ES2296127T3 - Suspension asistida por muelle para elementos de proteccion contra el ruido. - Google Patents
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Abstract
Suspensión asistida por muelle para elementos de protección contra el ruido, que comprende - un muelle (6), - dos alojamientos de muelle (5, 7), en donde un alojamiento de muelle (7) está fijado al dispositivo de suspensión (8) y el muelle (6) está atornillado sobre el primer alojamiento de muelle (7), y el segundo alojamiento de muelle (5) se puede fijar por medio de arandelas de apriete (2, 4) en un taladro del elemento (3) de protección contra el ruido y se atornilla en el muelle (6) hasta que queden libres aproximadamente tres vueltas de dicho muelle (6).
Description
Suspensión asistida por muelle para elementos de
protección contra el ruido.
La invención concierne a un dispositivo de
suspensión con elementos de protección contra el ruido. Los
elementos de protección contra el ruido se fijan a la construcción
de soporte con ayuda del dispositivo de suspensión y, juntamente
con la construcción de soporte y eventualmente un zócalo, forman la
pared de protección contra el ruido.
Los elementos de protección contra el ruido
pueden ser, por ejemplo, de vidrio de seguridad monoluna (ESG),
vidrio de seguridad compuesto (VSG), plásticos, como, por ejemplo,
policloruro de vinilo (PVC) o PVC reciclado, materiales compuestos,
como, por ejemplo, de laminados de aluminio y PVC.
Los elementos de protección contra el ruido
pueden estar diseñados como fonoabsorbentes o fonorreflectantes. A
este fin, los elementos de protección contra el ruido pueden estar
rellenos también de materiales fonoabsorbentes. Los elementos de
protección contra el ruido pueden ser de construcción transparente
como de construcción translúcida y opaca. Los elementos
transparentes de protección contra el ruido pueden consistir, por
ejemplo, en vidrio acrílico fundido o extruido. El vidrio acrílico
puede estar también teñido y provisto de marcaciones contra el
vuelo de pájaros o de elementos de refuerzo.
Como material para los elementos de protección
contra el ruido pueden emplearse también todos los plásticos
transparentes, opacos o no diáfanos, como, por ejemplo, aparte de
polimetil(met)acrilato, también policarbonato (PC) o
politereftalato de etileno (PET).
Los elementos de protección contra el ruido a
base de vidrio acrílico son puestos en el mercado por la compañía
Röhm GmbH & Co. KG bajo el nombre PLEXIGLAS®-Soundstop.
Se presenta cada vez más frecuentemente el
requisito de una suspensión exenta de marco para elementos
transparentes de protección contra el ruido a base de placas de
vidrio acrílico. Esta suspensión, denominada en lo que sigue
suspensión puntual, ofrecen nuevas posibilidades de configuración y
realiza al mismo tiempo un gran número de tareas estáticas,
dinámicas y funcionales. Muchas de estas tareas no son realizadas
por suspensiones puntuales convencionales como las que se emplean
por ejemplo, en fijaciones de vidrio.
Actualmente, se pueden obtener en el mercado dos
fijaciones puntiformes para elementos de placa que están
constituidas cada una de ellas por dos articulaciones. Éstas pueden
ser articulaciones giratorias o articulaciones de rótula. Los
grados de libertad de una articulación están situados siempre en la
dirección de carga de la articulación vecina. Resulta así la
situación en la que solamente una parte de las articulaciones puede
absorber cargas en una dirección determinada. Por tanto, se obtiene
una carga asimétrica de los elementos de placa y de la
infraestructura. Las suspensiones puntuales tienen que dimensionarse
de modo que aguanten esta carga estática y dinámica. Esto significa
que las piezas de construcción son relativamente grandes. Dato que
esto no es aceptable en la práctica, se ha derivado hasta ahora la
fuerza de peso principal a través de apoyos lineales.
Las fijaciones rígidas representan una fijación
elegante y barata de elementos de placa. Sin embargo, se pueden
utilizar solamente en el caso de aplicaciones muy pequeñas y con
pequeñas fluctuaciones de la temperatura, es decir, en recintos
climatizados. El mayor problema es la dilatación térmica que, debido
a la ley de Hooke (ley de Hooke \sigma = E*\varepsilon),
provoca frecuentemente tensiones inadmisibles en el elemento de
placa o en la infraestructura.
En el desarrollo de paredes transparentes de
protección contra el ruido se puede constatar una tendencia hacia
la suspensión exenta de marco. Estos proyectos arquitectónicos
requieren casi exclusivamente una fijación puntiforme de los
elementos de protección contra el ruido.
Fijaciones puntiforme para elementos de
protección contra el ruido se describen, por ejemplo, en el
documento EP 0 908 563, en donde un segmento de pared de protección
contra el ruido (segmento LS) con al menos una placa de protección
contra el ruido (placa LS) hecha de plástico está provista de al
menos un medio para fijar la placa a una viga, estando montada la
placa con articulación puntiforme de modo que una línea de flexión
de la placa resultante bajo carga pueda ser acompañada por el medio
de fijación.
