WO2009007489A1 - Dispositivo atenuador de velocidad de los vehiculos que circulan por una calzada - Google Patents

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JOSé ANTONIO AGUILERA GALEOTE
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Aguilera Galeote Jose Antonio
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Definitions

  • the present invention refers to a device constituted by several parallel bands, which form projections located transversely on the road, in the direction of the direction of travel of the vehicles, so that having to overcome them forces to decrease the speed of march through the area, to some extent.
  • a deformable, hollow and flexible material band is described, which is filled with pressurized air, so that the vehicles run on a less hard and less aggressive element for the tires.
  • JP2005330733 refers to a rubber band that has an inner recess in which there is a fluid and a series of inner members by way of fins or partitions that define chambers, which are arranged with such a location that they are capable of absorbing the sound impact and ground vibration when a vehicle passes over this band; all this due to the elastic deformation of said members and the consequent compression of the effects of the absorption of the inner fluid.
  • the ultimate purpose of this device is not to reduce its impact or resistance capacity depending on the speed of the vehicles when they exceed it, if not as indicated in its summary, reduce noise and vibration when this circumstance occurs.
  • the device of the invention has as its object a band that operates differently from conventional ones and thus, as described in the previous point, when the vehicle is traveling at a lower speed than is recommended, it deforms and drops in level when the Wheels are positioned on it, while if the vehicle enters the area at a higher speed than allowed or advisable, they do not have time to adapt and deform down and consequently offer their full height to the wheels which causes a jump like when exceeds a conventional band.
  • This band is made of flexible material, rubber or similar, and is made up of hollow chambers aligned or attached on the sides, which are filled with a fluid and that are connected to each other by a calibrated conduit that allows the controlled passage of the fluid from the chamber on which each wheel of the vehicle is placed towards the adjacent chambers.
  • a calibrated conduit that allows the controlled passage of the fluid from the chamber on which each wheel of the vehicle is placed towards the adjacent chambers.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a step of greater height, which causes a jump of the vehicle that warns of the speeding.
  • the fluid used to fill this device is of the type of so-called non-Newtonians, which have characteristics and behavior that clearly outperform traditional fluids when subjected to different pressures.
  • a non-Newtonian fluid is one whose viscosity varies with the pressure gradient applied to it.
  • a non-Newtonian fluid does not have a defined and constant viscosity value, unlike a Newtonian fluid. Therefore, these fluids can be better characterized by other rheological properties, properties that have to do with the relationship between stress and stresses under different flow conditions, such as shear or oscillatory stress conditions.
  • a non-Newtonian fluid subjected for example to an impact of a teaspoon causes the fluid to behave more similarly to a solid than to a liquid, however if the same spoon is slowly pressed on the non-Newtonian fluid its behavior is it looks more like a liquid than a solid since its viscosity has decreased considerably.
  • the non-Newtonian fluid itself acts as a means of controlling the resistance offered by the band to its deformation as a function of the speed of the impact of the wheels of the vehicle on it.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) if the vehicle circulates at a low speed the fluid has low viscosity and the band easily deforms, while if the vehicle speed is high the viscosity of the fluid is high and consequently it has high resistance to deformation, then they constitute a rigid obstacle to the passage of the vehicle.
  • the fluid that fills the chambers of each of the bands that make up the device can also be water, or even pressurized air.
  • the material used in the manufacture of the belt is rubber, preferably from the recycling of vehicle tires.
  • each band must be compartmentalized in at least three aligned chambers that communicate with each other by holes of a diameter calibrated according to the speed limit that is to be established in the area. It could also be several independent elements, which have a calibrated conduit on the sides depending on the speed limit that is to be established in the area and a coupling means attached to each other.
  • Each of these bands is optionally complemented by both sides, or at least by the side closest to the edge of the roadway, with a tank that constitutes an element of expansion
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) complementary to the side chamber in those cases in which the vehicle is placed above it.
  • Figure 1 shows an aerial view of a road where this device has been placed around a crosswalk.
  • Figures 2 and 3 respectively represent a plan view and elevation, partially sectioned, of one of the bands constituting this device.
  • Figures 4 and 5 show an elevation view of a band at the moment in which a wheel is placed on it, respectively when it runs at low speed and at a higher speed than recommended.
