ITMI20100221A1 - Dispositivo di sicurezza con pluralità di camere gonfiabili comunicanti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale avente per titolo:

“Dispositivo di sicurezza con pluralità di camere gonfiabili comunicanti”

La presente invenzione concerne un dispositivo di sicurezza con una pluralità di camere gonfiabili, tra loro comunicanti, particolarmente per infrapporsi fra due corpi in procinto di urtare l’uno contro l’altro allo scopo di attutirne l’impatto.

Sono già stati proposti tipi di camera o cuscino, in gergo chiamati airbag, che normalmente sono costituiti da un sacco, a riposo privo di aria, avente una bocca di entrata messa in comunicazione di fluido con una sorgente gas, ottenuto ad esempio da una carica di esplosivo o da una riserva di gas compresso. Per mezzo di alcuni sensori che rilevano l’accelerazione di un corpo riuscendo ad identificare una situazione potenzialmente pericolosa, e di un’elaborazione dei segnali fomiti dagli stessi mediante microcontrollore, si decide qual è il momento in cui la camera d’aria si deve gonfiare, e per mezzo di una o più sorgenti di gas, in modo repentino (tempi nell’ordine di qualche decimo di secondo) la camera si espanderà fino a diventare un cuscino pieno di gas.

Questi tipi noti di airbag utilizzati per attutire l’urto di un corpo, si rendono particolarmente utili ad esempio nei casi in cui, durante un incidente automobilistico, gli occupanti l’abitacolo dell’auto invece di sbattere contro parti dell’automobile, andranno ad impattare contro dei cuscini pieni di aria. In alcuni casi tuttavia, si presenta l’inconveniente che, proprio durante la sua repentina espansione, il sacco vada ad impattare contro il corpo che dovrebbe andare a proteggere, cagionando dei danni a quest’ultimo.

Oltretutto, nei casi in cui l’impatto tra il sacco ed un corpo è particolarmente violento, il sacco potrà esplodere comportando la fuoriuscita di tutto il gas contenuto nello stesso che ne comprometterà l’efficacia protettiva.

Sarebbe desiderabile disporre di un sacco in grado di espandersi con gradualità, e che pertanto, limitasse la possibilità di cagionare danni a cose e persone durante la fase di espansione.

Sarebbe anche desiderabile che, nel caso di impatti particolarmente forti, il sacco non esplodesse perdendo tutto il gas, ma potesse collassare con gradualità, o ancor meglio, in modo controllato, potendo mantenere così una certa efficacia di protezione dagli urti.

Scopo principale della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza, che si possa espandere senza cagionare danni a cose e persone.

Un altro importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza che in caso di impatto con un corpo, possa ridursi di volume gradualmente ed in modo controllato.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza dai bassi costi di produzione.

In accordo con Γ invenzione tale scopo è raggiunto con un dispositivo di sicurezza a gas, comprendente una base di ancoraggio ed una bocca di ingresso per un gas fornito da una sorgente, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno due camere gonfiabili, ciascuna posta in comunicazione di fluido monodirezionale con la camera ad essa adiacente mediante mezzi di controllo del flusso.

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione pratica illustrato a titolo non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra una vista in sezione dell’dispositivo secondo la presente invenzione in cui non si sia insufflato del gas; e

la Figura 2 mostra una vista in sezione dell’dispositivo di Figura 1 in cui si sia insufflato del gas.

Con riferimento alle Figure sopra elencate, si noterà come un dispositivo 1 con una pluralità di camere gonfiabili 2, comprenda una base di appoggio 3 per una prima camera 21, dell’dispositivo 1: la camera 21 sarà ancorata in modo noto, ad esempio per incollaggio, alla base d’appoggio 3.

La base di appoggio 3 potrà prevedere un’apertura 31 atta a mettere in comunicazione una sorgente S di gas con la camera 21. La sorgente S di gas potrà essere del tipo noto e potrà comprendere, ad esempio una camera di esplosione od una riserva di gas compresso. La sorgente S volendo, potrà essere posizionata anche all’interno di una delle camere dell’dispositivo 1, e di preferenza nella camera 21. La camera 21 è messa in comunicazione di fluido con una seconda camera 22, adiacente alla 21, mediante una o più valvole 4 destinate a far passare il gas dalla camera 21 alla camera 22, e non viceversa, ovverosia in maniera monodirezionale. La camera 22, a sua volta sarà messa in comunicazione di fluido con ima terza camera 23, adiacente alla 22, per mezzo di una o più valvole 5 che, analogamente alle valvole 4, consentiranno al gas di passare dalla camera 22 alla 23, ma non il viceversa.

In un modo del tutto simile si prevederanno ad esempio una quarta camera 24, in comunicazione di fluido con la 23 per mezzo di una o più valvole 6, ed infine un’ultima quinta camera 25, in comunicazione di fluido con la 24 per mezzo di una o più valvole 17.

