ES2219845T3 - Barrera de absorcion de energia para arcen de carretera con sujetador mejorado de panel de defensa. - Google Patents
Barrera de absorcion de energia para arcen de carretera con sujetador mejorado de panel de defensa.Info
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Abstract
UNA BARRERA (10) AMORTIGUADORA DE ENERGIA DE ANDEN INCLUYE ELEMENTOS AMORTIGUADORES DE ENERGIA (16) INTERPUESTOS ENTRE DIAFRAGMAS (12), CON PANELES (14) PARACHOQUES MONTADOS MEDIANTE ARTICULACIONES (20) EN LOS DIAFRAGMAS (12). LOS PANALES (14) PARACHOQUES DEFINEN RANURAS (18) QUE SE EXTIENDEN LONGITUDINALMENTE, Y UNA SUJECION (24) VA MONTADA ENTRE PANELES (14) PARACHOQUES ADYACENTES. ESTA SUJECION (24) INCLUYE UN PERNO (26) QUE PASA POR UNA ARANDELA AUMENTADA (32), UNA RANURA (18) EN UN PANEL (14) PARACHOQUES Y UN PANEL (14) PARACHOQUES ADYACENTE. SE HA INSERTADO UN TORNILLO (38) EN EL PERNO (26) HACIA EL INTERIOR DE LOS PANELES (14) PARACHOQUES Y UN RESORTE (34) DE BOBINA VA MONTADO EN EL PERNO (26) Y REACCIONA CONTRA EL TORNILLO (38) Y LOS PANELES (14) PARACHOQUES PARA DESVIAR EL PRIMER PANEL (14) PARACHOQUES HACA EL SEGUNDO PANEL (14) PARACHOQUES PERMITIENDO UNA SEPARACION SELECCIONADA ENTRE AMBOS.
Description
Barrera de absorción de energía para arcén de
carretera con sujetador mejorado de panel de defensa.
Esta invención se refiere a barreras de absorción
de energía para arcén de carretera del tipo de las que tienen una
agrupación de diafragmas espaciados con elementos de absorción de
energía interpuestos entre los diafragmas y los paneles de defensa
acoplados a los mismos.
Se usan comúnmente barreras de absorción de
energía para arcén de carretera de este tipo al lado de una
carretera nacional, y se diseñan para aplastarse axialmente en un
impacto a fin de reducir la velocidad del vehículo que impacta, al
tiempo que se minimizan las lesiones personales. Las patentes de
EE.UU. números 3.674.115 y 4.452.431 describen dos barreras de
absorción de energía de la técnica anterior de este tipo. Ambas
patentes están asignadas al cesionario de la presente invención.
En ambas barreras de absorción de energía de la
técnica anterior, los paneles de defensa están montados en los
diafragmas por medio de bisagras, y los resortes están acoplados
entre las porciones delanteras de los paneles de defensa y los
diafragmas para cargar los paneles de defensa hacia la línea
central de la barrera. Como se muestra en la figura 4 de la patente
de EE.UU. número 3.674.115 y en la figura 6 de la patente de EE.UU.
número 4.452.431, los paneles de defensa adjuntos se desplazan
completamente fuera de contacto entre sí durante un impacto.
La barrera mostrada en la patente de EE.UU.
número 4.452.431 incluye elementos 82 de alambre que se usan para
retener los paneles de defensa hacia dentro antes de un impacto.
Durante un impacto, estos elementos de alambre se desenganchan
completamente de las porciones restantes de la barrera, y se deben
remplazar o volver a curvar después del impacto si han de realizar
de nuevo su función original.
En los documentos EP 0 094 847 y EP 0 773 326 se
describen ejemplos adicionales de barreras que tienen elementos de
absorción de energía interpuestos entre diafragmas que están
asegurados a paneles de defensa.
La presente invención está definida por las
siguientes reivindicaciones, y nada en esta sección se debería
tomar como una limitación de las mismas. Las realizaciones
preferidas descritas en lo que sigue proporcionan un sujetador en
una barrera de absorción de energía del tipo descrito inicialmente
en lo anterior. Este sujetador está montado entre un primer panel
de defensa y un segundo componente de la barrera, tal como un panel
de defensa adjunto. El sujetador comprende un cuerpo que tiene
porciones agrandadas en cada extremo. El cuerpo pasa a través de
los paneles de defensa adjuntos, y el sujetador incluye un resorte
que reacciona contra una de las porciones agrandadas del cuerpo para
cargar los dos paneles de defensa uno hacia el otro, al tiempo que
permite una separación seleccionada entre ellos.
La invención se describirá ahora con detalle,
sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una
barrera de absorción de energía para arcén de carretera que
incorpora una realización preferida de esta invención.
