IT201900006796A1 - Casco di protezione ad elevata sicurezza di impiego. - Google Patents

Description

"Casco di protezione ad elevata sicurezza di impiego"

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un casco di protezione ad elevata sicurezza di impiego. Più particolarmente, il trovato riguarda ad esempio un casco da bicicletta (o altro sport ove sia previsto un casco) o un casco di protezione in genere che consenta di diminuire i rischi di danni al collo generati da forze rotazionali che possono agire sul casco a seguito di un impatto.

Come è noto, negli anni recenti la ricerca nel campo dei caschi di protezione, ad esempio da bicicletta, si è indirizzata verso sistemi atti a evitare o quantomeno diminuire i rischi di danni al collo che possono essere generati da forze rotazionali che possono agire su un casco di protezione quando avviene un impatto.

Le soluzioni fino ad ora individuate prevedono l'interposizione di calottine o interni di conforto o ancora sostitutivi del polistirolo, che consentano, in caso di forze rotazionali agenti sul casco, di assorbire parzialmente l'energia dell'impatto, diminuendo il rischio di traumi per l' utilizzatore .

Tali soluzioni si basano fondamentalmente sulla tecnologia che prevede piani di scorrimento per proteggere la testa umana da impatti che generano forze rotazionali sul casco. In sostanza, i sistemi proposti prevedono un sottile strato a basso attrito posto all'interno della calotta dei caschi, che viene quindi a trovarsi ad essere posizionato tra la testa dell'utente e il casco, con facoltà di scivolamento indipendente e prestabilito .

Lo strato sottile è una lamina di policarbonato posizionata all'interno della calotta del casco, in modo da disporsi fra la superficie interna del casco stesso e la testa dell' utilizzatore .

La lamina è tenuta in posizione da alcuni "punti" che la collegano con un uno o più lembi al materiale schiumato di cui è composta la calotta protettiva del casco.

Questi lembi hanno proprietà elastiche e consentono un movimento controllato della lamina stessa in caso di impatto, rispetto alla calotta del casco.

Dato che i caschi da ciclismo o in generale i caschi di protezione sono dotati di numerose prese d'aria, non è possibile utilizzare una lamina adattabile ad ogni casco ma la stessa deve essere sviluppata specificatamente per ogni modello di casco e per ogni taglia di calotta.

Un'altra soluzione prevede l'inserimento di una rete all'interno della calotta, che in questo caso sostituisce integralmente lo strato di polistirolo .

Con questa soluzione, in questo caso, la rotazione relativa tra la testa dell'utilizzatore e il casco è garantita dalla deformazione di un'intercapedine realizzata con materiale deformabile .

Questo sistema è tuttavia complesso da realizzare e comunque di costo e peso non indifferenti .

I sistemi sopra descritti si basano tutti sulla tecnologia dei piani di scorrimento tra la testa dell'utilizzatore e il casco stesso.

Tuttavia, tale sistema non tiene in considerazione il fatto che le forze in gioco vengono sempre trasmesse ai punti di vincolo del casco stesso con la testa dell'utilizzatore, punti di vincolo identificabili con il cinturino di ritenzione di cui tutti i caschi sono obbligatoriamente dotati .

In caso di forze che agiscono sul casco ingenerando movimenti rotazionali il casco esercita una forza uguale e contraria sul cinturino di ritenzione, che, se non assorbita, si trasmette in rotazione nel collo dell'utilizzatore .

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un casco di protezione ad elevata sicurezza di impiego, che non agisca più sull’interposizione di dispositivi tra testa e calotta ma direttamente sulle forze che agiscono durante la rotazione dovuta ad un impatto, attraverso i punti di vincolo del casco stesso alla testa.

Nell’ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un casco di protezione che abbia un peso minore rispetto a caschi realizzati con il sistema dei piani di scorrimento .

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un casco di protezione che consenta di dosare l'energia rotazionale assorbita a seconda del tipo di materiale impiegato e delle dimensioni dei sistemi di assorbimento di energia.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un casco di protezione in cui l'allungamento del cinturino possa essere controllato in modo desiderato, anche al fine del superamento delle prove di allungamento del cinturino/sistema di ritenzione e prova di rolloff previsti dalle normative vigenti.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un casco di protezione che sia di elevata affidabilità, di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un casco di protezione ad elevata sicurezza di impiego, comprendente una calotta del casco, e un cinturino di ritenzione atto a collegare la calotta del casco alla testa dell 'utilizzatore tramite passaggio attorno al mento dell 'utilizzatore stesso, caratterizzato dal fatto dì comprendere almeno un elemento di assorbimento di energia atto ad essere interposto tra almeno una porzione del cinturino e detta calotta del casco.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del casco secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra in vista prospettica una prima forma di realizzazione del casco secondo il trovato ;

