WO2011107676A1 - Harnais d'encordement à répartiteur d'efforts, et son procédé de fabrication - Google Patents

Harnais d'encordement à répartiteur d'efforts, et son procédé de fabrication Download PDF

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spacers
resistance
son
harness according
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Inventor
Loïc BLONDEAU
Paul Petzl
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Zedel
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B35/00—Safety belts or body harnesses; Similar equipment for limiting displacement of the human body, especially in case of sudden changes of motion
    • A62B35/0006—Harnesses; Accessories therefor
    • A62B35/0025—Details and accessories

Definitions

  • the invention relates to a roping harness comprising a flexible support strip for producing the belt and a pair of leg loops.
  • This type of harness is used for the safety of people climbing and for work at height.
  • a flat strap is used to ensure the mechanical strength. All warp son of the strap work under tension, and efforts are spread over the width of the strap at the expense of comfort for the user. To remedy this, the strap is mounted on a layer of foam having a certain thickness and a width greater than that of the strap. This results in a loss of compactness, and a relatively large weight.
  • a second type of known harness the mechanical strength is ensured by means of reinforcement bias sewn along the edges of a foam structure or net fabric constituting the support strip. Fixing the reinforcement bias is nevertheless complicated. Such a device is described in documents EP 1 326 682 and EP 1516646.
  • a third type of known harness makes use of a fabric reinforced with reinforcing fibers. The fabric is comfortable and compact, but not all warp threads are used because of the cutting of specific shapes. To obtain good mechanical tensile strength, it is then necessary to provide several thicknesses of fabric, at the expense of weight.
  • EP 1834543 discloses a sit harness having a textile strap comprising a nonwoven portion with only warp threads, but without weft yarn. The warp yarns in the nonwoven portion are deployed over a wider width than that occupied by the woven portion.
  • the object of the invention is to provide a roping harness that is comfortable, lightweight and compact, and has good mechanical strength.
  • the harness according to the invention is characterized in that the surface of the support strip is covered by a bundle of resistance wires cooperating with spacers for distributing the tensile forces exerted on the different spaced wires, and that said beam resistance wires form a plurality of elementary loops connected to return means arranged at opposite ends of the support strip by allowing relative sliding movement of the wires for balancing the traction forces.
  • the return means are formed by a pair of webbing rings traversed by the resistance wires.
  • the spacers extend perpendicular to the wires to distribute the forces on a predetermined bearing surface created by the son.
  • the spacers may be formed by strips arranged on the support strip, and each provided with holes whose spacing defines the spacing between the son. The holes of each strip have slots for insertion of the son.
  • the spacers may also be made by means of vertical seams, or with a strap sewn onto the support strip so as to define the passages for the threads.
  • the invention also relates to the method of manufacturing a roping harness, characterized by the successive steps:
  • This resistance wire harness can be used in belt or thigh circumference as soon as it is desired to distribute the efforts while keeping a maximum of lightness and compactness for the harness.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a harness with force distributor according to the invention
  • FIGS. 2A, 2B and 2C show different formation views of the elementary loops from a closed turn of resistant wire
  • FIG. 4 illustrates the mounting of the various resistance wires in spacers
  • FIG. 5 represents the assembly of the bundle of wires mounted on the support strip
  • Figure 6 is a sectional view along the line 6-6 of Figure 5;
  • FIG. 11 represents an alternative embodiment of FIG. 3. Detailed description of the invention
  • a 10-seat harness is composed of a belt 11 with an attachment buckle 12, and a pair of leg loops 13 connected to the dorsal portion of the belt 11 by two connecting straps 15.
