ITMI992683A1 - Barriera di sicurezza per l'assorbimento dell'energia d'urto - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: “Barriera di sicurezza per l’assorbimento dell'energia d’urto. "

Campo dell'invenzione.

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di sicurezza per fermare e/o mantenere in pista o su strada un veicolo ed in modo particolare ad una barriera di sicurezza per l’assorbimento dell’energia d'urto di veicoli da sistemare ai lati delle piste usate per corse di go-kart per attutire e assorbire gli urti dei veicoli senza provocare danni ai piloti ed ai go-kart stessi.

Stato della Tecnica.

Le barriere del tipo sopra citato sono impiegate principalmente ai lati di piste o circuiti sui quali vengono effettuate corse di veicoli a motore del tipo go-kart, che non raggiungono velocità elevate.

Le corse di go-kart si svolgono generalmente su piste di lunghezza limitata, dell’ordine di poche centinaia di metri, costruite a cielo aperto o all’interno di edifici.

Tali piste sono caratterizzate dal fatto di presentare molte curve, anche in rapida successione, mentre i tratti rettilinei sono relativamente brevi. Anche la larghezza della pista stessa è abbastanza limitata e rapportata alla dimensione dei veicoli.

Queste caratteristiche si rapportano bene alla dinamica dei go-kart che hanno una velocità relativamente bassa, massa ridotta e baricentro relativamente basso, in modo da risultare (abbastanza) stabili e praticamente esenti dal rischio di rovesciarsi.

E' abbastanza tipico delle corse di go-kart che i piloti effettuino manovre che portano il veicolo, anche numerose volte durante la stessa corsa, ad urtare le barriere di protezione che sono disposte lungo i lati della pista stessa.

Generalmente queste barriere vengono realizzate con materiali che assorbono bene l'energia d'urto e che garantiscono la sicurezza del pilota che si trova all'interno del veicolo, la cui carrozzeria di dimensioni limitate non è in grado di proteggerlo efficacemente: tipicamente tali barriere vengono realizzate mediante pile di pneumatici, "legati" tra loro ed ancorati a paletti (o ad altri mezzi di ancoraggio equivalenti) infissi nel terreno, che offrono costi di realizzazione ridotti e che hanno eccellenti caratteristiche di assorbimento dell'energia d’urto.

Barriere realizzate in questo modo presentano tuttavia una serie di svantaggi che ne possono sconsigliare l'uso e che le rendono comunque non ottimali.

Infatti le pile di pneumatici disposte lungo i lati della pista per tutta la lunghezza della pista stessa sono ingombranti e sottraggono perciò spazio prezioso che potrebbe essere vantaggiosamente usato per altri scopi, soprattutto nel caso in cui le piste sono costruite all’interno di luoghi chiusi, quali hangar o capannoni; inoltre i paletti di ancoraggio irrigidiscono la barriera almeno in corrispondenza dei paletti stessi, riducendone (almeno potenzialmente) la capacità di assorbire l'energia d’urto. Inoltre in caso di urto (quasi) frontale il veicolo potrebbe infilarsi sotto i pneumatici, arrestandosi piuttosto bruscamente con conseguente possibile rischio per l’incolumità del pilota, mentre in caso di urto con un angolo d’incidenza (molto) minore di quello retto la reazione elastica dei pneumatici potrebbe far rimbalzare in pista il veicolo, con evidente rischio di incidente con gli eventuali altri veicoli che dovessero sopraggiungere.

Un ulteriore grave svantaggio delle barriere costituite da pile di pneumatici è la loro pericolosità dal punto di vista delia sicurezza antincendio: la presenza di centinaia di pneumatici infiammabili all’interno di spazi chiusi obbliga normalmente ad adottare misure molto severe per soddisfare le norme di sicurezza antincendio, con conseguente aumento dei costi d’installazione e/o di gestione della pista.

Infine, le barriere realizzate mediante pile di pneumatici non presentano un aspetto esteticamente gradevole, in particolare se sono in opera da un certo tempo.

