure 4 est une coupe d'un casque terminé -3-  Embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 shows a piece of reinforcing material used in the invention; Figure 2 shows a flower formed of multiple pieces of Reinforcing material of the type shown in Fig. 1 Fig. 3 shows the shaped flower in the form of a protective helmet, and Fig. 4 is a section of a finished helmet.

présentant une bordure moulée en place.  having a molded edge in place.

On décrira maintenant en détail le casque selon l'invention et son procédé de fabrication à propos des dessins. La figure 1 montre une pièce de matière de renforcement utilisée conformément à l'invention. Selon un mode d'exécution préférentiel de l'invention, la matière de renforcement est le 'Kevlaru (marque déposée) fabriqué par la Société Du Pont. La fibre de "Kevlarf est imprégnée d'une résine thermodurcissable telle qu'une résine phénolique. La matière de renforcement est reçue sous forme de bande et on en coupe les pièces représentées par la figure 1. Une caractéristique particulière de l'invention est que les pièces représentées par la figure 1 peuvent être coupées dans une bande  We will now describe in detail the helmet according to the invention and its manufacturing process about the drawings. Figure 1 shows a piece of reinforcement material used in accordance with the invention. According to a preferred embodiment of the invention, the reinforcing material is Kevlaru (registered trademark) manufactured by the Du Pont Company. The Kevlarf fiber is impregnated with a thermosetting resin such as a phenolic resin, the reinforcing material is received in the form of a strip and the pieces shown in FIG. the parts shown in Figure 1 can be cut in a strip

normale avec relativement peu de gaspillage.  normal with relatively little waste.

Selon un mode d'exécution préférentiel de l'invention, les pièces individuelles de matière de renforcement sont coupées en une configuration généralement triangulaire présentant un coin partiellement courbe indiqué par la référence 10, un coin à angle droit 12 et un troisième  According to a preferred embodiment of the invention, the individual pieces of reinforcing material are cut into a generally triangular configuration having a partially curved corner indicated by the reference 10, a right-angled corner 12 and a third

coin 14.corner 14.

Selon un mode d'exécution préférentiel de l'invention, (figure 2), de multiples pièces individuelles de la configuration représentée par la figure 1 sont disposées en cercle autour de leurs coins respectifs 14 pour former une "fleur" et on les soude dans une région centrale 16, par exemple au moyen d'une presse à souder à chaud, pour maintenir l'orientation relative des différentes pièces dans la fleur. On comprend que les pièces de matière sont disposées avec chevauchement partiel de sorte que la partie découverte de chaque pièce définit un "pétale" se dirigeant radialement vers l'extérieur en partant du centre de la fleur. Le degré de chevauchement et le nombre de couches de matière à tout emplacement donné de la surface de la fleur sont déterminés, pour une - 4 - configuration donnée de la pièce de matière, par le nombre de pièces incorporées à la fleur. Ainsi, on peut réaliser un nombre désiré d'épaisseurs dans un casque donné en choisissant convenablement le nombre de pièces incorporées à la fleur et donc leur degré de chevauchement.  According to a preferred embodiment of the invention, (FIG. 2), multiple individual pieces of the configuration represented by FIG. 1 are arranged in a circle around their respective corners 14 to form a "flower" and are welded into a central region 16, for example by means of a hot-press, to maintain the relative orientation of the different pieces in the flower. It is understood that the pieces of material are arranged with partial overlap so that the uncovered portion of each piece defines a "petal" running radially outwardly from the center of the flower. The degree of overlap and the number of layers of material at any given location on the surface of the flower are determined, for a given configuration of the piece of material, by the number of pieces incorporated into the flower. Thus, a desired number of thicknesses can be achieved in a given helmet by suitably selecting the number of pieces incorporated into the flower and thus their degree of overlap.

On peut aussi incorporer plusieurs fleurs à un seul casque.  We can also incorporate several flowers to a single helmet.