La figura 2 es una vista desde arriba de
porciones de la barrera de la figura 1.
La figura 3 es una vista a escala ampliada de la
región marcada con un círculo de la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado de partes seleccionadas de la barrera de las
figuras 1 a 3.
Volviendo ahora a los dibujos, las figuras 1 y 2
muestran dos vistas de una barrera 10 que incorpora una realización
preferida de esta invención. Esta barrera 10 incluye una agrupación
que se extiende axialmente de diafragmas 12. Dos paneles de defensa
14 están conectados en sus extremos delanteros a cada uno de los
diafragmas 12, y los elementos 16 de absorción de energía están
colocados entre los diafragmas 12. En la figura 1, sólo se muestra
uno de los elementos de absorción de energía (en perspectiva en
despiece ordenado), y la pieza usual de nariz ha sido retirada por
claridad.
Las propiedades de la barrera 10 descritas
anteriormente, junto con otras propiedades tales como la manera en
la que están soportados los diafragmas 12, se forman,
preferiblemente, como se describe en la solicitud de patente de
EE.UU. relacionada de número de serie 08/558.109 presentada el 13 de
noviembre de 1995, asignada al cesionario de la presente
invención.
Como se muestra mejor en la figura 1, los paneles
de defensa 14 definen ranuras 18 que se extienden
longitudinalmente, y los diafragmas 12 son de longitudes variables.
En general, los paneles de defensa 14 están dispuestos a un ángulo
con respecto a la línea central de la barrera 10. En esta
realización preferida, ese ángulo está entre 3 y 6 grados. Así, los
paneles de defensa 14 en un lado de la barrera 10 son no paralelos
con respecto a los paneles de defensa 14 en el otro lado de la
barrera 10.
Como se muestra mejor en las figuras 3 y 4, cada
uno de los paneles de defensa 14 es montado por medio de bisagras
20 y sujetadores 22 en su extremo delantero a uno respectivo de los
diafragmas 12. Esto permite que los paneles de defensa 14 pivoten
hacia fuera durante un impacto. De este modo, se permite el
aplastamiento axial de la barrera 10, sin tensionar o dañar
innecesariamente los paneles de defensa 14. Cuando dos diafragmas
12 adjuntos se aplastan uno estrechamente adyacente al otro en un
impacto, como se muestra en la figura 2, el ángulo comprendido
entre dos paneles de defensa 14 adjuntos puede ser aproximadamente
16º.
Los paneles de defensa 14 están, también,
retenidos en posición por sujetadores 24. Los sujetadores 24, en
esta realización, incluyen un perno 26 que tiene una cabeza 28
agrandada y una porción roscada 30. La cabeza 28 agrandada del
perno 26 apoya por encima en una arandela 32 agrandada, de manera
que la arandela 32 y el perno 26 están libres para deslizar a todo
lo largo de la ranura 18. El extremo interior del perno 26 pasa a
través de la porción delantera de un panel de defensa 14 adjunto
por atrás y de la bisagra 20 asociada.
Cada sujetador 24 incluye, también, un resorte de
compresión 34 de espiras helicoidales que apoya en su extremo
exterior contra la bisagra 20 y en su extremo interior contra una
arandela 36 y una tuerca 38. La porción central del perno 26 se
puede considerar un cuerpo, y la cabeza 28 y la tuerca 38 se pueden
considerar porciones extremas agrandadas del cuerpo.
Simplemente a modo de ejemplo, se ha encontrado
que los siguientes detalles de construcción son adecuados en una
aplicación. Estos detalles de construcción no están, por supuesto,
destinados a limitar el alcance de las siguientes reivindicaciones.
En este ejemplo, el resorte 34 proporciona una carrera de
compresión de 90 mm y un régimen del resorte de 46 kg/cm. Durante el
montaje, la tuerca 38 se usa para precomprimir el resorte 34
aproximadamente 25 mm, de manera que se mantenga una carrera de 63
mm. Esta precompresión del resorte 34 proporciona una fuerza
superior a 115 kg que tiende a retener las crestas 38 de los
paneles de defensa 14 mecánicamente enclavados entre sí. A modo de
ejemplo, el resorte 34 puede estar formado por acero de alto
contenido en carbono templado con aceite (ASTM A229) con las
siguientes dimensiones:
| Alambre rectangular: | 7,92 mm x 4,78 mm; |
| Diámetro exterior: | 38 mm; |
| Diámetro interior: | 19 mm; |
| Longitud libre: | 203 mm. |
El perno 26 puede estar formado por acero
mecánicamente galvanizado con las siguientes dimensiones:
| Cuerpo: | 16 mm de diámetro, 11 UNC, 254 mm de longitud, (ASTM-F835); |
| Longitud de rosca: | 44 mm; |
| Cabeza: | cabeza hueca plana. |
Las bisagras 20 pueden estar formadas por placas
de acero de 22 mm soldadas a los diafragmas 12 y empernadas a los
paneles de defensa 14. Los cilindros de las bisagras 20 pueden
estar formados por acero tubular soldado en su sitio que tiene un
diámetro exterior de 38 mm, un grosor de pared de 9,5 mm y una
longitud de 21 mm. Los pasadores de bisagra pueden estar formados
como pernos usuales que pasan a través de los cilindros.
