ITBO20130115A1 - Attenuatore d'urto stradale - Google Patents

Attenuatore d'urto stradale

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ITBO20130115A1
ITBO20130115A1 IT000115A ITBO20130115A ITBO20130115A1 IT BO20130115 A1 ITBO20130115 A1 IT BO20130115A1 IT 000115 A IT000115 A IT 000115A IT BO20130115 A ITBO20130115 A IT BO20130115A IT BO20130115 A1 ITBO20130115 A1 IT BO20130115A1
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Description

ATTENUATORE D’URTO STRADALE
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
La presente invenzione si inserisce nel settore tecnico relativo agli attenuatori d’urto stradali.
Gli attenuatori d’urto stradali sono previsti lungo le strade per schermare ostacoli fissi, quali cuspidi (per esempio individuate dai guardrail) o spalle di ponti, che possono pregiudicare seriamente l’incolumità degli occupanti di un veicolo in caso di impatto contro gli stessi.
Gli attenuatori d’urto stradali svolgono in particolare la funzione di attutire l’impatto di un veicolo: essi assorbono l’energia cinetica del veicolo deformandosi contestualmente.
Gli attenuatori d’urto stradali sono usualmente impiegati congiuntamente alle barriere di sicurezza stradali, vale a dire i guardrail. Ad esempio, un attenuatore d’urto stradale può essere previsto in corrispondenza di uno svincolo di un tratto autostradale, laddove il guardrail individua una cuspide.
Il documento US 6,179,516 divulga un attenuatore d’urto stradale, comprendente: un binario di guida fissato al suolo stradale; una pluralità di supporti scorrevoli verticali che si impegnano scorrevolmente lungo il binario di guida; una pluralità di elementi tubolari collassabili che sono disposti orizzontalmente l’uno di seguito all’altro, che sono sostenuti dalla pluralità di supporti scorrevoli e che hanno ciascuno un asse di sviluppo rettilineo; ed una pluralità di barre di supporto e guida orizzontali.
I supporti scorrevoli sono interposti con regolarità fra gli elementi tubolari collassabili e sostengono anche le barre di supporto e guida; in particolare, i supporti scorrevoli si impegnano scorrevolmente anche con le barre di supporto e guida.
Le barre di supporto e guida sono parallele fra loro e sono parallele agli elementi tubolari collassabili; inoltre, le barre di supporto e guida contattano la superficie laterale degli elementi tubolari collassabili per sostenerli. In aggiunta, le barre di supporto e guida sono costituite da più elementi cilindrici di differente diametro e scorrevoli gli uni dentro gli altri in caso di urto assiale.
Le barre di supporto e guida sono distribuite attorno alla superficie laterale di ciascun elemento tubolare collassabile per guidarlo assialmente in caso di collasso dello stesso elemento tubolare collassabile a seguito dell’impatto di un veicolo contro l’attenuatore d’urto stradale.
In caso di urto assiale i supporti scorrevoli scorrono lungo il binario di guida e lungo le barre di supporto e guida e gli elementi tubolari collassabili collassano su se stessi, vale a dire collassano in senso assiale grazie alla funzione di guida esercitata dalle barre di supporto e guida; l’energia cinetica del veicolo si trasforma in energia di deformazione degli elementi tubolari collassabili e l’assorbimento di energia dell’attenuatore d’urto stradale à ̈ ottimale. Se l’urto à ̈ laterale, e quindi agisce sull’attenuatore d’urto stradale non soltanto una forza assiale ma anche una forza trasversale, può accadere che i supporti scorrevoli non riescano a scorrere lungo le barre di supporto e guida e che gli elementi cilindrici delle barre di supporto e guida non riescano a scorrere gli uni dentro gli altri; come conseguenza, l’attenuatore d’urto stradale si deforma in maniera incontrollata e con insufficiente assorbimento di energia, con grave pregiudizio per l’incolumità degli occupanti del veicolo.
Un altro inconveniente di questo attenuatore d’urto stradale à ̈ il costo: infatti esso comprende un elevato numero di componenti, da un lato, e richiede un considerevole tempo per il suo assemblaggio, dall’altro lato.
Lo scopo della presente invenzione consiste nel risolvere i sopra citati inconvenienti.
Il suddetto scopo à ̈ stato ottenuto mediante un attenuatore d’urto stradale in accordo con la rivendicazione 1.
