BR112013013126B1

BR112013013126B1 - Atenuador de impacto para veículos

Info

Publication number: BR112013013126B1
Application number: BR112013013126-8A
Authority: BR
Inventors: Gisslin Lars-Áke
Original assignee: Birstaverken Ab
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2020-05-12
Also published as: AU2011337258B2; RU2576674C2; HUE033046T2; RU2013128964A; CL2013001506A1; CY1119239T1; US9068306B2; WO2012074480A1; LT2646624T; CA2818739A1; US20130248308A1; HRP20171118T1; CN103228842A; AU2011337258A1; ES2634555T3; KR101972549B1; PT2646624T; IL226482B; SI2646624T1; CN103228842B

Abstract

atenuador de impacto para veículos a presente invenção é destinada a um atenuador de impacto para veículos, que inclui um dispositivo de absorção de energia (8) para desacelerar as forças, que compreende um alojamento, pelo menos dois pinos (13) dispostos no alojamento que são dispostos em paralelo entre si no alojamento, assim como um elemento de arrasto alongado metálico (14), que pode ser posicionado no alojamento tal que ele se estende entre os pinos e em contato com eles, em que os pinos e o elemento de arrasto são posicionados tal que uma mudança de direção aparece no elemento de arrasto quando passa por cada pino, tal que no movimento mútuo do elemento de arrasto e do alojamento um com relação ao outro, o movimento é desacelerado devido à deformação do elemento de arrasto na passagem de cada pino. os pinos (13) e o elemento de arrasto (14) são posicionados tal que o elemento de arrasto obtém uma mudança de direção de pelo menos 90º quando passa pelo menos dois dos pinos. o atenuador de impacto compreende uma viga (3) e um receptor de colisão (9), que é conectado à viga e deslocável ao longo de seu lado externo, em que um dentre o dispositivo de absorção de energia (8) e o elemento de arrasto (14) é conectado ao receptor de colisão e deslocável junto com ele, enquanto o outro desses é conectado de maneira fixa ao chão ou a uma estrutura fixa tal que em uma colisão possível com o receptor de colisão, este é desacelerado devido ao movimento mútuo entre o dispositivo de absorção de energia e o elemento de arrasto.

Description

“ATENUADOR DE IMPACTO PARA VEÍCULOS” [001] A presente invenção refere-se a um atenuador de impacto para veículos, que inclui um dispositivo de absorção de energia para desacelerar as forças, que compreende um alojamento, pelo menos dois pinos dispostos no alojamento que são dispostos em paralelo entre si no alojamento, assim como um elemento de arrasto alongado metálico, que pode ser posicionado no alojamento tal que ele se estende entre os pinos e em contato com eles, em que os pinos e o elemento de arrasto são posicionados tal que uma mudança na direção aparece no elemento de arrasto quando passa por cada pino, tal que no movimento mútuo do elemento de arrasto e do alojamento um com relação ao outro, o movimento é desacelerado devido à deformação do elemento de arrasto na passagem de cada pino, em que os pinos e o elemento de arrasto são posicionados tal que o elemento de arrasto obtém uma mudança de direção de pelo menos 90° quando passam pelo menos dois dos pinos, respectivamente.

Antecedentes da Invenção [002] Em muitas conexões há uma necessidade por atenuadores de impacto, que podem absorver e desacelerar forças, em particular, grandes forças como, por exemplo, forças de colisão de veículos. Por exemplo, este é o caso nas estruturas estacionárias como barreiras de segurança ou barreiras contra batida ao longo de rodovias e ferrovias onde se deseja desacelerar a força de colisão gradualmente, em partes por razões de segurança para proteger passageiros de danos devido a uma retardação muito poderosa, mas em partes também por razões de custo para tornar possível projetar a barreira de segurança com dimensões comparativamente pequenas, que não pode aguentar uma desaceleração a qualquer momento da força de colisão, mas que é capaz de desacelerar a força gradualmente ao longo de uma distância um tanto longa. Desse modo, garante-se que a barreira de segurança satisfaz suas finalidades ao mesmo tempo em que o consumo de material pode ser reduzido e, dessa maneira, também os custos.

[003] Um problema com tais atenuadores de impacto é que eles têm que ser

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2/14 duráveis, isto é, têm que estar em funcionamento durante anos, talvez diversas décadas de inatividade até que um dia um acidente ocorre e, então, eles têm que funcionar sem ter sido afetado de maneira negativa durante o transcorrer do tempo devido à, por exemplo, corrosão, intensa contaminação de poeira ou semelhantes, o que pode fazer com que as partes móveis emperrem e sejam completamente bloqueadas, tal que a função é prejudicada.

