CH615346A5

CH615346A5 - Safety device for the automatic supply of air to the helmet of the driver of a racing car or of the pilot of an aircraft in the event of fire

Info

Publication number: CH615346A5
Application number: CH635777A
Authority: CH
Inventors: Franco Carloni
Original assignee: Franco Carloni
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1977-05-20
Publication date: 1980-01-31

Abstract

The device comprises: a small air storage cylinder (1) provided with a valve inlet connection (2) for its rapid filling from a large charging cylinder, a manometer (3) for checking the pressure in the small cylinder, an adjustable pressure reducer (4) with a calibrated inlet and outlet line for the air and a mechanism with a supply valve (5) permitting the control of the effectiveness of the supply and its automatic actuation in the event of fire by means of a detonator. The driver or pilot can control the effectiveness of the apparatus at the start by raising the mechanism (5) until the top of the cap (17) touches the nut (18), this being the operation which determines the opening of the air supply valve. <IMAGE>

Description

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di sicurezza per l'erogazione automatica dell'aria al casco del pilota di una autovettura da competizione o di un aereo in caso di incendio. The present invention relates to a safety device for the automatic delivery of air to the driver's helmet of a racing car or airplane in the event of a fire.

Sono noti i gravi inconvenienti occorsi ai piloti di autovetture da competizione o di aerei o altri mezzi, derivati dalla mancata messa in funzione dei dispositivi di alimentazione della aria al casco durante l'incendio causato da un incidente se il pilota è privo di sensi. The serious inconveniences to pilots of racing cars or planes or other means are known, deriving from the failure to put into operation the air supply devices to the helmet during the fire caused by an accident if the pilot is unconscious.

Il dispositivo secondo la presente invenzione è studiato in modo da agire in questi casi automaticamente, cioè indipen- . dentemente dal pilota, eliminando con ciò i gravi inconvenienti sopra accennati. The device according to the present invention is designed to act in these cases automatically, i.e. independent. by the pilot, thereby eliminating the serious drawbacks mentioned above.

Non risulta al Richiedente che esistano dispositivi noti che permettano di risolvere il problema sopra accennato, per cui il dispositivo in oggetto viene a colmare una grave lacuna. It is not known to the Applicant that known devices exist which allow the above mentioned problem to be solved, so that the device in question comes to fill a serious gap.

Il dispositivo è caratterizzato da una bomboletta di immagazzinamento dell'aria provvista di un raccordo d'ingresso a valvola per il suo rapido riempimento da parte di una grande bombola di carica, da un manometro di controllo della pressione nella bomboletta, da un riduttore di pressione regolabile con condotto tarato di ingresso e/o di uscita dell'aria e da un congegno di erogazione permettente il controllo dell'efficienza dell'erogazione e il suo azionamento automatico, tramite un detonatore, in caso di incendio con perdita dei sensi del pilota. The device is characterized by an air storage cylinder equipped with a valve inlet fitting for its rapid filling by a large charging cylinder, a pressure gauge to control the pressure in the cylinder, a pressure reducer adjustable with calibrated air inlet and / or outlet duct and by a delivery device allowing control of delivery efficiency and its automatic actuation, through a detonator, in case of fire with loss of sense of the pilot.

Secondo una preferita forma di realizzazione, detto congegno di erogazione comprende una valvola di erogazione con stelo premuto assialmente in contrasto con una molla dallo stelo forato assialmente di un pistoncino scorrevole in direzione assiale, provvisto di fori radiali per l'uscita dell'aria attraverso un raccordo finale collegato tramite un condotto al casco del pilota; lo stelo di detto pistoncino presentando un'incavatura circolare che in posizione di apertura della valvola suddetta viene trattenuta da almeno un sostegno retraibile per spostamento assiale del corpo esterno del congegno tramite un tapo filettato; detto spostamento assiale potendo essere impedito da un dado contro il quale il tappo fa battuta; una guarnizione elastica essendo disposta in modo da separare la camera contenente il pistoncino dalla camera contenente il detonatore la cui capsula appoggia su detta guarnizione. According to a preferred embodiment, said delivery device comprises a delivery valve with axially pressed stem in contrast with a spring from the axially perforated stem of a piston sliding in the axial direction, provided with radial holes for the air to exit through a final fitting connected via a conduit to the pilot's helmet; the piston rod having a circular groove which in the open position of the aforesaid valve is held by at least one retractable support for axial displacement of the external body of the device by means of a threaded tap; said axial displacement being prevented by a nut against which the cap makes contact; an elastic seal being arranged so as to separate the chamber containing the piston from the chamber containing the detonator whose capsule rests on said seal.