Nell’attenuatore d’urto stradale di arte nota descritto in premessa, gli elementi tubolari collassabili sono disposti nell’alloggiamento formato dalle barre di supporto e guida e dai supporti scorrevoli; le barre di supporto e guida guidano la deformazione degli elementi tubolari collassabili affinché questi ultimi collassino su se stessi in direzione assiale; pertanto, gli elementi tubolari collassabili sono sottoposti ad una deformazione plastica a compressione (“folding†) che permette di assorbire una elevata quantità di energia di deformazione, in quanto risulta massimizzata la quantità di materiale che partecipa al processo di deformazione plastica.
Vantaggiosamente, l’invenzione in oggetto non comprende le barre di supporto e guida: ciascun elemento tubolare collassabile ha una lunghezza ed una sezione trasversale che sono relazionati fra loro per determinare il collasso dell’elemento tubolare collassabile lungo il relativo asse di sviluppo quando l’elemento tubolare collassabile à ̈ sottoposto ad una forza assiale almeno pari ad un valore di forza critica. E’ infatti noto che un elemento tubolare collassabile può essere progettato per avere una sezione trasversale ed una lunghezza tali che una forza assiale determini una deformazione plastica a compressione (“folding†), senza la necessità di impiegare alcun mezzo di guida alla deformazione. Gli elementi tubolari collassabili in accordo con l’invenzione sono progettati secondo questo principio: pertanto, l’invenzione in oggetto à ̈ costituita da una minore quantità di componenti dell’attenuatore d’urto stradale di arte nota e perciò, oltre a minori costi di produzione, l’assemblaggio à ̈ più rapido. Inoltre la mancanza delle barre di supporto e guida consente di avere una soddisfacente reazione dell’attenuatore d’urto stradale anche per urti laterali.
Forme di realizzazione specifiche dell’invenzione saranno descritte nel seguito della presente trattazione, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:
- le figure 1 e 2 illustrano altrettante viste prospettiche di una prima forma di realizzazione dell’attenuatore d’urto stradale oggetto della presente invenzione, in cui sono state impiegate differenti coperture laterali;
- la figura 3 illustra una vista prospettica di una parte dell’attenuatore d’urto stradale di figure 1 e 2;
- le figure 4 e 5 illustrano altrettante viste prospettiche di una seconda forma di realizzazione dell’attenuatore d’urto stradale oggetto della presente invenzione, in cui sono state impiegate differenti coperture laterali;
- la figura 6 illustra una vista prospettica di una parte dell’attenuatore d’urto stradale di figure 4 e 5.
Con riferimento alle allegate tavole di disegno, si à ̈ indicato genericamente con (1) un attenuatore d’urto stradale oggetto della presente invenzione.
L’attenuatore d’urto stradale (1) comprende: un binario di guida (2) fissato al suolo stradale (non illustrato); una pluralità di supporti scorrevoli (3) che si impegnano scorrevolmente lungo il binario di guida (2); una pluralità di elementi tubolari collassabili (4) che sono disposti orizzontalmente l’uno di seguito all’altro, che sono sostenuti dalla pluralità di supporti scorrevoli (3) e che hanno ciascuno un asse di sviluppo rettilineo. La pluralità di elementi tubolari collassabili (4) sono fissati alla pluralità di supporti scorrevoli (3). Ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) ha una lunghezza ed una sezione trasversale che sono relazionati fra loro per determinare il collasso dell’elemento tubolare collassabile (4) lungo il relativo asse di sviluppo quando l’elemento tubolare collassabile (4) à ̈ sottoposto ad una forza assiale almeno pari ad un valore di forza critica.
Vantaggiosamente, l’invenzione in oggetto non comprende le barre di supporto e guida: ciascun elemento tubolare collassabile (4) ha una lunghezza ed una sezione trasversale che sono relazionati fra loro per determinare il collasso dell’elemento tubolare collassabile (4) lungo il relativo asse di sviluppo quando l’elemento tubolare collassabile (4) à ̈ sottoposto ad una forza assiale almeno pari ad un valore di forza critica. E’ infatti noto che un elemento tubolare collassabile (4) può essere progettato per avere una sezione trasversale ed una lunghezza tali che una forza assiale determini una deformazione plastica a compressione (“folding†), senza la necessità di impiegare alcun mezzo di guida alla deformazione da accoppiare all’elemento tubolare collassabile (4). Gli elementi tubolari collassabili (4) in accordo con l’invenzione sono progettati secondo questo principio: pertanto, essi hanno una minore quantità di componenti dell’attenuatore d’urto stradale di arte nota e perciò, oltre a minori costi di produzione, il loro assemblaggio à ̈ più rapido. Inoltre la mancanza delle barre di supporto e guida consente di avere una soddisfacente reazione dell’attenuatore d’urto stradale (1) anche per urti laterali, che danno luogo cioà ̈ non solo ad una forza assiale ma anche ad una forza trasversale.