In altre parole un fluido immesso nella camera 21 da una sorgente S di gas, potrà raggiungere in sequenza la camera 22, la 23, la 24 e, per ultima, la camera 25, portando all’espansione la pluralità 1 di camere 2. La monodirezionalità delle valvole 4, 5, 6 e 17 impedirà alle camere 21-25 di sgonfiarsi, una volta espanse.

Si noterà che tanto maggiore sarà il numero di valvole 4, 5, 6 e 17, e tanto veloce sarà l’espansione della pluralità 1 di camere 2.

Si noterà altresì che la pluralità 1 di camere 2 costituisce una sorta di sandwich o pacchetto di camere 2, le quali si estendono per lo più trasversalmente rispetto alla direzione in cui l’dispositivo di camere 2 si espande, andando di fatto a costituire una pila di camere 2 sovrapposte.

La quantità, la forma e le dimensioni delle camere 2 della pluralità 1 saranno progettate secondo necessità.

Sulle camere da 21 a 24, esclusa pertanto la camera 25, ovvero la più lontana dalla sorgente S, sono previsti mezzi di rottura 7, ed in particolare sulla camera 21 si prevederanno mezzi di rottura 71, sulla camera 22 si prevederanno mezzi di rottura 72, sulla camera 23 si prevederanno mezzi di rottura 73, e sulla camera 24 si prevederanno mezzi di rottura 74. I mezzi di rottura da 71 a 74 saranno dimensionati per sopportare una certa pressione di soglia all’interno della camera da 21 a 24 rispettivamente, superata la quale i mezzi di rottura 71-74 si apriranno consentendo così ad un gas presente all’interno della camera 21-24 di fuoriuscire da essa, provocandone una perdita di pressione. I mezzi di rottura 71-74 potranno essere tra loro identici, ma nella versione preferita di realizzazione, i mezzi di rottura 71 avranno un valore di soglia di pressione inferiore a quello dei mezzi di rottura 72, che avranno un valore di soglia di pressione inferiore a quello dei mezzi di rottura 73, che avranno un valore di soglia di pressione Dr. Ing. Andrea Mittler

inferiore a quello dei mezzi di rottura 74. Questo fatto comporterà che la pressione sopportata dalla camera 25, che non prevede mezzi di rottura, sarà maggiore della pressione massima applicabile alla camera 24 che, prevedendo mezzi di rottura 74 avrà un valore di soglia di pressione massima inferiore a quello della camera 25. A sua volta la camera 23, sopporterà una pressione massima inferiore a quella sopportabile dalla camera 24, avendo rispetto a quest’ultima un valore di soglia di pressione massima inferiore. A sua volta la camera 22, sopporterà una pressione massima inferiore a quella sopportabile dalla camera 23, avendo rispetto a quest’ultima un valore di soglia di pressione massima inferiore. A sua volta la camera 21, sopporterà una pressione massima inferiore a quella sopportabile dalla camera 22, avendo rispetto a quest’ultima un valore di soglia di pressione massima inferiore.

La pluralità di camere 2, nella versione di realizzazione preferita, sarà costituita da un film di polimeri termoplastici: spessore e tipo di materiale scelti secondo necessità.

I mezzi di rottura 7 potranno essere realizzati praticando con procedimenti noti microincisioni sulla superficie esterna delle camere 2. In particolare tanto sarà bassa la soglia di pressione massima sopportabile da una camera e tanto sarà profonda l’incisione praticata. Nella pratica pertanto le microincisioni presenti sulla camera 21 avranno una profondità maggiore delle microincisioni praticate nella camera 22, e così via.

I mezzi di rottura 7, possono essere costituiti anche da valvole di rottura che, al superamento della pressione di soglia prevista, provocheranno un’apertura nelle camere 2. Anche in questo si potranno dimensionare tipo e quantità di valvole di rottura secondo la necessità, potendo prevedere anche valvole di tipo noto ripristinabili.

Nella pratica, volendo attutire l’urto di corpo contro una superficie, la si potrà dotare di un dispositivo facente uso di un dispositivo 1 costituito da pluralità di camere 2, gonfiabile per mezzo di una sorgente S, interna o esterna all’dispositivo 1, prevedendo di ancorare l’dispositivo 1 alla superficie da proteggere mediante l’ancoraggio della sua base di appoggio 3. La base di appoggio 3 potrà essere conformata secondo necessità. Se ad esempio si vuole proteggere il corpo di un motociclista, la base di appoggio 3 potrà essere inclusa in un suo indumento, mentre se si vuole proteggere la parte anteriore di un locomotore, la base di appoggio 3 potrà essere ancorata allo stesso in posizione frontale.

Si prevederanno sistemi del tipo noto per attivare la sorgente S, facenti uso di sensori e sistemi di elaborazione dei segnali da essi prodotti, in modo da innescare nel momento opportuno la sorgente S (o le sorgenti S) di gas atta a portare repentinamente all’espansione la pluralità 1 di camere 2.

