PT1313920E - Conjunto de cabeça para extremidade de barreira de protecção - Google Patents

Description

ΕΡ1313920Β1

DESCRIÇÃO

CONJUNTO DE CABEÇA PARA EXTREMIDADE DE BARREIRA DE PROTECÇÃO

Referência cruzada ao pedido relacionado

Este pedido reivindica a prioridade do pedido de patente provisória dos EUA n° 60/229,486 depositado em 31 de Agosto de 2000.

ANTECEDENTES DO INVENTO 1. Campo do invento O invento refere-se a conjuntos extrusores de barreira de protecção usados com barreira de protecção. Em aspectos específicos, o invento refere-se à concepção de conjuntos de cabeça de impacto para estes dispositivos. 2. Descrição da técnica relacionada

Os terminais extrusores de barreira de protecção são um tratamento final popular e eficaz para barreiras de protecção. Durante um impacto numa extremidade da barreira de protecção, um terminal extrusor da barreira de protecção irá achatar e dobrar um elemento de barreira ondulado e extrudir a parte achatada para fora da estrada. Os terminais deste tipo estão descritos nas patentes dos EUA n° 5,078,366 e 4,928,928. Em particular, a patente dos EUA n° 5,078,466 mostra um sistema de barreira e secção que inclui uma barreira de protecção do tipo viga dobrada montada numa pluralidade de postes com um terminal extrusor numa extremidade que tem uma calha extrusora para achatar a 1 ΕΡ1313920Β1 barreira de protecção após o impacto utilizando placas extrusores curvilineas.

SUMÁRIO DO INVENTO 0 presente invento proporciona um conjunto de cabeça melhorado para um dispositivo terminal extrusor de barreira de protecção. É descrito um conjunto de cabeça exemplif icativo que é mais leve e mais eficaz do que os conjuntos de cabeça da técnica anterior. 0 conjunto de cabeça exemplificativo proporciona uma calha de alimentação da barreira tendo uma primeira parte lateral disposta num lado de tráfego do conjunto de cabeça e uma segunda parte lateral disposta no lado oposto ao lado de tráfego do conjunto de cabeça. As primeira e segunda partes laterais são geralmente paralelas uma à outra e são geralmente paralelas a um eixo longitudinal central da calha de alimentação da barreira. As primeira e segunda partes laterais estão configuradas para receber um elemento de barreira entre elas. Uma parte de impacto está acoplada a uma extremidade a montante da calha de alimentação da barreira e compreende elementos superior e inferior que formam um acoplamento entre a calha de alimentação da barreira e uma placa de impacto, primeiro e segundo elementos laterais cooperam para formar uma garganta configurada para receber o elemento de barreira à medida que este é forçado através da parte de impacto durante uma colisão, onde o primeiro elemento lateral é colocado adjacente ao lado de tráfego do conjunto de cabeça e inclui uma parte curva que se estende em afastamento do lado de circulação à medida que o primeiro elemento se estende em afastamento da calha de alimentação da barreira e o segundo elemento lateral é colocado no lado oposto ao lado de 2 ΕΡ1313920Β1 tráfego do conjunto de cabeça e terminando num reforço vertical que se estende geralmente de modo perpendicular ao eixo longitudinal central da calha de alimentação da barreira.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em perspectiva isométrica de uma cabeça terminal extrusora de barreira de protecção exemplificativa construída de acordo com o presente invento. A figura 2 é uma planta em corte da cabeça ao longo das linhas 2 - 2 da figura 1. A figura 3 é uma vista fragmentada da cabeça ilustrada nas figuras 1-2. A figura 4 é uma planta da cabeça das figuras 1-3 ilustrada fixada a um poste de suporte. A figura 5 é uma vista lateral da cabeça ilustrada na figura 4. A figura 6 é uma planta em corte de uma cabeça alternativa tendo uma garganta com elementos laterais que são substancialmente lisos e formam um ângulo relativamente um ao outro. A figura 7 é uma planta em corte de uma outra cabeça alternativa tendo uma garganta com elementos laterais que são substancialmente lisos e paralelos uns aos outros. 3 ΕΡ1313920Β1 A figura 8 é uma vista em perspectiva isométrica de uma cabeça de barreira de protecção tendo um dispositivo amortecedor de calha de alimentação do exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