D’altra parte non è possibile (o, quanto meno, non è opportuno) realizzare ai iati di una pista per go-kart barriere realizzate esclusivamente in materiali metallici, per il pericolo che possono costituire per i piloti dei veicoli in caso di urto e per il fatto che gli urti provocano deformazioni permanenti delle barriere metalliche.

Sono infine note barriere costituite da strutture longitudinali, realizzate in un materiale elastico, che sono portate da elementi verticali rigidi atti ad essere fissati ai lati della strada e reciprocamente distanziati: le strutture longitudinali sono collegate agli elementi verticali da mezzi di accoppiamento comprendenti molle, che permettono (in caso d’urto) uno spostamento delle strutture longitudinali rispetto agli elementi di supporto a seguito della compressione delle suddette molle.

Le barriere note comprendono inoltre mezzi atti a disperdere l’energia assorbita dalla barriera durante l’urto, che sono allocati nelle strutture longitudinali contribuendo a rendere particolarmente costose tali strutture longitudinali, che costituiscono l’elemento (anche economicamente) più rilevante di dette barriere di tipo noto.

Tali barriere note sono ingombranti ed hanno una struttura complessa che ne rende onerosa la costruzione e la messa in opera e non si prestano perciò ad essere vantaggiosamente utilizzate per piste per gokart.

Uno scopo primario della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati realizzando una barriera di sicurezza ad assorbimento di energia per piste automobilistiche, in particolare per piste di go-kart, che abbia una struttura semplice e modulare, di realizzazione economica e di ingombro minimo così da poter essere usata in ambienti chiusi con risparmio di spazio.

Un altro scopo dell’invenzione è prevedere una barriera che sia di facile costruzione e messa in opera e che usi materiali conformi alle norme di sicurezza antincendio.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di garantire una elevata capacità di assorbimento degli urti dei veicoli che avvengono sulla barriera con un angolo d'impatto minore di quello retto e di accrescere la sicurezza dei piloti dei veicoli e degli astanti delle corse, pur garantendo la necessaria elasticità per non conservare deformazioni permanenti dopo tali urti. Scopo non ultimo del trovato è quello di realizzare una barriera che presenti anche una elevata gradevolezza estetica.

Sommario dell’invenzione

Questi scopi, nonché altri che meglio appariranno nel seguito, sono raggiunti da una barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 1, che comprende una pluralità di elementi di supporto verticali rigidi fissati all’esterno della pista e reciprocamente distanziati ed elementi longitudinali di forma allungata, portati dagli elementi di supporto per realizzare una barriera laterale sostanzialmente continua ed operativamente collegati agli elementi di supporto da mezzi di accoppiamento (comprendenti almeno una molla) atti a permettere, in caso d’urto, uno spostamento degli elementi longitudinali rispetto ad almeno un elemento di supporto. Ciascun elemento longitudinale è costituito da almeno un profilato realizzato interamente in materiale plastico ed i mezzi di accoppiamento comprendono inoltre mezzi atti a disperdere l'energia assorbita durante l’urto.

Grazie a questa particolare configurazione, la barriera presenta caratteristiche di assorbimento dell’energia ottimali pur garantendo una sicurezza elevata per i piloti dei veicoli in caso di urto; inoltre, per la forma scelta, le dimensioni della barriera possono essere contenute con conseguente risparmio di spazio.

Ogni elemento longitudinale è vantaggiosamente costituito da un profilato in polietilene che associa una grande resistenza ad una elevata eiasticità.

Elenco delle figure.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi di una barriera secondo l'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di sue forme di realizzazione preferite ma non esclusive, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle figure allegate, in cui:

- la figura 1 mostra una vista frontale di un tratto di barriera secondo l’invenzione;

- la figura 2 mostra una vista laterale di una prima forma di realizzazione della barriera secondo l’invenzione, parzialmente sezionata secondo il piano l-l di figura 1 ;

- la figura 3 mostra una vista laterale di una seconda forma di realizzazione della barriera secondo l'invenzione, parzialmente sezionata secondo il piano l-l di figura 1 ;

- la figura 4 mostra una vista frontale di una piastra di ancoraggio appartenente alla barriera secondo l'invenzione.

