ES2299321B1 - Escalones provisionales para losas de hormigon de escaleras de edificios en construccion realizados en material termoplastico. - Google Patents

Abstract

Consiste en unos peldaños provisionales para colocar sobre las losas lisas no peldañeadas de hormigón de escaleras de los edificios en construcción, fabricados en una sola pieza de material plástico, lo que permite reducir sus pesos al máximo y evitar accidentes mortales en caso de caídas de los peldaños a la calle, dando sorprendentemente una energía cinética al choque menor de la que soporta un casco de obra. Cada peldaño está formado por una huella horizontal nervada para mayor ligereza y ahorro de material plástico, con unas tabicas laterales sobre las que descansa la huella, y con unas tirantas inclinadas con la losa que incorporan unos anclajes entre la parte baja de la tiranta del peldaño superior y la parte alta de la tiranta del peldaño inferior. Los escalones son apilables compactamente y transportables en paquetes a mano por su bajo peso, lo que no puede hacerse con los metálicos.

Description

Escalones provisionales para losas de hormigón de escaleras de edificios en construcción realizados en material termoplástico.

Objeto de la invención

La presente invención tiene por objeto un sistema de escalones o peldaños provisionales para colocar durante la construcción de los edificios sobre las losas lisas de escaleras, sin peldañear previamente, que disminuya el peligro de muerte al caer sobre una persona en caso de caída fortuita del peldaño por el hueco de las escaleras, por el borde del forjado, por la meseta, o desde la grúa durante la construcción del edificio, permitiendo además a los trabajadores subir y bajar del edificio con la misma seguridad que con los escalones provisionales metálicos tradicionales.

Se elige el material plástico, se diseña la forma de cada parte del escalón y se dimensionan para que puedan cumplir el requisito señalado, sin perder la rigidez necesaria para cumplir también con su misión de peldaños de escaleras.

El objeto de esta invención no es crear una variante más de un peldaño provisional de losas de escaleras similar a uno cualquiera de los tipos existentes actualmente en el mercado, sino crear uno que mejore el nivel de seguridad en las obras, eliminando casi totalmente la posibilidad de causar accidentes mortales.

La presente invención se circunscribe dentro del ámbito de la construcción de edificios y más en concreto en el campo de las losas de hormigón para escaleras.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de escalones actuales más comunes están constituidos por una chapa metálica que sirve de "huella", unas patas metálicas y unas tirantas con ganchos en los extremos, tal y como puede verse en la figura 1.

Dado que su peso es de aproximadamente 4 kg la energía cinética con la que llegan al suelo, en caso de caídas fortuitas, es elevada.

Por otra parte en el impacto contra una persona apenas sufren deformación por ser muy rígidos, lo que no atenuará nada la fuerza máxima del impacto.

Dentro de un grupo de inconvenientes más secundarios estarían: el exceso de peso para manejar paquetes de dos o más escalones, sus aristas vivas cortantes, la oxidación con el tiempo, la costosa reciclabilidad, etc.

En las búsquedas realizadas en bases de datos de la Oficina Española de Patentes y Marcas, se han encontrado algunos registros sobre escalones provisionales para escaleras, pudiendo citarse: ES1055153U, ES1018432U, ES1040240U, ES0141776U, ES279969U, ES127836, ES1017083U, ES2221292, y ES0140966U; mientras que en ESPACENET se han encontrado: US4215766, US4951434, CA2228083, GB2410038 y US6422344 entre otras. Los hay metálicos y de plástico, pero en ninguno de ellos se define en su conjunto el escalón aquí descrito y menos con las propiedades de bajo peso que aporten propiedades similares de baja energía cinética al impactar a las obtenidas con el objeto de esta invención.

Durante el siguiente apartado, a la vez que se van definiendo las características de la nueva invención, se enumerarán también las diferencias con los registros encontrados en los antecedentes.

Descripción de la invención

La nueva invención consiste en reducir la peligrosidad por caídas fortuitas de los peldaños al fabricarlos con materiales termoplásticos, aumentando algo más el área enfrentada al viento en la caída y reduciendo considerablemente el peso, para de esta forma disminuir la energía de impacto contra las personas y a la vez bajar la fuerza máxima de impacto debido a la baja rigidez del peldaño comparada con el metálico por ejemplo. En otras palabras, se trata de reducir la energía cinética de llegada, y luego mediante elasticidad repartir más las energías de deformación entre la del casco de protección y la del peldaño.

Así pues la mayor y más inesperada ventaja que da sentido a la invención y a la fabricación de los nuevos peldaños en material termoplástico, es que mientras la caída sobre una persona de un peldaño tradicional metálico (figura 2) desde la altura de otras plantas genera casi con total seguridad la muerte aunque la persona lleve casco de obra protector, no ocurrirá lo mismo con nuestro nuevo peldaño. Este inconveniente de los metálicos no sólo ocurre como con ellos veremos sino también con los de plástico de los antecedentes.

Según la Norma "NTP 228: Cascos de protección: Guías para la elección, uso y mantenimiento", a los cascos de obra se les requiere para que soporten una energía máxima al impacto de 44 Julios. Esta energía de impacto es la energía cinética con la que el peldaño o escalón llega al suelo y en su cálculo interviene la masa y la velocidad de llegada.

