Tłumik jednoosiowy dla systemów przeciwwybuchowych w konstrukcjach bram, drzwi i okien / Katalog innowacji / Porozumienie Akademickich Centrów Transferu Technologii PACTT

Jednostki naukowe: Politechnika Poznańska
Numer zgłoszenia / patentu: Pat.238840 Poziom gotowości technologicznej (TRL): 6

Idea rozwiązania

Ideą rozwiązania jest tłumik jednoosiowy dla układów bezpieczeństwa do wykorzystania w konstrukcjach bram, drzwi czy okien, służący jako rozwiązanie dedykowane w szczególności systemom przeciwwybuchowym. Tłumik jednoosiowy wsparty o konstrukcję wsporczą bram, drzwi czy okien absorbuje część energii działającej na te elementy podczas wybuchu. Rozwiązanie pozwala na połączenie zalet aktywnych tłumików opartych o konstrukcję tłokową i układów pasywnych, a poprzez zastosowanie gradientowego auksetycznego wypełnienia, pozwala na znaczną redukcję masy bramy, drzwi, okna lub innej przegrody w stosunku do rozwiązań bez tłumika. Dodatkowo tłumik według wynalazku ma charakter pasywny, czyli do swego działania nie potrzebuje żadnych źródeł energii.

Tłumik jednoosiowy dla układów bezpieczeństwa bram, drzwi lub okien zawiera: płytę czołową połączoną tłokiem osadzonym w obudowie tłumika, przy czym wypełnienie tłumika stanowi gradientowe wypełnienie auksetyczne w postaci jednego pakietu auksetycznego. W przykładzie realizacji płyta czołowa korzystnie łączy się z tłoczyskiem tłoka przegubem.

Tłumiki [ang. dampers] rozłożone obwodowo wzdłuż brzegu bramy [ang. gate] i wsparte o konstrukcję wsporczą pokrytą w części podłogowej płytą maskującą [ang. cover plate]. Zastosowanie tłumików daje możliwość obniżenia trwałej deformacji konstrukcji ramy bramy (krytycznego parametru związanego z oceną użyteczności bramy po wybuchu).

Zalety rozwiązania i przewaga rynkowa

znaczna redukcja masy bramy, drzwi lub okna (w porównania do rozwiązania bez tłumików),
znacząco mniejsze oddziaływanie na konstrukcję wsporczą,
mała masa tłumika,
pasywność (brak potrzeby zasilania prądem),
łatwa konserwacja (możliwość łatwej wymiany elementów tłumika).

Bramy odporne na wybuch stanowią kluczowy element infrastruktury krytycznej, w tym budynków, ambasad, ministerstw czy też parlamentów. Szczególne znaczenie zajmują w tej kategorii bram, lekkie bramy wyposażone w system absorpcji energii, które to systemy w znaczący sposób poprawiają parametry eksploatacji bramy oraz zmniejszają oddziaływanie na konstrukcję wsporczą. Zastosowanie systemu jednoosiowego tłumika prowadzi do dramatycznego obniżenia trwałych deformacji. Wykorzystanie tłumika umożliwia redukcje masy bramy o ponad 50% oraz zmniejszenie o 49% sił reakcji na konstrukcję wsporczą, w porównaniu do układu brama-konstrukcja wsporcza bez systemu absorpcji. Jednoosiowy tłumik może być również wykorzystywany w innych zastosowaniach inżynierii, takich jak fasady odporne na wybuch czy też absorbery energii w przemyśle motoryzacyjnym.