la figura 2 illustra in vista frontale il casco della figura 1;

la figura 3 illustra un particolare del casco secondo il trovato in condizione di non impatto; la figura 4 illustra un particolare del casco secondo il trovato in condizione di impatto;

la figura 5 illustra in vista prospettica un elemento di assorbimento di energia applicabile al casco secondo il trovato;

la figura 6 illustra una seconda forma di realizzazione del casco secondo il trovato;

la figura 7 illustra una terza forma di realizzazione del casco secondo il trovato;

la figura 8 illustra una quarta forma di realizzazione del casco secondo il trovato.

Con riferimento alle figure, il casco secondo il trovato, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende una calotta 2 provvista di un cinturino 3 che consente di collegare la calotta 2 del casco al capo dell'utilizzatore facendo passare il cinturino sotto il mento dell 'utilizzatore stesso.

Il trovato prevede che tra la calotta 2 del casco ed almeno una porzione del cinturino 3 sia interposto un elemento 4 di assorbimento di energia. In una forma di realizzazione come illustrata nelle figure 1 e 2, sono previsti due elementi di assorbimento di energìa 4 disposti in corrispondenza dei tratti del cinturino 3 che sono collegati alla calotta del casco e si congiungono in un elemento di diramazione 5 dal quale il cinturino prosegue con un tratto 6 verso i sistemi di aggancio 7 previsti in corrispondenza del mento dell 'utilizzatore .

In questo caso sono quindi previsti due elementi di assorbimento di energia 4 per ciascun lato del capo dell'utilizzatore.

In particolare, il o gli elementi di assorbimento di energia 4 sono previsti per assorbire l'energia rotazionale che si trasmette al casco a seguito di un impatto.

Gli elementi di assorbimento di energia 4 sono illustrati nella figura 5 e sono realizzati in materiale deformabile, ad esempio gomma, attraverso il guale viene fatto scorrere il cinturino 3 del casco stesso.

L'elemento 4 atto ad assorbire energia prevede quindi di realizzare un percorso tortuoso per il cinturino 3 che viene infilato attraverso di esso in modo tale che, come illustrato nelle figure 3 e 4, il cinturino 3 si trovi in una condizione come indicato nella figura 3 quando il casco non è soggetto ad alcun impatto, e si trovi invece nella condizione della figura 4 quando il casco è soggetto ad un impatto e il cinturino 3 si distende tendendo ad allungarsi, e ad assumere una forma piatta, modificando così per deformazione l'elemento assorbitore di energia 4 stesso.

Come si può osservare, nella figura 3 il cinturino 3 compie un percorso sinuoso o ondulato entro l'elemento 4 di assorbimento di energia, mentre nella figura 4 il cinturino è in condizione distesa, e l'elemento assorbitore di energia perde sostanzialmente la sua configurazione sinuosa, dissipando pertanto l'energia dell'impatto.

In sostanza, l'elemento assorbitore di energia 4 consente al cinturino 3 di allungarsi facendo subire all'elemento assorbitore 4 una deformazione con assorbimento di energia da parte dello stesso, fino ad un certo limite, oltre il quale interviene il cinturino stesso 3.

Il numero di passaggi del cinturino 3 attraverso l'elemento assorbitore 4, le dimensioni e il tipo di materiale utilizzato per realizzare l'elemento assorbitore 4 permettono il controllo della quantità di energia assorbibile e il controllo del massimo allungamento che si vuole fornire al cinturino 3 prima che questo intervenga direttamente a contrastare le forze rotazionali agenti sul casco in caso di un impatto.

Ciò permette di evitare che il cinturino superi la soglia di allungamento consentita dalle norme di riferimento internazionali.

Pertanto, nel caso in cui il sistema venga sollecitato da una forza di trazione che tende ad allungare il cinturino 3, quest'ultimo tenderà ad assumere una forma piatta modificando così per deformazione l'elemento assorbitore stesso 4, come illustrato appunto nella figura 4.

La forma di realizzazione delle figure 1 e 2 permette, in caso di presenza di una sollecitazione proveniente da qualsiasi direzione di assorbire parte della stessa energia di rotazione consentendo una parziale rotazione del casco quindi non solo la sollecitazione sul collo dell'utilizzatore ma diminuendo anche la forza esercitata sul mento dal cinturino di ritenzione 3, diminuendo così contemporaneamente la sollecitazione sul mento stesso e il rischio di eventuali possibili strozzamenti che può subire l'utilizzatore .