Sumário da Invenção [004] Um objeto com a invenção de acordo com a um primeiro aspecto, é criar um atenuador de impacto ou proteção contra colisão para a colisão com veículos que seja descomplicado, confiável e tenha dimensões comparativamente pequenas e que seja capaz de efetivamente desacelerar as forças de colisão dos veículos. Pelo menos este objeto é alcançado com um atenuador de impacto de acordo com a reivindicação 1.

[005] Um objeto adicional com a invenção de acordo com um segundo aspecto é criar um atenuador de impacto, que seja fornecido com pelo menos um dispositivo de absorção de energia ou freio, o que gera um alto efeito de frenagem, que tenha dimensões pequenas e uma estrutura descomplicada e que possa ser fabricado a um custo comparativamente baixo. Este objeto é alcançado por um atenuador de impacto de acordo com a reivindicação 6.

[006] Um objeto adicional com a invenção de acordo com um terceiro aspecto é criar um atenuador de impacto, que seja fornecido com pelo menos um dispositivo de absorção de energia pelo qual a força de frenagem seja progressivamente crescente com o comprimento da distância de frenagem. Pelo menos este objeto é alcançado com um atenuador de impacto de acordo com a reivindicação 10.

[007] As características e objetos adicionais da invenção serão evidentes a partir da descrição seguinte e das reivindicações restantes.

[008] Dessa maneira, a base da invenção é o entendimento de que o objeto acima de acordo com o primeiro aspecto pode ser alcançado, em que o mesmo compreende uma viga e um receptor de colisão, que é conectado à viga e deslocá

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3/14 vel ao longo de seu lado externo, em que um dentre o dispositivo de absorção de energia ou o elemento de arrasto alongado ou elemento de tração ou elemento de tensão é conectado ao receptor de colisão e é deslocável junto com o mesmo, enquanto o outro desses tanto é fixado ao chão quanto a uma estrutura fixa, tal que em uma possível colisão com o receptor de colisão, este será desacelerado devido ao movimento mútuo entre o dispositivo de absorção de energia e o elemento de arrasto. Com esta ideia inventiva geral, um atenuador de impacto de acordo com a invenção pode ser formado de muitos modos diferentes no escopo das reivindicações seguintes. Como um exemplo, os pinos ou eixos, que são posicionados em seu eixo geométrico longitudinal perpendicular à direção de movimento do elemento de arrasto através do freio, podem ser opcionalmente não giratórios ou giratórios. Naturalmente, os pinos não giratórios fornecem um efeito de frenagem maior devido à fricção aumentada. Os pinos giratórios podem, em uma modalidade descomplicada, ser alcançados ao fornecer uma luva tubular de encaixe frouxo externa fora de um pino não giratório interno que é giratório no pino interno. Ademais, o elemento de arrasto longitudinal poderia ter algum formato em seção transversal arbitrário que tem uma resistência à tração suficiente para ser capaz de desacelerar as possíveis forças de colisão que aparecem sem fratura e que tenha alta resistência à deformação por curvamento suficiente para ser capaz de absorver a energia cinética do veículo na desaceleração. Na modalidade seguinte, o elemento de arrasto tem o formato de uma tira de arrasto dotada de uma seção transversal retangular. No entanto, o elemento de arrasto também poderia ter o formato de, por exemplo, uma ou mais hastes dotadas de uma seção transversal circular ou uma viga com dimensões pequenas, por exemplo, uma viga tipo caixão.

[009] Na primeira modalidade exemplificativa, uma aplicação de um dispositivo de absorção de energia em um atenuador de impacto de acordo com a invenção é ilustrado e descrito para uma extremidade de uma barreira de segurança ou um trilho rodoviário. Nesta modalidade, o dispositivo de absorção de energia ou o freio é posicionado na extremidade de uma viga terminal de barreira de segurança tubular