  • Figure 6 represents an elevation view, partially sectioned of a band formed by the union of several sections or elements (2a) and provided with a lateral expansion tank (4).
  • this device is placed forming one or several parallel bands (1), which form projections located transversely on the road, in the direction of the direction of the vehicles, so that having to overcome them forces reduce the speed of travel along the road.
  • each of these bands (1) is divided into several chambers (2) that are aligned, separated by an intermediate partition in which there is at least one communication conduit (3) calibrated.
  • These chambers can be filled with water or pressurized air so that the band (1), so that stepping on the wheel (5) of any vehicle on any area of the band (1) causes the chamber to crush (2) ) corresponding and the transfer of the existing fluid in it to the surrounding chambers. Since the conduit (3) is calibrated, if the vehicle circulates at low speed the amount of fluid transferred is large and consequently a large crushing of the band (1) occurs, as can be seen in Figure 4. But , if the vehicle circulates at a faster speed than the calculated one, the fluid of the chamber trodden by the wheel (5) does not have time to transfer to the surrounding chambers, with which the band (1) offers a large
  • the fluid density is low and consequently the band (1) easily deforms not hindering its passage just above it, while if the vehicle impacts at a high speed, the The fluid offers a high viscosity, with which the band offers high resistance to deformation and behaves as an obstacle difficult to save.
  • the non-Newtonian fluids used in this device are of the type of so-called "dilators", among which are concentrated solutions of starch or sugars in water and wet sand, all of them have a behavior in which, from a certain value, the relationship between the effort or speed of the effort and the viscosity is linear and increasing, producing a
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) increased viscosity depending on the gradient of the shear stress, which ultimately in this application translates into the speed of impact.
  • This band (1) can be in one piece, as shown in Figures 2-4, or it can be independent chambers (2a), which are joined together, attached forming an elongated band, presented in that joining a calibrated conduit (3a) through which the fluid passes from one to another, operating in the same way as described in the previous paragraph. (See figure 6).
  • the option of mounting an expansion tank (4) is also provided, connected to the side chambers that serve to relieve them when the vehicle passes with one of its wheels near the edge of the band.
  • This expansion tank is preferably buried in the floor of the road or in the gutter.

Landscapes

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  • Road Paving Structures (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
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  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Resalte deformable de altura variable autoajustable para atenuación de la velocidad de los vehículos que circulan por una calzada, constituido por al menos una banda de material flexible, goma u otro material similar, que conforma varias cámaras huecas rellenas por un fluido. Las cámaras están comunicadas entre sí por un conducto calibrado que permite el paso controlado del fluido de relleno desde la cámara aplastada por la rueda del vehículo hacia las cámaras adyacentes, actuando este dispositivo como medio de control de la resistencia que ofrece la banda a su deformación en función de la velocidad de impacto del vehículo contra la banda. El fluido de relleno puede ser agua o un fluido no newtoniano, de los que aumentan su viscosidad cuanto mayor es el gradiente de presión que se le aplica, en cuyo caso el propio fluido actúa como medio de control de la resistencia de la banda a la deformación.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo atenuador de velocidad de los vehículos que circulan por una calzada.
Objeto de la invención
La presente invención, como su propio titulo indica, se refiere a un dispositivo constituido por varias bandas paralelas, que conforman resaltes situados transversalmente sobre la calzada, en dirección al sentido de marcha de los vehículos, de forma que al tener que sobrepasarlas obliga a disminuir la velocidad de marcha por la zona, en cierta medida.
Antecedentes de la invención
Actualmente existen dispositivos de estas características, formados por bandas de pintura resaltada, adoquines, o simplemente bandas rígidas de plástico o goma que se fijan al suelo. Estos elementos constituyen un resalte rigido que es necesario salvar por todas las ruedas del vehículo lo que provoca un doble bote o salto del habitáculo, que resulta sensiblemente molesto para los usuarios.
