ES2309954T3 - Dispositivo de absorcion de energia. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de absorción de energía para un sistema de fijación de seguridad, del tipo que comporta dos partes destinadas a ponerse en movimiento relativo con frotamiento de manera que absorban energía, caracterizado por el hecho de que una de las partes comporta dos mandíbulas (9a, 9b) destinadas a aplicarse a uno y otro lado de la otra parte.
Description
Dispositivo de absorción de energía.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de absorción de energía, así como aun sistema de
fijación de seguridad equipado con ese dispositivo.
La invención encontrará más concretamente su
aplicación en el campo de las instalaciones de seguridad que ponen a
prueba las líneas de vida por las cuales unas personas que actúan en
condiciones peligrosas pueden hallar seguridad.
La invención se dirige más particularmente a los
sistemas de fijación de seguridad que permiten amortiguar los
choques debidos en particular a la caída de las personas en casos de
accidentes.
En ese campo, se conoce por el documento
WO-A-01/87420 un dispositivo de
anclaje de seguridad que comprende un dispositivo de absorción de
energía.
La invención permite ventajosamente, por su
posibilidad de regulaciones (disparo y fuerza de frotamiento)
limitar los esfuerzos de caída a la vez sobre el usuario y sobre la
estructura según sea el espesor del soporte y su resistencia.
Según ese estado de la técnica, la absorción de
energía se realiza por deformación plástica de un elemento
helicoidal.
La deformación remanente producida sobre el
elemento helicoidal asegura la absorción de la energía producida en
el caso de un choque.
Un inconveniente asociado a ese tipo de
dispositivo es que produce una deformación remanente el elemento
helicoidal lo cual lo hace imposible de reutilización.
Además, el nivel de amortiguación no puede
regularse con este tipo de dispositivo.
Se conoce igualmente, por el documento
EO-A-03/039680, un dispositivo de
anclaje de seguridad que comporta un amortiguador de choque formado
de manera clásica por un conjunto de vástagos roscados que llevan
una tuerca y es apto para trasladar con un frotamiento importante en
una camisa el frotamiento relativo del vástago roscado con la tuerca
y de la camisa produciendo una absorción de energía de manera que se
amortigüen los choques.
Como en el caso precedente, según esa
anterioridad no es posible ninguna regulación de la
amortiguación.
Además, cuando se dispara, el amortiguador de
choques se degrada, lo cual perjudica sus posibilidades de
reutilización.
La presente invención permite remediar
totalmente o en parte los inconvenientes de los dispositivos
antedichos y presenta a ese efecto un dispositivo de absorción de
energía para un sistema de fijación de seguridad mejorado.
Más particularmente, el dispositivo aquí
propuesto comporta dos partes que pueden ponerse en movimiento
relativo con un frotamiento para absorber por lo menos una parte de
la energía producida a raíz de los choques.
Se disponen ventajosamente unos medios de
regulación para ajustar la fuerza de frotamiento entre las dos
partes destinadas a ponerse en movimiento relativo.
De esta manera se puede configurar fácilmente el
dispositivo de la invención según la aplicación precisa para la cual
se va a utilizar.
De manera preferida, la regulación de la fuerza
de frotamiento se realiza de manera que se ajusta continuamente la
fuerza de frotamiento de modo creciente o bien de modo
decreciente.
Siempre de manera preferida, esa variación se
realiza por modificación de la fuerza de contacto entre las dos
partes, es decir, modificando la fuerza de apoyo aplicada por una de
las partes sobre la superficie de la otra parte.
Según una variante ventajosa de la invención, el
dispositivo de absorción de energía comporta además unos medios
fusibles de manera que sólo producen la puesta en movimiento
relativo de las dos partes más allá de un cierto umbral
predeterminado de esfuerzo (ventajosamente, el umbral predeterminado
de esfuerzo se escoge con relación a la fuerza de frotamiento
predeterminada).
Así se evita cualquier disparo intempestivo del
sistema de absorción de energía.
Siempre según una variante preferida, el
dispositivo de absorción de energía está incorporado a un sistema de
fijación de seguridad de la forma general de un contenedor que
presenta un cuerpo apto para articularse respecto a una base y que
permite el acoplamiento de personas por medio de una línea de vida o
punto de anclaje.
Otros objetos y ventajas de la invención se
pondrán de manifiesto en el curso de la descripción que seguirá que
se da a título indicativo y no limitativo de la invención.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de absorción de energía para un sistema de fijación de
seguridad que comporta dos partes destinadas a ponerse en movimiento
relativo con frotamiento de manera que absorba energía,
caracterizado por el hecho de que una parte comporta dos mandíbulas
aptas para aplicarse a uno y otro lado de la otra parte.