A maggior chiarimento i disegni allegati rappresentano la suddetta preferita forma di realizzazione del dispositivo in oggetto. For further clarification, the attached drawings represent the aforementioned preferred embodiment of the device in question.

La fig. 1 rappresenta il dispositivo in vista laterale. Fig. 1 represents the device in side view.

La fig. 2 rappresenta il congegno di erogazione in sezione assiale nella posizione normale di non erogazione cioè con pistoncino abbassato. Fig. 2 represents the delivery device in axial section in the normal non-delivery position, that is, with the piston lowered.

La fig. 3 rappresenta in scala maggiore la sezione assiale parziale del congegno di erogazione nella posizione di erogazione cioè con pistoncino nella sua posizione più alta. Fig. 3 represents on a larger scale the partial axial section of the delivery device in the delivery position, that is, with the piston in its highest position.

La fig. 4 rappresenta il diagramma di erogazione, indicante la pressione dell'aria in funzione del tempo. Fig. 4 represents the supply diagram, indicating the air pressure as a function of time.

La fig. 5 rappresenta il diagramma di erogazione indicante la portata in funzione del tèmpo di erogazione, per mostrare come la portata si mantenga costante per 180". Fig. 5 represents the delivery diagram indicating the flow rate as a function of the delivery time, to show how the flow rate remains constant for 180 ".

Con riferimento alle varie figure: il dispositivo comprende luna bomboletta 1 per esempio della capacità di 1 litro e calcolata in modo da contenere aria alla pressione normale ad esempio di 50 bar. Con 2 è indicato il raccordo d'ingresso a valvola che permette il rapido riempimento della bomboletta 1 da parte di una grande bombola di carica non rappresentata. Con 3 è indicato l'involucro di protezione del manometro la cui scala arriva a 60 bar, per il controllo della pressione dell'aria nella bomboletta. With reference to the various figures: the device comprises a canister 1 for example with a capacity of 1 liter and calculated so as to contain air at the normal pressure, for example of 50 bar. 2 indicates the valve inlet fitting which allows the rapid filling of the can 1 by a large filling cylinder not shown. 3 indicates the protective casing of the pressure gauge whose scale reaches 60 bar, for checking the air pressure in the can.

Con 4 è indicato un riduttore di pressione regolabile, con condotto tarato.di ingresso e/o di uscita dell'aria, condotto che presenta un foro ad esempio del diametro di circa 0,5 m/m. Con 5 è indicato il congegno di erogazione, che costituisce la parte più importante del dispositivo in oggetto e che perciò è rappresentato più dettagliatamente nelle figg. 2 e 3. Detto con- 4 indicates an adjustable pressure reducer, with calibrated duct for air inlet and / or outlet, duct which has a hole, for example, with a diameter of about 0.5 m / m. 5 indicates the delivery device, which constitutes the most important part of the device in question and which is therefore shown in more detail in figs. 2 and 3. Said