L’espansione delle camere inizia dalla 21, ed in successione si gonfieranno con una certa gradualità, ed in sequenza, la 22, la 23, la 24 e per ultima la 25.

Questa modalità progressiva, o modulare, di espandersi dell’dispositivo 1 di camere 2, pur mantenendo la rapidità necessaria alla protezione da impatti, ottenuta dimensionando correttamente le valvole 4-6, 17, minimizza il pericolo che le camere 2 durante la loro espansione possano esse stesse cagionare danni a cose o persone mediante impatto violento con esse.

Nel momento in cui un corpo andasse a impattare contro l’dispositivo 1 di camere 2, con tutta probabilità l’impatto si avrà con la camera 25 che risulterà essere l’ultima che si è gonfiata ed anche quella che, non prevedendo mezzi di rottura 7, sarà la camera appartenente all’ dispositivo 1 che vanterà la maggior resistenza alla rottura potendo sopportare il massimo della pressione per cui è stata progettata. D’altro canto la camera 21, alla quale sarà trasferita l’energia cinetica del corpo impattante contro la camera 25, per mezzo delle altre camere 24-22, sarà la camera che avendo la soglia di pressione sopportabile più bassa, cederà per prima, intervenendo i mezzi di rottura 71 che porteranno alla perdita di pressione della camera 21. In sequenza, se l’energia cinetica assorbita durante un urto provocherà una pressione nella camera 22 superiore alla soglia prevista per i mezzi 72, anche la camera 22 si potrà sgonfiare assorbendo così una parte di energia. Va da se che la stessa sorte, potrà essere subita anche dalle restanti nella sequenza di rottura 21, poi 22, poi 23, poi 24 e, da ultimo la camera 25. In sostanza la pluralità di camere 2 “collasserà” in modo controllato e graduale, oltre a potersi espandere altrettanto gradualmente, come precedentemente descritto.

Nei casi in cui si utilizzino come mezzi di rottura 7, valvole del tipo noto ripristinabili, se la pluralità 1 di camere 2 non si sarà danneggiata durante l’impatto, si potrà successivamente ripristinare l’integrità della pluralità di camere 2, mediante il ripristino dei mezzi di rottura 7.

Essenzialmente la pluralità di camere 2 potrebbe andare a sostituire nei classici airbag, il sacco che viene gonfiato per proteggere un corpo da urti, sovente dovuti ad incidenti stradali, riducendo danni a cose e persone cagionati sia durante che dopo l’espansione del sacco stesso. Potendo disporre di una pluralità 1 di camere 2 secondo la presente invenzione, infatti, si potrà ottenere un’espansione graduale, meno violenta, potendo così garantirne un collassamento controllato.

In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) di sicurezza a gas, comprendente una base di ancoraggio (3) ed una bocca di ingresso (31) per un gas fornito da una sorgente (S), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno due camere gonfiabili (21, 22, 23, 24, 25), ciascuna posta in comunicazione di fluido monodirezionale con la camera ad essa adiacente mediante mezzi di controllo del flusso (4, 5, 6, 17).
2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le camere (21, 22, 23, 24) comprendono mezzi di rottura (71, 72, 73, 74).
3. 3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rottura (71, 72, 73, 74) provocano un’apertura di una camera (21,22, 23, 24) al raggiungimento di una soglia di pressione prefissata nel gas all’ interno di detta camera (21,22, 23, 24).
4. 4. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la pressione massima sopportata dai mezzi di rottura (71) presenti su una prima camera (21) è inferiore alla pressione massima sopportata dai mezzi di rottura (72) presenti su una seconda camera (22) successiva a detta prima camera (21).
5. 5. Dispositivo (1) secondo le rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rottura (71, 72, 73, 74) comprendono delle microincisioni praticate sulle camere (21, 22, 23, 24).
6. 6. Dispositivo (1) secondo le rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rottura (71, 72, 73, 74) comprendono delle valvole di rottura.
7. 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di controllo (4, 5, 6, 17) comprendono delle valvole monodirezionali.
8. 8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere una pluralità di camere consecutive gonfiabili (21, 22, 23, 24, 25) configurate a pacchetto, ogni camera prevedendo un mezzo di rottura (7) con una soglia di pressione inferiore a quella consecutiva.
9. 9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la prima camera (21) vincolata alla base (3) prevede la soglia di pressione più bassa.
10. 10. Procedimento di attivazione di un dispositivo di sicurezza comprendente una pluralità di camere gonfiabili (21, 22, 23, 24, 25), caratterizzato dal fatto di prevedere la Dr. Ing. Andrea Mittler rottura progressiva di camere adiacenti mediante l’azionamento di mezzi di rottura (7) di dette camere con soglie di pressione di rottura progressive.