Según los modos de realización preferidos, el
dispositivo es tal que:
- presenta medios de regulación de la fuerza de
frota-miento entre las dos partes por variación de
la fuerza de contacto entre las dos partes por variación de la
fuerza de contacto entre las dos partes;
- la separación entre las mandíbulas es
regulable por atornillado;
- la otra parte comporta un tramo de cable apta
para desplazarse entre las mandíbulas;
- las mandíbulas comportan una ranura de guiado
del tramo de cable;
- el dispositivo presenta medios fusibles para
no provocar el movimiento relativo de las dos partes más allá de un
umbral de esfuerzo predeterminado;
- los medios fusibles son dos piezas fusibles
solidarias por un enlace roscado y cada una es solidaria de una
parte diferente y configurada para que el enlace roscado se rompa
más allá del umbral de esfuerzo predeterminado;
- las piezas fusibles tienen resistencias al
arranque de las roscas diferentes de manera que la ruptura del
enlace roscado sea debida al arranque de las roscas de una sola
pieza fusible;
- las piezas fusibles son de unos materiales de
resistencia mecánica diferente;
- por lo menos una pieza fusible es
intercambiable;
- la pieza fusible que tiene la menor
resistencia al arranque es intercambiable;
La invención se refiere igualmente a un sistema
de fijación de seguridad dotado de un elemento base de anclaje sobre
una superficie de referencia y de medios de acoplamiento a una línea
de vida caracterizada por el hecho de que comporta un dispositivo de
absorción de energía entre el elemento y los medios de
acoplamiento.
Según las variantes preferidas, este sistema es
tal que:
- los medios de acoplamiento comportan un cuerpo
que se sobrepone al elemento base y recibe el dispositivo de
absorción en su volumen interior;
el sistema comporta:
- una primera pieza fusible solidaria del
elemento base y de un extremo del tramo de cable, siendo el otro
extremo del tramo de cable solidario del cuerpo;
- un bastidor de soporte de las dos mandíbulas
aptas para aplicarse a uno y otro lados del tramo de cable para
ejercer una fuerza de contacto;
- una segunda pieza fusible solidaria del cuerpo
y solidaria por un enlace roscado fusible más allá de un umbral de
esfuerzo predeterminado de la primera pieza fusible;
- la segunda pieza fusible va montada de manera
intercambiable sobre el bastidor, y la resistencia de sus roscas al
arranque es inferior a la de las roscas de la primera pieza
fusible.
Los dibujos adjuntos se dan a título de ejemplos
y no son limitativos de la invención. Representan solamente un modo
de realización de la invención y permitirán comprenderla
fácilmente.
La figura 1 es una vista en sección longitudinal
de un sistema de fijación de seguridad en un modo de realización de
la invención.
Las figuras 2 a 5 representan diversas fases de
funcionamiento de la invención a raíz de una solicitación en caso de
choque.
La figura 6 es una vista en sección según la
línea A-A de la figura 1.
El sistema de fijación de seguridad presentado
en las figuras incorpora un dispositivo de absorción de energía que
comporta dos partes aptas para ser puestas en movimiento relativo
con frotamiento.
Más concretamente, en el caso representado, las
partes puestas en movimiento son un tramo de cable 5, por una parte,
y unos medios 9a, 9b que realizan una función de tenaza, por
otra.
En el caso representado se puede regular
fácilmente la fuerza de frotamiento entre las mandíbulas 9a, 9b y el
tramo de cable 5 gracias a unos medios de atornillado 10a, 10b, por
ejemplo, tornillos visibles en particular en las figuras 1 y 6 de
manera que las mandíbulas 9a, 9b se aproximen o se separen para
modificar la fuerza de contacto entre dichas mandíbulas y la parte
de cable 5.
El sistema de fijación de seguridad representado
con la forma de general de un contenedor provisto de una base 1 apta
par ser fijada sobre una superficie de referencia 15 (por ejemplo,
una cubierta de techo) por medios de una pluralidad de tornillos 13
que pasan a través de unos orificios visibles especialmente en la
figura 6.
La base 1 está sobremontada por un cuerpo 3 que
constituye el órgano esencial de medios de acoplamiento 2 a una
línea de vida 14. La línea de vida está acoplada por medio de un
anillo 6 de concepción corriente.
Todo medio conocido de acoplamiento entre el
sistema de la invención y una línea de vida 14 puede utilizarse sin
salir del marco de la invención.