On comprendra que, si les dessins représentent une configuration particulière de pièce de matière et un nombre particulier de pièces de matière, l'invention n'est pas nécessairement limitée à une telle configuration ni à un tel nombre de pièces. Au lieu de cela, on-peut utiliser toute configuration et tout nombre de pièces appropriés. On peut former et souder la fleur manuellement ou encore au moyen de machines semi-automatiques ou entièrement automatiques qui peuvent comporter un gabarit pour déterminer la mise en place des différentes pièces de matière ainsi qu'un appareil à souder à chaud et  It will be understood that if the drawings represent a particular configuration of piece of material and a particular number of pieces of material, the invention is not necessarily limited to such a configuration or to such a number of parts. Instead, any configuration and any number of suitable parts can be used. The flower can be formed and welded manually or by means of semi-automatic or fully automatic machines which can include a template to determine the placement of the various pieces of material and a hot-soldering apparatus and

sous pression.under pressure.

Une fois que l'on a fabriqué la fleur, on peut l'insérer dans un moule femelle présentant la configuration générale d'un casque à fabriquer. La figure 3 montre la fleur de la figure 2 façonnée à la forme générale d'un casque présentant des parties d'oreille en saillie y il est entendu que l'on peut utiliser tout moule approprié en forme de casque. Une fois que l'on a inséré une ou plusieurs fleurs dans un tel moule, on insère un élément de moule mâle du côté opposé des fleurs et on applique une chaleur et une pression appropriées, dans des conditions prédéterminées, pour durcir la résine liante et former un casque de la forme désirée, dictée par le moule. Une fois que l'on a retiré du moule l'ébauche de casque, on rogne ses bords périphériques pour obtenir un bord d'épaisseur uniforme. Une caractéristique  Once the flower has been manufactured, it can be inserted into a female mold having the general configuration of a helmet to manufacture. Fig. 3 shows the flower of Fig. 2 shaped in the general shape of a helmet having projecting ear portions, it being understood that any suitable mold in the form of a helmet can be used. Once one or more flowers have been inserted into such a mold, a male mold member is inserted on the opposite side of the flowers and appropriate heat and pressure are applied, under predetermined conditions, to cure the binder resin and to form a helmet of the desired shape, dictated by the mold. Once the helmet blank has been removed from the mold, its peripheral edges are trimmed to an edge of uniform thickness. A characteristic

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particulière de l'invention est qu'à ce stade, on place du caoutchouc non vulcanisé ou une autre matière de caractéristiques similaires le long du bord périphérique de l'ébauche de casque que l'on place alors dans un moule. On applique alors une chaleur et une pression appropriées, dans des conditions prédéterminées, pour causer le durcissement du caoutchouc ou matière similaire et obtenir une bordure moulée en place, liée au reste  It is a particular feature of the invention that at this stage unvulcanized rubber or other material of similar characteristics is placed along the peripheral edge of the helmet blank which is then placed in a mold. Appropriate heat and pressure are then applied under predetermined conditions to cure the rubber or the like and provide a molded edge in place related to the rest.

du casque.helmet.

Un casque terminé est représenté en coupe sur la figure 4. Dans le mode d'exécution représenté, o l'on utilise trois fleurs du type de la figure 2, le casque est formé au total de 22 couches d'étoffe de renforcement et muni d'une bordure moulée en place, 20, comme indiqué  A finished helmet is shown in section in FIG. 4. In the illustrated embodiment, where three flowers of the type of FIG. 2 are used, the helmet is formed in total of 22 layers of reinforcement fabric and provided with a molded edge in place, 20, as shown

plus haut.upper.

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Claims (15)