Esta velocidad de llegada se obtiene restando a la fuerza de la gravedad la fuerza de resistencia aerodinámica siendo la ecuación a estudiar la siguiente:

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en ella "m" es la masa del peldaño, "C_{D}" es el coeficiente de resistencia aerodinámica medio de los tres ejes, ponderado con las áreas proyectadas según cada plano perpendicular a cada eje, "\rho" es la densidad del aire, "v" la velocidad en cada instante, y "A" es el área enfrentada al desplazamiento por el aire que tomaremos como la media de las tres proyecciones perpendiculares espaciales (figura 3), ya que estadísticamente el escalón caerá girando sobre sus ejes y por tanto se enfrentará al aire por las tres caras aproximadamente por igual, en iguales intervalos de tiempo.

Para un cuerpo similar a los peldaños metálicos convencionales de ángulos vivos, multiforme, de sección más o menos rectangular el coeficiente aerodinámico es del orden de 1,2 y el área media enfrentada al aire sacada de las proyecciones es de 827 cm^{2}. La densidad del aire es 1,225 kg/m^{3} y la aceleración gravitatoria 9,81 m/sg^{2}. Si consideramos que el perfil cae desde una altura de 10 plantas, es decir, desde 30 metros, e integramos la ecuación, tendremos que la velocidad con la que llega al suelo es de 19,7 m/sg y como su masa es de 4,01 kg, la energía cinética será:

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Mucho más de lo que soporta un casco de obra.

Repitiendo los cálculos para el nuevo escalón en material plástico cayendo desde la misma altura de 30 m, con C_{D} el coeficiente de resistencia aerodinámica igual a 1,20 aproximadamente, con un área media enfrentada al aire en la caída de 932 cm^{2} (figura 4) y con una masa en ABS de 0,78 kg, obtenemos una velocidad de impacto de 10,5 m/sg, lo que dará una energía cinética:

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Como vemos igual a lo que aguanta un casco de obra, y por lo tanto la persona salvará su vida, al ser la energía cinética del nuevo escalón 18 veces más pequeña que la del escalón metálico. Todo ello además habiendo alcanzado la velocidad límite de caída, es decir, que por mucha más altura desde la que caiga el peldaño no superaremos los 10,6 m/sg, lo que no ocurre con el metálico que aún le queda por alcanzar una mayor velocidad límite, aproximadamente de unos 24,3 m/sg.

Si el peldaño se diseña con algo más de peso, como por ejemplo por usar otro termoplástico de mayor densidad o por utilizar patas y/o tirantas metálicas, etc., el peldaño pesará un poco más y tendrá una energía cinética mayor que la calculada más arriba, pero nunca sería tan elevada como con el metálico por lo que la probabilidad de muerte se reduciría enormemente también. Toda esta gama de variantes deben considerarse lógicamente incluidas en la presente invención.

Si analizamos sólo desde este punto de vista el peldaño de la invención ES1055153U veremos que tiene el mismo problema que el metálico ya que en él se describen paredes macizas y no nervadas y esto trae como consecuencia un elevado peso y coste material. En la figura 7 se comparan dos huellas de peldaño, una nervada como la de esta invención y otra maciza como la ES1055153U. Lo primero que se debe exigir a una huella es que sea rígida para que podamos pisar sobre ella con seguridad, para poder compararlas con igual criterio tendremos que tener el mismo momento de inercia en la nervada que en la maciza tal y como se ha representado en la figura 7. Si la separación entre nervios es de 6 cm, la altura del nervio total es de 3 cm y los espesores de pared de 0,24 cm, el momento de inercia que se obtiene es de 1,45 cm^{4}. Pues bien, para que la sección rectangular maciza tenga igual inercia que la nervada, su espesor debería ser de 1,43 cm y la diferencia de pesos sería de 4,1 veces, lo que arrojará un peso 4,1 veces superior al macizo que al nervado.

En la figura 5 se analizan las áreas enfrentadas al viento del modelo ES1055153U de igual ancho de 60 cm que en los anteriores analizados. Repitiendo los cálculos para este escalón en plástico cayendo desde la misma altura de 30 m, con C_{D} igual a 1,20, con un área media de 1041 cm^{2} (figura 5) y con una masa en ABS de 0,78x4,1 = 3,2 kg, obtenemos una velocidad de impacto de 17,7 m/sg, lo que dará una energía cinética:

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Mucho más de lo que soporta un casco de obra, por lo que como consecuencia no puede clasificarse de evidente para un experto mezclar una patente de peldaño metálico como por ejemplo ES101843217 con la ES1055153U para dar el objeto de esta nueva invención, ya que no se obtiene una disminución de la peligrosidad de muerte para las personas.

También desde el punto de vista de la seguridad, el nuevo material (los plásticos) y su método de fabricación por inyección, permiten redondear las aristas para evitar accidentes menores a los trabajadores por cortes, rozaduras, caída sobre el peldaño desmontado, o caída rodando por las escaleras.

