ITMI962695A1 - Assorbitore dell'energia negativa generata da un impatto con il terreno in specie per sedili di aeromobili - Google Patents

Description

"ASSORBITORE DELL’ENERGIA NEGATIVA GENERATA DA UN IMPAT-TO CON IL TERRENO, IN SPECIE PER SEDILI DI AEROMOBILI”

l’invenzione concerne i dispositivi assorbitori d’energia nel caso di impatto in specie applicabili ai sedili degli aereomobili in genere.

Come noto i sedili per piloti e passeggeri nei velivoli ed elicotteri militari e civili e negli aeromobili in genere, devono obbligatoriamente essere dotati di dispositivi capaci di assorbire automaticamente l'energia meccanica negativa generata da un impatto con il terreno.

Non è ovviamente possibile, specie nel caso degli elicotteri, ottenere tale assorbimento da parte della struttura del sedile ma è necessario incorporare nello stesso dispositivi adeguati.

Tali dispositivi devono essere capaci di ridurre l’accelerazione ai livelli compatibili con l’incolumità dell'occupante.

Ad esempio negli elicotteri civili il picco di accelerazione che deve essere adeguatamente "tagliato” dai dispositivi assorbitori” è di circa 30g.

Tale "taglio” è garantito dalla capacità di scorrimento dei sedili secondo una caratteristica forza-corsa praticamente costante.

L’integrale della curva forza-corsa rappresenta il quantitativo di energia meccanica assorbita.

Gli assorbitori attuali comprendono sostanzialmente un dispositivo meccanico costituito da due corpi rispettivamente solidali alla struttura fissa del sedile ed alla parte mobile di questo.

Quest'ultima parte del sedile sulla quale l’occupante è seduto, opportunamente blindata, per effetto dell'impatto, scorre verso il pavimento dell'aeromobile frenata dagli assorbitori di energia.

Tali assorbitori risultano però in genere di peso rilevante e notevolmente complessi con necessità di frequente manutenzione.

Inoltre presentano difficoltà di adattamento alle condizioni operative delle specifiche applicazioni.

Il ritrovato in oggetto riduce sensibilmente tali inconvenienti ed apporta altri sensibili vantaggi così come verrà qui di seguito illustrato.

Oggetto dell’invenzione è un assorbitore di energia meccanica negativa generata da un impatto col terreno in specie per sedili di aeromobili, composto da due gruppi, uno solidale alla struttura fissa del sedile e l'altro al sedile propriamente detto reso mobile rispetto alla struttura fissa.

I due gruppi sono collegati da una barra provvista nella maggior parte della sua lunghezza da nervature longitudinali estese sino ad una estremità e da un manicotto che alloggia la barra in modo che la sua mezzeria si trovi pressocchè in corrispondenza della zona della barra in cui iniziano le nervature.

Il detto manicotto presenta internamente una forma sostanzialmente complementare a tale zona della barra e fori assiali, rettangolari, passanti, le cui estremità hanno forma di dente a spigolo tagliente e risultano in corrispondenza con l’inizio delle nervature.

L’estremità della barra opposta alla zona che presenta le nervature è collegata dopo l'attraversamento del manicotto, ad uno dei due gruppi.

Tale manicotto è collegato all'altro gruppo.

Almeno il materiale delle nervature della barra è di durezza notevolmente minore dei denti a spigolo tagliente predisposti all'estremità dei fori rettangolari del manicotto.

Pertanto quando a causa di un impatto, la parte mobile del sedile è costretta a scattare verso la base della struttura del sedile, l’energia provocata dall’accelerazione viene assorbita dall’energia necessaria ai denti dei fori rettangolari del manicotto per agire sulle nervature della barra asportando, come veri e propri utensili da taglio, un truciolo via vìa espulso attraverso i detti fori.

In una vantaggiosa forma d'attuazione il manicotto è reso solidale alla struttura fissa del sedile mentre la barra è resa solidale alla parte mobile del sedile.