En el documento GB-2288419 se describe una banda deformable, hueca y de un material flexible, que está rellena de aire a presión, de forma que los vehículos discurren sobre un elemento menos duro y menos agresivo para los neumáticos.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) El documento JP2005330733 se refiere a una banda de goma que presenta un hueco interior en el que existe un fluido y una serie de miembros interiores a modo de aletas o tabiques que definen cámaras, que están dispuestas con una ubicación tal que son capaces de absorber el impacto de sonido y la vibración del terreno cuando un vehículo pasa sobre esta banda; todo ello debido a la deformación elástica de dichos miembros y la consiguiente compresión de los efectos de la absorción del fluido interior. La finalidad última de este dispositivo no es la de disminuir su capacidad de impacto o resistencia en función de la velocidad de los vehículos cuando la sobrepasan, si no como se indica en su resumen, disminuir el ruido y la vibración cuando se produce esta circunstancia.
No se conocen bandas que constituyan un obstáculo variable en función de la velocidad del vehículo en el instante de entrar en contacto con ellas. Lo idóneo es que, si el vehículo circula a muy poca velocidad, el obstáculo desaparezca parcialmente para facilitar su paso sin ese bote o salto característico; mientras que si el vehículo supera la velocidad mínima aconsejable el obstáculo se debería mantenga al nivel más elevado, de forma que el vehículo al impactar contra esa banda y al superarla sufra el salto considerable que alerte al conductor del riesgo que corre al circular a una velocidad superior a la permitida.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Descripción de la invención
El dispositivo de la invención tiene por objeto una banda que funciona de forma diferente a las convencionales y asi, tal y como se ha descrito en el punto anterior, cuando el vehículo circula a velocidad menor de la recomendable se deforma y baja de nivel cuando las ruedas se posicionan sobre ella, mientras que si el vehículo entra en la zona a velocidad superior de la permitida o aconsejable, no tienen tiempo de adaptarse y deformarse hacia abajo y en consecuencia ofrecen toda su altura a las ruedas lo que provoca un salto como cuando sobrepasa una banda convencional.
Esta banda es de material flexible, goma u otro similar, y está conformada por unas cámaras huecas alineadas o adosadas por los costados, que se llenan de un fluido y que están comunicadas entre si por un conducto calibrado que permite el paso controlado del fluido de la cámara sobre la que se sitúa cada rueda del vehículo hacia las cámaras adyacentes. De esta forma, si el vehículo circula a una velocidad reducida a medida que las ruedas pisan la banda se va desplazando fluido a las cámaras adyacentes y se produce un hundimiento de la banda por la zona en la que pisan las ruedas, constituyendo un pequeños obstáculo al paso del vehículo; no obstante, si la velocidad del vehículo es elevada, el fluido no tiene tiempo a pasar a las cámaras adyacentes a las pisadas por las ruedas y se produce un hundimiento sensiblemente menor, con lo cual la banda constituye
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) un escalón de mayor altura, que provoca un salto del vehículo que le advierte del exceso de velocidad.
El fluido empleado para llenar este dispositivo es del tipo de los denominados no-newtonianos, los cuales presentan unas características y comportamiento que aventajan claramente a los fluidos tradicionales cuanto son sometidos a distintas presiones .
Un fluido no-newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con el gradiente de presión que se le aplica. Como resultado de ello, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano. Por ello, estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y las tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante u oscilatorio. Un fluido no-newtoniano sometido por ejemplo a un impacto de una cucharilla hace que el fluido se comporte de forma más parecida a un sólido que a un líquido, sin embargo si se presiona lentamente la misma cucharilla sobre el fluido no-newtoniano su comportamiento se parece más a un líquido que a un sólido ya que su viscosidad ha disminuido considerablemente .
Así pues, el propio fluido no-newtoniano actúa como medio de control de la resistencia que ofrece la banda a su deformación en función de la velocidad del impacto de las ruedas del vehículo sobre ella. Así,
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) si el vehículo circula a una velocidad baja el fluido presenta baja viscosidad y la banda se deforma fácilmente, mientras que si la velocidad del vehículo es elevada la viscosidad del fluido es alta y en consecuencia presenta gran resistencia a la deformación, constituyen entonces un obstáculo rígido al paso del vehículo.
Ahora bien, el fluido que llena las cámaras de cada una de las bandas que conforman el dispositivo también puede ser agua, o incluso aire a presión. En ambos casos el material empleado en la fabricación de la banda es goma, preferentemente proveniente del reciclaje de neumáticos de vehículos.
