ES2246863T3 - Dispositivo de abosorcion de energia de bajo perfil. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (10, 100) de absorción de energía que comprende una parte (11) de cuerpo central y al menos tres patas (33, 34; 133, 134) que se extienden hacia fuera desde dicha parte de cuerpo, teniendo cada una de dichas patas un primero y un segundo extremos, estando los primeros extremos de dichas patas unidos entre sí y a dicha parte de cuerpo para definir un medio de soporte adaptado para soportar un tramo de una línea de seguridad alargada, caracterizado porque el segundo extremo de cada una de dichas patas está unido a un miembro (41; 141) de pie aparte, incluyendo cada miembro de pie medios(51; 52) de unión aparte respectivos capaces de unir el dispositivo a una estructura de soporte, y porque cada uno de dichos miembros de pie aparte es capaz de experimentar una deformación plástica permanente en respuesta a una carga de choque repentina transmitida a través de dicha línea de seguridad alargada, gracias a lo cual dicha deformación plástica permanente es efectiva para absorber al menos una parte de la energía de dicha carga de choque repentina.

Description

Dispositivo de absorción de energía de bajo perfil.

La presente invención se refiere a sistemas de seguridad en altura y, en particular, a un dispositivo de absorción de energía para su uso para soportar una línea de seguridad alargada, tal como un cable de alambre o similar que forma parte de una instalación de seguridad en altura. Más particularmente, la invención se refiere a un dispositivo de absorción de energía para su montaje sobre paneles de tejado ligeros como parte de un sistema de prevención de caídas de personal.

Los sistemas de prevención de caídas de personal, generalmente, comprenden un elemento de seguridad alargado, tal como un raíl o cable de alambre trenzado o red de cable para unir un arnés de seguridad personal de un trabajador a una estructura rígida, tal como un edificio. Si se produce una caída, es deseable reducir la carga del choque experimentada cuando la caída se detiene principalmente para reducir la gravedad de la lesión de la persona que cae, pero también para minimizar las fuerzas aplicadas a los elementos del sistema de prevención de caídas y a la estructura rígida del edificio.

Además, los sistemas de prevención de caídas incluyen generalmente elementos que deben ser sustituidos o inspeccionados después de haberse producido un evento de prevención de una caída. Consecuentemente, es deseable disponer de una indicación visual, permanente y clara de que ha ocurrido una prevención de caída.

Se conoce un dispositivo de absorción de energía por los solicitantes de patente británica nº. GB 2 325 719. El dispositivo divulgado en este documento anterior se compone típicamente de un par de miembros base y un par de elementos de brazo. Los miembros base son sustancialmente tiras planas de acero inoxidable, cada una de una anchura de 60 mm, un espesor de 3 mm y una longitud de 300 mm. Los dos miembros base están asegurados uno al otro por sus puntos medios en una configuración cruciforme mediante un perno. Cada elemento de brazo está formado como un bastidor en "A" doblando una tira de acero inoxidable de 50 mm de ancho y 3 mm de espesor para definir una forma de triángulo truncado simétrico que tiene dos elementos de brazo planos, cada uno de 300 mm de longitud.

Uno de los problemas del dispositivo de absorción de energía conocido es que se pone con una altura de casi 300 mm y es considerado por algunos antiestético. Otro problema del dispositivo de absorción de energía conocido, relacionado también con su altura, es que la línea de seguridad alargada que soporta está suspendida a unos 300 mm sobre la superficie de trabajo de la estructura fija a la que está unido el dispositivo de absorción de energía. En algunas circunstancias esta puede ser una altura inadecuada porque supone que el elemento de seguridad alargado está demasiado bajo para servir de sustituto de pasamanos útil, pero es demasiado alto para estar escalonado convenientemente. Por lo tanto, puede contribuir al riesgo de caída.

Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención proveer un dispositivo de absorción de energía que supere estos problemas. El dispositivo debe tener un perfil de aspecto bajo y ser capaz de absorber la carga de choque experimentando una deformación plástica antes de producirse cualquier hundimiento en el panelado del tejado al que está unido. Es también un objetivo de la presente invención proveer un dispositivo de absorción de energía que tenga capacidad de absorción de choque omnidireccional y que dé una clara indicación visual cuando haya estado sometido a una gran carga tal como la que se puede presentar en una situación de prevención de caída.