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4/14 dotada de uma seção transversal retangular, uma extremidade da qual é posicionada no chão e é inclinada para cima em direção à outra extremidade, que é conectada à barreira de segurança real. A parte de um elemento de arrasto com formato de tira de arrasto que deve ser movida para o freio, está em uma posição inicial acomodada em um espaço interno da viga terminal de barreira de segurança e a parte do elemento de arrasto que deve ser movida para fora do freio é conectada a um atenuador de impacto, que é deslocável disposto no lado superior da viga terminal de barreira de segurança. Se um acidente ocorrer e um veículo for em direção à extremidade da barreira de segurança, o veículo irá atingir o receptor de colisão, que, desse modo, irá deslizar ao longo da viga terminal de barreira de segurança e arrastar o elemento de arrasto através do freio, com o curvamento que o acompanha do elemento de arrasto ao redor do respectivo pino tal que a força de colisão é gradualmente absorvida ao longo de uma distância de frenagem, que depende do tamanho da força de colisão e do efeito de frenagem máximo do freio. Neste caso, o elemento de arrasto irá, dessa maneira, mover-se em relação ao alojamento do freio, que é fixo conectado à extremidade da viga terminal de barreira de segurança. No entanto, deve-se compreender que também a condição inversa poderia ser possível, isto é, que o alojamento do freio é móvel em relação ao elemento de arrasto, que é fixo conectado ao chão ou a qualquer estrutura fixa. Na modalidade descrita com um atenuador de impacto para uma barreira de segurança, o alojamento do freio poderia ser conectado e móvel junto com o atenuador de impacto, preferivelmente ser posicionado no receptor de colisão em forma de caixão, enquanto o elemento de arrasto está em uma extremidade fixa conectada à viga terminal de barreira de segurança e, por exemplo, é posicionado no lado superior da viga terminal de barreira de segurança.

[010] O atenuador de impacto inventivo só é, no presente, mostrado preso na extremidade de uma barreira de segurança onde um receptor de colisão é preso a uma viga terminal de barreira de segurança, que é inclinada entre 5° e 15° ou preferivelmente cerca de 10° com relação ao plano horizontal. No entanto, será compre

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5/14 endido por uma pessoa versada na técnica que o atenuador de impacto inventivo também poderia ser utilizado em muitas outras conexões, em particular, onde grandes forças devem ser absorvidas e desaceleradas e preferivelmente onde essas forças aparecem muito esporádica e excepcionalmente. O atenuador de impacto não é, dessa maneira, limitado a ser conectado a uma barreira de segurança na forma de uma viga terminal de barreira de segurança ao longo da qual um receptor de colisão é deslocável. Também seria possível, por exemplo, dispor a viga no chão ou completa ou parcialmente enterrada no chão e em paralelo ao chão a fim de impedir acidentes em obstáculos íngremes ou fixos, como, por exemplo, uma face da rocha ou em rampas de saída, que pode ser fornecida em inclinações de descida longas e íngremes para permitir a parada de um veículo cujos freios pararam de funcionar devido, por exemplo, ao superaquecimento. O atenuador de impacto também poderia ser disposto na extremidade de um trilho cego para o tráfego ferroviário a fim de desacelerar os veículos ferroviários, que podem perder sua operabilidade. Também o formato da viga pode variar dentro de amplos limites dependendo de seu uso pretendido. Na modalidade descrita daqui em diante, ela tem o formato de uma viga tipo caixão com uma seção transversal retangular ao redor da qual o receptor de colisão se encaixa por fora. Ela também poderia, no entanto, ter uma seção transversal, por exemplo, com formato em U, I, H ou T ao redor da qual o receptor de colisão se encaixa de um modo adequado. Nenhuma viga precisa ser uma viga que seja especialmente adaptada para o uso pretendido como uma viga terminal de barreira de segurança. Em vez disso, o receptor de colisão poderia ser preso na própria viga de barreira de segurança e deslocável ao longo dela, que, por exemplo, pode ter um formato circular ou um formato em W em seção transversal. A viga também poderia ser fornecida com uma ranhura ou canal, por exemplo, estar na forma de uma viga de concreto dotada de reforços da borda embutidos ao longo da ranhura e de um espaço interno livre no qual as roldanas ou peças deslizantes do receptor de colisão são deslocáveis. O atenuador de impacto também poderia ser montado com duas ou mais vigas, por exemplo, duas vigas paralelas com receptores de colisão associa

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6/14 dos, que são conectados entre si por meio de vigas transversais ou uma trama de cabo de aço para aumentar a área de recepção. Ainda seria possível montar um atenuador de impacto em um veículo, em que o receptor de colisão, por exemplo, pode ter o formato de um amortecedor posicionado frontal ou traseiro para absorver e desacelerar quaisquer forças de colisão.