La figura 6 illustra una seconda forma di realizzazione dove è presente invece un singolo elemento 4 di assorbimento di energia, disposto in corrispondenza del tratto del cinturino 3 che porta al sistema di aggancio 7 sotto il mento dell'utilizzatore .

In questo casco, sarà presente un solo elemento 4 di assorbimento di energia per lato del capo dell'utilizzatore .

La figura 7 illustra una terza forma di realizzazione del casco secondo il trovato, in cui gli elementi di assorbimento di energia 4 sono realizzati direttamente annegati nella calotta 2 del casco, svolgendo peraltro la medesima funzione spiegata in precedenza. In questo caso sono presenti due elementi assorbitori di energia per ogni lato del capo dell'utilizzatore .

Un’ulteriore forma di realizzazione del trovato prevede di impiegare un singolo elemento di assorbimento di energia 4, disposto in corrispondenza del sistema di aggancio 7 del cinturino 3 sotto il mento dell'utilizzatore.

Il casco secondo il trovato può anche essere realizzato con due calotte, una esterna 2 a cui è collegato il cinturino 3 dotato di elementi 4 di assorbimento di energia rotazionale, e una interna 10 connessa a quella esterna tramite particolari collegamenti o giunti 11 di natura non elastica che hanno il solo scopo di tenere le due calotte 2 e 10 connesse tra loro.

In questo caso la sollecitazione obliqua sarebbe in parte assorbita dalla rotazione della calotta esterna 2 (con assorbimento di energia da parte degli elementi 4 di assorbimento di energia posti sul cinturino) lasciando fissa la calotta interna 10 a contatto con la testa dell' utilizzatore, fino al limite di allungamento massimo previsto dai dispositivi di ritenzione.

Si è in pratica constatato come il casco secondo il trovato assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto permette di assorbire parzialmente l'energia dovuta ad un impatto obliquo grazie all'azione degli elementi di assorbimento di energia posti sul cinturino o direttamente integrati nella calotta del casco.

L'energia assorbita può essere dosata grazie all'impiego di materiali con grado di durezza variabile, così come è possibile controllare l'allungamento del cinturino grazie alla variazione del numero di spire dell'elemento di assorbimento di energia e alle sue dimensioni.

In caso di elementi assorbitori disposti in corrispondenza del cinturino è possibile montare un cinturino di questo tipo su qualsiasi tipo di casco senza doverne modificare la struttura.

Il trovato riguarda anche un cinturino provvisto di almeno un elemento atto ad assorbire energia dovuta ad un impatto rotazionale che può subire il casco durante una caduta dell' utilizzatore .

Inoltre, la presenza di uno o più elementi assorbitori in corrispondenza del cinturino o direttamente integrati nella calotta del casco non aggiungono peso rilevante al peso del casco stesso, contrariamente ai sistemi di tipo noto che sfruttano il principio dei piani di scorrimento.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Casco di protezione (1) ad elevata sicurezza di impiego, comprendente una calotta (2) del casco, e un cinturino di ritenzione (3) atto a collegare la calotta (2) del casco alla testa dell 'utilizzatore tramite passaggio attorno al mento dell'utilizzatore stesso, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento di assorbimento di energia (4) atto ad essere interposto tra almeno una porzione del cinturino (3) e detta calotta (2) del casco.
2. 2. Casco di protezione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento di assorbimento di energia (4) è atto ad assorbire energia rotazione trasmessa al casco a seguito di un impatto.
3. 3. Casco secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento di assorbimento di energia (4) è un elemento elastico sagomato in modo da permettere l’inserimento di detto cinturino (3) in esso con un percorso sinuoso, ondulato.
4. 4. Casco secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere due elementi di assorbimento di energia (4) per ogni lato della testa dell' utilizzatore .
5. 5. Casco secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di assorbimento di energia (4) per ciascun lato del casco, detto elemento assorbitore di energia essendo disposto in corrispondenza dello sdoppiamento del cinturino .
6. 6. Casco secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi di assorbimento di energia (4) sono direttamente integrati nella calotta (2) del casco in corrispondenza dei punti di attacco di detto cinturino (3).
7. 7. Casco secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di assorbimento di energia (4) è disposto in corrispondenza del sistema di aggancio dì detto cinturino (3) sotto il mento dell'utilizzatore .
8. 8. Casco secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di assorbimento di energia è realizzato in materiale elastico.
9. 9. Cinturino (3) per casco di protezione, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di assorbimento di energia (4), detto cinturino (3) essendo inserito con un andamento sinuoso, ondulato entro detto almeno un elemento di assorbimento di energia (4).