Pertanto, in caso di urto la pluralità di supporti scorrevoli (3) scorre lungo il binario di guida (2) e nel contempo la pluralità di elementi tubolari collassabili (4) subisce una deformazione plastica a compressione (“folding†) che ne determina il collasso; ciò determina una ottimale trasformazione di energia cinetica del veicolo in energia di deformazione della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
Preferibilmente, la pluralità di elementi tubolari collassabili (4) sono in lamiera. Preferibilmente, ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) comprende una prima porzione (5) ed una seconda porzione (6) che sono contrapposte e fissate fra di loro.
Preferibilmente, ciascuna porzione dell’elemento tubolare collassabile (4) comprende a sua volta un semiguscio (7) e due alette (8) di fissaggio disposte rispettivamente alle estremità opposte del semiguscio (7) stesso; il semiguscio (7) e le alette (8) di fissaggio comprendono a loro volta una pluralità di pareti che sono fra loro adiacenti e che si intersecano individuando corrispondenti spigoli.
Almeno una porzione (5, 6) dell’elemento tubolare collassabile (4) può comprendere almeno una nervatura (9) che si sviluppa lungo un percorso perpendicolare rispetto all’asse di sviluppo dell’elemento tubolare collassabile (4), la quale nervatura (9) à ̈ conformata per guidare la deformazione plastica dell’elemento tubolare collassabile (4) e per regolare la quantità di energia necessaria per produrre un certo grado di deformazione dell’elemento tubolare collassabile (4) a seguito di un urto.
Preferibilmente, la prima porzione (5) e la seconda porzione (6) di ciascun elemento tubolare collassabile (4) sono conformate in modo che, quando fissate fra loro, definiscano una cella esagonale.
Segue la descrizione di una prima forma di realizzazione dell’attenuatore d’urto stradale (1) in oggetto, si vedano figg.1-3.
Ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) à ̈ provvisto: di una prima estremità (10) fissata ad un primo supporto scorrevole (11) della pluralità di supporti scorrevoli (3); e di una seconda estremità (12) fissata ad un secondo supporto scorrevole (13) della pluralità di supporti scorrevoli (3).
Preferibilmente, ciascun supporto scorrevole (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3) comprende una piastra di fissaggio (14) ed un carrello (15) che à ̈ collegato alla piastra di fissaggio (14) e che si impegna con il binario di guida (2). Preferibilmente, i supporti scorrevoli (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3) sono configurati in modo che le relative piastre di fissaggio (14) risultino perpendicolari rispetto agli elementi tubolari collassabili (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
La prima estremità (10) e la seconda estremità (12) di ciascun elemento tubolare collassabile (4) può essere fissata mediante saldatura rispettivamente alla piastra di fissaggio (14) del primo supporto scorrevole (11) ed alla piastra di fissaggio (14) del secondo supporto scorrevole (13).
L’attenuatore d’urto stradale (1) illustrato nelle figure 1-3 comprende una pluralità di unità ripetitive (16) collegate in serie fra loro; ogni unità ripetitiva (16) comprende: un supporto scorrevole (3) ed un elemento tubolare collassabile (4) avente una prima estremità (10) fissata al citato supporto scorrevole (3). La seconda estremità (12) dell’elemento tubolare collassabile (4) di una unità ripetitiva (16) à ̈ fissata al supporto scorrevole (3) dell’unità ripetitiva (16) adiacente. L’attenuatore d’urto stradale (1) in accordo con la prima forma di realizzazione può comprendere una pluralità di coperture (17) per coprire la pluralità di elementi tubolari collassabili (4), ciascuna copertura (17) della pluralità di coperture (17) essendo fissata ad un terzo supporto scorrevole (18) della pluralità di supporti scorrevoli (3) e ad un quarto supporto scorrevole (19) della pluralità di supporti scorrevoli (3), il quale quarto supporto scorrevole (19) à ̈ consecutivo al terzo supporto scorrevole (18) e separato dal terzo supporto scorrevole (18) da un elemento tubolare collassabile (4). Per esempio, il terzo supporto scorrevole (18) può identificarsi nel primo supporto scorrevole (11) ed il quarto supporto scorrevole (19) può identificarsi nel secondo supporto scorrevole (13), o viceversa. Nell’esempio illustrato nelle figure 1, 2 le coperture (17) sono orientate verticalmente ed applicate ai due lati della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
In fig.1 le coperture (17) sono lamine ondulate, mentre in fig.2 le coperture (17) sono delle lamine piatte.