En resumen y como vemos, el riesgo de muerte y accidentes menores es prácticamente nulo en el nuevo escalón provisional para obras, lo que no ocurre con el tradicional metálico, ni con el tradicional metálico fabricado en plástico según la invención ES1055153U; por tanto, esta mejora de la seguridad hará que este tipo de peldaños de baja energía sea en el futuro imprescindible para las obras, lógicamente además favorecido por su menor precio respecto a los metálicos como veremos, con lo que el cambio entre ambos sería inmediato para las empresas constructoras y muy deseado por los responsables de seguridad e higiene en el trabajo.

Entre otras ventajas de segundo orden frente a los tradicionales metálicos, como decíamos estaría su mínimo coste de fabricación y por tanto su más bajo precio de venta, ya que el peso del nuevo escalón es de aproximadamente 0,8 kg frente a los 4 kg del metálico, y como el precio de la materia prima es similar, con 0,83 E/kg para el acero y 0,90 E/kg para el ABS por ejemplo, el coste sólo en materiales baja a un 25% en el caso metálico. Para el caso del ES1055153U el coste sólo de ABS sería 4,1 veces superior, pero como además para la inyección de termoplásticos es inviable fabricar 14,25 mm de grosor de pared, al no enfriarse suficientemente rápido el plástico en fabricación, hay que aumentar mucho el tiempo o ciclo de inyección encareciendo aún más el precio.

Volviendo a comparar con el escalón metálico clásico, también el método de fabricación por inyección en una sola pieza (si así se diseña) permite bajar considerablemente la: mano de obra de fabricación, pues en los metálicos todas las operaciones suelen hacerse a mano dado lo caro que resultaría realizar una cadena de fabricación automatizada para el bajo; volumen de ventas que tienen los peldaños. No ocurre así en la inyección de termoplásticos pues la inversión es sólo de; un molde de unos 18.000

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, lo cual es asequible para las: producciones esperadas, sobre todo si se elimina al 100% la: mano de obra de fabricación. En el caso ES1055153U, el molde debería tener una refrigeración muy agresiva, lo que encarecería mucho el molde.

Al tratarse de un termoplástico, el reciclaje es muy fácil y económico, pues sólo necesita ser triturado, lo que no ocurre con los metálicos que requieren gran aporte de energía para volver a fundir el metal.

También podemos citar como otras ventajas: que este nuevo modelo es apilable de forma más estable o segura que los metálicos y al ES1055153U sin apenas también ocupar espacio, muy ligeros para su transporte a mano uno a uno frente a los metálicos o frente a los ES1055153U, y más duraderos que los de acero. Hay que mencionar que los clásicos metálicos deben cubrirse con una pintura para evitar la oxidación, o como sucede últimamente darles un baño de galvanizado, lo que sube el precio de venta final de 13

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a 15,45

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por escalón. No ocurre lo mismo con los de plástico en general a los que no tendremos la necesidad de aplicarles ninguna pintura ni baño antioxidante, siendo posible incluso fabricarlos en un color señalizador como el naranja o el amarillo muy deseable también para la seguridad.

Es así mismo ventajoso de la nueva invención la facilidad y rapidez de transporte hasta la losa en paquetes, pues al pesar tan poco podemos transportar un paquete de 8 ud por ejemplo, frente a las 2 unidades de 8 kg de peso total que transporta el trabajador en cada viaje de los metálicos, esta ventaja permitirá un montaje y desmontaje mucho más rápido de la escalera que con los actuales metálicos. La misma ventaja tendremos frente a los de plástico de ES1055153U.

Dado que el módulo de deformación es menor que en los de acero, los de plástico soportan mucho mejor los golpes no deformándose permanentemente, es decir, soportan mucho mejor los impactos que los metálicos, que se doblan. Esta misma propiedad influye como dijimos en la energía al choque que debe absorber el casco de obra, ya que si el peldaño se deforma, dicha energía de impacto hay que repartirla entre la deformación del casco y la deformación del peldaño, lo que ayudará aún más a no sobrepasar los 44 Julios del casco. Como la demostración de esta propiedad es extendida para la pretensión de esta memoria sólo la dejaremos aquí señalada.

Como dijimos el objeto de esta invención no es crear una variante más de peldaño provisional, sino crear uno que pueda mejorar el nivel de seguridad en las obras, disminuyendo su peligrosidad, su peso y su coste, y aumentando su durabilidad, su transportabilidad, su señalización y su resistencia al impacto.

Dependiendo de las necesidades se pueden emplear cualquier tipo de termoplásticos como los de gran volumen: PVC, ABS, PP, PE, PS, o plásticos técnicos como las PA, etc. etc., o incluso aplicarles carga de fibra de vidrio u otras, lo que aumenta mucho la rigidez y resistencia, permitiendo disminuir sus espesores.