  • the front of the belt 1 further comprises an upper bridge 14 located near the fastening loop 12, and connected to the lower bridge 16 of the thighs 13 by a ring 17.
  • the belt 11 comprises a support band 18 based on foam or other flexible material, the inner face 11A is intended to surround the size of the user.
  • This support band 18 has no function of mechanical strength, but contributes to the comfort of the user.
  • the mechanical strength of the belt 11 is conferred by a bundle of resistance wires 19 arranged on the outer face 11 B of the support strip 18 so as to evenly distribute the forces on the surface of the support strip 18, while decreasing the harness pressure on the user.
  • the resistance wires 19 are made from thermoplastic fibers. As an example, use DYNEEMA thread (trademark registered by Royal DSM) known for its good ratio toughness / weight.
  • the method of manufacturing the resistance wire bundle 19 is illustrated in FIGS. 2A-2C and 3-6:
  • resistance wire 19 is used to form a turn 20 of elongate shape and closed at the ends by a node 21.
  • the length of the turn 20 will depend on the number of wires constituting the beam thereafter.
  • FIG. 2B the turn 20 is subdivided into several closed elementary loops 22, in particular two or more depending on the desired mechanical strength.
  • FIG. 2C shows the bundle of wires 19 with two identical elementary loops 22, each loop having a length half that of the elongate coil 20.
  • FIG. 3 illustrates a bundle of wires 19 with three identical elementary loops 22, the length of each loop 22 being the third of the main turn 20.
  • the opposite ends of the three loops 22 pass through two webbing rings 23, 24 allowing the sliding of the wires 19 during tensioning.
  • the strap rings 23, 24 sewn may be replaced by any other sliding part, including a pulley, an aluminum buckle, steel or composite material.
  • the various resistance wires 19 of the three elementary loops 22 are shifted transversely from one another by means of spacers 25 extending perpendicularly to the wires 19.
  • the presence of these spacers 25 of wires makes it possible to distribute efforts to reduce harness pressure on the climber.
  • the assembly formed by the bundle of threads 19, the spacers 25 and the two strap rings 23, 24, is placed and fixed on the outer face of the support strip 18.
  • the various resistance wires 19 can slide in the strap rings 23, 24 so as to distribute the forces, each wire 19 being subjected to an elementary force F / n, n being the number of threads 19 of the bundle, ie six in the example of FIG. 5.
  • the tension between the threads 19 is balanced thanks to the strap rings 23, 24, which act as pulleys. .
  • a centering spacer 36 of the wires 19 may be provided in the middle portion of the support strip 18 depending on the degree of comfort desired.
  • FIG. 6 shows the sectional view along the line 6-6 of FIG. 5.
  • the various resistance wires 19 are distributed by the spacers 25 in longitudinal notches 26 of the support strip 18.
  • a sliding film 27 is then placed on the support strip by covering the son 19 resistance, while allowing their sliding during the tensioning.
  • the opposite face of the film 27 is not smooth, but is advantageously covered by a thermo-adhesive coating for fixing an outer fabric 28 of finish.
  • FIG. 7 illustrate different types of spacers 25 for positioning the resistance wires 19.
  • the spacer shown in FIG. 7 is that used for the harness of FIG. 1. It is formed by an elongated strip 29 of rectangular shape, and equipped with a plurality of holes 30 (six in the example of FIG. ) Stretched at regular intervals along the length to define the spacing between the threads 19.
  • the strip 29 may be of plastic fixed to the support strip 18, and further comprises a series of slots 31 for access to the different holes 30 to allow the insertion of the son 19.
  • a guide piece 34 of molded plastic material provided with several convergent grooves 35 through which the son 19 pass.
  • this type of resistance wire bundle 19 can be used to manufacture the belt 11 and the thigh turns 13. The forces are distributed and balanced over the entire surface created by the wires. of resistance 19, keeping a maximum of lightness and compactness.
  • two turns 20 are used to split the system of FIG. 3. Each bundle of wires 19 is connected to strap rings 23, 24. The two bundles of resistance wires 19 are independent of each other. one of the other.