Particularmente cuando no se emplean fluidos no- newtoniano, cada banda ha de estar compartimentada en al menos tres cámaras alineadas que comunican entre si por orificios de un diámetro calibrado en función del limite de velocidad que se quiere establecer en la zona. También podria tratarse de varios elementos independientes, que dispongan en los costados de un conducto calibrado en función del limite de velocidad que se quiere establecer en la zona y un medio de acoplamiento adosados entre si.
Cada una de estas bandas, ya se trate de un solo cuerpo compartimentado en varias cámaras o de varios elementos unidos adosados lateralmente, opcionalmente se complementa por ambos costados, o al menos por el lateral más próximo al borde de la calzada, con un depósito que constituye un elemento de expansión
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) complementario a la cámara lateral en aquellos casos en los que el vehículo se sitúa encima de ella.
Descripción de las figuras
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista aérea de una calzada en la que se ha colocado este dispositivo entorno a un paso de peatones.
Las figuras 2 y 3 representan respectivamente una vista en planta y alzado, parcialmente seccionadas, de una de las bandas que constituye este dispositivo.
Las figuras 4 y 5 muestran una vista en alzado de una banda en el instante en el que una rueda se sitúa sobre ella, respectivamente cuando circula a escasa velocidad y a una velocidad más alta de lo recomendable .
La figura 6 representa una vista en alzado, parcialmente seccionada de una banda formada por la unión de varias secciones o elementos (2a) y provista de un depósito de expansión lateral (4).
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Realización preferente de la invención
Como se puede observar en la figura 1 este dispositivo se coloca formando una o varias bandas paralelas (1), que conforman resaltes situados transversalmente sobre la calzada, en dirección al sentido de marcha de los vehículos, de forma que al tener que sobrepasarlas obliga a atenuar la velocidad de marcha por la calzada.
Tal y como se aprecia en las figuras 2 y 3, cada una de estas bandas (1) está dividida en varias cámaras (2) que quedan alineadas, separadas por un tabique intermedio en el que existe al menos un conducto de comunicación (3) calibrado.
Estas cámaras están pueden llenarse de agua o aire a presión de forma que la banda (1), de forma que al pisar la rueda (5) de cualquier vehículo sobre cualquier zona de la banda (1) provoca un aplastamiento de la cámara (2) correspondiente y la transferencia del fluido existente en ella a las cámaras aledañas. Dado que el conducto (3) está calibrado, si el vehículo circula a escasa velocidad la cantidad de fluido trasvasada es grande y en consecuencia se produce un gran aplastamiento de la banda (1), tal y como se observa en la figura 4. Pero, si el vehículo circula a mayor velocidad de la calculada el fluido de la cámara pisada por la rueda (5) no tiene tiempo de trasvasarse a las cámaras aledañas, con lo cual la banda (1) ofrece un gran
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) obstáculo que provoco un salto en las ruedas del vehículo, tal y como se observa en la figura 5.
Ahora bien, se ha podido comprobase que si estas cámaras se llenan de un fluido no newtoniano, que ofrece mayor viscosidad cuanto mayor es el gradiente de la tensión que se le aplica, el propio fluido actúa como medio de control de la resistencia que ofrece la banda a su deformación en función de la velocidad del impacto, a fin de que si el vehículo circula a una velocidad baja el fluido presenta baja viscosidad y la banda se deforma fácilmente, mientras que si la velocidad del vehículo es más alta la viscosidad del fluido es elevada y en consecuencia presenta gran resistencia a la deformación constituyendo entonces un obstáculo rígido al paso del vehículo. De esta forma, si el vehículo circula a escasa velocidad la densidad del fluido es baja y en consecuencia la banda (1) se deforma fácilmente no obstaculizando apenas su paso por encima de ella, mientras que si el vehículo impacta a una velocidad elevada, el fluido ofrece una alta viscosidad con lo cual la banda ofrece una gran resistencia a la deformación y se comporta como un obstáculo difícil de salvar. Los fluidos no-newtonianos empleados en este dispositivo son del tipo de los denominados "dilatantes", entre los que se encuentran soluciones concentradas de almidón o de azúcares en agua y la arena húmeda, todos ellos presentan un comportamiento en el cual, a partir de un determinado valor, la relación entre el esfuerzo o velocidad del esfuerzo y la viscosidad es lineal y creciente, produciéndose un
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) incremento de la viscosidad en función del gradiente del esfuerzo cortante, que en definitiva en esta aplicación se traduce en la velocidad del impacto.