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gegiio permette il controllo dell'efficienza dell'erogazione e l'azionamento automatico in caso di incidente, tramite un detonatore. Con 7 è indicata la valvola di erogazione (figg. 2 e 3), il cui stelo 8 è premuto assialmente dalla molla 9. Il pistoncino 12 scorrevole in direzione assiale, presenta lo stelo 10 fo- 5 rato assialmente in 11 ed è provvisto di fori radiali 13 per l'uscita dell'aria tramite il raccordo finale 14, raccordo che viene collegato, per mezzo di un condotto non rappresentato, al casco del pilota. Lo stelo 10 del pistoncino 12 presenta un'incavatura circolare 15 che, in posizione di apertura, cioè di ero- 10 gazione, si inserisce nei due sostegni filiformi 16, 16'. Detti sostegni si possono ritrarre, in modo noto, spostando assialmente verso l'alto il corpo esterno del congegno di erogazione 5 che sposta a sua volta il tappo filettato 17 il cui interno è confor- , mato secondo piani inclinati. Lo spostamento assiale suddetto ! 15 può essere impedito avvitando a fondo il dado 18. gegiio allows control of delivery efficiency and automatic activation in the event of an accident, through a detonator. 7 indicates the delivery valve (figs. 2 and 3), the stem 8 of which is axially pressed by the spring 9. The piston 12 sliding in the axial direction has the stem 10 axially perforated in 11 and is provided with radial holes 13 for the air outlet through the final fitting 14, fitting which is connected, by means of a conduit not shown, to the pilot's helmet. The stem 10 of the piston 12 has a circular groove 15 which, in the open position, i.e. delivery position, fits into the two thread-like supports 16, 16 '. Said supports can be retracted, in a known way, by axially moving upwards the external body of the delivery device 5 which in turn moves the threaded plug 17, the inside of which is conformed according to inclined planes. The aforementioned axial displacement! 15 can be prevented by tightening the nut 18.

La guarnizione elastica 28 divide l'interno del corpo esterno del congegno di erogazione 5 in due camere, quella superiore 19 in cui si muove il pistoncino 12 e quella inferiore 20 contenente il detonatore 6 la cui capsula 21 appoggia su detta 2o guarnizione 28. The elastic gasket 28 divides the inside of the external body of the delivery device 5 into two chambers, the upper one 19 in which the piston 12 moves and the lower one 20 containing the detonator 6 whose capsule 21 rests on said 2nd gasket 28.

Il detonatore viene azionato elettricamente tramite i conduttori 30 e una batteria da un interruttore speciale di tipo noto che si chiude quando la temperatura dell'ambiente supera un certo valore, e quindi in caso di incendio; tutti questi con- 25 gegni essendo noti non sono rappresentati. The detonator is electrically operated through the conductors 30 and a battery by a special switch of a known type which closes when the ambient temperature exceeds a certain value, and therefore in case of fire; all these devices being known are not represented.

Il detonatore 6 si avvita in 31 nel corpo esterno del congegno di erogazione 5, per poterne regolare micrometricamente la posizione rispetto alla guarnizione 28 ed è fissato mediante una vite radiale (non rappresentata). 30 The detonator 6 is screwed in 31 into the external body of the delivery device 5, in order to be able to adjust its position micrometrically with respect to the gasket 28 and is fixed by means of a radial screw (not shown). 30

Il raccordo finale 14 (fig. 1) è orientabile in quanto può far ruotare il congegno 5 intorno al proprio asse e ciò per facilitare l'attacco al casco, qualunque sia la posizione di quest'ultimo. The final fitting 14 (fig. 1) can be oriented as it can rotate the device 5 around its own axis and this to facilitate the attachment to the helmet, whatever the position of the latter.