El cuerpo 3 es, por ejemplo, de forma cilíndrica
y delimita un volumen interior de recepción de piezas que forman el
dispositivo de absorción de energía.
En ese marco, el cuerpo 3 encierra un bastidor 4
realizado de manera solidaria con el cuerpo 3, por ejemplo, por
soldadura, sirviendo el bastidor 4 para soportar el agua formada de
las mandíbulas 9a, 9b.
El extremo superior del tramo de cable 5 está
encajado en el conjunto cuerpo 3-bastidor 4, por
ejemplo, al nivel del extremo superior del cuerpo 3.
El extremo inferior del tramo de cable 5 está
encajada en una pieza 7 solidaria a su vez de la base 1 por medio de
eslabones de enlace 11.
Se observará que los eslabones de enlace 11
aseguran una libertad de movimiento en rotación de la base 1 con
relación a la pieza 7.
Una parte intermedia del tramo de cable 5, en el
caso representado en la proximidad de la pieza 7, está encuadrada
por las mandíbulas 9a, 9b de manera que asegure una fuerza de
contacto relativo apto para producir un frotamiento cuando el tramo
de cable 5 se halla en movimiento respecto a las mandíbulas 9a,
9b.
Se observará que, en el caso representado,
subsiste un volumen residual importante en el interior del cuerpo 3,
lo cual permite un almacenamiento de una gran longitud de tramo de
cable 5.
En la parte inferior del bastidor 4, un enlace
roscado 12 asegura el montaje de la pieza 7 respecto al bastidor
4.
En ese marco, una segunda pieza fusible 8 está
formada solidariamente al bastidor 4 con una parte roscada apta para
cooperar con la rosca de la pieza 7 para producir el enlace 12
antedicho.
Según el modo de realización representado, la
segunda pieza fusible 8 está formada de manera monobloque con el
bastidor 4.
Sin embargo, esa pieza puede realizarse de la
manera indicada y, ventajosamente, de modo que sea
intercambiable.
Se selecciona una resistencia al arranque de las
roscas para el enlace roscado 12 tal que determine el umbral de
disparo del dispositivo de absorción de energía.
Así, para cualquier esfuerzo inferior al umbral
predeterminado para el enlace roscado 12, éste adquiere íntegramente
las tensiones y no se produce ningún movimiento relativo entre las
mandíbulas 9a, 9b y el tramo de cable 5.
Cuando se sobrepasa ese umbral, por ejemplo, en
caso de choque brusco debido a la caída de una persona, el enlace
roscado 12 se destruye, lo cual asegura una libertad de movimiento
del tramo de cable 5 en las mandíbulas 9a, 9b.
El frotamiento generado absorbe por lo menos en
parte la energía debida al choque.
Las figuras 2 a 5 muestran diversas fases de la
puesta en movimiento del dispositivo de absorción.
\newpage
Así, en el caso de la figura 2, se produce un
choque y éste se transmite al sistema de fijación de seguridad por
medio de la línea de vida 14 acoplada al sistema por los medios de
acoplamiento 2.
A ese nivel puede producirse una ligera
basculación del cuerpo 3 respecto a la base 1 y ello es por el hecho
de que los eslabones de enlace 11 permiten una tal basculación.
En el caso de la figura 2, el esfuerzo es
inferior al umbral predeterminado, de manera que el enlace roscado
12 permanece íntegro.
Por el contrario, en el caso de la figura 3, el
esfuerzo es tal que el umbral se supera y que el enlace roscado 12
se arranca.
Las piezas fusibles 7 y 8 entonces se
desolidarizan, lo cual permite que el tramo de cable 5 se desplace
en deslizamiento en las mandíbulas 9a, 9b.
Ventajosamente, cada mandíbula 9a, 9b presenta
una ranura interior visible en la figura 6 par permitir un buen
guiado en traslación del tramo de cable 5.
Las figuras 4 y 5 muestran el progreso del
movimiento relativo del tramo de cable 5 y de las mandíbulas 9a,
9b.
Durante ese movimiento, el frotamiento genera
una absorción de energía (de manera que amortigüe el choque), lo
cual permite asimismo la limitación de los esfuerzos sobre la
estructura de acogida.
Se puede regular fácilmente el nivel de
amortiguación modificando la fuerza de contacto producida por las
mandíbulas 9a, 9b sobre el tramo de cable 5 por atornillado o
desatornillado de los medios de atornillado 10a, 10b.