As figuras 1 a 5 ilustram um primeiro conjunto de cabeça 10 melhorado, usado para um terminal extrusor de barreira de protecção do tipo descrito genericamente nas patentes do EUA 5,078,366 e 4,928,928. O funcionamento geral dos dispositivos terminais extrusores de barreira de protecção está descrito nessas duas patentes. O conjunto de cabeça 10 está ilustrado (na figura D colocado extremidade de uma barreira de protecção 12 ondulada, viga em W. 0 conjunto de cabeça 10 inclui genericamente uma parte de impacto 14 e uma calha de alimentação de barreira alongada 16. A calha de alimentação da barreira 16 envolve a parte a montante do elemento de barreira 12 e é constituída por um elemento superior de canal 18 em forma de U e um elemento inferior de canal 20 em forma de U que estão fixos numa relação afastada entre si por chapas 22. Suportes 24, 16 em forma de L são fixados aos elementos de canais superior e inferior 18, 20, respectivamente.

Na sua extremidade a montante a parte de impacto do conjunto de cabeça 10 tem uma placa de impacto 28. A placa de impacto 28 é dobrada em ambos os lados para apresentar flanges 30, 32. As flanges 30, 32 proporcionam resistência à placa de impacto 28, dão-lhe rigidez, e facilitam o engate de um veículo em colisão. 4 ΕΡ1313920Β1 A placa de impacto 28 está fixada por meio de soldadura a uma parte de recepção 34 da parte de impacto 14. A parte de recepção de calha 34 inclui uma placa superior 36 e uma placa inferior 38. As placas superior e inferior 36, 38 estão fixadas por soldadura aos elementos laterais esquerdo e direito 40, 42, respectivamente. O elemento lateral esquerdo 40 consiste numa placa curva 44, placa de ligação horizontal 46, e um reforço lateral 48. O reforço lateral 48 é soldada à placa curva 44, e a placa de ligação 46 é soldada ao reforço 48 numa relação de encosto. De referir que a placa curva 44 tem uma forma em "S", de modo a proporcionar uma primeira parte curva 50 a montante e uma segunda parte curva 52 a jusante que curva ligeiramente na direcção oposta da primeira parte curva 50. O reforço 48 é fixado à placa curva 44 entre as primeira e segunda curvas 50, 52. 0 elemento lateral direito 42 inclui uma curta placa curva 54 com reforços vertical e horizontal 56, 58, respectivamente, que estão soldados à placa 54 para lhe proporcionar rigidez. De referir que, nesta forma de realização, as placas laterais 40, 54 são curvas. Ao contrário dos modelos da técnica anterior a placa lateral 54 tem um comprimento significativamente mais curto do que a placa 40, quando medido de montante para jusante. Esta diferença de comprimento deve-se ao facto de não existir parte curva dianteira da placa 54 que corresponderia à placa curva 50 da placa mais comprida 40.

Note-se que o reforço horizontal 58 se estende nalguma distância para fora a partir do lado direito da cabeça 10. Isto é feito deliberadamente, uma vez que o reforço horizontal 58 se destina a engatar e a partir o poste de suporte 60 durante o impacto de um veiculo com a placa de 5 ΕΡ1313920Β1 impacto 28 da cabeça de impacto 10 que desloca a cabeça 10 para jusante no elemento de barreira 12.

As figuras 4 e 5 ilustram a cabeça de impacto 10 tendo sido fixada a um poste de suporte 60, por meio de elementos de ligação (não ilustrados) que são colocados através dos suportes 24, 26.

Note-se ainda que a placa de impacto 28 é alongada verticalmente, estendendo-se dessa forma, quer por cima, quer por baixo das partes receptora de barreira da parte de impacto 14, tal como ilustrado pelos números de referência 62, 64 na figura 5. Estas saliências permitem que a cabeça de impacto 10 seja engatada facilmente, quer pelo para-choques elevado de camiões, SUV e outros veículos maiores, quer pelos para-choques baixos de carros mais pequenos que embatem de um modo frontal, assim como permitem engatar a carroçaria do veículo ou painel laterais para reduzir a intrusão do veículo quando a extremidade a montante da cabeça 10 é embatida lateralmente por um veículo.

Numa forma de realização preferida, quando a cabeça 10 é montada, a placa curva 44 e placa curva curta 54 estão fixadas numa relação afastada uma da outra para formar uma garganta de aperto 66, que se pode ver melhor na figura 2. A garganta 66 estreita em termos de largura à medida que se aproxima da extremidade a montante da cabeça de impacto 10. Durante a colisão em que a cabeça de impacto 10 é embatida por um veículo que colide (não ilustrado), a garganta 66 estreita e achata o elemento de barreira 12 à medida que a cabeça 10 é empurrada para jusante pelo veículo no elemento de barreira 12. A primeira parte curva 50 dobra a parte 6 ΕΡ1313920Β1 achatada do elemento de barreira 12 e expulsa-o para o lado da cabeça 10.