Il funzionamento del dispositivo è il seguente : 35 Operation of the device is as follows: 35

riempita la bomboletta 1 tramite il raccordo 2, il pistoncino 12 si trova nella posizione più bassa, illustrata in fig. 2 e pertanto la valvola 7 rimane chiusa, quindi l'erogazione dell'aria del raccordo finale 14 non ha luogo. Il manometro situato in 3 indica la pressione di 50 bar dell'aria nella bomboletta. 40 filled the canister 1 through the fitting 2, the piston 12 is in the lowest position, shown in fig. 2 and therefore the valve 7 remains closed, therefore the air supply of the final fitting 14 does not take place. The pressure gauge located at 3 indicates the pressure of 50 bar of the air in the can. 40

Se il pilota vuole controllare, all'inizio della corsa, se il dispositivo è efficiente, afferra il corpo esterno del congegno di erogazione 5 (fig. 2) e lo innalza sino a che la sommità del tappo 17 tocchi il dado 18. Così facendo la capsula 21 del detonatore preme sulla guarnizione 28, la guarnizione 28 preme sul 4S pistoncino 12 e lo stelo 10 del pistoncino preme sulla valvola 7 aprendola in contrasto con la molla 9. If the pilot wants to check, at the start of the race, if the device is efficient, he grasps the external body of the delivery device 5 (fig. 2) and raises it until the top of the cap 17 touches the nut 18. In doing so the detonator capsule 21 presses on the gasket 28, the gasket 28 presses on the 4S piston 12 and the piston rod 10 presses on the valve 7 opening it in contrast with the spring 9.

L'aria passa allora attraverso la valvola 7 al foro assiale 11 del pistoncino, poi al foro radiale 13 e sfocia nel raccordo finale 14 per terminare nella maschera. In questa posizione sollevata la scanalatura circolare 15 dello stelo 10 del pistoncino si porta all'altezza dei due sostegni 16, 16' ma questi essendo reciprocamente allontanati per effetto del sollevamento del tappo 17 non trattengono il pistoncino, ma lo lasciano ricadere in basso al cessare dell'azione di sollevamento del corpo esterno del congegno di erogazione 5, chiudendo con ciò la valvola 7 e facendo cessare l'erogazione. The air then passes through the valve 7 to the axial hole 11 of the piston, then to the radial hole 13 and flows into the final fitting 14 to end in the mask. In this raised position the circular groove 15 of the piston rod 10 moves to the height of the two supports 16, 16 'but these being mutually removed due to the lifting of the cap 17 do not retain the piston, but let it fall down when it stops of the lifting action of the external body of the delivery device 5, thereby closing the valve 7 and making the delivery stop.

Con questa manovra il pilota controlla se il congegno è efficiente, dato che avverte l'erogazione dell'aria per tutto il tempo che tiene alzato il corpo esterno del congegno di erogazione 5. In caso di incendio e di perdita dei sensi da parte del pilota, la chiusura automatica del circuito elettrico dovuta all'innalzamento della temperatura, fa esplodere il detonatore 21, fa incurvare(la membrana 28, fa sollevare il pistoncino 12 sino a che la scanalatura circolare 15 incontri i due sostegni 16, 16' che si inoltrano in essa dato che il corpo esterno del congegno di erogazione 5 e il tappo 17 sono rimasti abbassati e i due sostegni 16, 16' sono in posizione di inoltre nella scanalatura 15. Lo stelo 10 preme quindi costantemente sulla valvolina 7 facendo erogare in modo continuo l'aria alla maschera sino a vuotatura completa della bomboletta 1. Il tutto è calcolato in modo che con una bomboletta da 1 litro alla pressione di 50 bar si possono erogare 45 litri d'aria in 180" cioè con portata costante di 15 litri/m' durante 180" e alla pressione decrescente da 50 a 5 bar, dopo di che rimane nella bomboletta un volume di aria di 5 litri e la pressione si riduce bruscamente da 5 a 2 bar, come è indicato nei due diagrammi di figg. 4 e 5. With this maneuver, the pilot checks if the device is efficient, since he feels the air supply for as long as he keeps the external body of the supply device raised 5. In case of fire and loss of consciousness by the pilot , the automatic closure of the electrical circuit due to the rise in temperature, detonator 21 detonates, inflects (membrane 28, raises piston 12 until circular groove 15 meets the two supports 16, 16 'which move forward in it, given that the external body of the delivery device 5 and the cap 17 have remained lowered and the two supports 16, 16 'are also in the position of the groove 15. The stem 10 therefore constantly presses on the valve 7, continuously delivering the air to the mask until the cylinder 1 is completely emptied. Everything is calculated so that with a 1 liter bottle at the pressure of 50 bar 45 liters of air can be delivered in 180 ", that is with the door constant t of 15 liters / m 'during 180 "and at a decreasing pressure from 50 to 5 bar, after which a volume of air of 5 liters remains in the can and the pressure drops sharply from 5 to 2 bar, as indicated in the two diagrams of figs. 4 and 5.