Il collegamento tra la barra, il manicotto e rispettivamente uno dei due gruppi, è ottenuto mediante due mensole, rispettivamente solidali ai due gruppi, sostanzialmente parallele, contrapposte ed ortogonali alla direzione di movimento della parte mobile del sedile.

Tali mensole presentano un foro attraversato dalla barra stessa, di diametro minore sia d'una testa avvitata all'estremità della barra opposta alla zona con nervature e sia del manicotto.

Vantaggiosamente il contatto tra le mensole e rispettivamente la testa della barra ed il manicotto, avviene tramite due blocchetti a forma semisferica, con le convessità contrapposte, alloggiati in rispettive sedi complementari di piattelli attraversati dalla barra, anulare, sopportati dalle mensole e facenti battuta contro le facce delle mensole rivolte verso la parte del movimento relativo dei due gruppi.

La detta forma sferica dei blocchetti consente il compenso delle deformazioni della struttura fissa e mobile del sedile durante l'impatto, rispetto all’allineamento della barra col manicotto, evitando l’insorgenza di carichi negativi di attrito.

In una forma preferita d’attuazione la barra è cilindrica, le sue nervature sono sostanzialmente eguali e presentano pari distanza radiale.

La barra può essere costruita vantaggiosamente in monopezzo ma almeno le nervature della barra devono essere costruite in lega leggera o comunque in materiale adatto alla formazione del truciolo per gli effetti sopra descritti.

Nell’assetto normale del sedile la barra rimane fissata al manicotto mediante una spina trasversale a tranciatura calibrata per cui in caso di un impatto la spina si trancia e l’assorbitore entra in funzione.

Le dimensioni della sezione trasversale delle nervature della barra e almeno il materiale di tali nervature sono scelti, in modo da corrispondere al valore di assorbimento di energia desiderato a seconda delle varie utilizzazioni.

Sono evidenti i vantaggi dell'invenzione.

Il rapporto energia assorbita/peso è molto elevato.

Ciò risulta di fondamentale vantaggio nelle applicazioni aeronautiche dove ovviamente il peso è determinante.

Tutto il dispositivo risulta molto semplice, con basso numero di componenti e con notevole resistenza alle condizioni ambientali.

Le necessità di manutenzione sono pressocchè inesistenti data l’assenza di parti facili a deteriorarsi nel tempo come ad esempio fluidi o materiali delicati.

Praticamente la struttura descritta può resistere senza particolari interventi di manutenzione per tutta la vita dei sedili per applicazioni aeronautiche, che come noto non è inferiore a 25 anni.

Costo limitato grazie alle caratteristiche dei componenti semplici e non richiedenti strette tolleranze di lavorazione.

Con la semplice variazione delle dimensioni dei denti agenti sulle nervature della barra in lega leggera, l’assorbitore di energia descritto può venire adattato con estrema semplicità alle diverse condizioni operative e quindi ai di diversi tipi aeromobili oltre che in specie agli elicotteri.

Le caratteristiche e gli scopi del ritrovato risulteranno ancora più chiari dagli esempi d’attuazione che seguono corredati da figure schematiche. Fig. 1 ) Sedile per aeromobili con assorbitori d’energia oggetto dell'invenzione, in condizioni di riposo, in vista posteriore

Fig. 2) Assorbitore di energia in condizioni di riposo, in prospettiva Fig. 3) Idem come sopra in sezione longitudinale

Fig. 4) Il sedile per aeromobili della fig. 1) all’atto dell’impatto Fig. 5) L'assorbitore di energia all’atto dell'impatto, in prospettiva

Fig. 6) Idem come sopra in sezione longitudinale

Il sedile 11 per aeromobili comprende una struttura fissa 12 solidale al pavimento dell'aeromobile e la struttura mobile 13 collegata agli assorbitori di energia 10 oggetto dell'invenzione disposti in coppia da una parte e l'altra del sedile.