En el caso de la figura 5, el tramo de cable 5
está totalmente tensado, lo cual detiene el funcionamiento del
dispositivo de absorción de energía.
Se observará que los medios fusibles antes
descritos pueden utilizarse independientemente del dispositivo de
absorción de energía así presentado.
De manera preferida, los medios fusibles se
configuran de manera que puedan ser fácilmente substituidos sin
intercambiar la integridad del sistema de fijación.
En ese marco, se forma ventajosamente una de las
piezas 7, 8 a base de un material menos resistente al arranque que
la otra, de manera que se produzca la destrucción de la rosca de una
sola de las piezas 7, 8.
A título de preferencia, se forman roscas menos
resistentes en la pieza 8 y se realiza esa pieza de manera amovible
e intercambiable sobre el bastidor 4.
En el marco de la invención son posibles, sin
embargo, otras configuraciones.
Principalmente, la pieza 7 puede realizarse de
manera intercambiable a base de un material menos resistente que la
pieza 8.
- 1.
- Base
- 2.
- Medio de acoplamiento
- 3.
- Cuerpo
- 4.
- Bastidor
- 5.
- Tramo de cable
- 6.
- Anillo
- 7.
- Primera pieza fusible
- 8.
- Segunda pieza fusible
- 9a, 9b.
- Mandíbulas
- 10a, 10b.
- Medios de atornillado
- 11.
- Eslabones de enlace
- 12.
- Enlace roscado
- 13.
- Tornillos
- 14.
- Línea
- 15.
- Superficie de referencia.
Claims (15)
1. Dispositivo de absorción de energía para un
sistema de fijación de seguridad, del tipo que comporta dos partes
destinadas a ponerse en movimiento relativo con frotamiento de
manera que absorban energía, caracterizado por el hecho de
que una de las partes comporta dos mandíbulas (9a, 9b) destinadas a
aplicarse a uno y otro lado de la otra parte.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que presenta medios de
regulación de la fuerza de frotamiento entre las dos partes por
variación de la fuerza de contacto entre las dos partes.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque la separación entre las mandíbulas (9a,
9b) es regulable por atornillado.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la otra parte comporta un tramo
de cable (5) destinado a desplazarse entre las mandíbulas (9a,
9b).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque las mandíbulas (9a, 9b) comportan una
ranura de guiado del tramo de cable (5).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque presenta medios fusibles para no
disparar el movimiento relativo de las dos partes hasta más allá de
un umbral de esfuerzos predeterminado.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque los medios fusibles son dos piezas
fusibles (7, 8) solidarias por un enlace roscado (12) y cada una de
ellas es solidaria de una parte diferente y está configurada para
que el enlace roscado (12) se rompa más allá del umbral de esfuerzos
predeterminado.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque las piezas fusibles (7, 8) presentan
diferentes resistencias al arranque de manera que la ruptura del
enlace roscado (12) se deba al arranque de las roscas de una sola
pieza fusible.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque las piezas fusibles (7, 8)están
hechas a base de materiales de diferente resistencia mecánica.
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque por lo menos una
pieza fusible es intercambiable.
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque la pieza fusible
que tiene la menor resistencia al arranque de sus roscas es
intercambiable.
12. Sistema de fijación de seguridad dotado de
una base de anclaje (1) sobre una superficie de referencia (5) y de
medios de acoplamiento (2) a una línea de vida (14),
caracterizado por el hecho de que comporta un dispositivo de
absorción de energía según una de las reivindicaciones 1 a 11 entre
la base y los medios de acoplamiento.
13. Sistema según la reivindicación 12,
caracterizado porque los medios de acoplamiento comportan un
cuerpo (3) que sobremonta la base y recibe el dispositivo de
absorción en su volumen interior.
14. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque comporta:
- -
- una primera pieza fusible (7) solidaria de la base y de un extremo del tramo de cable, siendo el otro extremo del tramo de cable solidario del cuerpo (3);
- -
- un bastidor (4) de soporte de dos mandíbulas (9a, 9b) destinadas a aplicarse a uno y otro lados del tramo de cable para ejercer una fuerza de contacto;
- -
- una segunda pieza fusible (8) solidaria del cuerpo (3) y solidaria, por un enlace roscado (12) fusible más allá de un umbral de esfuerzo predeterminado, de la primera pieza fusible (7).
15. Sistema según la reivindicación 14,
caracterizado porque la segunda pieza fusible (8) va montada
de manera intercambiable sobre el bastidor (4) y la resistencia de
sus roscas al arranque es inferior a la de las roscas de la primera
pieza fusible (7).
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