Nelle figure allegate, gli elementi corrispondenti saranno identificati mediante gli stessi riferimenti numerici.

Descrizione detagliata.

La barriera di sicurezza oggetto del presente trovato sarà ora descritta con riferimento al suo impiego per una pista per go-kart ma, senza uscire dall’ambito del trovato, è possibile installare tale barriera ai lati della carreggiata di una strada, dimensionando opportunamente gli elementi della barriera stessa per adeguarli alle maggiori energie in gioco in caso di urto di un autoveicolo o di un camion.

Con riferimento alle figure allegate, la barriera di sicurezza oggetto della presente invenzione (indicata globalmente con 1 ) comprende un pluralità di elementi di supporto verticali rigidi 2 (figure 2, 3), reciprocamente distanziati, ancorati al suolo ai lati della pista P e collegati tra loro da almeno un elemento longitudinale (12, 13) di forma allungata portato da almeno due elementi di supporto 2 adiacenti per realizzare una barriera 1 sostanzialmente continua.

L’almeno un elemento longitudinale (12, 13) è preferibilmente costituito da un profilato interamente realizzato in un materiale plastico (polietilene o altro materiale plastico equivalente) ed è collegato a ciascun elemento di supporto 2 da mezzi di accoppiamento comprendenti mezzi atti a disperdere l’energia assorbita dalla barriera 1 durante l’urto; senza uscire dall’ambito del trovato è possibile realizzare l’almeno un elemento longitudinale (12, 13) in un altro materiale non metallico funzionalmente adatto allo scopo.

Nell'esempio di realizzazione qui descritto, la barriera 1 comprende due elementi longitudinali (12, 13) di forma allungata disposti in posizione reciprocamente affiancata e verticalmente sovrapposti ed ancorati a piastre 11 conformate a C (figure 2-4) appartenenti ai suddetti mezzi di accoppiamento.

La figura 1 mostra una vista frontale di un tratto di barriera 1 realizzata secondo l’invenzione; in figura 1 sono visibili due elementi longitudinali di forma allungata (12, 13) ancorati a due piastre 11 conformate a C (la cui parte centrale è nascosta dagli elementi longitudinali 12 e 13): in corrispondenza di una delle piastre 11 è parzialmente visibile un elemento di supporto 2 (del tipo illustrato in figura 2) che porta una piastra 11 , mentre l’altro elemento di supporto 2 (che porta l'altra piastra 1 1 ) è schematicamente indicato in figura 1 mediante un segmento verticale a “tratto e punto".

Secondo una prima forma di realizzazione illustrata in figura 2 (che mostra una vista laterale della barriera 1 parzialmente sezionata secondo il piano l-l di figura 1 ) un elemento di supporto 2 comprende una porzione di base 3 di forma sostanzialmente triangolare che sostiene una porzione superiore 4 che sovrasta di una altezza determinata la pista P: all’estremità della porzione superiore 4 è fissato un elemento continuo 15, avente essenzialmente il compito di rendere più visibile ai piloti il bordo della pista P.

Gli elementi di supporto 2 sono realizzati preferibilmente mediante profilati metallici saldati, ma possono essere realizzati con altro materiale che presentì adeguate caratteristiche di resistenza meccanica.

Alla porzione di base 3 dell’elemento di supporto 2 sono saldati due manicotti o guide (7, 8), sostanzialmente ortogonali agli elementi longitudinali (12, 13), al cui interno possono scorrere in traslazione due bulloni o aste (5, 6): i manicotti 7 e 8 (e, di conseguenza, i bulloni 5 e 6) sono posti in orizzontale e comunque paralleli al piano della pista P.