Hay que diferenciar que una cosa es el módulo de deformación y otra distinta el límite elástico del material. El módulo elástico de los aceros está siempre en torno a 2.100.000 kg/cm^{2}, mientras que el de los plásticos varía desde 35.000 kg/cm^{2} de los PVC rígidos o 26.000 kg/cm^{2} para ABS sin cargas o aditivos tipo fibra de vidrio, y los 80.000 kg/cm^{2} o más de las poliamidas (nylon) con carga de fibra de vidrio por ejemplo. Por otro lado el límite elástico de los aceros típicos de construcción A42b es de 2.600 kg/cm^{2}, mientras que el de los plásticos ronda los 560 kg/cm^{2} de los PVC o los 490 kg/cm^{2} de los ABS, hasta los 2.800 kg/cm^{2} de las poliamidas con carga al 30% de fibra de vidrio por ejemplo, que aunque más caros ahorran sección (la variabilidad es enorme y las características mecánicas obtenidas también). Lo que llamamos rigidez no es más que la multiplicación del momento de inercia por el módulo de deformación. Para lograr una rigidez y resistencia similar en plástico que en metal, hay que recurrir a nervar la huella del escalón para aumentar su momento de inercia frente a la flexión, de forma que al multiplicar por su módulo de deformación obtengamos una rigidez similar al metálico, y una resistencia similar o mayor. Lógicamente podrían diseñarse paredes macizas como ES1055153U, pero como consecuencia habría mayor gasto de material y mayor tiempo de inyección.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de dibujos en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención en una realización preferente y en varios modos particulares similares de realización.

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de un peldaño metálico convencional consistente en una chapa de 2 mm de grosor plegada, y unos laterales triangulares o patas de redondo de diámetro 10 mm con unos ganchos en los extremos para colgar del peldaño anterior.

Figura 2.- Muestra la representación de cómo un peldaño metálico cae accidentalmente sobre una persona que estuviera a pié de obra.

Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva del peldaño metálico anterior en posición de apilado, y se ha representado el área proyectada sobre los tres planos del espacio, teniendo de mayor a menor las siguientes áreas: 1513, 789 y 2x89 cm^{2}, y arrojando todo ello un área media por cada cara de 827 cm^{2}. Los coeficientes de resistencia aerodinámicos "Cd" considerados para cada cara son en primera aproximación igual a 1,2.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de un ejemplo del nuevo peldaño en termoplástico en posición de apilado también, representándose el área proyectada sobre los tres planos del espacio, teniendo de mayor a menor las siguientes áreas: 1503, 770 y 2x261 cm^{2}, y arrojando todo ello un área media por cada cara de 932 cm^{2}. Los coeficientes aerodinámicos "Cd" respectivamente considerados son también en primera aproximación iguales a 1,2.

Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva del peldaño del registro ES1055153U realizado en plástico en posición de apilado pero con la concavidad hacia arriba, representándose el área proyectada sobre los tres planos del espacio, teniendo de mayor a menor las siguientes áreas: 2180, 869 y 2x37 cm^{2}, y arrojando todo ello un área media por cada cara de 1041 cm^{2}. Los coeficientes aerodinámicos "Cd" respectivamente considerados son también en primera aproximación iguales a 1,2.

Figura 6.- Muestra una vista lateral de una losa de escaleras típica con el peldaño del registro ES1055153U situado sobre ella, donde se observa que haría falta una tapadera extra para no tropezar con la tabica del peldaño superior y un apoyo a medida inferior para no pisar en falso.

Figura 7.- Muestra una sección de la huella de dos peldaños, uno con nervaduras y otro sin ella, con un espesor tal del macizo para que tenga igual momento de inercia y por tanto igual rigidez que el nervado.

Figura 8.- Muestra una vista en perspectiva de una losa de escaleras de hormigón y de los nuevos peldaños colgados uno a uno del inmediatamente anterior, habiendo sido fijado sólo el primero de ellos a la losa. También a la derecha en el descansillo se aprecia el mismo número de peldaños apilados en horizontal ocupando el mínimo espacio.

Figura 9.- Muestra una vista en perspectiva ampliada de un modo de realización preferente del nuevo tipo de peldaño de plástico.

Figura 10.- Muestra en perspectiva inferior el peldaño de la figura anterior donde se aprecian mejor las nervaduras (en este caso) bajo la huella.

Figura 11.- Muestra una vista en perspectiva de otra variante de escalones de huella más elevada, tiranta plana paralela a la losa y dos posiciones también de cuelgue.

Figura 12.- Muestra una vista en perspectiva de los tres peldaños de la figura anterior apilados boca abajo apoyados sobre la huella.

Figura 13.- Muestra una vista de otro tipo de peldaño más estrecho, de huella elevada y de una sola posición de cuelgue de tiranta plana paralela a la losa.

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Figura 14.- Muestra el mismo peldaño anterior pero más ancho, de dos posiciones de cuelgue, y con pestillo de seguridad de cuelgue. La tiranta sobresale más por abajo que por arriba.

Figura 15.- Muestra el mismo peldaño de la figura anterior, pero ahora la tiranta está desplazada hacia arriba.

Figura 16.- Muestra una vista de escalón de huella baja, con la parte trasera apoyada directamente sobre la losa, con dos posiciones de cuelgue y pestillo de seguridad, y ahora con toda la tiranta desplazada o sobresaliendo por arriba solamente, la cual podrá tener más o menos longitud.

A la vista de las mencionadas figuras se describe a continuación un modo de realización preferente de la invención incluyendo modos particulares o variantes de entre los muchos posibles que son semejantes, así como una explicación de los dibujos. En toda descripción de una patente de invención se debe elegir un modo de realización preferente tal y como hacemos para este nuevo escalón provisional de obras, pero hay muchísimos más modos de llevarlo a la práctica que aún disminuyendo las ventajas del modo preferencial, serían perfectamente competitivos en el mercado frente a los metálicos, aunque conceptualmente no serían diferentes y se apoyarían en las propiedades más importantes de esta invención. Por tanto todas esas posibles variantes deben considerarse por equivalencia incluidas en la presente invención.