En caso de una colisión axial como la mostrada en
la figura 2, se aplastan los elementos 16 de absorción de energía,
se mueven los diafragmas 12 uno estrechamente adyacente al otro, se
despliegan los paneles de defensa 14 desencajándose uno del otro y
se acampanan hacia fuera los paneles de defensa 14. Se da cabida a
este movimiento hacia fuera de los paneles de defensa 14 alrededor
de los ejes de pivote de las bisagras 20 por los sujetadores 24
(figura 3). En particular, cuando un panel de defensa 14 delantero
pivota hacia fuera con respecto al panel de defensa 14 trasero
respectivo, se comprime el resorte 34. Así, el movimiento de
pivotamiento tiene cabida en los paneles de defensa 14, al tiempo
que se conserva una interconexión eficaz a través del sujetador 24
entre los paneles de defensa 14 adjuntos. La separación limitada
entre los paneles de defensa 14 adjuntos permitida por los
sujetadores 24 reduce sustancialmente las cargas sobre y la
deformación permanente de los paneles de defensa 14 en un impacto
axial.
Después del impacto, la barrera 10 puede ser
fácilmente devuelta a su posición original tirando hacia fuera del
diafragma 12 delantero. A menudo, los paneles de defensa 14 no se
deforman permanentemente, y no tienen que ser reparados o
remplazados. Los resortes 34 tiran automáticamente hacia atrás de
los paneles de defensa 14 a su alineación original cuando se tira
hacia atrás de la barrera a su posición original. Esto reduce el
trabajo requerido para devolver la barrera 10 al estado de servicio
después de un impacto. Además, los sujetadores 24 conservan una
interconexión eficaz entre los paneles de defensa 14 adjuntos, lo
que puede contribuir a la estabilidad del sistema. Los paneles de
defensa 14 adjuntos actúan como guías que tienden a mantener los
paneles de defensa 14 en la orientación deseada perpendicular al
nivel del suelo. Los impactos pesados son, por lo tanto, lo menos
problemático, y se impiden sustancialmente los problemas asociados
con un vehículo que roza el extremo expuesto de un panel de defensa
en una colisión en sentido contrario.
Por supuesto, la presente invención se puede
adaptar a una amplia variedad de aplicaciones, y muchos de los
elementos descritos anteriormente se pueden modificar como
corresponda para su aplicación particular. Por ejemplo, los
elementos 16 de absorción de energía pueden tener cualquier forma
adecuada, incluyendo elementos que se basan en la combinación de
material alveolar y espuma (patente de EE.UU. número 4.352.484), en
celdas neumáticas (patente de EE.UU. número 4.674.911), en unidades
elastómeras (patentes de EE.UU. números 5.314.261 y 5.112.028), en
espuma (patente de EE.UU. número 5.192.157), en paneles de chapa
metálica (patentes de EE.UU. números 5.199.755, 4.635.931 y
4.711.481), en frenos por rozamiento (patente de EE.UU. número
5.022.782), en módulos de líquido (patentes de EE.UU. números
3.674.115 y 3.503.060) así como en módulos de vermiculita (patentes
de EE.UU. números 3.666.055 y 3.944.187). Todas estas patentes se
asignan al cesionario de la presente invención.
De modo similar, los diafragmas puede tener
muchas formas, incluyendo bastidores o paneles como se describe en
las patentes de EE.UU. números 3.674.115, 3.982.734 y 4.452.431
asignadas, también, al cesionario de la presente invención. Si se
desea, los diafragmas pueden ser de tipo telescópico en lugar de
los de tipo inextensible descrito anteriormente.
Los paneles de defensa pueden tener muchas formas
alternativas, incluyendo vigas Thrie como se describe en la patente
de EE.UU. número 3.944.187 y madera contrachapada como se describe
en la patente de EE.UU. número 4.452.431, ambas asignadas al
cesionario de la presente invención.
Las bisagras no están limitadas a las formas
descritas anteriormente. Si se desea, se puede usar un pasador de
bisagra único en cada lado de cada diafragma, y las bisagras pueden
estar formadas como bisagras vivas que se basan en material de
curvado en lugar de en pasadores y cilindros.
