ITMI940715A1 - VARIABLE GEOMETRY ROAD BARRIER, WITH MEANS OF ENERGY DISSIPATION - Google Patents
VARIABLE GEOMETRY ROAD BARRIER, WITH MEANS OF ENERGY DISSIPATION Download PDFInfo
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Abstract
Description
DESCRIZIONE dell’Invenzione Industriale avente per titolo: DESCRIPTION of the Industrial Invention entitled:
"BARRIERA STRADALE A GEOMETRIA VARIABILE, CON MEZZI DI DISSIPAZIONE DI ENERGIA" "ROAD BARRIER WITH VARIABLE GEOMETRY, WITH MEANS OF ENERGY DISSIPATION"
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto una barriera stradale a geometria variabile, con mezzi di dissipazione di energia. The present invention relates to a variable geometry road barrier, with energy dissipation means.
Come è noto, per prevenire accidentali uscite di strada degli autoveicoli, sono attualmente utilizzate barriere, denominate "guard-rail", in genere costituite da profili metallici, fissati a montanti, associati al terreno in prossimità dei bordi delle strade. It is known that barriers, called "guard-rails", generally constituted by metal profiles, fixed to uprights, associated with the ground near the edges of the roads, are currently used to prevent accidental road exits of motor vehicles.
Tali tipi di barriere, benché deformabili plaeticamente in occasione di urti, non sono in grado di dissipare in modo sufficiente l’energia d’urto e scaricano, comunque, una indesiderata reazione elastica sul veicolo, con conseguenze estremamente pericolose per coloro che sono a bordo dello stesso. These types of barriers, although plaetically deformable in the event of collisions, are not able to sufficiently dissipate the impact energy and, in any case, discharge an undesirable elastic reaction on the vehicle, with extremely dangerous consequences for those on board. of the same.
Per risolvere questo problema, sono state sperimentate barriere, con una struttura che assicura un maggior assorbimento dell’energia d’urto. To solve this problem, barriers have been tested, with a structure that ensures greater absorption of impact energy.
Queste barriere presentano, generalmente, una struttura complessa, che ne ha limitato la diffusione. These barriers generally have a complex structure, which has limited their diffusion.
Il compito che si propone il presente trovato è quello di risolvere il problema sopra esposto, realizzando una barriera stradale a geometria variabile, che ottenga una elevata dissipazione dell’energia d’urto, evitando di scaricare, sul veicolo coinvolto nell’urto, una reazione elastica di entità elevata. The aim of the present invention is to solve the problem described above, by providing a road barrier with variable geometry, which obtains a high dissipation of the impact energy, avoiding discharging, on the vehicle involved in the impact, a reaction elastic of high entity.
Più precisamente, la suddetta barriera stradale, di semplice e rapida installazione, è formata da un numero limitato di componenti, di facile assemblaggio, ed, inoltre, è in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza durante l’uso. More precisely, the aforementioned road barrier, which is simple and quick to install, is made up of a limited number of components, easy to assemble, and is also able to ensure the widest guarantees of reliability and safety during use.
Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri, che saranno meglio evidenziati in seguito, vengono conseguiti da una barriera stradale a geometria variabile, con mezzi di dissipazione di energia, caratterizzata dal fatto di comprendere una piastra di base, fissabile al suolo, che supporta un montante, incernierato alla piastra di base e provvisto, sul suo lato rivolto verso la sede stradale, di mezzi per la connessione di una barriera; è previsto un puntone, disposto sul lato del montante, opposto rispetto alla barriera ed incernierato, con la sua estremità superiore, al montante e, con la sua estremità inferiore, alla piastra di base; il montante è provvisto, tra la sua zona incernierata al puntone e la sua zona incernierata alla piastra di base, di mezzi per la variazione della sua lunghezza utile, per consentire una parziale rotazione del montante, rispetto alla piastra di base, verso il puntone; in prossimità dei mezzi per la variazione della lunghezza utile del montante, sono previsti mezzi dissipatori di energia, che contrastano la variazione della lunghezza utile del montante. The aforementioned task, as well as the aforementioned and other purposes, which will be better highlighted below, are achieved by a variable geometry road barrier, with energy dissipation means, characterized in that it comprises a base plate, which can be fixed to the ground, which supports an upright, hinged to the base plate and provided, on its side facing the roadway, with means for connecting a barrier; a strut is provided, arranged on the side of the upright, opposite to the barrier and hinged, with its upper end, to the upright and, with its lower end, to the base plate; the upright is provided, between its area hinged to the strut and its area hinged to the base plate, with means for varying its useful length, to allow partial rotation of the upright, with respect to the base plate, towards the strut; in proximity to the means for varying the useful length of the upright, energy dissipating means are provided, which counteract the variation in the useful length of the upright.