Realización preferente de la invención

Los escalones metálicos (1) actuales más vendidos en España están constituidos por una chapa plegada (2) de unos 2 mm de grosor con perforaciones (no dibujadas) para facilitar la adherencia del calzado, unas patas (3) verticales y una tirana (4) inclinada con la pendiente de la losa, tiranta que se remata superiormente con un gancho (5). Este gancho se ancla al peldaño inmediatamente superior de la escalera, colgándolo de la esquina o vértice inferior que forman la pata vertical (3) y la tiranta (4). El faldón delantero (6) rigidiza transversalmente al peldaño de pata a pata.

Cuando por accidente un peldaño (1) cae desde la altura puede golpear al trabajador (7) en la cabeza (8) protegida con un casco en el mejor de los casos.

Para determinar la energía cinética en el impacto, se calcula el área media enfrentada al aire en la caída, para lo cual se ha proyectado horizontalmente (9) el peldaño metálico, frontalmente (10) y lateralmente (11). Hay que decir que el área lateral (11) debe puntuar en primera aproximación como dos áreas ya que el viento, si caemos en esa dirección, se encuentra casi de frente con ambos laterales independientemente, o lo que es lo mismo, generan tal turbulencia que pueden computarse como dos.

Para hacer bien la comparativa, debemos proceder igual con el nuevo peldaño de material plástico (13), cuyas proyecciones horizontal (9.1), frontal (10.1) y lateral (11.1) se han representado en la figura 4 también. El salto cualitativo de esta invención o cálculo sorprendente que se obtiene de la energía cinética durante la caída de los escalones se explicó con detalle en el apartado "Descripción de la invención".

En la figura 5 se ha representado un peldaño de plástico (14) como el sugerido en ES1055153U, y se han obtenido sus áreas proyectadas frontal (10.2), lateral (11.2) y en planta (9.2), todo ello con la finalidad de calcular la energía cinética en la caída como se vio en el apartado "Descripción de la invención".

Este tipo de peldaños (14) tiene el inconveniente al ser convexos y no cóncavos, que la tabica (14.1) del peldaño superior necesita completarse con una tapadera o se podría tropezar el trabajador con dicha tabica al comenzar a bajar las escaleras. Por otro lado y dada la longitud desigual de cada losa inclinada (16) de cada obra, nunca lograríamos que el peldaño inferior asentara su huella (14.2) en plano sobre la meseta, debiendo calzar por debajo con una madera o ladrillo. Si a esto le unimos el gran inconveniente de tener que atornillar (14.3) y desatornillar luego, uno a uno cada peldaño a la losa de hormigón (16) de la escalera, su peso elevado para el transporte, etc. etc., llegaremos a la conclusión de la inviabilidad de este modelo de escalón para las obras.

En la figura 7 además, se discutió en el apartado "Descripción de la invención", sobre la obligatoriedad de nervar (15.1) la huella (12) como se hace en esta nueva invención si queremos aligerar el peldaño de peso, cuestión que no se reivindicaba o mencionaba como necesaria en ES1055153U cuya pared era maciza (12.1) y de gran grosor si queremos que tenga rigidez similar a los metálicos.

Los nuevos escalones provisionales para obras realizados en material plástico de esta nueva invención, como se observa en la figura 9, comprenden básicamente: a) una superficie (12) sensiblemente horizontal, también llamada "huella", que debe estar rigidizada inferiormente (o superiormente si se quisiera pues en nada estorbarían para pisar encima) por unas nervaduras (15.1) como se aprecia en la figura 10, pues como cabe recordar tenemos un bajo límite elástico en los plásticos que nos obliga a aumentar mucho su momento de inercia si no queremos tener un exceso de deformación al pisar por encima, b) unos laterales perimetrales (15) también llamados "tabicas" o unas patas que descansan sobre la losa de la escalera (16) de hormigón y sobre los que se apoya la superficie superior o "huella" (12) del escalón, tabicas o patas que presentan una inclinación comprendida entre 20 y 40 grados para asentar paralelamente sobre la losa de escaleras inclinadas, y c) dos tirantas (17) inferiores laterales e inclinadas con la losa (16), que cuentan en sus extremos superiores con unas fijaciones (18), ganchos, o anclajes al tramo del peldaño inmediatamente superior, puntos de anclaje o taladros que podrán utilizarse opcionalmente para fijar cada peldaño a la propia losa de hormigón (16), como por ejemplo le ocurre necesariamente al primer peldaño (13.1) del que se cuelgan los demás (13.2 y 13.3) encadenados, además los escalones cuentan en su parte baja con unos taladros (19), ganchos, huecos o puntos de fijación o anclaje para colgar la tiranta del peldaño inmediatamente inferior, pudiendo contar la huella opcionalmente si no se ha realizado en las tirantas, con unos taladros (20) en la parte superior más próxima a la losa de hormigón para fijar (con varillas de corrugado clavados en fresco a la losa, o con tornillos tipo "hilti") cada peldaño a la propia losa, como por ejemplo será necesario hacer al menos con el primer peldaño (13.1).