Existe um número de diferenças importantes entre a cabeça de impacto 10 do invento e as cabeças extrusoras de barreira de protecção descritas nas patentes dos EUA 5,078,366 e 4,928,928. Em primeiro lugar, a parte da cabeça 10 que é usada para dobrar e extrudir a parte achatada da barreira 12 consiste apenas numa única superfície curva, especificamente, a superfície de contacto com a barreira da parte 50 na placa curva 44. Assim, proporciona-se uma abertura no lado oposto à parte 50 a montante da extremidade da pequena placa curva 54. Em arranjos anteriores, um par de partes curvas eram proporcionados por dois elementos de placa que formavam uma abertura estreita. A eliminação de uma parte curva, isto é, a parte curva mais a jusante, reduz a força de extrusão necessária para extrudir o elemento de barreira 12 e melhorar potencialmente a trajectória da barreira extrudida à medida que se afasta da cabeça 10. A força de extrusão necessária é menor, pelo menos porque o atrito criado pela parte curva a jusante removida foi eliminada.

De igual forma, tal como ilustram as figuras 2 e 4, a cabeça do invento 10 proporciona um perfil reduzido e aerodinâmico ao longo do lado de tráfego (isto é, o lado da cabeça 10 que estará voltado para a estrada). A figura 2 ilustra um eixo longitudinal central 70 que é desenhado ao longo da linha central do elemento de barreira 12, o lado de tráfego da cabeça 10 (ilustrado na parte inferior das figuras 2 e 4) não se estende tanto do eixo 70 como o lado oposto da cabeça 10 (ilustrado na parte superior das figuras 2 e 4) . Este aerodinamismo é permitido pelo facto de cada 7 ΕΡ1313920Β1 uma das placas superior e inferior 36, 38 ter um bordo achatado do lado de tráfego 72 por oposição à forma geralmente triangular, estendendo-se para fora, dos lados opostos dessas placas. A cabeça 10 está sempre instalada na barreira 12 para que o lado de "tráfego" esteja voltado para o tráfego da estrada. Esta concepção aerodinâmica garante que a cabeça 10 não se estende para fora para o fluxo de tráfego, reduzindo desta forma a frequência de impacto dos veículos em circulação e os custos de manutenção associados. 0 bordo achatado 72 do lado de tráfego deve estar aproximadamente ao mesmo nível das chapas 22 ou outras partes da calha de alimentação 16, ou ainda estender-se apenas uma ou duas polegadas para além desses componentes na direcção da pista de tráfego. Esta características de "lado alinhado" ajuda a garantir que é menos provável que a cabeça 10 seja deitada abaixo do elemento de barreira 12 por um impacto traseiro invertido em que um veículo bate na cabeça a partir da direcção a jusante.

De notar ainda, em particular com referência à figura 2, que o centro de impacto para a cabeça 10 (ilustrado perto de 74) não está alinhado com o eixo 70 da barreira 12. Esta concepção não simétrica melhora de facto a função da cabeça 10 durante uma colisão. Mais do que distribuir as forças do impacto de forma substancialmente igual em ambos os lados da cabeça, como nos modelos anteriores, a força é transmitida em primeiro lugar através da placa de ligação 46 e reforço 48 para a placa curva 44. Assim, a placa de ligação 46 e reforço 48 servem como eixo de transmissão de força para a cabeça 10. A placa curva 44 é parte da cabeça 10 que trabalha para dobrar e extrudir o elemento de barreira 12 achatado. Como a força de impacto na placa de impacto é transmitida directamente ao elemento lateral 44 através do 8 ΕΡ1313920Β1 eixo da transmissão de força, a cabeça 10 é mais eficiente no colapso da barreira 12 em que o exterior do alojamento desempenhava um papel mais importante na transmissão das forças de impacto. A cabeça de impacto 10 do presente invento é vantajosa porque tem um peso e massa substancialmente mais leves do que as cabeças de impacto da técnica anterior. As cabeças de impacto do invento pesam normalmente cerca de 170 libras (77,11 kg) versus as 270 libras (122,47 kg) para muitas cabeças da arte anterior. A redução no peso resulta num melhor desempenho para o terminal da barreira uma vez que uma cabeça mais leve tem menos resistência à inércia pela cabeça durante um impacto. O movimento inicial da cabeça de impacto e extrusão do elemento de barreira 12 será executado com menos resistência. Além disso, há menos impacto com a colisão de um veiculo devido ao menor peso da cabeça. A redução em peso e massa resulta de um conjunto de mudanças relativamente às cabeças da técnica anterior, incluindo a utilização de metais mais finos para execução da cabeça, a remoção de um alojamento externo bastante desnecessário, e a remoção ou mudança de dimensão de várias placas que constituem a cabeça.