Tale assorbitore d’energia 10 comprende due gruppi principali 15 e 50. Il gruppo 15 è solidale alla struttura fissa 12 del sedile mentre il gruppo 45 è fissato alla struttura mobile 13.

Il gruppo 45 comprende una barra 16 cilindrica in alluminio con nervature longitudinali 17, tratto inferiore cilindrico 18 pressocchè dello stesso diametro della barra tra le nervature ed un codulo inferiore 19.

Tale codulo 19 è avvitato ad un blocchetto semisferico 34 con convessità rivolta verso l’alto ed è stabilizzato dalla coppia di dadi 38, 39.

Tale blocchetto 34 sopporta il piattello 35 provvisto di una sede 29 complementare e d’un foro assiale 44 attraversato liberamente dalla barra 16 con le nervature.

Tale blocchetto discoidale 35 fà battuta contro la mensola 36 ad angolo retto fissato alla parte mobile 13 del sedile 11 mediante le viti 14.

Il gruppo 15 comprende il manicotto 20 entro cui è inserita la barra 16. La parte superiore di tale manicotto è praticamente complementare internamente a tale barra 16 e presenta in corrispondenza delle sue nervature 17, i fori rettangoli 21 passanti.

La parte inferiore di tali fori 21 è conformata secondo un dente 23 a spigolo tagliente che risulta in prossimità dell'inizio delle dette nervature 17.

Il detto manicotto 20 è sopportato, entro una sede 25 incavata, da un blocchetto semisferico 30 assiale con convessità rivolta verso il basso e foro 27 di diametro superiore a quello della barra 16 tra le nervature.

Tale blocchetto semisferico 30 è a sua volta giacente su una sede complementare 26 di un piattello 31 con foro assiale 28, di diametro superiore a quello della barra 16, sopportato da una mensola 33 ad angolo retto, resa solidale alla parte fissa del sedile 12 mediante le viti 14.

Tale piattello 31 è inserito nel foro 32 di tale mensola 33 e fà battuta col suo bordo 41 contro il bordo di tale foro 32 della mensola.

Tra le due mensole ad angolo retto, 33 e 36, è predisposto il distanziale discoidale 37 con foro centrale 42 di diametro maggiore della barra 16.

I blocchetti semisferici 30 e 34 servono a compensare le deformazioni delle strutture fissa 12 e mobile 13 del sedile 11 durante l’impatto e mantengono cosi allineata la barra 16 rispetto al manicotto 20 evitando l'insorgenza di carichi di attrito indesiderati.

II manicotto 20 rimane bloccato sulla barra scanalata 16 mediante la spina elastica trasversale 24 consentendo l'adeguata stabilità del sedile durante il normale volo dell'aeromobile.

Nel caso di impatto, appena viene superato il valore di innesco del sistema di assorbimento, le forze che agiscono contro il sedile determinano il tranciamento della spina trasversale 24 e consentono lo scatto del sedile verso il pavimento deH’aeromobile.

Tale scatto è però ostacolato dai denti 23 del manicotto 20 che agiscono sulle nervature 17 della barra 16, come un vero e proprio utensile da taglio con conseguente asportazione di truciolo 40.

Tale truciolo viene espulso attraverso i fori 21 del manicotto 20.

La forza di taglio necessaria all asportazione del truciolo fornisce la resistenza che dà luogo aN'assorbimento di energia.

Ovviamente lo spessore, l'altezza delle nervature ed il materiale della barra possono essere adeguati alle varie applicazioni previste per l’assorbitore e quindi ai vari aeromobili in specie agli elicotteri.

Dato che il ritrovato in oggetto è stato descritto e rappresentato solamente a titolo di esempio indicativo e non limitativo e per la dimostrazione delle sue caratteristiche essenziali, si intende che potrà subire numerose varianti a seconda delle esigenze industriali, commerciali ed altro, nonché includere altri sistemi a mezzi il tutto senza uscire dal suo ambito.