È importante notare che è possibile anche controllare se il detonatore è efficiente o esploso. It is important to note that it is also possible to check whether the detonator is efficient or exploded.

È previsto che un interruttore azionabile dal pilota a mano possa far esplodere il detonatore e scaricare totalmente la bomboletta. It is expected that a switch operated by the hand pilot can detonate the detonator and completely drain the can.

È pure previsto che la forma delle varie parti del dispositivo in oggetto possa cambiare, senza uscire dall'ambito di protezione del brevetto. It is also provided that the shape of the various parts of the device in question may change, without departing from the scope of protection of the patent.

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2 fogli disegni 2 drawings sheets

Claims

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1. Safety device for the automatic delivery of air to the driver's helmet of a racing car or airplane, in the event of a fire, allowing the rapid refilling of the canister attached to the device, the delivery of 5 air to the helmet with constant flow even if the pilot is unconscious and the rapid check of the efficiency of the various component parts, at any time, characterized by an air storage cylinder (1) equipped with a valve inlet fitting ( 2) for its rapid filling 10 by a large filling bottle, by a pressure gauge

Device according to claim 1, characterized in that said delivery device (5) comprises a delivery valve (7) with the stem (8) pressed axially in 2nd contrast with a spring (9) from the stem (10) axially perforated

(11) of a piston (12) sliding in the axial direction, provided with radial holes (13) for the exit of the air through a final fitting (14) connected through a duct to the pilot's helmet; the piston rod having a circular groove 2r (15) which in the open position of the aforesaid valve (7) is held by at least one support (16, 16 ') retractable by axial movement of the external body of the delivery device (5) through a threaded plug (17); said axial displacement being prevented by a nut (18) 30 against which the cap (17) makes a stop; an elastic seal (28) being arranged so as to separate the chamber (19) containing the piston (12) from the chamber (20) containing the detonator (6) whose capsule (21) rests on said seal (28). 35

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Device according to claims 1 and 2, characterized in that the external body of the delivery device (5) carrying said detonator (6) can be screwed micrometrically into the cap (17) of the device and can be fixed with a screw in the desired position. 40

(3) to control the pressure in the can, from an adjustable pressure reducer (4) with a calibrated air inlet and / or outlet duct and from a reogation device (5) allowing control of delivery efficiency and its 15 automatic actuation, through a detonator (6), in case of fire with loss of consciousness of the pilot.

Device according to claims 1, 2 and 3, characterized

■ built by what said detonator (6) is electrically operated by a battery via a switch that closes and starts automatically when the temperature of the environment in which it is located rises above a certain limit, while a 45 hand-operated switch allows you to operate the detonator itself when you want to deliver air to the helmet regardless of an accident.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that said final fitting (14) connected to the helmet 50 of the pilot can be oriented in the various directions to facilitate the attachment to the helmet whatever the position of the latter.

Device according to claims 1 to 5, characterized in that said calibrated inlet and / or outlet conduit has a diameter of 0.5 m / m; the normal air pressure in the S5 cylinder is around 50 bar.

Device according to claims from 1 to 6, characterized in that the can (1) has the capacity of 1 liter, and the various organs are designed so that the can can deliver 45 liters of air in 180 ", ie with flow rate constant of 15 li-60 tri / m 'during 180 "and at a descending pressure from 50 to 5 bar after which a volume of air of 5 liters remains in the can and the pressure drops sharply from 5 to 2 bar.