La huella y los laterales del peldaño forman un cuerpo convexo y no cóncavo si se observa el escalón desde arriba, lo que conlleva numerosas ventajas para la adaptación a las longitudes de los tramos de las losas de hormigón de las escaleras de obras, al no necesitarse piezas auxiliares de remate como vimos anteriormente.

La variante de una superficie horizontal superior (12) maciza sin nervios sería posible, aunque aumentaría los costes haciéndola poco competitiva económicamente frente a las nervadas, y también el exceso de peso la alejaría demasiado de los 44 Julios que soportan los cascos de obra.

Como variante posible podrán realizarse perforaciones, al igual que en los metálicos (1), en la huella (12) y también en las tabicas (15) para disminuir el peso sin que bajemos mucho su rigidez.

La realización más preferencial consistirá en configurar o fabricar huella, tabicas y tirantas en una sola pieza monobloque (13) de material plástico de inyección, tal y como se han dibujado todas las figuras, ya que resulta ser la más ventajosa en fabricación, aunque sería posible por ejemplo como variante incluida de esta invención, hacer las tirantas metálicas por un lado para empotrarlas en la huella y sus laterales en una sola pieza al inyectar el termoplástico en el molde, dando así una sola pieza monobloque con huella, tabicas y tirantas incorporadas.

Como es evidente, las tirantas de cuelgue podrían situarse más al centro de los peldaños y no en sus bordes, con sección en ángulo para darles mayor rigidez, o en "H", etc., etc.

Para formar una pila (21) compacta, cada peldaño encaja dentro del apilado inmediatamente por encima o por debajo y así sucesivamente, de manera que se forma un paquete compacto que ocupa menos espacio y que pesa muy poco para un hombre, facilitándole la labor de montaje, transporte manual y almacenaje.

La superficie horizontal o huella (12), en su parte más próxima (22) a la losa de hormigón, podrá estar, o bien separada verticalmente de dicha losa como en el modelo (23) de la figura 11 y contar con un borde o faldón rígidizador (24) de lado a lado del peldaño similar al faldón delantero (25), o bien podrá descansar directamente punto a punto (22) sobre la losa.

Las tirantas podrán tener una (26) o más (27) posiciones para colgar del siguiente peldaño, e incluso podrán contar con un clip (28) de seguridad que aprovecha la elasticidad del plástico, para anclarse al siguiente peldaño.

Los laterales o patas de apoyo pueden ser plegables sobre la huella al igual que actuales cajas de frutas de plástico que encontramos en los supermercados. También estos laterales o patas del escalón podrán ser desmontables encajados a presión y/o con trabazón, o fabricados por separado y solidarizados con la huella mediante cualquier técnica conocida de fijación.

La variante de la figura 13 es un peldaño más estrecho que el normal de 60 cm x 25 cm de huella, con laterales (29) perforados o en arco para ahorro de material, y pueden presentar sus aristas (30 y 31) redondeadas para evitar rozaduras en caídas sobre la escalera.

Entre las variantes de las figuras 14 y 15 se puede distinguir cómo la tiranta puede sobresalir más por abajo que por arriba en la figura 14, mientras que en la figura 15 sobresale más por encima. Los sistemas de fijación macho (28) o hembra (31) pueden intercambiarse. La tiranta puede estar tumbada (32) o vertical (17) como en la figura 9, o incluso en forma de angular o "H" para rigidizar.

Por último en la figura 16 vemos una variante de peldaño bajo que descansa su parte trasera (22) sobre la propia losa de escaleras y en su parte delantera descansa sobre una tabica vertical o faldón (25) de lado a lado para soportar el peso del trabajador, aunque también esta tabica entera podría descansar directamente sobre la losa de hormigón punto a punto rigidizando el borde inferior con un ala hacia fuera por ejemplo o prolongando las nervaduras de la huella hacia abajo.

Un acabado antideslizante de la superficie superior o "huella" (12), mediante acabado rugoso, rayado, nervaduras afiladas, taladros con reborde de arista viva hacia arriba, "pinchos" o pintura antideslizante será un complemente necesario para los nuevos escalones, ya que los plásticos por sí mismos resbalan mucho, sobre todo con agua, y esto sería peligrosísimo para las personas.

Como variante de diseño, aunque con menores prestaciones, cabría añadir como alternativa, o bien que las tabicas por un lado, o bien que las tirantas por otro lado, o bien tabicas y tirantas a la vez, puedan estar fabricadas en material metálico. Lógicamente el sistema de este nuevo escalón es susceptible también de incorporar pequeños herrajes o anclajes metálicos fundidos al peldaño o a sus partes durante la propia inyección de las piezas o del peldaño en su conjunto, o bien pueden fijarse posteriormente mediante tornillos, remaches, soldadura, pegado, o encastre en seco como ya dijimos. Incluso las tirantas podrían ser unos flejes o pletinas colocadas de arriba abajo del tramo inclinado de la losa de hormigón, y con unos puntos de anclaje adecuados, fijaríamos los peldaños de la escalera. Todas estas variantes deben considerarse como incluidas en esta invención, ya que todas se beneficiarían de la ligereza del peldaño en general para evitar accidentes mortales, principal objeto y aporte a la sociedad de esta invención.