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di due forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di una barriera stradale a geometria variabile, con mezzi di dissipazione di energia, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, con l'ausilio dei disegni allegati, in cui: le figure da 1 a 3 illustrano la barriera stradale, nella prima forma di esecuzione, e precisamente: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident through an examination of the description of two preferred, but not exclusive, embodiments of a variable geometry road barrier, with energy dissipation means, illustrated by way of example, but not of limitation, with the aid of the attached drawings, in which: Figures 1 to 3 illustrate the road barrier, in the first embodiment, and precisely:
la figura 1 rappresenta, schematicamente, la barriera stradale a geometria variabile, vista in sezione trasversale, in condizioni non sollecitate; la figura 2 mostra la barriera stradale della figura 1, nella configurazione assunta in occasione di un urto; Figure 1 is a schematic view of the variable geometry road barrier, seen in cross section, in unstressed conditions; Figure 2 shows the road barrier of Figure 1, in the configuration taken on the occasion of an impact;
la figura 3 rappresenta un particolare ingrandito della figura 1; figure 3 is an enlarged detail of figure 1;
le figure da 4 a 6 illustrano la barriera stradale, nella seconda forma di esecuzione, e precisamente: Figures 4 to 6 illustrate the road barrier, in the second embodiment, namely:
la figura 4 mostra la barriera stradale, vista in sezione trasversale, in condizioni non sollecitate; Figure 4 shows the road barrier, seen in cross-section, in non-stressed conditions;
la figura 5 rappresenta la barriera stradale della figura 4, nella configurazione assunta in occasione di urti e; figure 5 represents the road barrier of figure 4, in the configuration taken on the occasion of collisions and;
la figura 6 illustra un particolare ingrandito della figura 4. Figure 6 illustrates an enlarged detail of Figure 4.
Con specifico riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la barriera stradale nella prima forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 1 a 3 ed indicata, nella sua globalità, con il numero di riferimento 1, comprende un montante 2, che sale verticalmente ed è incernierato, in prossimità della sua estremità inferiore, ad una piastra di base 3, fissata al suolo. With specific reference to the numerical symbols of the aforementioned figures, the road barrier in the first embodiment, illustrated in Figures 1 to 3 and indicated, as a whole, with the reference number 1, comprises an upright 2, which rises vertically and is hinged, near its lower end, to a base plate 3, fixed to the ground.
Il montante 2 è provvisto, sul suo lato destinato ad essere rivolto verso la sede stradale, di mezzi per la connessione di almeno una barriera 4. The upright 2 is provided, on its side intended to face the roadway, with means for connecting at least one barrier 4.
La barriera stradale, secondo il presente trovato, comprende anche un puntone S, posizionato sul lato del montante 2, opposto rispetto alla sede stradale, ed incernierato, con la sua estremità superiore, ad una zona intermedia del montante 2. The road barrier, according to the present invention, also comprises a strut S, positioned on the side of the upright 2, opposite to the roadway, and hinged, with its upper end, to an intermediate area of the upright 2.
Il puntone 5 è incernierato, in corrispondenza della sua estremità inferiore, ad una piastra di base 3a, che può essere realizzata in un solo pezzo con la piastra di base 3, oppure, come viene illustrato, separatamente e fissata, come la piastra di base 3, al suolo, in prossimità dei bordi della sede stradale. The strut 5 is hinged, at its lower end, to a base plate 3a, which can be made in one piece with the base plate 3, or, as shown, separately and fixed, like the base plate 3, on the ground, near the edges of the roadway.