Esta banda (1) puede ser de una sola pieza, tal y como se ha representado en las figuras 2-4, o puede tratarse de cámaras independientes (2a) , que están unidas entre si, adosadas formando una banda alargada, presentado en esa unión un conducto calibrado (3a) a través del cual pasa el fluido de una a otra, funcionando de igual forma que la descrita en el párrafo anterior. (Ver figura 6).
Se ha previsto también la opción de montar un depósito de expansión (4), conectado a las cámaras laterales que sirve para desahogo de éstas cuando el vehículo pasa con una de sus ruedas próximas al borde de la banda. Este depósito de expansión se sitúa preferentemente enterrado en el suelo de la calzada o en la cuneta.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, asi como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Dispositivo atenuador de velocidad de los vehículos que circulan por una calzada, del tipo de los constituidos por una o varias bandas paralelas, que conforman resaltes situados transversalmente sobre la calzada, en dirección al sentido de marcha de los vehículos, de forma que al tener que sobrepasarlas obliga a disminuir la velocidad de marcha por la zona, siendo cada una de estas bandas de material flexible, goma u otro similar, que conforma al menos una cámara hueca, llena de un fluido, caracterizado porque está constituido por varias cámaras (2) alineadas o adosadas por los costados y comunicadas entre si por un conducto calibrado (3) que permite el paso controlado del fluido de la cámara sobre la que se sitúa cada rueda del vehículo hacia las cámaras adyacentes, de forma que si el vehículo circula a una velocidad baja el hundimiento de la banda que pisa es mayor y en consecuencia constituye un obstáculo menor, mientras que si la velocidad del vehículo es más alta el hundimiento es menor y en consecuencia constituye un escalón de mayor altura.
2.- Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido que llena las cámaras (2) de la banda (1) que conforma el dispositivo es un fluido no-newtoniano, que ofrece mayor viscosidad cuanto mayor es el gradiente de la tensión que se le aplica, de forma que el propio fluido actúa como medio de control de la resistencia que ofrece la
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) banda a su deformación en función de la velocidad de impacto, a fin de que si el vehículo circula a una velocidad baja el fluido presenta baja viscosidad y la banda se deforma fácilmente, mientras que si la 5 velocidad del vehículo es más alta la viscosidad del fluido es elevada y en consecuencia presenta gran resistencia a la deformación constituyen entonces un obstáculo rigido al paso del vehículo.
H)
3.- Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido que llena las cámaras (2) de la banda o bandas que conforman el dispositivo es agua.
15 4.- Perfeccionamientos, según la reivindicación 2, caracterizados porque el material no-newtoniano empleado es un fluido "dilatante", constituido por la arena húmeda.
20 5.- Perfeccionamientos, según la reivindicación 2, caracterizados porque el material no-newtoniano empleado es un fluido "dilatante", constituido por una solución concentrada de almidón o de azúcares en agua.
25
6.- Dispositivo, según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque la banda o bandas (1) que lo conforman están compartimentadas en al menos tres cámaras alineadas (2) que comunican entre si por
30 orificios (3) de un diámetro calibrado en función del limite de velocidad que se quiere establecer en la zona.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
7.- Dispositivo, según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque cada banda (1) está formada por al menos tres elementos independientes (2a) , que 5 presentan en los costados un conducto calibrado (3a) en función del limite de velocidad que se quiere establecer en la zona y un medio de acoplamiento adosados entre si.
K) 8.- Dispositivo, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada banda se complementa por ambos costados o al menos por el lateral más próximo al borde de la calzada, con un depósito (4) que constituye un elemento de expansión
15 complementario a la cámara lateral, cuando el vehículo pasa por encima de ella.
20
25
30
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
PCT/ES2008/070077 2007-07-06 2008-04-23 Dispositivo atenuador de velocidad de los vehiculos que circulan por una calzada WO2009007489A1 (es)

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