Preferiblemente, el medio de fijación presenta
un perno que puede anclarse con un extremo en la viga y que con su
otro extremo atraviesa un rebajo previsto en la placa y al menos
sendos elementos de luna dispuestos a ambos lados de las
superficies exteriores de la placa en forma estrechamente ceñida a
ellas, estando dispuesto en el rebajo un elemento de muelle
elástico cuya altura es mayor que el espesor de la placa a fijar y
estando el perno montado sobre bolas en los elementos de luna.
Se han dado a conocer por los documentos
DE-U 85 24 319.1 y EP-A 0 213 521
unos peldaños de acristalamiento para erigir paredes de protección
contra el ruido que contienen lunas de gran superficie hechas de
plástico transparente y dispuestas entre postes verticales que
corresponden aproximadamente a los soportes citados al principio.
En lugar de una viga en doble T, se puede utilizar también en estos
sistemas un tubo cuadrangular que corresponda en sus dimensiones a
la viga en doble T. Las distintas placas se colocan a distancia una
de otra sobre una de las superficies laterales del tubo
cuadrangular y se aprietan contra este tubo cuadrangular por medio
de un carril de apriete y un número correspondiente de tornillos que
atraviesan el hueco existente entre las distintas placas. La
construcción es suficientemente estable frente al viento, pero
necesita para ello unos tubos cuadrangulares relativamente
anchos.
Pone remedio a esto, por ejemplo, el documento
EP-A-0 530 512. En éste se revela un
sistema de placas en el que unas placas de plástico no están
tendidas extremo contra extremo a cierta distancia o solapándose
sustancialmente por fuera de la superficie de apoyo de las vigas,
sino que, solapándose parcialmente una a otra, están ancladas con
la viga por efecto del solapamiento y de la superficie de apoyo en
la viga. De este modo, la anchura necesaria de la viga puede
reducirse aproximadamente a la mitad sin que resulte perjudicada la
estabilidad. Aunque esto da como resultado una impresión óptica más
agradable, especialmente para sistemas de pared y especialmente en
el caso de paredes transparentes de protección contra el ruido, ya
que las vigas son esbeltas y no causan ya una impresión rústica
como hasta ahora, la técnica conocida por el documento
EP-A-0 530 512 sigue haciendo
necesarias todavía unas distancias relativamente pequeñas entre los
postes, de aproximadamente 2 metros, así como un guiado de las
placas por toda la altura de hasta 3 metros.
Existía el problema de desarrollar otra
suspensión exenta de marco para elementos de protección contra el
ruido a base de placas de vidrio acrílico y otros elementos de
protección contra el ruido. Otro problema consiste en desarrollar
un dispositivo de fijación para elementos de protección contra el
ruido a base de vidrio acrílico, que permita introducir fuerzas en
la construcción de soporte desde todas las direcciones a través del
dispositivo de fijación. Asimismo, la fijación deberá estar en
condiciones de absorber la variación térmica de la longitud.
Además, el dispositivo de fijación deberá poder
fabricarse y montarse de manera sencilla y barata.
Para evitar que, bajo cambios dinámicos de carga
(cargas del viento), se presenten fenómenos de balanceo, la
frecuencia propia del sistema constituido por el elemento de
protección contra el ruido, el dispositivo de suspensión o de
fijación y la construcción de soporte deberá ser superior a 0,5
Hz.
Un requisito principal es la absorción de las
cargas en todas las direcciones, debiendo producirse una
distribución uniforme sobre todos los puntos de absorción de carga.
Se deriva de esto la necesidad de una alta flexibilidad de los
puntos de fijación.
Asimismo, en la superficie deberán poder
reconocerse por vía óptica exclusivamente los puntos de fijación.
Unos seguros de retenida adicionales, por ejemplo por medio de
cables de acero, representan casi siempre una perturbación óptica
no deseada.
El problema según la invención se resuelve por
medio de una suspensión asistida por muelle conforme a la
reivindicación 1.
El dispositivo incluye preferiblemente una
suspensión asistida por muelle para elementos de protección contra
el ruido a base de vidrio acrílico, que consta, por ejemplo, de un
muelle helicoidal 6 que se atornilla sobre un alojamiento de muelle
(figura 1, números 5, 7) provisto de una rosca.
Se consigue así que el muelle helicoidal (figura
1, símbolo de referencia 6) esté fijado de forma indesplazable y,
en el caso de una rotura del elemento de protección contra el ruido
por una acción extraña, no haya piezas pequeñas volando
incontroladamente con alta energía cinética. Este efecto tiene
también la consecuencia de que resulta superfluo un seguro de
retenida separado en forma de un cable de acero ópticamente
perturbador.
Otros elementos de la suspensión asistida por
muelle para elementos de protección contra el ruido son la viga
(figura 1, número 8) fijada a la construcción de soporte. La viga
puede denominarse también travesaño y se dispone en la construcción
de soporte en el número estáticamente necesario a las distancias
calculadas.
Con ayuda del tornillo 9 se fija la primera
parte del alojamiento de muelle 7 al dispositivo de suspensión 8.