In pratica, la barriera stradale si presenta, grazie all*incernieramento del montante 2 al puntone 5 e dell'incernieramento di questo alle piastre di base 3 e 3a, come un arco a tre cerniere. ;Nonostante questa configurazione isostatica della barriera, è possibile una parziale rotazione del montante 2 intorno all’asse di incernieramento alla piastra di base 3, in direzione del puntone 5, in caso di urti contro la barriera, che provengano dalla sede stradale. ;Infatti, la barriera comprende mezzi che consentono di ottenere, in occasione di urti, una variazione della lunghezza utile del montante 2 e, più particolarmente, tali mezzi di variazione della lunghezza utile del montante comprendono un perno 6, che concretizza l’incernieramento del montante 2 alla piastra di base 3. ;Il perno 6 attraversa una fessura 7, che è posizionata nella piastra di base 3 e si sviluppa lungo una direzione con componente verticale. ;In pratica, lo scorrimento del perno 6, e quindi della estremità inferiore del montante 2, lungo la fessura 7, consente di ottenere una parziale rotazione del montante 2 intorno all’asse del perno 6, in direzione del puntone 5. ;In corrispondenza dei mezzi che consentono di ottenere una variazione della lunghezza utile del montante 2, sono previsti mezzi dissipatori di ener— già, che contrastano tale variazione della lunghezza utile del montante. ;I mezzi dissipatori di energia sono costituiti, in sostanza, da elementi, che attuano un restringimento, ad una dimensione inferiore al diametro del perno 6, della fessura 7, nella zona che non è occupata dal perno 6, quando il montante 2 è in condizioni di riposo, cioè quando si erge verticalmente in assenza di urti. ;I mezzi di restringimento sono costituiti da una piastra dissipatrice 8, che è fissata, ad esempio mediante saldatura, alla piastra di base 3, in corrispondenza della fessura 7. ;L'estremità della piastra dissipatrice 8 rivolta verso il perno 6, quando il montante 2 è in condizioni non sollecitate, presenta uno smusso di invito 9, che evita l’impuntamento del perno 6, in occasione dell’urto di un veicolo contro la barriera. ;Inoltre, la piastra dissipatrice 8 può presentare, opportunamente, una prima porzione 10 ed una seconda porzione 11, che hanno spessori diversificati tra loro. ;In particolare, è preferibile che la prima porzione 10 presenti uno spessore inferiore, rispetto alla seconda porzione 11, in modo da ottenere un effetto crescente di dissipazione dell’energia, al crescere della forza d’urto. ;La barriera stradale in oggetto, nella seconda forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 4 a 6 ed indicata, nella sua globalità, con il numero di riferimento 21, comprende un montante 22 che sale verticalmente ed è incernierato, in prossimità della sua base inferiore, ad una piastra di base 23, fissata al suolo. ;Il montante 22, analogamente al montante 2 nella prima forma di esecuzione, è provvisto, sul suo lato destinato ad essere rivolto verso la sede stradale, di mezzi per la connessione di almeno una barriera 24, ed è incernierato, sul suo lato destinato ad essere rivolto dalla parte opposta, rispetto alla sede stradale, ad un puntone 25. ;Il puntone 25 è incernierato, con la sua estremità superiore, ad una zona intermedia del montante 22 ed è incernierato, con la sua estremità inferiore, ad una piastra di base 23a, che può essere realizzata in pezzo unico, oppure separatamente, rispetto alla piastra di base 23. ;In questa seconda forma di esecuzione della bai— riera stradale, i mezzi, atti a consentire la variazione della lunghezza utile del montante 22, sono costituiti dalla realizzazione, in due pezzi, dello stesso montante 22. ;Più precisamente, il montante 22 comprende un tratto inferiore 22a, incernierato alla piastra di base 23, ed un tratto superiore 22b, associato, in modo scorrevole, lungo una direzione parallela al suo sviluppo longitudinale, al tratto inferiore 22a. ;Il tratto superiore 22b è collegato al tratto inferiore 22a attraverso un perno 26, che è connesso al tratto superiore 22b ed attraversa una fessura 27, prevista nel tratto inferiore 22a e che si sviluppa lungo una direzione con componente verticale. ;I mezzi dissipatori di energia, nella seconda forma di esecuzione della barriera, comprendono, in modo analogo a quanto descritto per la prima forma di esecuzione, mezzi di restringimento della fessura 27, che, in assenza di sollecitazioni sul montante 22, mantengono le dimensioni del tratto di fessura 27, non occupato dal perno 26, ad una dimensione inferiore, rispetto al diametro del perno 26 medesimo. ;I mezzi di restringimento, anche in questa seconda forma di esecuzione, sono costituiti da una piastra dissipatrice 28, che è connessa al tratto inferiore 22b del montante 22, ad esempio mediante saldatura, ed è preferibilmente composta da due porzioni, rispettivamente 30 e 31, che presentano spessori diversificati. ;Anche in questo caso, la prima porzione 30, a partire dalla posizione del perno 26, in condizioni di assenza di sollecitazioni sul montante 22, ha uno spessore inferiore, rispetto a quello della seconda porzione 31. ;L’estremità della piastra dissipatrice 28, rivolta verso il perno 26, è provvista