[011] O dispositivo de absorção de energia ou freio, que desacelera o receptor de colisão, é formado tal que os pinos e o elemento de arrasto são posicionados tal que o elemento de arrasto obtém uma mudança de direção de pelo menos 90° em cada passagem de pelo menos dois dos pinos. Ao dispor os pinos e o elemento de arrasto de tal modo que o elemento de arrasto obtenha uma grande mudança de direção de pelo menos 90° na passagem de pelo menos dois dos pinos, uma grande ação de frenagem é alcançada devido à grande força que é exigida para curvar o elemento de arrasto até aquele ponto ao redor do respectivo pino. Esta grande ação de frenagem pode ser utilizada para restringir a quantidade de pinos e tornar o alojamento compacto com as pequenas dimensões. Deste modo, o dispositivo de absorção de energia pode ser fabricado com um custo baixo e sua aplicabilidade aumenta uma vez que as pequenas dimensões têm que resultar no fato de que se precisa de menos espaço na estrutura onde ele deve ser utilizado. Deve-se compreender que um dispositivo de absorção de energia que tem muitos pinos e, desse modo, um longo comprimento do elemento de arrasto que atravessa simultaneamente o alojamento, tem que resultar em que também o elemento de arrasto tem que ser feito mais longo de maneira correspondente, uma vez que não se permite que a extremidade traseira do elemento de arrasto passe o primeiro pino antes de toda a distância de frenagem ter sido utilizada. Também um elemento de arrasto mais longo gera os custos crescentes e um espaço maior para acomodar o elemento de arrasto em uma posição inicial antes da frenagem.

[012] Na reivindicação 1 estabelece-se que o dispositivo de absorção de energia compreende pelo menos dois pinos dispostos no alojamento e que os pinos e o elemento de arrasto são então posicionados para que o elemento de arrasto al

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7/14 cance uma mudança de direção de pelo menos 90° na respectiva passagem de pelo menos dois dos pinos. Isso implica, naturalmente, no fato de que o dispositivo de absorção de energia pode conter mais pinos onde o elemento de arrasto é curvado 90° ou mais, mas também que os pinos adicionais podem ser dispostos onde o elemento de arrasto tem uma mudança de direção que é menos do que 90°, por exemplo, pinos que apenas são adaptados para orientar o elemento de arrasto em uma direção apropriada para dentro ou para fora do alojamento, respectivamente. No entanto, deve-se compreender que a mudança de direção do elemento de arrasto na passagem do respectivo pino pode ser feita consideravelmente maior para aumentar a ação de frenagem, por exemplo, pelo menos 135°, conforme é estabelecido na reivindicação 7, ou pelo menos 180° conforme é estabelecido na reivindicação 8, e conforme em uma primeira modalidade daqui em diante ilustrada e descrita, em que o freio compreende três pinos e a mudança de direção do elemento de arrasto é mais do que 200° na passagem de dois dos pinos e cerca de 180° na passagem do terceiro.

[013] Na primeira modalidade daqui por diante ilustrada e descrita de um dispositivo de absorção de energia ou freio, uma parte do elemento de arrasto que deve ser movida para o alojamento e uma parte do elemento de arrasto que deve ser movida para fora do alojamento, têm direções que diferem menos do que 20° ou apenas cerca de 10° uma com relação à outra. Isso é facilitado em que os pinos não se localizam no mesmo plano e em que é possível até mesmo ter as partes do elemento de arrasto que devem ser movidas para dentro e para fora do alojamento, respectivamente, na mesma direção, isto é, diferença angular de 0° entre as partes, muito embora em planos separados para evitar que as partes do elemento de arrasto entrem em contato umas com as outras e deslizem uma em direção a outra. Isso pode ser uma vantagem em muitas situações, por exemplo, para criar um atenuador de impacto compacto e que economize espaço ou semelhante. Ao dispor os pinos em dois ou mais planos, o freio pode ser tornado mais compacto e mais curto em relação a um em que todos os pinos são posicionados no mesmo plano. No entanto,

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8/14 está dentro do escopo da invenção que, conforme ilustrado nas modalidades adicionais, todos os pinos também podem ser posicionados em linha no mesmo plano e as direções entre as partes que se movem para dentro e as partes que se movem para fora do elemento de arrasto podem diferir muito, por exemplo, ter direções opostas.

[014] Um atenuador de impacto para colisão com veículos deve, independente do fato de se ele é posicionado em uma extremidade da barreira de segurança como na modalidade descrita acima ou em qualquer outra aplicação, ser projetado tal que ele, de um modo aceitável, é capaz de absorver e desacelerar as forças de colisão dos veículos que têm tamanhos que se diferenciam muito, como as forças de colisão dos menos e mais leves carros de passeio, assim como dos caminhões totalmente carregados. Quando desaceleram as forças de colisão dos veículos leves, a ação de frenagem pode não ser muito grande uma vez que, neste caso, a desaceleração será tão rápida que os passageiros no veículo podem se machucar seriamente. Quando os veículos pesados desaceleram, por outro lado, a ação de frenagem tem que ser grande tal que a distância de frenagem não deve ser não razoavelmente longa. De acordo com uma modalidade ainda mais desenvolvida do atenuador de impacto inventivo de acordo com as reivindicações 10 a 13, o dispositivo de absorção de energia apresenta a ação de frenagem progressivamente crescente, tal que a ação de frenagem é maior no fim de uma distância de frenagem do que no começo da distância de frenagem. Isso pode ser alcançado em que o elemento de arrasto exibe uma resistência ao curvamento maior em uma parte traseira do que em uma parte frontal. Isso pode ser alcançado de muitos modos, por exemplo, ao formar o elemento de arrasto com dimensões maiores na parte traseira do que na parte frontal, isto é, para formar o elemento de arrasto com largura maior e/ou espessura maior, ou ao formar o elemento de arrasto de materiais que têm qualidade diferente nas partes traseira e frontal, respectivamente. A ação de frenagem progressivamente crescente pode ser gradativa em uma ou mais etapas, mas também poderia ser continuamente em uma distância mais longa ao aumentar sucessivamente a largura e/ou a espessura.