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Abstract

Un harnais d'encordement est équipé d'un faisceau de fils (19) de résistance rapporté sur la surface d'une bande de support (18) en coopérant avec des écarteurs (25) pour répartir les forces de traction s'exerçant sur les différents fils (19) espacés. Le faisceau de fils (19) est conformé selon une pluralité de boucles élémentaires (22) reliées à des anneaux de sangle (23, 24) agencés aux extrémités opposées de la bande de support (18) en autorisant un mouvement relatif de coulissement des fils (19) pour l'équilibrage des forces de traction.

Description

Harnais d'encordement à répartiteur d'efforts, et son procédé de fabrication.
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne un harnais d'encordement comprenant une bande de support souple pour réaliser la ceinture et une paire de tours de cuisse. Ce type de harnais est utilisé pour la sécurité des personnes en escalade et pour les travaux en hauteur.
État de la technique
Dans un premier type de harnais connu, on utilise une sangle plate pour assurer la résistance mécanique. Tous les fils de chaîne de la sangle travaillent sous tension, et les efforts sont répartis sur la largeur de la sangle au détriment du confort pour l'utilisateur. Pour y remédier, la sangle est montée sur une couche de mousse ayant une certaine épaisseur et une largeur supérieure à celle de la sangle. Il en résulte une perte de la compacité, et un poids relativement important.
Dans un deuxième type de harnais connu, la résistance mécanique est assurée au moyen de biais de renforcement cousus le long des chants d'une structure en mousse ou du tissu filet constituant la bande de support. La fixation des biais de renforcement est néanmoins compliquée. Un tel dispositif est décrit dans les documents EP 1 326 682 et EP 1516646. Un troisième type de harnais connu fait usage d'un tissu armé de fibres de renforcement . Le tissu est confortable et compact, mais les fils de chaîne ne sont pas tous sollicités, à cause de la découpe de formes spécifiques. Pour obtenir la bonne tenue mécanique à la traction, il est alors nécessaire de prévoir plusieurs épaisseurs de tissu, au détriment du poids.
Le document EP 1834543 décrit un harnais cuissard ayant une sangle textile comprenant une partie non tissée dotée uniquement de fils de chaîne, mais sans fil de trame. Les fils de chaîne dans la partie non tissée sont déployés sur une largeur plus grande que celle occupée par la partie tissée.
Objet de l'invention
L'objet de l'invention consiste à réaliser un harnais d'encordement à la fois confortable, léger et compact, et ayant une bonne tenue mécanique
Le harnais selon l'invention est caractérisé en ce que la surface de la bande de support est recouverte par un faisceau de fils de résistance coopérant avec des écarteurs pour répartir les forces de traction s'exerçant sur les différents fils espacés, et que ledit faisceau de fils de résistance forme une pluralité de boucles élémentaires reliées à des moyens de renvoi agencés aux extrémités opposées de la bande de support en autorisant un mouvement relatif de coulissement des fils pour l'équilibrage des forces de traction.
Il en résulte une diminution de la pression exercée par le harnais sur le grimpeur en cas de chute, et une amélioration du confort.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de renvoi sont formés par une paire d'anneaux de sangle traversés par les fils de résistance. Les écarteurs s'étendent perpendiculairement aux fils pour répartir les efforts sur une surface d'appui prédéterminée créée par les fils. Les écarteurs peuvent être formés par des bandelettes agencées sur la bande de support, et munies chacune de trous dont l'espacement définit l'écartement entre les fils. Les trous de chaque bandelette comportent des fentes permettant l'insertion des fils.
Selon une variante, les écarteurs peuvent aussi être réalisés au moyen de coutures verticales, ou avec une sangle cousue sur la bande de support de manière à définir les passages pour les fils.
L'invention se rapporte également au procédé de fabrication d'un harnais d'encordement , caractérisé par les étapes successives :
former une spire fermée avec du fil de résistance,
subdiviser la spire en plusieurs boucles élémentaires fermées en faisant passer les différents fils dans des écarteurs,
relier les boucles élémentaires à des anneaux de sangle pour autoriser un mouvement relatif de coulissement des différents fils,
répartir les fils dans des encoches longitudinales de la bande de support, poser un film de glissement sur la bande support en recouvrant les différents fils de résistance,
et recouvrir la face opposée du film par un tissu extérieur de finition.
Ce faisceau de fils de résistance peut être utilisé en ceinture ou en tour de cuisse dès que l'on souhaite de répartir les efforts en gardant un maximum de légèreté et de compacité pour le harnais.
Description sommaire des dessins
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 perspective d'un harnais à répartiteur d'efforts selon l'invention ;
- les figures 2A, 2B et 2C représentent différentes vues de formation des boucles élémentaires à partir d'une spire fermée de fil résistant ;
- la figure 3 montre la liaison des boucles élémentaires à des anneaux de sangle ;
- la figure 4 illustre le montage des différents fils de résistance dans des écarteurs ;
- la figure 5 représente l'ensemble du faisceau de fils monté sur la bande de support ;
- la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 5 ;
- les figures 7 à 10 montrent différents modes de réalisation des écarteurs ;