di uno smusso di invito 29. ;Il funzionamento della barriera a geometria variabile, con mezzi di dissipazione di energia, secondo il presente trovato, è il seguente. ;In occasione di urti, il montante 2, rispettivamente 22, è portato a ruotare parzialmente verso l’esterno della sede stradale, e tale oscillazione può essere consentita soltanto da una variazione della lunghezza utile del montante, 2, oppure 22. ;La variazione della lunghezza utile del montante, 2, oppure 22, può avvenire soltanto, nella bai— riera secondo il presente trovato, mediante uno scoi— rimento del perno, 6, o 26, nella fessura, 7, oppure 27. ;Tale scorrimento del perno 6, oppure 26, è però contrastato dalla presenza della piastra dissipatrice, 8, oppure 28, che, come si è detto, riduce le dimensioni trasversali della fessura, 7, oppure 27, rendendole inferiori rispetto al diametro del perno 6, oppure 26. ;Lo scorrimento del perno, 6, oppure 26, che avviene per effetto della forza d’urto, esercitata dal veicolo sul montante, 2, oppure 22, produce una deformazione plastica della piastra dissipatrice, 8, oppure 28, che, proprio in virtù della sua deformazione, assorbe una grande quantità di energia d’urto, evitando di scaricare un’elevata reazione elastica della barriera sull’autoveicolo. ;Inoltre, il fatto di realizzare la piastra dissipatrice 8 come sequenza di porzioni a spessori diversificati tra loro, rende possibile ottenere un comportamento diversificato della barriera, in funzione delle forze di urto, applicate al montante, 2, oppure 22. ;Da quanto descritto in precedenza e dall'ossei— vazione dei disegni allegati, risulta evidente come la barriera stradale a geometria variabile, con mezzi di dissipazione di energia, secondo il presente trovato, raggiunga pienamente il compito e gli scopi proposti. ;In particolare, si desidera sottolineare il fatto che viene messa a disposizione una barriera stradale a geometria variabile, atta ad evitare, in modo sicuro ed efficace, il fenomeno del rimbalzo elastico dei veicoli, in occasione di urti accidentali. ;Inoltre, dato che un urto accidentale contro la barriera ha l’effetto di incrementarne l’altezza, si ottiene anche, in generale, una maggiore sicurezza. ;Il trovato, cosi concepito, è suscettibile di numerose varianti e modifiche, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo. ;Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi, tecnicamente equivalenti. ;In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. ;E* opportuno sottolineare che la barriera in oggetto è suscettibile di assorbire gran parte dell'energia cinetica, durante la fase d’impatto, offrendo una resistenza elastica tale da rallentare il moto del veicolo in maniera graduale. In practice, the road barrier appears, thanks to the hinging of the upright 2 to the strut 5 and its hinging to the base plates 3 and 3a, as an arch with three hinges. ; Despite this isostatic configuration of the barrier, partial rotation of the upright 2 around the axis of hinging to the base plate 3 is possible, in the direction of the strut 5, in the event of impacts against the barrier, which come from the roadway. In fact, the barrier comprises means which make it possible to obtain, in the event of impacts, a variation in the useful length of the upright 2 and, more particularly, these means for varying the useful length of the upright comprise a pin 6, which hinges the upright 2 to the base plate 3. The pin 6 passes through a slot 7, which is positioned in the base plate 3 and extends along a direction with a vertical component. ; In practice, the sliding of the pin 6, and therefore of the lower end of the upright 2, along the slot 7, allows to obtain a partial rotation of the upright 2 around the axis of the pin 6, in the direction of the strut 5.; means which allow to obtain a variation of the useful length of the upright 2, energy dissipating means are provided, which counteract this variation of the useful length of the upright. ; The energy dissipating means are essentially constituted by elements which make the slot 7 smaller than the diameter of the pin 6, in the area not occupied by the pin 6, when the upright 2 is in conditions of rest, that is, when it stands vertically in the absence of shocks. ; The shrinking means consist of a dissipating plate 8, which is fixed, for example by welding, to the base plate 3, in correspondence with the slot 7.; The end of the dissipating plate 8 facing the pin 6, when the upright 2 is in non-stressed conditions, has a chamfer 9, which prevents pin 6 from getting stuck when a vehicle collides with the barrier. Furthermore, the dissipating plate 8 can conveniently have a first portion 10 and a second portion 11, which have different thicknesses from each other. ; In particular, it is preferable that the first portion 10 has a lower thickness, compared to the second portion 11, in order to obtain an increasing effect of energy dissipation, as the impact force increases. The road barrier in question, in the second embodiment, illustrated in Figures 4 to 6 and indicated, in its entirety, with the reference number 21, comprises an upright 22 which rises vertically and is hinged, close to its base lower, to