REVENDICATIONS 1.- Casque protecteur caractérisé par le fait qu'il comprend de multiples couches partiellement chevauchantes de matière de renforcement disposées autour d'un centre 16 et moulées à la configuration d'un casque. 2.Casque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des couches constitue une pièce  1.- Protective helmet characterized in that it comprises multiple partially overlapping layers of reinforcing material arranged around a center 16 and molded to the configuration of a helmet. 2.Helmet according to claim 1, characterized in that each of the layers constitutes a piece de matière de renforcement de forme généralement triangulaire.  of generally triangular shape-reinforcing material. 3.- Casque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les multiples couches partiellement chevauchantes définissent une configuration en fleur formée de pétales de matière de renforcement dirigés radialement.  3. Helmet according to claim 1, characterized in that the multiple partially overlapping layers define a flower configuration formed of petals of radially directed reinforcing material. 4.- Casque selon l'une des revendications l à 3,  4. Helmet according to one of claims 1 to 3, caractérisé par le fait que les couches de matière de  characterized by the fact that the layers of renforcement sont réunies auprès de leur centre 16.  reinforcement are gathered at their center 16. 5.- Casque selon l'une des revendications l à 4,  5. Helmet according to one of claims 1 to 4, caractérisé par le fait que les couches chevauchantes sont partiellement décalées entre elles d'un angle  characterized in that the overlapping layers are partially offset from one another by an angle uniforme.uniform. 6.- Casque selon l'une des revendications 1 à 5,  6. Helmet according to one of claims 1 to 5, caractérisé par le fait qu'au moins trois couches de matière de renforcement se chevauchent, à un emplacement quelconque.  characterized in that at least three layers of reinforcing material overlap at any location. 7.- Casque selon l'une des revendications 1 à 6,  7. Helmet according to one of claims 1 to 6, caractérisé par le fait qu'il comprend aussi une bordure  characterized in that it also includes a border moulée en place, formée d'une matière thermodurcissable.  molded in place, formed of a thermosetting material. 8.- Casque selon l'une des revendications 1 à 7,  8. Helmet according to one of claims 1 to 7, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs  characterized by the fact that it includes several configurations en fleur selon la revendication 3.  flower arrangements according to claim 3. 9.- Casque selon l'une des revendications 1 à 8,  9. Helmet according to one of claims 1 to 8, caractérisé par le fait que la matière de renforcement  characterized by the fact that the reinforcing material contient de la résine thermodurcissable.  contains thermosetting resin. 1O.- Procédé de fabrication d'un casque protecteur, caractérisé par les étapes suivantes: prévoir de  1O.- A method of manufacturing a protective helmet, characterized by the following steps: providing 2 50 185 12 50 185 1 -7- multiples pièces de matière de renforcement, disposer celles-ci autour d'un centre 16 avec chevauchement partiel, souder les pièces ensemble auprès du centre 16 pour maintenir leur disposition relative, leur donner la configuration d'un casque dans un moule en forme de casque et rogner le bord périphérique des pièces soudées  -7- multiple pieces of reinforcing material, arrange them around a center 16 with partial overlap, weld the parts together near the center 16 to maintain their relative arrangement, give them the configuration of a helmet in a mold in helmet shape and trim the peripheral edge of welded parts pour définir le bord du casque.to define the edge of the helmet. 11.- Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'en outre on prévoit au bord périphérique une bordure 20 de matière thermodurcissable et que l'on provoque le durcissement de celle-ci pour former une  11. A process according to claim 10, characterized in that in addition there is provided at the peripheral edge a rim 20 of thermosetting material and that it causes the hardening thereof to form a bordure moulée en place.molded edge in place. 12.- Procédé selon l'une des revendications 10 et 11,  12. A process according to one of claims 10 and 11, caractérisé par le fait que l'étape de formage consiste à appliquer de la chaleur et une pression aux pièces soudées.  characterized in that the forming step comprises applying heat and pressure to the welded pieces. 13.- Procédé selon l'une des revendications 10 à 12,  13.- Method according to one of claims 10 to 12, caractérisé par le fait que les pièces de matière de renforcement comprennent des fibres tissées et une résine  characterized in that the reinforcing material pieces comprise woven fibers and a resin thermodurcissable.thermosetting. 14.- Procédé selon l'une des revendications 10 à 13,  14.- Method according to one of claims 10 to 13, caractérisé par le fait que les pièces de matière de  characterized by the fact that the pieces of material of renforcement ont une configuration généralement triangulaire.  reinforcement have a generally triangular configuration. 15.- Procédé selon l'une des revendications 10 à 14,  15.- Method according to one of claims 10 to 14, caractérisé par le fait que l'étape de disposition consiste à disposer les pièces avec la configuration d'une fleur présentant de multiples pétales dirigés radialement définis par les parties découvertes des pièces de matière  characterized in that the step of disposing consists in arranging the pieces with the configuration of a flower having multiple petals directed radially defined by the uncovered parts of the pieces of material de renforcement.reinforcement. 16.- Procédé selon l'une des revendications 11 à 15,  16.- Method according to one of claims 11 to 15, caractérisé par le fait que l'étape de durcissement consiste à placer le bord périphérique rogné et la matière  characterized in that the curing step comprises placing the trimmed peripheral edge and the material thermodurcissable 20 dans un moule de bordure.  thermosetting in a border mold. 17.- Casque protecteur fabriqué par le procédé selon  17.- Protective helmet manufactured by the method according to l'une des revendications 10 à 16.one of claims 10 to 16.
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