- la figure 11 représente une variante de réalisation de la figure 3. Description détaillée de l'invention
Sur la figure 1 , un harnais 10 cuissard est composé d'une ceinture 11 avec une boucle d'attache 12, et d'une paire de tours de cuisse 13 reliées à la partie dorsale de la ceinture 11 par deux sangles de liaison 15. L'avant de la ceinture 1 comporte en plus un pontet supérieur 14 situé près de la boucle d'attache 12, et relié au pontet inférieur 16 des tours de cuisse 13 par un anneau 17.
La ceinture 11 comporte une bande de support 18 à base de mousse ou de tout autre matériau souple, dont la face interne 11A est destinée à entourer la taille de l'utilisateur. Cette bande de support 18 ne possède aucune fonction de résistance mécanique, mais participe au confort de l'utilisateur. La résistance mécanique de la ceinture 11 est conférée par un faisceau de fils de résistance 19 agencés sur la face externe 11 B de la bande de support 18 de manière à répartir uniformément les efforts sur la surface de la bande de support 18, tout en diminuant la pression du harnais sur l'utilisateur. Les fils de résistance 19 sont réalisés à partir de fibres thermoplastiques. A titre d'exemple, on utilisera du fil DYNEEMA (marque déposée par Royal DSM) connu pour son bon rapport ténacité/poids. Le procédé de fabrication du faisceau de fils de résistance 19 est illustré sur les figures 2A-2C et 3-6 :
Sur la figure 2A, on prend du fil de résistance 19 pour former une spire 20 de forme allongée et fermée aux extrémités par un nœud 21. La longueur de la spire 20 dépendra du nombre de fils constituant par la suite le faisceau.
Sur la figure 2B, on subdivise la spire 20 en plusieurs boucles 22 élémentaires fermées, notamment deux ou plus selon la tenue mécanique souhaitée. La figure 2C montre le faisceau de fils 19 avec deux boucles 22 élémentaires identiques, chaque boucle ayant une longueur moitié de celle de la spire 20 allongée.
La figure 3 illustre un faisceau de fils 19 avec trois boucles 22 élémentaires identiques, la longueur de chaque boucle 22 étant le tiers de la spire 20 principale. Les extrémités opposées des trois boucles 22 traversent deux anneaux de sangle 23, 24 permettant le coulissement des fils 19 lors de la mise en tension. Les anneaux de sangle 23, 24 cousus peuvent être remplacés par toute autre pièce de coulissement, notamment une poulie, une boucle en aluminium, acier ou en matière composite.
En référence à la figure 4, les différents fils de résistance 19 des trois boucles 22 élémentaires sont décalés transversalement les uns des autres au moyen d'écarteurs 25 s'étendant perpendiculairement aux fils 19. La présence de ces écarteurs 25 de fils permet de répartir les efforts pour diminuer la pression du harnais sur le grimpeur. Sur la figure 5, l'ensemble formé par le faisceau de fils 19, les écarteurs 25 et les deux anneaux de sangle 23, 24, est posé et fixé sur la face externe de la bande de support 18. Lors de la mise en tension de la ceinture (flèches F sur les anneaux de sangle 23, 24), les différents fils de résistance 19 peuvent coulisser dans les anneaux de sangle 23, 24 de manière à répartir les efforts, chaque fil 19 étant soumis à une force élémentaire F/n, n étant le nombre de fils 19 du faisceau, c'est à dire six dans l'exemple de la figure 5. La tension entre les fils 19 est équilibrée grâce aux anneaux de sangle 23, 24, lesquels jouent le rôle de poulies. Un écarteur de centrage 36 des fils 19 peut être prévu dans la partie médiane de la bande de support 18 en fonction du degré de confort souhaité.
La figure 6 montre la vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 5. Les différents fils 19 de résistance sont répartis par les écarteurs 25 dans des encoches 26 longitudinales de la bande de support 18. Un film 27 de glissement est ensuite posé sur la bande de support en recouvrant les fils 19 de résistance, tout en autorisant leur coulissement lors de la mise en tension. La face opposée du film 27 n'est pas lisse, mais est recouverte avantageusement par un revêtement thermo-collant pour fixer un tissu extérieur 28 de finition.
Les figures 7 à 10 illustrent différents types d'écarteurs 25 pour le positionnement des fils 19 de résistance. L'écarteur représenté à la figure 7 est celui utilisé pour le harnais de la figure 1. Il est formé par une bandelette 29 allongée de forme rectangulaire, et équipée d'une pluralité de trous 30 (six dans l'exemple de la figure 7) échelonnés à intervalles réguliers dans le sens de la longueur pour définir l'écartement entre les fils 19. La bandelette 29 peut être en matière plastique fixée à la bande de support 18, et comporte en plus une série de fentes 31 d'accès aux différents trous 30 pour permettre l'insertion des fils 19. Il est également possible de réaliser les écarteurs 25 au moyen de coutures verticales 32 (figure 8), ou avec une sangle cousue 33 (figure 9) sur la bande de support 18 de manière à définir les passages pour les fils 19. Sur la figure 10, il est prévu une pièce de guidage 34 en matière plastique moulée, munie de plusieurs gorges 35 convergentes traversées par les fils 19.
Selon le harnais 10 de la figure 1 , on voit que ce type de faisceau de fils de résistance 19 peut être utilisé pour fabriquer la ceinture 11 et les tours de cuisse 13. Les efforts sont répartis et équilibrés sur toute la surface créée par les fils de résistance 19, en conservant un maximum de légèreté et de compacité. Sur la variante de la figure 11 , on utilise deux spires 20 pour dédoubler le système de la figure 3. Chaque faisceau de fils 19 est relié à des anneaux de sangle 23, 24. Les deux faisceaux de fils de résistance 19 sont indépendants l'un de l'autre.