Voltando de novo às figuras 6 e 7, estas ilustram cabeças alternativas 10' e 10". As cabeças 10' e 10" são semelhantes em muitos aspectos de construção e funcionamento à cabeça 10 já descrita, excepto quando indicado de outra forma. Assim, componentes semelhantes entre as duas formas de realização estão numerados de forma semelhante. A cabeça 10' tem placas laterais esquerda e direita 40' e 54' que formam uma garganta 66' . As placas 40' e 54' proporcionam paredes laterais lisas, essencialmente direitas, à garganta 9 ΕΡ1313920Β1 66' . Como pode ver-se, a garganta 66 estreita em largura à medida que se aproxima da extremidade a montante da cabeça 10. A cabeça 66" tem uma garganta 66" que é constituída por placas do elemento lateral 40" e 54". A garganta 66" tem uma largura essencialmente constante ao longo do seu comprimento, uma vez que os dois elementos laterais 40", 54" assentam substancialmente paralelamente um ao outro ao longo do comprimento da garganta 66". A figura 8 ilustra outra característica do invento, em que um dispositivo amortecedor da calha de alimentação é incorporado na cabeça de impacto. Fazendo mais uma vez referência às figuras 1 e 5, pode ver-se que a cabeça de impacto 10 tem uma extremidade a jusante aberta 78 na calha de alimentação 16. É preferível a utilização de uma extremidade aberta, tal como a extremidade 78, porque facilita a colocação da cabeça 10 no elemento de barreira 12. Esta extremidade aberta 78 proporciona partes de bordo a jusante superior e inferior 80, 82 que são formadas para apresentar um ângulo agudo, e são assim algo afiadas. Durante um impacto de extremidade na cabeça 10, as partes de bordo 80, 82 tendem a embater nos postes de suporte à medida que a cabeça é empurrada para jusante ao longo da barreira pelo veículo que embate. Embora a presença destas partes de bordo 80, 82 não seja normalmente um problema quando se usam postes de suporte em madeira, torna-se um problema quando se usam postes de suporte em metal. Por exemplo, quando se usam postes de suporte com flange larga em aço, as partes de bordo afiadas 80, 82 podem de facto cortar as flanges do poste de suporte a jusante da cabeça 10. Quando isto ocorre, o poste de suporte pode empurrar a cabeça 10 para baixo e, assim, resistir mais ao percurso da cabeça 10. Isto é indesejável . A figura 8 ilustra meios para evitar este 10 ΕΡ1313920Β1 efeito. Elementos metálicos em tubo ou redondos 84 são fixos por soldadura às partes de bordo 80, 82 para proporcionar partes de impacto arredondadas, rombas, para a extremidade a jusante 78 da cabeça 10. Os elementos de tubo ou redondos 84 têm, de preferência, um comprimento que é igual à largura das partes de bordo 80, 82.

Lisboa, 29 de Agosto de 2012 11

Claims (10)