Segue la descrizione di una seconda forma di realizzazione, si vedano le figure 4-6.
Caratteristiche simili od equivalenti alle caratteristiche citate per la prima forma di realizzazione saranno indicate con i medesimi numeri di riferimento.
L’attenuatore d’urto stradale (1) comprende una pluralità di lamine di collegamento (20). Ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) à ̈ provvisto: di una prima estremità (10) fissata ad un primo supporto scorrevole (11) della pluralità di supporti scorrevoli (3) oppure ad una prima lamina di collegamento (21) della pluralità di lamine di collegamento (20); di una seconda estremità (12) fissata ad un secondo supporto scorrevole (13) della pluralità di supporti scorrevoli (3) oppure ad una seconda lamina di collegamento (22) della pluralità di lamine di collegamento (20).
Preferibilmente, le lamine di collegamento (20) della pluralità di lamine di collegamento (20) sono disposte perpendicolarmente rispetto agli elementi tubolari collassabili (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
Una importante differenza fra la seconda forma di realizzazione (figure 4-6) e la prima forma di realizzazione (figure 1-3) à ̈ che nella seconda forma di realizzazione si impiegano delle lamine di collegamento (20) in sostituzione di un certo numero corrispondente di supporti scorrevoli (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3). I supporti scorrevoli (3) sono ovviamente ancora necessari per sostenere la pluralità di elementi tubolari collassabili (4), ma à ̈ possibile impiegarli in numero ridotto; vantaggiosamente, la pluralità di lamine di collegamento (20) à ̈ meno ingombranti e meno costosa dei supporti scorrevoli (3) in quanto devono soltanto separare due elementi tubolari collassabili (4) consecutivi.
L’attenuatore d’urto stradale (1) illustrato nelle figure 4-6 comprende una pluralità di unità ripetitive (16) collegate in serie fra loro; ogni unità ripetitiva (16) comprende: un primo elemento tubolare collassabile (23) avente una prima estremità (10) fissata ad un supporto scorrevole (3) ed una seconda estremità (12) fissata ad una lamina di collegamento (20); ed un secondo elemento tubolare collassabile (24) avente una prima estremità (10) fissata alla citata lamina di collegamento (20). La seconda estremità (12) del secondo elemento tubolare collassabile (24) di una unità ripetitiva (16) à ̈ fissata al supporto scorrevole (3) dell’unità ripetitiva (16) adiacente.
L’impiego di una lamina di collegamento (20) in ciascuna unità ripetitiva (16) consente vantaggiosamente di risparmiare materiale rispetto all’impiego alternativo di un supporto scorrevole (3).
L’attenuatore d’urto stradale (1) in accordo con la seconda forma di realizzazione può comprendere una pluralità di coperture (17) per coprire la pluralità di elementi tubolari collassabili (4), ciascuna copertura (17) della pluralità di coperture (17) essendo fissata ad un terzo supporto scorrevole (18) della pluralità di supporti scorrevoli (3) e ad un quarto supporto scorrevole (19) della pluralità di supporti scorrevoli (3), il quale quarto supporto scorrevole (19) à ̈ consecutivo al terzo supporto scorrevole (18) e separato dal terzo supporto scorrevole (18) da almeno un elemento tubolare collassabile (4). Nell’esempio illustrato nelle figure 4-6 il terzo supporto scorrevole (18) appartiene ad una unità ripetitiva (16) mentre il quarto supporto scorrevole (19) appartiene ad una unità ripetitiva (16) adiacente; questo significa che ciascuna copertura (17) ha una estensione almeno pari all’estensione di due elementi tubolari collassabili (4).
Confrontando ancora una volta la prima forma di realizzazione (figure 1-3) con la seconda forma di realizzazione (figure 4-6), appare evidente come nella seconda forma di realizzazione le coperture (17) possono avere maggiore estensione ed essere in numero ridotto, il che semplifica vantaggiosamente le operazioni di assemblaggio dell’attenuatore d’urto stradale (1), riducendone i tempi.