El material ideal a utilizar sería cualquier plástico de inyección convencional, que por lo general será un termoplástico, ya que permite el reciclado varias veces de las piezas. Eventualmente podría utilizarse un termofijo, que son plásticos que unas vez solidificados no permiten por calentamiento volver a reblandecerlos y extrudirlos. Los plásticos de inyección son polímeros orgánicos de cadenas largas y aunque la lista es enorme, los más usados y por tanto baratos son los llamados "plásticos de gran volumen", que entre otros podemos citar: el policloruro de vinilo (PVC), polipropileno (PP), polietileno (PE), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), poliestireno (PS), etc., y aparte estarían los plásticos técnicos como las poliamidas (PA), etc. Cualquiera de estos a su vez es susceptible de incorporar "cargas" o fibras para aumentar su rigidez y resistencia, y permitiendo disminuir espesores. También las cargas podrán mejorar tal o cual propiedad, como el color, la resistencia a las heladas, al impacto, al cambio de temperaturas, elevar la temperatura Vicat o de reblandecimiento, etc., etc.

Por último es evidente, para cualquiera y no sólo para un experto, que no altera la esencialidad de esta invención las variaciones en materiales plásticos de los peldaños, las "cargas" o aditivos, las fibras rigidizadoras, las secciones, la forma de los perfiles de tabicas, patas, tirantas, anclajes, o el tamaño y la disposición de todos los elementos componentes del sistema, así como su adaptación a los diferentes sistemas de escalones provisionales existentes en la actualidad, estando todo ello descrito de manera ilustrativa y no limitativa, y bastando ésta descripción a partir de ahora, para su reproducción por un experto. Recordemos que cualquier variante o mejora que se haga de esta invención será dependiente de ésta según el artículo 56 de la Ley de Patentes y no podría explotarse sin el consentimiento del titular.

Diferencias con el estado de la técnica anterior

Una vez definido el nuevo escalón provisional para losas inclinadas de escaleras, estamos en disposición de poder diferenciarlo del estado de la técnica anterior.

En primer lugar vamos a concretar el alcance de las invenciones más importantes señaladas en los antecedentes según sus memorias:

ES1055153U.- Es un peldaño provisional cóncavo y no convexo, de pared maciza de plástico muy pesado, no tiene tirantas, está atornillado uno a uno a la losa de hormigón, y por tanto no cuelga dos a dos de los peldaños anteriores, y que necesita completarse con dos elementos más como consecuencia de su concavidad: una tapadera superior y un apoyo del peldaño inferior.

ES1018432U.- Es un peldaño provisional metálico con patas y no tabicas, que se cuelga de los anteriores y que se apila uno dentro de otro.

US4951434.- Es un peldaño fijo y no provisional de plástico aligerado con nervaduras para abaratar costes únicamente, y que se monta atornillado sobre unas vigas de madera o material similar, y desde luego no va destinado a apoyarse directamente sobre losas de hormigón lisas de escaleras de edificios en construcción sino a ser propiamente la escalera terminada de un edificio.

US4215766.- Es un peldaño de plástico de escaleras verticales y no inclinadas pues la huella es perpendicular a las tirantas y no forma ángulo con ellas, que se une de tres en tres y no de dos en dos peldaños, y que carece de taladros para fijarse a la pared pues se trata de una escalera convencional de mano como las de madera o metálicas que se usan en las casas o talleres.

ES1040240U.- Es un peldaño provisional metálico con tirantas y plegable, que se cuelga dos a dos sobre la losa inclinada de escaleras, y que presenta pinchos antideslizantes superiores.

ES0141776U.- Es un peldaño provisional metálico con tirantas y plegable, que se cuelga dos a dos sobre la losa inclinada de escaleras, como el anterior.

Como se observa, por alguna característica o por otra, dichos antecedentes por si mismos no anticipan a esta nueva invención, al carecer como documentos aislados de varias de las reglas técnicas que se definen en la reivindicación 1ª de esta invención.

Por otro lado, no puede considerarse como anticipatorio la unión de las invenciones ES1055153U y ES1018432U para obtener esta nueva, porque si bien fabricar ES1018432U en plástico parecería una simple aplicación de un material conocido a un objeto conocido, sin mayores prestaciones que las esperadas para ese material, lograr además un aligeramiento mediante nervaduras no consta en dichas invenciones por lo que habría que yuxtaponer otra tercera invención como US4951434, y según la Oficina de Patentes Europea, yuxtaponer tres o más invenciones ya no se considera evidente para un experto y por tanto no se puede considerar como anticipatorio. Si a esto además unimos el efecto nuevo e inesperado de que gracias al aligeramiento de las nervaduras y del plástico conseguimos que la energía cinética baje hasta cerca de los 44 Julios que soportan los cascos de obra salvando vidas humanas, el resultado es nuevo e inesperado y supone un salgo cualitativo frente a lo existente.