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9/14 [015] É evidente que um atenuador de impacto de acordo com a in pode ser modificado e variado também de muitos outros modos do que foi indicado acima. Por razões econômicas, assim como, por razões de economizar espaço, é favorável projetar o freio com tantos pinos quanto possível. Uma quantidade menor de pinos terá, no entanto, que resultar em que a resistência ao curvamento do elemento de arrasto tem que ser maior a fim de alcançar a mesma ação de frenagem na mudança de direção igualmente grande do elemento de arrasto passado cada pino, que também tem que resultar no fato de que a quantidade de material e os custos para o elemento de arrasto irão aumentar. A fim de otimizar o elemento de arrasto com relação à ação de frenagem desejada, a quantidade de pinos, a mudança de direção do elemento de arrasto na passagem de cada pino e as dimensões e/ou a qualidade do material do elemento de arrasto também deveriam ser adaptados para que resistência à tração do elemento de arrasto seja quase alcançada quando a ação de frenagem total é alcançada no freio.

Breve Descrição dos Desenhos [016] As modalidades da invenção serão, daqui em diante, descritas com referência aos desenhos, que ilustram:

A Figura 1 é uma vista lateral parcialmente cortada de uma extremidade da barreira de segurança que compreende um atenuador de impacto e um dispositivo de absorção de energia em uma posição inicial;

A Figura 2 é uma vista lateral de acordo com a Figura 1 depois da colisão de um veículo;

A Figura 3 é uma seção longitudinal alargada através da extremidade externa do atenuador de impacto na posição inicial de acordo com a Figura 1;

A Figura 4 é uma vista em perspectiva do dispositivo de absorção de energia de acordo com as Figuras 1 a 3;

As Figuras 5 a 9 são seções longitudinais esquemáticas que mostram as posições mútuas dos pinos e a extensão do elemento de arrasto entre eles, para diferentes modalidades possíveis dos dispositivos de absorção de energia;

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A Figura 10 é uma vista de cima de uma parte de um elemento de arrasto, que tem uma resistência ao curvamento crescente por meio de uma largura aumentada;

E a Figura 11 é uma vista lateral de uma parte de um elemento de arrasto, que tem uma resistência ao curvamento crescente por meio de uma espessura aumentada.

Descrição detalhada das possíveis modalidades da invenção [017] Em primeiro, um dispositivo de absorção de energia será descrito de acordo com uma primeira modalidade e a aplicação do mesmo em um atenuador de impacto para colisões com veículos em uma extremidade de uma barreira de segurança. Na Figura 1, a extremidade da barreira de segurança é mostrada com o atenuador de impacto em uma posição inicial. A barreira de segurança de acordo com a modalidade ilustrada é do tipo que é composta por uma viga de barreira de segurança 1 que tem uma seção transversal retangular que é sustentada em uma distância acima de uma estrada por meio dos batentes da barreira de segurança 2, que são empurrados para baixo através da estrada e para o leito da estrada. Da barreira de segurança real apenas a extremidade mais externa e o último batente da barreira de segurança 2 são mostrados. Da barreira de segurança se estende um terminal da barreira de segurança na forma de uma viga terminal de barreira de segurança 3, que tem igualmente uma seção transversal oca e retangular, que em sua extremidade é conectada de maneira fixa à barreira de segurança e é declina para a limitação contra a estrada em sua outra extremidade. Isso é feito para dar à barreira de segurança um terminal macio e para proteger os passageiros em um veículo 4 em uma possível colisão contra a extremidade da barreira de segurança. Para garantir a ancoragem da barreira de segurança com relação à estrada, um tirante de união 5 é disposto entre a barreira de segurança e a estrada, tal que uma extremidade do tirante de união é conectada de maneira fixa à barreira de segurança real na área do último batente 2 e a outra extremidade do tirante de união é ancorada na estrada por uma placa de ancoragem 6, que se apoia contra a estrada e é ancorada por meio de

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11/14 um tubo de ancoragem 7, que é levado para baixo para o leito da estrada. Também a extremidade externa da viga terminal de barreira de segurança 3 é ancorada em direção à estrada por meio de uma placa de ancoragem correspondente, que é ancorada na estrada por meio de um tubo de ancoragem 7, que é levado para baixo para o leito da estrada.