Resta inteso ovviamente che ciascuna unità ripetitiva (16) può comprendere un numero maggiore di elementi tubolari collassabili (4).
Preferibilmente, ciascun supporto scorrevole (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3) comprende una piastra di fissaggio (14) ed un carrello (15) che à ̈ collegato alla piastra di fissaggio (14) e che si impegna con il binario di guida (2). Preferibilmente, i supporti scorrevoli (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3) sono configurati in modo che le relative piastre di fissaggio (14) risultino perpendicolari rispetto agli elementi tubolari collassabili (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
Ciascuna estremità (10, 12) di ciascun elemento tubolare collassabile (4) può essere fissata mediante saldatura alla piastra di fissaggio (14) di un supporto scorrevole (3) oppure ad una lamina di collegamento (20).
In fig.4 le coperture (17) sono lamine ondulate, mentre in fig.5 le coperture (17) sono delle lamine piatte.
Si intende che quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell'ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come nel seguito rivendicata.

Claims (7)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Attenuatore d’urto stradale (1), comprendente: un binario di guida (2) fissato al suolo stradale; una pluralità di supporti scorrevoli (3) che si impegnano scorrevolmente lungo il binario di guida (2); una pluralità di elementi tubolari collassabili (4) che sono disposti orizzontalmente l’uno di seguito all’altro, che sono sostenuti dalla pluralità di supporti scorrevoli (3) e che hanno ciascuno un asse di sviluppo rettilineo; caratterizzato dal fatto che: la pluralità di elementi tubolari collassabili (4) sono fissati alla pluralità di supporti scorrevoli (3); ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) ha una lunghezza ed una sezione trasversale che sono relazionati fra loro per determinare il collasso dell’elemento tubolare collassabile (4) lungo il relativo asse di sviluppo quando l’elemento tubolare collassabile (4) à ̈ sottoposto ad una forza assiale almeno pari ad un valore di forza critica.
  2. 2) Attenuatore d’urto stradale (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) à ̈ provvisto: di una prima estremità (10) fissata ad un primo supporto scorrevole (11) della pluralità di supporti scorrevoli (3); e di una seconda estremità (12) fissata ad un secondo supporto scorrevole (13) della pluralità di supporti scorrevoli (3).
  3. 3) Attenuatore d’urto stradale (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di lamine di collegamento (20); in cui ciascun elemento tubolare collassabile (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4) à ̈ provvisto: di una prima estremità (10) fissata ad un primo supporto scorrevole (11) della pluralità di supporti scorrevoli (3) oppure ad una prima lamina di collegamento (21) della pluralità di lamine di collegamento (20); di una seconda estremità (12) fissata ad un secondo supporto scorrevole (13) della pluralità di supporti scorrevoli (3) oppure ad una seconda lamina di collegamento (22) della pluralità di lamine di collegamento (20).
  4. 4) Attenuatore d’urto stradale (1) secondo la rivendicazione precedente, comprendente una pluralità di coperture (17) per coprire la pluralità di elementi tubolari collassabili (4), ciascuna copertura (17) della pluralità di coperture (17) essendo fissata ad un terzo supporto scorrevole (18) della pluralità di supporti scorrevoli (3) e ad un quarto supporto scorrevole (19) della pluralità di supporti scorrevoli (3), il quale quarto supporto scorrevole (19) à ̈ consecutivo al terzo supporto scorrevole (18) e separato dal terzo supporto scorrevole (18) da almeno un elemento tubolare collassabile (4).
  5. 5) Attenuatore d’urto stradale (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, in cui le lamine di collegamento (20) della pluralità di lamine di collegamento (20) sono disposte perpendicolarmente rispetto agli elementi tubolari collassabili (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
  6. 6) Attenuatore d’urto stradale (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun supporto scorrevole (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3) comprende una piastra di fissaggio (14) ed un carrello (15) che à ̈ collegato alla piastra di fissaggio (14) e che si impegna con il binario di guida (2).
  7. 7) Attenuatore d’urto stradale (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui i supporti scorrevoli (3) della pluralità di supporti scorrevoli (3) sono configurati in modo che le relative piastre di fissaggio (14) risultino perpendicolari rispetto agli elementi tubolari collassabili (4) della pluralità di elementi tubolari collassabili (4).
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