Los resortes no están limitados a muelles
helicoidales, y se pueden usar otras propuestas tales como
manguitos elastómeros o arandelas Belleville en aplicaciones
particulares.
El sujetador no está limitado a un perno roscado,
y son posibles muchas alternativas. Por ejemplo, el cuerpo puede
estar provisto de orificios transversales y pasadores para
proporcionar las porciones extremas agrandadas, y los manguitos
extremos pueden estar asegurados al cuerpo de diversos modos,
incluyendo montajes en bayoneta. Se pueden usar pernos de resalte,
si se desea, para asegurar un pretensado compatible de los
resortes.
Los sujetadores no están limitados para ser
usados en la posición ilustrada y, si se desea, el sujetador se
puede extender entre paneles de defensa adjuntos, sin pasar a
través de bisagras que montan los paneles de defensa en los
diafragmas 12. Además, esta invención no está limitada para ser
usada con barreras estrechadas gradualmente como se muestra en la
figura 1. Más bien, la invención puede encontrar aplicación,
también, en barreras de lados paralelos del tipo mostrado en la
patente de EE.UU. número 3.944.187. En este caso, el sujetador
cargado por resorte reduce cualquier tendencia a pegarse o fijarse
en un impacto axial. La carrera de compresión del resorte se puede
reducir hasta un valor tal como 13 mm, por ejemplo.
Esta descripción detallada sólo describe unas
pocas de las muchas formas que esta invención puede tener.
Claims (10)
1. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera que comprende una pluralidad de diafragmas (12)
dispuestos a lo largo de una línea central, una pluralidad de
paneles de defensa (14) acoplados a los diafragmas (12) y una
pluralidad de elementos (16) de absorción de energía interpuestos
entre los diafragmas (12), en la que un primero de los paneles de
defensa (14) comprende una ranura (18), caracterizada
por:
un sujetador (24) montado entre el primer panel
de defensa (14) y un segundo componente de la barrera (10),
comprendiendo dicho sujetador (24) un cuerpo que se extiende a
través de la ranura (18) y de dicho segundo componente,
comprendiendo dicho cuerpo una porción (28, 38) agrandada en cada
extremo del cuerpo, comprendiendo además dicho sujetador (24) un
resorte (34) que reacciona contra una de las porciones (38)
agrandadas del cuerpo para cargar el primer panel de defensa (14)
hacia el segundo componente, al tiempo que permite una separación
seleccionada entre ellos, estando orientado dicho resorte (34) para
cargar al menos parte del primer panel de defensa (14) hacia la
línea central.
2. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 1, en la que el segundo
componente comprende una bisagra (20) asegurada a uno de los
diafragmas (12).
3. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 2, en la que el resorte
(34) comprende un muelle helicoidal que reacciona contra la bisagra
(20).
4. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 1, en la que el segundo
componente comprende un segundo panel de defensa (14).
5. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 4, en la que los paneles
de defensa (14) comprenden crestas que enclavan los adyacentes de
los paneles de defensa (14), y en la que el sujetador mantiene la
aplicación enclavada entre los paneles de defensa primero y segundo
(14) durante el aplastamiento de la barrera (10).
6. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 1, en la que la otra de
las porciones (28) agrandadas del cuerpo apoya contra una arandela
(32) agrandada que, a su vez, apoya contra el primer panel de
defensa (14) adjunto a la ranura (18).
7. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 1, en la que los
diafragmas (12) aumentan progresivamente en longitud con la
distancia creciente desde una porción delantera de la barrera
(10).
8. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 1, que comprende
además:
una bisagra (20) montada en un primero de los
diafragmas (12);
un segundo panel de defensa (14) montado en la
bisagra (20);
una arandela (32) agrandada situada en un lado
exterior del primer panel de defensa (14) adjunto a la ranura
(18);
un perno (26) que pasa a través de la arandela
(32), de la ranura (18) y del segundo panel de defensa (14);
una tuerca (38) montada en el perno (26) hacia
dentro del segundo panel de defensa (14); y
un resorte (34) montado en el perno (26) y que
reacciona contra el segundo panel de defensa (14) y la tuerca (38)
para cargar el primer panel de defensa (14) hacia el segundo panel
de defensa (14), al tiempo que permite una separación seleccionada
entre ellos.
9. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 8, en la que el perno
(26) pasa adicionalmente a través de la bisagra (20) y en la que el
resorte (34) reacciona contra el segundo panel de defensa (14) por
medio de la bisagra (20).
10. Una barrera (10) de absorción de energía para
arcén de carretera según la reivindicación 8, en la que los
diafragmas (12) aumentan progresivamente en longitud con la
distancia creciente desde una porción delantera de la barrera
(10).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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