De la misma manera unir US4215766 con cualquiera de las ES1040240U, ES0141776U ó ES1018432U, necesitaría de US4951434 por las nervaduras, siendo pues una mezcla ya de tres patentes, y no siendo evidente la reducción de la energía cinética desde 30 metros de caída libre.

Y por último y en general, no hay en el mercado ni en las bases de datos de patentes consultadas un escalón provisional para losas lisas de hormigón de obras en construcción, resistente pero a la vez tan ligero cuya energía cinética cayendo desde 30 metros de altura sea menor de 44 Julios, energía máxima que deben soportar los cascos de obra, y por lo tanto esta nueva invención aporta un salto cualitativo a los escalones provisionales de obra que antes no tenían.

Claims (5)

1. Escalones provisionales para losas de hormigón de escaleras de edificios en construcción realizados en material termoplástico, del tipo de los que se fija el primer peldaño a la parte superior de las losas inclinadas de escaleras y del que se cuelga el resto de los peldaños uno a uno del inmediatamente anterior hasta cubrir todo el tramo inclinado de la losa, caracterizados porque comprenden:

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una superficie sensiblemente horizontal o "huella" rigidizada con nervaduras aligerantes;

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huella y sus nervaduras realizadas en material plástico de inyección;

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unos laterales, patas o "tabicas" que descansan sobre la losa de la escalera de hormigón y sobre los que se apoya la superficie superior o "huella" del escalón;

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los laterales presentan una inclinación fija por su parte inferior comprendida entre 20 y 40 grados para asentar paralelamente sobre la losa de escaleras inclinadas, es decir, el peldaño se destina a losas de hormigón inclinadas de escaleras y no a paredes verticales;

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la huella, en su parte más próxima o más alejada a la losa de hormigón, podrá estar, o bien separada verticalmente de dicha losa y contar con un borde lateral rígido o faldón de lado a lado del peldaño, o bien podrá descansar directamente punto a punto sobre la losa rigidizando el faldón con un ala o prolongando hacia abajo las nervaduras de la huella;

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laterales o faldones también realizados en material plástico de inyección;

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la huella y el faldón frontal forman un ángulo convexo y no cóncavo según se observa el escalón desde arriba;

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dos tirantas inferiores laterales e inclinadas con la losa, que cuentan en sus extremos superiores con unas fijaciones, ganchos, o anclajes al tramo del peldaño inmediatamente superior, anclajes que podrán utilizarse opcionalmente para fijar cada peldaño a la propia losa de hormigón, como por ejemplo le ocurre necesariamente al primero de ellos del que se cuelgan los demás;

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tirantas y ganchos que se encuentran también realizadas en material plástico de inyección;

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en la parte baja de los escalones, unos taladros, huecos o puntos de fijación o anclaje para colgar la tiranta del peldaño inmediatamente inferior, pudiendo contar la huella opcionalmente si no se ha realizado en las tirantas, con unos taladros en la parte superior más próxima a la losa de hormigón para fijar cada peldaño a la propia losa, como por ejemplo será necesario hacer al menos con el primer peldaño;

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cada escalón cuelga solamente del primer o inmediatamente superior escalón y no se ensambla ni se ancla con el segundo escalón inmediatamente superior, es decir, son peldaños independientes encadenados dos a dos;

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acabado superior de la huella antideslizante realizado mediante acabado rugoso, rayado, taladros, "pinchos" o pintura antideslizante;

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para formar una pila compacta en almacenaje y transporte, cada peldaño tiene una forma superior tal que encaja por dentro del apilado inmediatamente por encima y así sucesivamente, de manera que se forma un paquete compacto que ocupa menos espacio y que pesa muy poco para un hombre aunque dicha pila esté formada por unos cuantos escalones;

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estos escalones tienen un carácter de provisionalidad para las obras y no son peldaños fijos o permanentes de escaleras, asentando directamente sobre la losa inclinada de hormigón y no sobre riostras o vigas de madera o similares.

2. Escalones provisionales para losas de hormigón de escaleras de edificios en construcción realizados en material termoplástico, según la reivindicación 1ª, caracterizados porque alternativamente, o bien las tabicas por un lado, o bien las tirantas por otro lado, o bien tabicas y tirantas a la vez, pueden ser metálicas.

3. Escalones provisionales para losas de hormigón de escaleras de edificios en construcción realizados en material termoplástico, según la reivindicación 1ª ó 2ª, caracterizados porque se configuran huella, tabicas o patas y tirantas realizadas en una sola pieza monobloque de material plástico de inyección, o bien si alguna o algunas de las partes auxiliares de la huella como tabicas o patas, tirantas o fijaciones son metálicas, se configuran todas ellas juntas empotradas en una sola pieza monobloque junto con la huella al fundir el plástico en el molde de inyección.

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4. Escalones provisionales para losas de hormigón de escaleras de edificios en construcción realizados en material termoplástico, según al menos una cualquiera de las reivindicaciones 1ª ó 2ª, caracterizados porque los laterales o patas de apoyo son plegables sobre la huella.

5. Escalones provisionales para losas de hormigón de escaleras de edificios en construcción realizados en material termoplástico, según al menos una cualquiera de las reivindicaciones 1ª, 2ª ó 4ª, caracterizados porque los laterales o patas del escalón podrán ser desmontables.