La invención es un dispositivo de absorción de energía que comprende una parte de cuerpo central y al menos tres patas que se extiendes hacia fuera desde dicha parte de cuerpo, teniendo cada una de dichas patas un primero y un segundo extremos, estando los primeros extremos de dichas patas unidos entre sí y a dicha parte de cuerpo para definir un medio de soporte adaptado para soportar un tramo de una línea de seguridad alargada, caracterizado porque el segundo extremo de cada una de dichas patas está unido a un miembro de pie aparte, incluyendo cada miembro de pie, respectivos medios de unión separados capaces de unir el dispositivo a una estructura de soporte, y porque cada uno de dichos miembros de pie es capaz de experimentar una deformación plástica permanente en respuesta a una carga de choque repentina transmitida a través de dicha línea de seguridad alargada, gracias a lo cual dicha deformación plástica permanente es efectiva para absorber al menos parte de la energía de dicha carga de choque repentina.

Preferiblemente, hay cuatro patas dispuestas en pares ortogonales alrededor de la parte de cuerpo y la parte de cuerpo puede tener una parte central elevada que constituye el medio de soporte. El medio de soporte puede incluir un elemento de anclaje que puede tener forma de anillo en "D" adecuado para soportar cables flexibles. Por supuesto, el anillo en "D" se puede sustituir por otro elemento de anclaje adecuado de acuerdo con las necesidades.

A continuación se va a describir la invención solo a modo de ejemplo haciendo referencia a los dibujos, en los que

La figura 1 es una vista en planta desde arriba de una primera realización de un dispositivo de absorción de energía de acuerdo con la invención.

La figura 2 muestra una vista de una sección lateral parcial del dispositivo de absorción de energía de la figura 1.

La figura 3 es una vista en planta desde arriba de una segunda realización de un dispositivo de absorción de energía de acuerdo con la invención, y

La figura 4 muestra una vista lateral parcial del dispositivo de absorción de energía de la figura 3.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se muestra una primera realización de un dispositivo 10 de absorción de energía. El dispositivo está formado por dos pares de elementos 33, 34 de pata que, en la primera realización ilustrada, están formadas de dos tiras 31, 32 unitarias de acero inoxidable del tipo 316 dobladas tomar forma con una parte central elevada. Típicamente, las tiras de acero inoxidable tienen una anchura de 60 mm y un espesor de 3 mm. La parte central elevada está diseñada como una parte del cuerpo 11 e incluye un medio, en forma de orificio pasante 12 que pasa a través de ambas tiras 31,32, para su unión a un elemento de anclaje (no se muestra) y soportar una línea de seguridad alargada. Típicamente, la línea de seguridad alargada será un cable metálico múltiple trenzado de 8 mm de diámetro y el elemento de anclaje puede tener forma de anillo en "D" dimensionado adecuadamente para recibir el cable a través del ojo del anillo. Por supuesto que el anillo en "D" se puede sustituir por cualquier otro elemento de anclaje adecuado de acuerdo con las necesidades.

En la primera realización, los extremos de las patas 33, 34 alejados de la parte de cuerpo 11 están formados con ranuras 33a, 33b y 34a, 34b que están orientadas diagonalmente respecto de los ejes longitudinales de las patas 33, 34. La finalidad de estas ranuras diagonales se explicará con más detalle seguidamente haciendo referencia a la figura 2.

La figura 2 es una vista de una sección lateral parcial del dispositivo 10 de absorción de energía representado en la vista en planta desde arriba de la figura 1. La tira 31 se muestra plenamente de costado, mientras que la tira 32 se muestra sólo en parte, siendo la parte visible la parte que está detrás del plano de la página. Un miembro 41 de pie está unido por un par de tuercas 42, 43 y de pernos 44, 45 al extremo de cada una de las patas 33, 34 alejado de la parte 11 de cuerpo. Como se muestra, cada miembro 41 de pie está él mismo unido por un medio 52 de sujeción (roscado) a un sujetador 51 de junta que está adaptado, en uso, para estar a caballo de la junta derecha de una estructura de paneles ligeros unidos permanente, tal como una cubierta de tejado. En virtud de las ranuras 33a, 33b y 34a, 34 b orientadas diagonalmente, los miembros 41 de pie de los extremos de las patas 33. 34 pueden estar alineados de manera que es posible montarlos sobre una junta derecha común.

Los miembros 41 de pie representados en la figura 2 tienen forma de bucle de material doblado con un perfil hexagonal, con los extremos del bucle solapándose entre sí en la parte inferior del miembro 41 de pie contiguo a la superficie superior del sujetador 51 de junta. La forma de los miembros 41 de pie está elegida de manera que sean capaces de experimentar una deformación plástica permanente en respuesta a una carga de choque repentina, tal como la que puede ser experimentada en una situación de prevención de una caída si una persona unida a la línea de seguridad alargada fuera a caer desde una altura.

Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, se muestra una segunda realización de un dispositivo 100 de absorción de energía. El dispositivo está formado por dos pares de elementos 133, 134 de pata que están formados de tiras unitarias de acero inoxidable dobladas para tomar forma con a una parte central elevada de manera similar a la primera realización. La parte central elevada del dispositivo 100 forma una parte 11 de cuerpo e incluye un medio en forma de orificio 12 pasante para su unión a un elemento de anclaje (no se muestra) para soportar una línea de seguridad alargada de manera similar a la primera realización.

En la segunda realización los extremos de las patas 133,134 alejados de la parte 11 de cuerpo están doblados en redondo formando bucles respectivos y los extremos libres de cada una de las patas 133,134 están soldados a la parte posterior de las patas 133, 134 respectivamente.

Los bucles de material formados por el doblado hacia atrás de los extremos de las patas 133,134 están doblados con un perfil hexagonal para definir los miembros 141 de pie.

Como se muestra en la figura 4, cada miembro 141 de pie está él mismo unido (roscado) por un medio 52 de sujeción a un sujetador 51 de junta que está adaptado, en uso, para estar a caballo de la junta derecha de una estructura de paneles ligeros unidos permanentemente, tal como una cubierta de tejado de manera similar a la disposición de la primera realización.

La forma de los miembros 141 de pie de la segunda realización es la misma que la de los miembros 41 de pie de la primera realización y está elegida de manera que sean capaces de experimentar una deformación plástica permanente en respuesta a una carga de choque repentina, tal como la que se puede experimentar en una situación de prevención de una caída si una persona unida a la línea de seguridad alargada fuera a caer desde una altura.

El uso de soldadura para asegurar los extremos libres de las patas 133, 134 para definir los pies 141 es conveniente, pero si se desea, se podrían usar otros medios de unión.

Para los miembros 41 o 141 de pie se podrían usar otras configuraciones en vez de las descritas, supuesto que no se compromete la capacidad de deformación plástica permanente y supuesto que pueden resistir un mínimo umbral de carga sin que se produzca una deformación cuando las circunstancias no lo justifican.

En uso, el dispositivo 10 o 100 de absorción de energía transmite cargas desde el elemento de anclaje (no se muestra) a la estructura rígida y para cargas pequeñas actúa como una unidad rígida sustancialmente. Si se aplica una carga superior a 3,5 kN al elemento de anclaje aproximadamente paralelo a las patas 33, 34, el dispositivo 10 o 100 de absorción de energía se distorsionará debido a la deformación plástica de los miembros 41 o 141 de pie. Esta deformación plástica se iniciará con el colapso de los bucles hexagonales y puede suponer un giro general del dispositivo 10 en la dirección hacia el origen de la carga transmitida.

En la práctica se ha comprobado que con una carga de 8 kN paralela a las patas 33, 34 o 133, 134, el dispositivo 10 o 100 de absorción de energía se distorsiona suficientemente para mover el elemento de anclaje unos 40 mm hacia los lados. Este grado de distorsión supone el colapso de los cuatro miembros 41 o 141 de pie y dará lugar a la absorción de una cantidad de energía considerable. Esta distorsión del dispositivo 10 o 100 de absorción de energía y la absorción resultante de la energía aplicada al dispositivo 10 o 100 de absorción de energía reduce las cargas de choque instantáneas aplicadas a la estructura de soporte fundamental y al cable u otros preparativos unidos al elemento de anclaje. Dichas cargas de choque instantáneo podrían dañar o distorsionar la estructura de soporte fundamental, el cable u otras funciones del sistema. En particular, en un sistema de prevención de caídas, dicha carga de choque puede lesionar a la persona que cae.

Además, la distorsión del dispositivo 10 o 100 de absorción de energía presenta una indicación visual clara y permanente de que ha sido aplicada una carga al aparato de seguridad. Normalmente, esto no debería ocurrir con un dispositivo que incorpore medios elásticos, tales como muelles, como medio de absorción de energía.

En un sistema de prevención de caídas, una carga de 3,5 kN o mayor sólo se aplicará al sistema en el caso de que haya ocurrido la prevención de una caída. La distorsión del dispositivo 10 o 100 de absorción de energía actuará como recordatorio para que los usuarios comprueben y sustituyan los elementos del sistema que sea necesario.