Pertanto deve essere inteso che nella domanda di privativa sia compresa ogni equivalente applicazione dei concetti ed ogni equivalente prodotto attuato e/o operante secondo una o più qualsiasi delle caratteristiche indicate nelle seguenti rivendicazioni.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Assorbitore di energia meccanica negativa generata da un impatto col terreno in specie per sedili di aeromobili, composto da due gruppi, uno solidale alla struttura fissa del sedile e l’altro al sedile propriamente detto reso mobile rispetto alla struttura fissa caratterizzato da ciò che i due gruppi sono collegati da una barra provvista nella maggior parte della sua lunghezza, di nervature longitudinali estese sino ad una estremità e da un manicotto che alloggia la barra in modo che la sua mezzeria si trovi pressocchè in corrispondenza della zona della barra in cui iniziano le nervature, presentando tale manicotto internamente una forma sostanzialmente complementare a tale zona della barra e fori, assiali, rettangolari, passanti le cui estremità corrispondenti all'inizio delle nervature hanno forma di dente a spigolo tagliente e risultano a contatto con la barra in corrispondenza dell’inizio delle nervature, essendo l’estremità della barra opposta a quella che presenta le nervature, collegata dopo l'attraversamento del manicotto ad uno dei due gruppi, essendo tale manicotto collegato all’altro gruppo, essendo almeno il materiale delle nervature della barra di durezza notevolmente minore dei denti a spigolo tagliente predisposti all'estremità dei fori rettangolari del manicotto, per cui quando a causa di un impatto, la parte mobile del sedile è costretta a scattare, verso la base della struttura del sedile, l’energia provocata dall'accelerazione di tale movimento viene assorbita dall’energia necessaria ai denti dei fori rettangolari del manicotto ad agire sulle nervature della barra asportando come vero e proprio utensile da taglio, un truciolo che via via che si forma, viene espulso dai fori rettangolari stessi.
2. 2) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che il manicotto è reso solidale alla struttura fissa sedile mentre la barra è resa solidale alla parte mobile del sedile.
3. 3) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che il collegamento tra la barra, il manicotto e rispettivamente uno dei due gruppi, è ottenuto mediante due mensole, rispettivamente solidali ai due gruppi, sostanzialmente parallele, contrapposte ed ortogonali alla direzione di movimento della parte mobile del sedile, presentendo tali mensole un foro attraversato dalla barra stessa, di diametro minore sia d’una testa avvitata all'estremità della barra opposta alla zona con nervature e sia del manicotto.
4. 4) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 3), caratterizzato da ciò che il contatto tra le mensole e rispettivamente la testa della barra ed il manicotto, avviene tramite due blocchetti a forma semisferica, anulare con le convessità contrapposte, alloggiati in rispettive sedi complementari di piattelli anulari sopportati dalle mensole, attraversati dalla barra e facenti battuta contro le facce delle mensole rivolte verso la parte del movimento relativo dei due gruppi, consentendo la detta forma sferica dei blocchetti il compenso delle deformazioni della struttura fissa e mobile del sedile durante l'impatto, rispetto all’allineamento della barra col manicotto, evitando l’insorgenza di carichi negativi di attrito.
5. 5) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che la barra è cilindrica.
6. 6) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1 ), caratterizzata da ciò che le nervature della barra presentano pari distanza radiale.
7. 7) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1 ), caratterizzata da ciò che le nervature della barra sono sostanziai menti eguali.
8. 8) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che la barra è costruita in materiale monopezzo.
9. 9) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò le nervature della barra sono costruite in lega leggera.
10. 10) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che nell’assetto normale del sedile la barra scanalata rimane fissata al manicotto mediante una spina trasversale a tranciatura calibrata per cui in caso di un impatto la spina si trancia e l’assorbitore entra in funzione.
11. 11) Assorbitore di energia come alla rivendicazione 1 ), caratterizzata da ciò che le dimensioni della sezione trasversale delle nervature della barra scanalata e almeno il materiale di tali nervature sono scelti in modo da corrispondere al valore di assorbimento di energia desiderato a seconda delle varie utilizzazioni.