a base plate 23, fixed to the ground. ; The upright 22, similarly to the upright 2 in the first embodiment, is provided, on its side intended to be facing the roadway, with means for connecting at least one barrier 24, and is hinged, on its side intended for face from the opposite side, with respect to the roadway, to a strut 25.; The strut 25 is hinged, with its upper end, to an intermediate area of the upright 22 and is hinged, with its lower end, to a plate of base 23a, which can be made in a single piece, or separately, with respect to the base plate 23. In this second embodiment of the road junction, the means, suitable for allowing the variation of the useful length of the upright 22, are consisting of the realization, in two pieces, of the same upright 22.; More precisely, the upright 22 comprises a lower section 22a, hinged to the base plate 23, and an upper section 22b, associated, in a sliding manner vole, along a direction parallel to its longitudinal development, to the lower portion 22a. The upper portion 22b is connected to the lower portion 22a through a pin 26, which is connected to the upper portion 22b and passes through a slot 27, provided in the lower portion 22a and which extends along a direction with a vertical component. The energy dissipating means, in the second embodiment of the barrier, comprise, in a similar way to what is described for the first embodiment, means for narrowing the slot 27, which, in the absence of stresses on the upright 22, maintain the dimensions of the portion of the slot 27, not occupied by the pin 26, to a smaller size than the diameter of the pin 26 itself. The shrinking means, also in this second embodiment, consist of a dissipating plate 28, which is connected to the lower portion 22b of the upright 22, for example by welding, and is preferably composed of two portions, respectively 30 and 31 , which have different thicknesses. Also in this case, the first portion 30, starting from the position of the pin 26, in conditions of absence of stresses on the upright 22, has a lower thickness than that of the second portion 31.; The end of the dissipating plate 28 , facing the pin 26, is provided with a leading chamfer 29. The operation of the variable geometry barrier, with energy dissipation means, according to the present invention, is as follows. ; In the event of collisions, the upright 2, respectively 22, is made to rotate partially towards the outside of the roadway, and this oscillation can only be allowed by a variation in the useful length of the upright, 2, or 22.; The variation of the useful length of the upright, 2, or 22, can occur only, in the rail according to the present invention, by means of a sliding of the pin, 6, or 26, in the slot, 7, or 27.; 6, or 26, is however contrasted by the presence of the dissipating plate, 8, or 28, which, as mentioned, reduces the transversal dimensions of the slot, 7, or 27, making them smaller than the diameter of the pin 6, or 26. ; The sliding of the pin, 6, or 26, which occurs due to the impact force exerted by the vehicle on the upright, 2, or 22, produces a plastic deformation of the dissipating plate, 8, or 28, which, precisely by virtue of its deformation, absorbs a great deal de amount of impact energy, avoiding unloading a high elastic reaction of the barrier on the vehicle. Furthermore, the fact of making the dissipating plate 8 as a sequence of portions with different thicknesses, makes it possible to obtain a diversified behavior of the barrier, according to the impact forces applied to the upright, 2, or 22.; From what has been described above and from the observation of the attached drawings, it is evident that the variable geometry road barrier, with energy dissipation means, according to the present invention, fully achieves the intended aim and objects. In particular, we wish to underline the fact that a variable geometry road barrier is made available, designed to avoid, in a safe and effective way, the phenomenon of the elastic rebound of vehicles, in the event of accidental collisions. In addition, given that an accidental impact against the barrier has the effect of increasing its height, greater safety is also obtained in general. ; The invention, thus conceived, is susceptible of numerous variations and modifications, all falling within the scope of the inventive concept. Furthermore, all the details may be replaced by other technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements. ; It should be noted that the barrier in question is likely to absorb a large part of the kinetic energy during the impact phase, offering an elastic resistance such as to slow down the motion of the vehicle gradually.
Una volta che gli organi di scorrimento, in precedenza descritti, hanno raggiunto la loro posizione di fine corsa, la presente barriera è in grado di esercitare un’azione di contenimento dell'automezzo, impedendo l’uscita di strada dello stesso. Once the sliding members, previously described, have reached their end-of-stroke position, this barrier is able to carry out a containment action of the vehicle, preventing it from going off the road.
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