1. ΕΡ1313920Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Conjunto de cabeça (10) para utilização com uma barreira de protecção, compreendendo: uma calha de alimentação da barreira (16) tendo uma primeira parte lateral disposta no lado de tráfego do conjunto de cabeça, e uma segunda parte lateral disposta no lado oposto ao lado de tráfego do conjunto de cabeça, sendo as primeira e segunda partes globalmente paralelas uma à outra e sendo globalmente paralelas a um eixo longitudinal central da calha de alimentação da barreira; estando as primeira e segunda partes laterais configuradas para receber um elemento de barreira entre elas; e uma parte de impacto (14) que está acoplada a uma extremidade a montante da calha de alimentação da barreira e compreendendo: elementos superior (36) e inferior (38) que formam um acoplamento entre a calha de alimentação da barreira (16) e uma placa de impacto (28); primeiro (40) e segundo (42) elementos laterais que cooperam para formar uma garganta configurada para receber o elemento de barreira à medida que este é forçado através da parte de impacto durante uma colisão; 1 ΕΡ1313920Β1 estando o primeiro elemento lateral (40) posicionado de forma adjacente ao lado de tráfego do conjunto de cabeça e compreendendo uma parte curva (44) que se prolonga em afastamento do lado de tráfego à medida que o primeiro elemento (40) se prolonga em afastamento da calha de alimentação da barreira (16); e estando o segundo elemento lateral (42) posicionado do lado oposto ao lado de tráfego do dispositivo de cabeça e terminando num reforço vertical (56) que se prolonga globalmente perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal central (70) da calha de alimentação da barreira.
2. 2. Conjunto de cabeça da reivindicação 1, no qual a calha de alimentação da barreira compreende ainda: uma extremidade a montante; uma extremidade a jusante (78) tendo partes de bordo superior e inferior que formam respectivamente ângulos agudos com o eixo longitudinal central; terminando cada uma das partes de bordo superior (80) e inferior (82) de forma adjacente a e estando acopladas respectivamente a elementos arredondados que se prolongam perpendicularmente ao eixo longitudinal central e às primeira e segunda partes laterais; e em que os elementos arredondados respectivos (84) se prolongam mais para jusante do que as partes de bordo superior e inferior, os elementos arredondados (84) 2 ΕΡ1313920Β1 proporcionando pontos de terminação rombos, arredondados, para a calha de alimentação da barreira na extremidade a jusante, durante o impacto com os postes de suporte (60) da barreira de protecção.
3. 3. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual o elemento superior (36) e o elemento inferior (38) compreendem, respectivamente, bordos do lado de tráfego que estão colocados do lado de tráfego, compreendendo cada bordo do lado de tráfego uma parte em ângulo disposta num ângulo em relação ao eixo longitudinal central (70), e uma parte direita (72) que se prolonga aproximadamente de modo paralelo ao eixo longitudinal central, e no qual as partes direitas são mais compridas do que as partes em ângulo.
4. 4. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual o elemento superior e o elemento inferior são cada um acoplados aos primeiro e segundo elementos laterais, tendo cada um dos elementos superior e inferior, respectivamente, bordos do lado de tráfego posicionados do lado de tráfego, estando estes últimos aproximadamente paralelos ao eixo longitudinal central.
5. 5. Conjunto de cabeça de acordo com a revindicação 1, no qual o elemento superior e o elemento inferior são cada um acoplados aos primeiro e segundo elementos laterais, tendo cada um dos elementos superior e inferior, respectivamente, bordos do lado de tráfego (72) colocados do lado de tráfego, estando estes últimos (72) aproximadamente ao mesmo nivel que a primeira parte lateral da calha de alimentação da barreira. 3 ΕΡ1313920Β1
6. 6. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual a placa de impacto (28) está colocada de forma a que um eixo vertical da placa de impacto esteja descentrada horizontalmente em relação ao eixo longitudinal central (70) da calha de alimentação da barreira.
7. 7. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual a parte de impacto (14) compreende ainda uma placa de ligação (46) acoplada entre a placa de impacto (28) e o primeiro elemento lateral (40), em que a placa de ligação proporciona um eixo de transmissão de força ao conjunto de cabeça, em que o eixo de transmissão de força está descentrado em relação ao eixo longitudinal central do conjunto de cabeça.
8. 8. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual a parte de impacto compreende ainda uma placa horizontal (58) acoplada ao reforço vertical (56) e prolongando-se para lá do reforço vertical numa direcção em afastamento da estrada, estando a placa horizontal (58) configurada para engatar e partir um poste de suporte (60) da barreira de protecção durante uma colisão.
9. 9. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual a placa de impacto é rectangular e compreende uma dimensão longa que está disposta verticalmente, e uma dimensão curta que está disposta horizontalmente, sendo a dimensão longa substancialmente maior do que a dimensão curta e prolongando-se a placa de impacto substancialmente por cima e substancialmente por baixo da calha de alimentação da barreira. 4 ΕΡ1313920Β1
10. 10. Conjunto de cabeça de acordo com a reivindicação 1, no qual as partes direitas respectivas dos primeiro e segundo elementos laterais são aproximadamente equidistantes ao longo de um troço da garganta. Lisboa, 29 de Agosto de 2012 5