La primera parte del alojamiento de muelle 7 puede ser fijada al
dispositivo de suspensión por medio de todas las técnicas de
fijación usuales, por ejemplo por soldadura, remachado,
atornillamiento, apriete o pegado.
Los alojamientos de muelle 7 y 5 están
constituidos por dos piezas y están dimensionados de modo que queden
libres aproximadamente 3 a 5 espiras del muelle 6. Las espigas
libres del muelle helicoidal proporcionan la suspensión elástica de
los elementos de protección contra el ruido.
Los alojamientos de muelle 7, 5 presentan en su
lado exterior unas estrías en las que encaja el muelle con
acoplamiento para adaptación de forma y de fuerza.
Los alojamientos de muelle 7, 5 están
fabricados, por ejemplo, en acero, plástico reforzado con fibras de
vidrio o plástico.
El muelle 6 consiste, por ejemplo, en un alambre
de acero. Asimismo, el muelle puede estar fabricado en plástico,
como, por ejemplo, polipropileno o polietileno, goma, madera,
aluminio, acero fino o materiales minerales, aleaciones metálicas,
como, por ejemplo, latón, bronce o hierro fundido.
El muelle puede estar realizado también en forma
de un muelle de varilla consistente en los materiales anteriores
adecuados.
La rigidez del muelle en la dirección
longitudinal es, por ejemplo, de aproximadamente 10000 N/m a 25000
N/m. La rigidez del muelle en la dirección transversal es, por
ejemplo, de 50000 N/m a 10000 N/m. Los elementos de muelle pueden
estar configurados también de modo que no presenten una
característica lineal según la ley de Hooke, sino que presenten una
característica progresiva. Esto se consigue en muelles helicoidales
por medio de un arrollamiento cónico o por medio de pasos
variables.
La suspensión según la invención puede emplearse
también para fijar elementos de fachada y revestimientos
consistentes en los materiales antes citados.
La posición del elemento de fijación en el
espacio no tiene ninguna influencia sobre la función: Es posible
tanto una fijación elevada como una fijación al suelo o una fijación
horizontal. Se pueden fijar elementos tanto rectos como
curvados.
Esfuerzo destructivo de las suspensiones
asistidas por muelle de los elementos de protección contra el ruido
a base de vidrio acrílico.
Una placa de vidrio acrílico del tipo
PLEXIGLAS®-Soundstop con las dimensiones de 2000 x 2000 x 15 mm (L x
B x espesor) fue sometida al ensayo de rotura pendular según EN
1794-2 (abril de 2003).
Se estudió el elemento total (elementos de
protección contra el ruido y suspensiones según la invención). El
muelle presentaba una rigidez de 19000 N/m.
El diámetro del agujero en el elemento de
protección contra el ruido (taladro de fijación) presentaba un valor
de 65 mm. En el lado exterior de la placa el taladro de fijación
estaba provisto, además, de un torneado de 80 mm de diámetro y 3 mm
de profundidad.
Ninguno de los puntos de suspensión se había
soltado de la placa de vidrio acrílico. Ninguna línea de rotura
partía de los taladros de los puntos de suspensión en la placa de
vidrio acrílico.
Los muelles se han deformado plásticamente, sin
que se presentaran roturas o fisuras. La deformación plástica de
los muelles ha contribuido considerablemente a la degradación de la
energía de impacto aportada.
El alojamiento de muelle de dos partes (figura
1, números 5, 7) no se desprendió del muelle en ningún caso.
La suspensión según la invención es adecuada
como seguro de retenida para la placa de vidrio acrílico que se
haya roto.
Figura
1
- 1
- Tornillos según DIN 7991
- 2
- Disco de apriete I
- 3
- Elemento de protección contra el ruido, PLEXIGLAS®-Soundstop
- 4
- Disco de apriete II
- 5
- Alojamiento de muelle I
- 6
- Muelle
- 7
- Alojamiento de muelle II
- 8
- Dispositivo de suspensión
- 9
- Tornillos según DIN 933
Claims (3)
1. Suspensión asistida por muelle para elementos
de protección contra el ruido, que comprende
- un muelle (6),
- dos alojamientos de muelle (5, 7),
en donde un alojamiento de muelle
(7) está fijado al dispositivo de suspensión (8) y el muelle (6)
está atornillado sobre el primer alojamiento de muelle (7), y el
segundo alojamiento de muelle (5) se puede fijar por medio de
arandelas de apriete (2, 4) en un taladro del elemento (3) de
protección contra el ruido y se atornilla en el muelle (6) hasta
que queden libres aproximadamente tres vueltas de dicho muelle
(6).
2. Suspensión según la reivindicación 1,
caracterizada porque la rigidez del muelle (6) en dirección
longitudinal está comprendida entre 10000 N/m y 25000 N/m.
3. Pared de protección contra el ruido,
constituida por un zócalo en sí conocido de una construcción de
soporte en sí conocida y por suspensiones, caracterizada
porque los elementos de protección contra el ruido están fijados
por medio de la suspensión asistida por muelle según la
reivindicación 1.
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