[018] A fim de proteger mais os veículos e passageiros em uma possível colisão contra a extremidade da barreira de segurança, fornece-se com um atenuador de impacto que compreende um dispositivo de absorção de energia ou freio 8 que se desacelere sucessivamente a força de colisão. O atenuador de impacto compreende um receptor de colisão com formato de caixa 9, que é deslocável disposto no lado superior da viga terminal de barreira de segurança 3, e o freio 8 que é montado de maneira fixa e pelo menos parcialmente inserido na extremidade mais externa da viga terminal de barreira de segurança 3.

[019] O projeto mais preciso do freio 8 aparece mais no detalhe das Figuras 3 a 5. O freio é, de acordo com a Figura 4, projetado como um alojamento 10 dotado de duas partes laterais longas 11, que são interconectadas por duas peças cruzadas 12 e entre as quais os três pinos giratórios 13 são dispostos. O freio também compreende um elemento de arrasto 14, na forma de uma tira de arrasto de aço, que é adaptada para ser aplicada entre os pinos no modo conforme é mostrado nas Figuras 3 e 5. A largura e a espessura do elemento de arrasto podem variar nos amplos limites dependendo do campo de aplicação, da ação de frenagem desejada e do projeto do freio. Quando se usa o elemento de arrasto em um atenuador de impacto do tipo conforme é ilustrado no presente, a espessura do elemento de arrasto pode normalmente ser considerada para somar cerca de 5 a 10 mm e ter uma largura de aproximadamente 100 mm. Tal elemento de arrasto robusto não pode ser curvado com a mão quando o monta no alojamento. Em vez disso, ele deve ser pré-curvado por meio de algum tipo de ferramenta e subsequentemente ser inserido no alojamento com os pinos 13 desmontados e, daí em diante, a remontagem dos pinos quando o elemento de arrasto está na posição correta. Conforme é evidente a partir

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12/14 da Figura 3, uma extremidade do elemento de arrasto 14, mais precisamente a extremidade de uma parte 14' que deve ser movida do alojamento, que em uma posição inicial é relativamente curva, é conectada de maneira fixa ao receptor de colisão com formato de caixa 9 em seu espaço interno. Uma parte oposta 14 do elemento de arrasto que deve ser movido para o alojamento, tem em uma posição inicial um comprimento longíssimo e é inserida na cavidade interna da viga terminal de barreira de segurança 3.

[020] Em uma possível colisão de um veículo 4 com a extremidade da barreira de segurança, conforme ilustrado na Figura 2, o receptor de colisão 9 será deslocado ao longo da viga de barreira de segurança 3. Desse modo, o elemento de arrasto 14 será arrastado através do freio 8 e devido ao curvamento da tira, quando ele corre ao redor de cada um dos pinos 13 no freio, a força de colisão será absorvida e desacelerada durante uma distância de frenagem que, além da característica do freio, depende da velocidade e do peso do veículo. Depois de tal colisão pelo menos o elemento de arrasto 14 deve ser trocado enquanto as outras partes, como a viga terminal de barreira de segurança 3, o receptor de colisão 9 e o freio alojamento 10, como uma regra, podem ser reutilizadas.

[021] Consequentemente, faz-se referência às Figuras 5 a 9 nas quais são mostrados os exemplos de diferentes modalidades dos dispositivos de absorção de energia ou freios 8, que podem ser considerados para serem utilizados no atenuador de impacto de acordo com a invenção. As Figuras são apenas seções transversais esquemáticas que mostram diferentes quantidades e posições dos pinos 13 e, desse modo, diferentes percursos de viagem para o elemento de arrasto 14 através do freio com diferentes mudanças de direção na passagem do respectivo pino. Na Figura 5 é, primeiro, esquematicamente mostrada a posição mútua dos pinos 13 e o percurso de viagem do elemento de arrasto 14 através do freio 8 de acordo com a já descrita modalidade nas Figuras 1 a 4. Este freio contém três pinos e a mudança de direção do elemento de arrasto na passagem do respectivo pino varia entre cerca de 185° e 220°. Neste freio, todos os pinos não se localizam no mesmo plano e a parte

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13/14 do elemento de arrasto que deve ser movida para dentro e a parte 14' do elemento de arrasto que deve ser movida para fora são principalmente localizadas na mesma direção tendo uma diferença angular de apenas cerca de 10° entre elas.