La piastra 11 conformata a C, appartenente ai mezzi di accoppiamento, cui sono ancorati gli elementi longitudinali (12, 13) è sostenuta dai bulloni (5, 6) mobili in traslazione nei manicotti (7, 8) solidali all’elemento di base 3 dell’elemento verticale 2.

Intorno al gambo di ciascun bullone (5, 6) sono avvolte delle molle (9, 10), per esempio di tipo elicoidale, che poggiano da una parte sulla base 3 dell’elemento di supporto 2 e dall'altra su una rondella 14, inserita sul gambo del bullone (5, 6), che a sua volta poggia sulla piastra 11 conformata a C che sostiene gli elementi longitudinali (12, 13).

Preferibilmente le molle (9, 10) sono di tipo elicoidale conico che, rispetto alle molle elicoidali cilindriche, presentano il vantaggio di potersi comprimere completamente, cosa non possibile alle molle elicoidali cilindriche.

Tali elementi longitudinali (12, 13), visibili in sezione in figura 2, hanno una sezione di forma semicircolare e possono essere ricavati tagliando un tubo lungo un piano diametrale, per estrusione oppure in altro modo, non descritto in questa sede perché in sé noto e comunque estraneo al presente trovato.

Gli elementi longitudinali (12, 13) vengono (o possono venire) realizzati in un materiale plastico resistente all'usura e/o agli agenti aggressivi presenti nell'ambiente e conservano perciò un aspetto esteticamente gradevole anche a distanza di tempo dalla messa in opera

Inoltre, la zona del gambo di ciascun bullone (5, 6) posta all’interno degli elementi longitudinali (12, 13) è inserita in un manicotto 17 di lunghezza sostanzialmente pari al raggio del corrispondente elemento longitudinale (12, 13), che non consente all’elemento longitudinale (12, 13) di deformarsi in caso di urto.

Le molle (9, 10) sono pretensionate nella loro posizione operativa con l’ausilio di dadi avvitati sui rispettivi bulloni (5, 6).

I mezzi atti a disperdere l’energia assorbita dalla barriera 1 durante l’urto comprendono le rondelle 14 inserite sui bulloni (5, 6), le molle (9, 10) e la piastra (11 ) conformata a C; le rondelle 14 sono mantenute in pressione sulla piastra 11 conformata a C dalle molle (9, 10) pretensionate, producendo una forza di attrito che consente un rilascio graduale dell’energia immagazzinata nelle molle (9, 10) compresse in seguito all’urto e che elimina perciò ogni rischio che il veicolo possa essere ributtato in pista da una reazione elastica incontrollata delle suddette molle.

Si osservi che il piano di sezione l-l di figura 1 interseca il manicotto 7, il bullone 5, la molla 9, la rondella 14 ed il manicotto 17 (che sono perciò visibili, sezionati, in figura 2), mentre non interseca il manicotto 8: di conseguenza, in figura 2 non sono visibili le zone del bullone 6 poste all'interno dei manicotti 8 e 17, mentre è parzialmente visibile quella posta all'interno della molla 10.

La figura 3 rappresenta una vista laterale di una seconda forma di realizzazione della barriera 1 , parzialmente sezionata secondo il piano l-l di figura 1 , che differisce da quella illustrata con riferimento alla figura 2 essenzialmente per il fatto che l'elemento di supporto 2 non comprende la porzione superiore 4 e che, di conseguenza, non è presente l'elemento 15 avente il compito di rendere più visibile ai piloti il bordo della pista P.

La figura 4 mostra una vista frontale ingrandita della piastra 11 conformata a C; da tale figura si può rilevare che la piastra 1 1 presenta una coppia di asole 16, aventi l’asse maggiore disposto orizzontalmente (o, comunque parallelo all'asse longitudinale della barriera 1 ), in ciascuna delle quali viene inserito uno dei suddetti bulloni (5, 6): la piastra 11 può perciò traslare rispetto ai bulloni (5,6) orizzontalmente o* comunque, parallelamente all’asse longitudinale della barriera 1.