Claims

Revendications
1. Harnais d'encordement comprenant une ceinture (11) et une paire de tours de cuisse (13), réaliseés au moyen d'une bande de support (18) souple,
caractérisé en ce que la surface de la bande de support (18) est recouverte par un faisceau de fils (19) de résistance coopérant avec des écarteurs (25) pour répartir les forces de traction s'exerçant sur les différents fils (19) espacés, et que ledit faisceau de fils (19) de résistance forme une pluralité de boucles élémentaires (22) reliées à des moyens de renvoi agencés aux extrémités opposées de la bande de support (18) en autorisant un mouvement relatif de coulissement des fils (19) pour l'équilibrage des forces de traction.
2. Harnais d'encordement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de renvoi sont formés par une paire d'anneaux de sangle (23, 24) traversés par lesdits fils (19) de résistance.
3. Harnais d'encordement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de renvoi sont formés par une paire de poulies autour desquelles sont enroulés les fils (19) de résistance.
4. Harnais d'encordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les écarteurs (25) s'étendent perpendiculairement aux fils (19) pour répartir les efforts sur une surface d'appui prédéterminée créée par les fils (19).
5. Harnais d'encordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les écarteurs (25) sont formés par des bandelettes (29) agencées sur la bande de support (18), et munies chacune de trous (30) dont l'espacement définit l'écartement entre les fils (19).
6. Harnais d'encordement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les trous (30) de chaque bandelette (29) comportent des fentes (31) permettant l'insertion des fils (19).
7. Harnais d'encordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les écarteurs (25) sont réalisés au moyen de coutures verticales (32) ou de sangles cousues (33) sur la bande de support (18).
8. Procédé de fabrication d'un harnais d'encordement composé d'une ceinture et d'une paire de tours de cuisse, caractérisé par les étapes successives :
- former une spire (20) fermée avec du fil (19) de résistance,
- subdiviser la spire (20) en plusieurs boucles (22) élémentaires fermées en faisant passer les différents fils (19) dans des écarteurs (25),
- relier les boucles (22) élémentaires à des anneaux de sangle (23, 24) pour autoriser un mouvement relatif de coulissement des différents fils (19),
- répartir les fils (19) dans des encoches (26) longitudinales de la bande de support (18)
- poser un film (27) de glissement sur la bande support (18) en recouvrant les différents fils (19) de résistance,
- et recouvrir la face opposée du film (27) par un tissu extérieur (28) de finition.
9. Procédé de fabrication d'un harnais d'encordement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un revêtement thermo-collant est apposé sur la face opposée du film (27) pour fixer ledit tissu extérieur (28).
PCT/FR2011/000115 2010-03-04 2011-03-03 Harnais d'encordement à répartiteur d'efforts, et son procédé de fabrication WO2011107676A1 (fr)

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