[022] O freio de acordo com a Figura 6 tem apenas dois pinos 13, mas a mudança de direção do elemento de arrasto na passagem do respectivo pino é relativamente grande, aproximadamente 210°, o que tem o efeito de que a ação de frenagem, no entanto, será comparativamente grande. Nesta modalidade, a parte que se move para dentro 14 e a parte que se move para fora 14' do elemento de arrasto são direcionadas de maneira oposta.

[023] A Figura 7 ilustra um freio dotado de três pinos 13, em que a mudança de direção do elemento de arrasto 14 na passagem dos dois pinos externos é cerca de 120° enquanto é apenas cerca de 70° na passagem do pino intermediário. Todos os três pinos são localizados no mesmo plano e o ângulo entre a parte que se move para dentro e a que se move para fora do elemento de arrasto é aproximadamente 15°.

[024] O freio de acordo com a Figura 8 tem quatro pinos 13 no qual a mudança de direção do elemento de arrasto 14 é cerca de 90° na passagem dos dois pinos intermediários, mas apenas cerca de 40° na passagem dos dois mais externos. A ação de frenagem para um freio projetado deste modo será menor em comparação à descrita mais cedo, mas cai, não obstante, no escopo de proteção da reivindicação 1, que estipula que pelo menos dois pinos devem fornecer uma mudança de direção de pelo menos 90° do elemento de arrasto.

[025] A Figura 9 mostra um freio, que contém cinco pinos 13, os quais, cada um, fornecem uma mudança de direção relativamente grande do elemento de arrasto 14 entre cerca de 185° e 195°. A ação de frenagem para um freio projetado deste modo será, portanto, grande.

[026] Um problema com um atenuador de impacto, por exemplo, de acordo com as Figuras 1 a 3 ou qualquer outro tipo de atenuador de impacto para colisão com veículos, é que ele deve ser capaz de desacelerar a força de colisão de um car

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14/14 ro de passeio pequeno e leve assim como de um caminhão completamente carregado sem a distância de frenagem para um veículo leve que é curtíssima, tal que a severidade do impacto nos passageiros no veículo se tornará muito grande, ou sendo excessivamente longa para um veículo pesado, tal que os custos e o espaço exigido para o atenuador de impacto se tornam não razoavelmente grandes. Para superar este problema, um atenuador de impacto de acordo com a presente invenção pode ser fornecido com um freio, que tem uma ação de frenagem progressivamente crescente, tal que o elemento de arrasto é fornecido com uma resistência ao curvamente maior em uma parte traseira, que passa o freio por último, do que em uma parte frontal, que passa o freio primeiro. Esta ação de frenagem progressivamente crescente pode, então, ser balanceada, tal que se um veículo leve for de encontro ao atenuador de impacto 9, ele é levado à interrupção durante uma primeira longa distância de frenagem aceitável quando a ação de frenagem é comparativamente baixa, enquanto se for um veículo mais pesado, como, por exemplo, um caminhão ou um ônibus, ele irá exceder esta primeira distância de frenagem e, consequentemente, a ação de frenagem é aumentada, o que irá encurtar a distância de frenagem restante do veículo. Esta ação de frenagem progressivamente crescente pode, de acordo com a invenção, ser alcançada principalmente com três modos diferentes. Por um lado ao fornecer ao elemento de arrasto 14 uma largura crescente na direção longitudinal, conforme é mostrado na Figura 10, ou uma espessura crescente, conforme é mostrado na Figura 11, ou para alterar a qualidade do material do elemento de arrasto para uma qualidade de material que tem uma resistência ao curvamento maior. Estas medidas para aumentar a resistência ao curvamento do elemento de arrasto na direção longitudinal podem ser fornecidas sozinhas ou em combinação e a resistência ao curvamento crescente pode ser fornecida gradativa em uma ou mais etapas ou continuamente em uma distância mais longa. O último é possível pelo menos quando se aumenta a largura ou a espessura do elemento de arrasto, mas pode ser mais difícil de se alcançar quando muda a qualidade do material.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Atenuador de impacto para veículos, adaptado para ser disposto em barreiras de segurança ao longo de estradas ou ferrovias, compreendendo um dispositivo de absorção de energia (8) para desacelerar as forças de colisão a partir de tais veículos, uma viga (3) e um receptor de colisão (9), que esteja conectado à viga e deslocável ao longo de seu lado externo, de modo que, em uma possível colisão de um veículo com o receptor de colisão (9), o mesmo seja desacelerado pelo dispositivo de absorção de energia, CARACTERIZADO pelo fato de que o atenuador de impacto ainda compreende um elemento de arrasto alongado metálico (14) em que o dispositivo de absorção de energia (10) compreende um alojamento (10) e pelo menos dois pinos (13) dispostos em paralelo entre si no alojamento, em que o elemento de arrasto alongado é posicionado dentro do dito alojamento tal que ele se estende entre e em contato com os pinos, os pinos e o elemento de arrasto alongado sendo posicionados tal que, em movimento mútuo do elemento de arrasto alongado e do alojamento um com relação ao outro, uma mudança de direção aparece no elemento de arrasto alongado quando passa por cada pino, tal que dito movimento mútuo é desacelerado devido à deformação do elemento de arrasto alongado na passagem de cada pino, em que os pinos (13) e o elemento de arrasto alongado (14) são posicionados tal que o elemento de arrasto alongado obtém uma mudança de direção de pelo menos 90° quando passa os pelo menos dois pinos, respectivamente, em que um do dispositivo de absorção de energia (8) ou do elemento de arrasto alongado (14) é conectado ao receptor de colisão e deslocável junto com ele, enquanto o outro desses é conectado de maneira fixa ao chão ou a uma estrutura fixa tal que em uma possível colisão de um veículo com o receptor de colisão, este é desacelerado devido ao movimento mútuo entre o dispositivo de absorção de energia e o elemento de arrasto alongado.
2. Atenuador de impacto para veículos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a viga (3) tem uma seção transversal tubular, em que o dispositivo de absorção de energia (8) é aplicado em uma extremidade da