Una barriera 1 realizzata secondo la presente invenzione presenta una struttura modulare, semplice ed economica, che ne rende facile e poco costosa la costruzione e/o la messa in opera.

In caso di un urto (quasi) frontale in corrispondenza di un elemento di sostegno 2 i manicotti 17 impediscono agli elementi longitudinali (12, 13) di deformarsi e l’energia ricevuta dalla barriera 1 a seguito dell’urto viene trasferita quasi integralmente (tramite la piastra 11 ed i bulloni 5 e 6) alle molle (9, 10), che la assorbono comprimendosi: la compressione delle molle (9, 10) comporta uno spostamento della corrispondente piastra 11 in direzione ortogonale all'asse maggiore degli elementi longitudinali (12, 13), traslazione che, a sua volta, comporta una traslazione della barriera 1 (o, almeno, della sua porzione contigua a quella interessata dall’urto) parallelamente all'asse longitudinale della barriera 1.

In corrispondenza degli elementi di sostegno 2 adiacenti quello interessato dall’urto, la suddetta traslazione longitudinale degli elementi longitudinali (12, 13) della barriera 1 fa traslare parallelamente all'asse longitudinale della barriera 1 le piastre 11 rispetto ai bulloni (5, 6) inseriti nelle asole 16: le forze d'attrito che si sviluppano a seguito dell'azione delle molle (9, 10) sulle piastre 11 (tramite le rondelle 14) dissipano la frazione dell’energia dovuta all'urto che non è stata assorbita dalle molle (9, 10) portate dall’elemento di sostegno 2 interessato dall'ulto (quasi) frontale. In caso di un urto in corrispondenza di un elemento di sostegno 2 con un angolo di incidenza (molto) minore di quello retto, le molle (9, 10) portate dall’elemento di sostegno 2 interessato dall’urto assorbono una frazione minore dell'energia ricevuta dalla barriera 1 in seguito all’urto, l’energia restante essendo dissipata dalle forze d’attrito che si sviluppano in corrispondenza degli elementi di sostegno 2 adiacenti quello interessato dall’urto.

Infine, in caso di un urto contro un punto della barriera 1 compreso tra due elementi di sostegno 2 l’energia ricevuta dalla barriera 1 viene dissipata dalle forze d’attrito che si sviluppano a seguito dell'azione delle molle (9, 10) in corrispondenza degli elementi di sostegno 2 adiacenti al punto in cui è avvenuto l’urto.

In ogni caso l’energia ricevuta dalla barriera 1 a seguito di un urto viene assorbita dalle molle (9, 10), rispettivamente dissipata dalle forze di attrito, mentre gli elementi longitudinali (12, 13) non possono subire deformazioni permanenti.

Una barriera di sicurezza 1 secondo l’invenzione, realizzata mediante piastre 11 in cui l’asse maggiore delle asole 16 è parallelo all'asse longitudinale della barriera 1 in corrispondenza dell’elemento di supporto 2 che porta ciascuna piastra 11 , può essere vantaggiosamente utilizzata anche se la pista P comprende uno o più dossi, in corrispondenza dei quali l'asse longitudinale della barriera 1 (e, di conseguenza, l’asse maggiore delle asole 16) non è più orizzontale ma segue la pendenza del dosso: si ricorda infatti che, in caso di urto, gii elementi longitudinali (12, 13) della barriera 1 fanno traslare le relative piastre 11 rispetto ai bulloni (5, 6) inseriti nelle asole 16 parallelamente all'asse longitudinale della barriera 1.

Tale conformazione delle asole 16 delle piastre 11 risulta particolarmente vantaggiosa se la barriera 1 viene installata ai lati della carreggiata di una strada.