Una disposición simétrica de las patas 33, 34 o 133, 134 alrededor de la parte 11 de cuerpo asegura que el dispositivo 10 o 100 de absorción de energía tenga una respuesta a las cargas constante y aproximadamente omnidireccional. Esta respuesta a las cargas constante y aproximadamente omnidireccional incluye tanto el nivel del umbral al que comienza la distorsión y la deformación plástica del dispositivo 10 o 100 como el perfil de la carga en función del tiempo o la carga en función de la distorsión presentada por el dispositivo 10 o 100 de absorción de energía si se aplica una carga superior a este nivel.

En vez de los pares de patas 33, 34 o 133, 134 formadas integralmente las patas se podrían formar individualmente. Alternativamente, todas las patas podrían estar formadas integralmente, por ejemplo, cortándolas o moldeándolas de una chapa. El empernado sólo es, por supuesto, un procedimiento de montaje y los elementos podrían estar asegurados entre sí por cualquier otro medio conveniente, tal como soldadura. Análogamente, la inclusión de orificios para pernos para facilitar la unión de los miembros 41 de pie a las patas 33, 34 del dispositivo 10 de absorción de energía, no es esencial pero es conveniente.

Con el fin de facilitar la simetría de las patas, si se desea, es necesario disponer de al menos tres patas.

En los ejemplos descritos, los miembros 41 o 141 de pie están formados por tiras dobladas que tienen una anchura y un espesor uniformes. Con el fin de proveer un valor del umbral deseado para el comienzo de la deformación, y para asegurar el modelo de deformación deseado en función del tiempo, los miembros 41 o 141 de pie podrían tener una anchura o espesor variable o se podrían suministrar con nervaduras o recortes o cualquier otra función de variación de la solidez.

Otra variante posible es que los miembros de pie estén formados íntegramente como extensión de las respectivas patas del dispositivo.

A veces es deseable en sistemas de prevención de caídas un umbral de 3,5 KN para la distorsión, pero el dispositivo 10 o 100 de absorción de energía se puede disponer que tenga cualquier valor de umbral deseado dimensionándolo, formateándolo y/o eligiendo los materiales adecuadamente. Por consiguiente, los materiales y las dimensiones descritos aquí se deberían considerar meramente ilustrativos. El dispositivo 10 o 100 de absorción de energía de la invención se puede hacer con una amplia variedad de materiales de cualquier tamaño deseado adecuado para el uso previsto.

Aunque la invención ha sido descrita anteriormente haciendo referencia particularmente a realizaciones específicas, los expertos en la técnica deben entender que dicha descripción es meramente ilustrativa y que son posibles variaciones sin salir del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

1. Un dispositivo (10, 100) de absorción de energía que comprende una parte (11) de cuerpo central y al menos tres patas (33, 34; 133, 134) que se extienden hacia fuera desde dicha parte de cuerpo, teniendo cada una de dichas patas un primero y un segundo extremos, estando los primeros extremos de dichas patas unidos entre sí y a dicha parte de cuerpo para definir un medio de soporte adaptado para soportar un tramo de una línea de seguridad alargada, caracterizado porque el segundo extremo de cada una de dichas patas está unido a un miembro (41; 141) de pie aparte, incluyendo cada miembro de pie medios (51; 52) de unión aparte respectivos capaces de unir el dispositivo a una estructura de soporte, y porque cada uno de dichos miembros de pie aparte es capaz de experimentar una deformación plástica permanente en respuesta a una carga de choque repentina transmitida a través de dicha línea de seguridad alargada, gracias a lo cual dicha deformación plástica permanente es efectiva para absorber al menos una parte de la energía de dicha carga de choque repentina.

2. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en la reivindicación 1 en el que hay cuatro patas dispuestas en pares ortogonales alrededor de la parte de cuerpo.

3. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en la reivindicación 1 o reivindicación 2 en el que la parte de cuerpo tiene una parte central elevada que constituye el medio de soporte.

4. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el medio de soporte incluye un elemento de anclaje para soportar dicho tramo de la línea de seguridad alargada.

5. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que dichos miembros de pie tienen forma de bucle de material.

6. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que dichos miembros (141) de pie están formados integralmente con los extremos de las respectivas patas (113, 134) del dispositivo.

7. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las patas están dispuestas simétricamente alrededor de un eje perpendicular al plano del medio de soporte.

8. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende dos pares de patas integrales idénticas.

9. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que cada pata está formada con una sola tira de material mediante doblado.

10. Un dispositivo de absorción de energía como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que cada pata está formada con una sola tira de material.