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2/4 viga, uma parte (14') do elemento de arrasto alongado (14), que deve ser movida para fora do alojamento (10), é conectada ao receptor de colisão (9), que é conectado à viga e deslocável ao longo de seu lado externo, e em que uma parte (14) do elemento de arrasto alongado que deve ser movida para dentro do alojamento, está em uma posição inicial acomodada na parte interna tubular da viga.
3. Atenuador de impacto, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a viga (3) é inclinada com relação ao plano do nível do chão, tal que uma extremidade é conectada a uma barreira de segurança, enquanto a outra extremidade se localiza perto do chão e a viga se inclina para cima em um ângulo entre 5 e 15° a partir desta extremidade.
4. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

3, CARACTERIZADO pelo fato de que o receptor de colisão (9) se estende para cima a partir do lado superior da viga (3).
5. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

4, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de arrasto alongado (14) é disposto móvel, enquanto o alojamento (10) é disposto de maneira fixa com relação a uma estrutura e/ou ao chão.
6. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

5, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos três pinos (13) são fornecidos no alojamento (10) e em que estes são localizados em pelo menos dois planos separados.
7. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

6, CARACTERIZADO pelo fato de que os pinos (13) e o elemento de arrasto alongado (14) estão localizados tal que o elemento de arrasto alongado terá uma mudança de direção de pelo menos 135° na respectiva passagem dos pelo menos dois pinos.
8. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

7, CARACTERIZADO pelo fato de que os pinos (13) e o elemento de arrasto alongado (14) estão localizados tal que o elemento de arrasto alongado terá uma mu

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3/4 dança de direção de pelo menos 180° na respectiva passagem dos pelo menos dois pinos.
9. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que uma parte (14) do elemento de arrasto alongado (14) que se move para dentro em direção ao alojamento (10) e uma parte (14') do elemento de arrasto alongado que se move para fora a partir do alojamento, se estendem em direções que diferem no máximo 20° uma com relação à outra.
10. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o mesmo é fornecido com a ação de frenagem progressivamente crescente tal que a ação de frenagem é maior no fim de uma distância de frenagem do que no começo da distância de frenagem devido a que o elemento de arrasto alongado (14) tem uma resistência ao curvamento maior em uma parte traseira do que em uma parte frontal.
11. Atenuador de impacto, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a ação de frenagem progressivamente crescente é alcançada com o elemento de arrasto alongado (14) tendo uma largura crescente na direção oposta com relação ao movimento do elemento de arrasto alongado com relação ao alojamento (10).
12. Atenuador de impacto, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a ação de frenagem progressivamente crescente é alcançada com o elemento de arrasto alongado (14) tendo uma espessura crescente na direção oposta com relação ao movimento do elemento de arrasto alongado com relação ao alojamento (10).
13. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a ação de frenagem progressivamente crescente é alcançada com o elemento de arrasto alongado (14) tendo uma qualidade de material alterada com resistência ao curvamento crescente na direção oposta com relação ao movimento do elemento de arrasto alongado com relação ao alojamento (10).

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14. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de arrasto alongado tem o formato de uma tira de arrasto (14).
15. Atenuador de impacto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que os pinos (13) são giratórios.