Senza uscire daH’ambito del trovato è possibile per un tecnico apportare alla barriera di sicurezza oggetto della presente descrizione tutte le modifiche ed i perfezionamenti suggeriti dalla normale esperienza e dalla naturale evoluzione della tecnica.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Barriera di sicurezza per l'assorbimento di energia d’urto di veicoli per piste automobilistiche, in particolare di go-kart, comprendente una pluralità di elementi verticali rigidi (2), atti ad essere fissati ai lati ed esternamente alla pista (P) e reciprocamente distanziati, ed almeno un elemento longitudinale di forma allungata (12, 13), portato da almeno due elementi verticali (2) per realizzare una barriera laterale (1 ) sostanzialmente continua e collegato agli almeno due elementi verticali (2) mediante mezzi di accoppiamento comprendenti almeno una molla (9, 10) per permettere, in caso di urto, uno spostamento dell’almeno un elemento longitudinale (12, 13) rispetto agli almeno due elementi verticali (2), caratterizzata dal fatto che l'almeno un elemento longitudinale (12, 13) è costituito da un profilato realizzato interamente in materiale plastico e dal fatto che detti mezzi di accoppiamento comprendono inoltre mezzi atti a disperdere l’energia assorbita dalla barriera (1) durante l’urto.
2. 2) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che l'almeno un elemento longitudinale (12, 13) è realizzato in polietilene.
3. 3) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che l’almeno un elemento longitudinale (12, 13) ha una sezione di forma semicircolare.
4. 4) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che ciascun elemento verticale (2) comprende almeno una porzione di base (3) di forma sostanzialmente triangolare cui è rigidamente connessa almeno una guida (7, 8), disposta sostanzialmente ortogonale all'almeno un elemento longitudinale (12, 13), al cui interno può scorrere in traslazione un’asta (5, 6).
5. 5) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento verticale (2) comprende inoltre una porzione superiore (4), alla cui estremità superiore è fissato un elemento continuo (15) atto ad evidenziare il bordo della pista (P).
6. 6) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i mezzi di accoppiamento comprendono inoltre una piastra (11) conformata a C cui é ancorato l’almeno un elemento longitudinale (12, 13), la piastra (11 ) conformata a C essendo sostenuta dall’almeno un'asta (5, 6) mobile nell’almeno una guida (7, 8) solidale all’elemento di base (3) dell’elemento verticale (2).
7. 7) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la piastra (11) conformata a C presenta almeno un’asola (16), avente l’asse maggiore parallelo all’asse longitudinale della barriera (1 ), in cui è inserita l'almeno un’asta (5, 6).
8. 8) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto di comprendere due elementi longitudinali (12, 13) disposti in posizione reciprocamente affiancata e verticalmente sovrapposta, cui è ancorata la piastra (11) conformata a C appartenente ai mezzi di accoppiamento.
9. 9) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che attorno all'almeno un’asta (5, 6) è avvolta una molla (9, 10) che poggia da una parte sulla porzione di base (3) dell'elemento di supporto (2) e dall’altra su almeno una rondella (14), inserita sull’almeno un’asta (5, 6), che a sua volta poggia sulla piastra (11) conformata a C appartenente ai mezzi di accoppiamento.
10. 10) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che la molla (9, 10) avvolta attorno all’almeno un’asta (5, 6) è una molla elicoidale conica.
11. 11) Barriera di sicurezza secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi atti a pretensionare l’almeno una molla (9, 10) e dal fatto che i mezzi atti a disperdere l’energia assorbita dalla barriera (1) durante l’urto comprendono l'almeno una rondella (14) inserita sull'almeno una asta (5, 6), l’almeno una molla (9, 10) e la piastra (11) conformata a C, l’almeno una rondella (14) essendo mantenuta in pressione sulla piastra (11) conformata a C dall’almeno una molla (9, 10) pretensionata per produrre una forza d’attrito.
12. 12) Barriera di sicurezza secondo le rivendicazioni 3 e 4, caratterizzata dal fatto che la zona dell’almeno una asta (5, 6) posta all’interno deli’almeno un elemento longitudinale (12, 13) è inserita in un manicotto (17) di lunghezza sostanzialmente pari al raggio dell’almeno un elemento longitudinale (12, 13).