MXPA06005492A - Sistema de proteccion de superficies acristaladas, ante vientos fuertes, ciclonicos o huracanados. - Google Patents

Abstract

Sistema de proteccion de superficies acristaladas, antes esfuerzos de succion, empuje y/o vibracion, causados por vientos fuertes, ciclonicos o huracanados que consiste en estructuras facilmente manipulables por una persona adulta para su montaje, desmontaje y almacenamiento en momentos de la amenaza de fenomenos metereologicos extremos que generen peligro de rotura de cristales en las fachadas por fuertes vientos, vientos ciclonicos o huracanados. El sistema de estructuras se solidarizan a la edificacion con piezas disenadas para tal fin formando un sustento suficiente para resistir las fuerzas que el viento genere sobre los cristales, los cuales se detienen a traves de ventosas plasticas de funcionamiento estatico. Sistema que permite la eliminacion de deformaciones excesivas de los vidrios tanto por los efectos de succion hacia el exterior como por los de compresion hacia el interior de estos, eliminando tambien los efectos de rotura de estos vidrios por las vibraciones causadas por las turbulencias.

Description

SISTEMA DE PROTECCIÓN DE SUPERFICIES ACRISTALADAS, ANTE VIENTOS FUERTES, CICLÓNICOS O HURACANADOS.

OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de protección de los cristales en las fachadas de edificios y casas, ante vientos fuertes, ciclónicos o huracanados mediante estructuras resistentes interiores a estas edificaciones, desmontables y con ventosas estáticas para el control de los esfuerzos de succión, empuje y/o vibración, por adherencia a esos vidrios.

El sistema esta previsto para la protección de todo tipo de fachadas acristaladas, su montaje es temporal, y se coloca solamente en caso de peligro por la prevención de fenómenos metereológicos extremos consistentes en vientos fuertes, ciclones y huracanes.

Su primera instalación debe de incluir el montaje profesional de las piezas de anclaje y solidarización a las edificaciones, lo que facilitará la posterior manera de montar y desmontar el resto del sistema (barras y ventosas) por cualquier persona adulta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la Actualidad todos los sistemas profesionales y/o industrializados de protección de superficies acrisíaladas para edificaciones contra los efectos de vientos fuertes ciclones o huracanes — en adelante Meteoros — se basan en productos y/o instalaciones de colocación exterior pensados para eliminar los esfuerzos de empuje de los vientos meteóricos así como para evitar la ruptura por impacto por objetos en vuelo causado por dichos vientos.

Ninguno de los sistemas actuales son capaces de proteger ante los esfuerzos de succión y o vibración generados por estos vientos meteóricos, ni tampoco de eliminar completamente la diferencia entre presiones exteriores e interiores de las superficies acristaladas de las fachadas de ataque de los meteoros.

Todos estos sistemas referidos, como son las cortinas anticiclónicas metálicas — enrollables de acero o aluminio y de acordeón de acero o aluminio — , las contraventanas de madera o metálicas y los sistemas a base de tableros de madera multicapa o maciza que se están utilizando actualmente, estuvieron inicialmente pensados para protección de primeros niveles de negocio y esencialmente para eliminación de impactos de objetos rígidos en vuelo que pudieran dañar y/o romper superficies acristaladas de escaparate. Actualmente y ante la ausencia de mejores sistemas para niveles y/o plantas superiores se están comenzando a implantar muchos de estos sistemas con inconvenientes, entre otros, de encarecimiento, riesgos altos de instalación y afeamiento de las fachadas, básicamente en edificios departamentales de alto precio, en algunos edificios de oficinas y de hostelería, así como en multitud de edificios institucionales donde el costo no es el mayor impedimento. Ningún edificio de gran acristalamiento tiene ningún sistema de protección actual ante meteoros de este tipo.

Está ya demostrado matemáticamente que las tensiones generadas en los acristalamientos de las superficies contrarias al ataque de los vientos de un meteoro, por los efectos de la succión por vacío son siempre superiores a los que generan, en suma, los efectos de empuje y vibraciones generados en las superficies de ataque de los vientos, ya sea en empuje frontal simple o incluyendo las ráfagas y turbulencias. Estas tensiones son generadas por la alta diferencia de presiones y energías entre las exteriores de vacío y las interiores de los habitáculos acristalados.

Como comentamos anteriormente ningún sistema actual de protección ante meteoros protege ante los efectos de la succión.

Para el sector domiciliario general se están utilizando básicamente sistemas de paneles de madera y contraventanas, con los siguientes inconvenientes o imposibilidades: a) problemática con las rejas metálicas de protección de las ventanas en primeros 2 niveles, b) no previsión general e instalación a última hora, generando mayor costo, menor planificación, menor protección de los paneles, menor disponibilidad de instaladores expertos, menor capacidad y/o conocimientos para instalación de sistemas de anclaje y c) ausencia generalizada de espacios de almacenamiento interior para los paneles, generando inservibilidad de estos paneles para futuras necesidades.

Por último es necesario hablar de la característica y fuerza de los meteoros que están afectando hoy día las áreas edificadas objeto de este análisis. Existen 4 características principales en un meteoro que hacen variar el daño que puede ocasionar en superficies de edificación: velocidades máximas del viento, velocidades máximas de las ráfagas, velocidad de traslación del ojo del mismo y volumen de agua acarreada. El agua acarreada es la característica que más afecta a la vibración que se produce en los cristales. Las ráfagas son las que afectan más a las turbulencias. La velocidad máxima del viento junto con la velocidad de traslación del ojo del meteoro son las características que traducen la energía del mismo a las edificaciones. La máxima velocidad de viento junto con la menor velocidad de traslación provocan la máxima cantidad de energía interaccionada con las edificaciones.

Hoy ya hemos sufrido embates de meteoros con velocidades de vientos no máximas pero con velocidades de traslación mínimas que han producido los mayores destrozos y ante los cuales han fracasado la mayoría de los sistemas de protección antes descritos, unos por arrancamiento por malos anclajes y otros por agotamiento de los materiales base.

Con la finalidad de suprimir estos y otros inconvenientes se pensó en el desarrollo del presente sistema, de estructuras ligeras desmontables, para ser colocadas en el interior de los habitáculos con acristalamientos al exterior, con la integración de sistemas de ventosas que se adhieren a los vidrios próximos y que son capaces de evitar el movimiento y rotura por pandeo de los vidrios generados por succión o empuje exterior, así como de amortiguar las vibraciones generadas por las turbulencias y el agua. Con estos sistemas se evitan roturas de vidrios así como posibles desencajes de parte o la totalidad de la carpintería de los marcos de las ventanas afectados debido a un insuficiente anclaje de ésta a la arquitectura circundante. Asimismo, con este sistema de facilísima colocación y descolocación, de escaso espacio necesario para su almacenaje interior y de menor costo promedio que el peor de los sistemas de paneles de madera, se pueden proteger sin riesgo superficies acristaladas en cualquier altura, en cualquier dimensión y en cualquier riesgo — hasta 400 km/h de velocidades máximas soportadas por un máximo de 50 horas — .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los detalles característicos de este novedoso sistema se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes y las figuras mostradas.

Con referencia a dichas figuras, este sistema está formado por barras estructurales ligeras y aligeradas (Figuras 1 a 6 - códigos 1), metálicas, que se solidarizan con la arquitectura del edificio mediante sistemas de anclaje suficiente (Figuras 1 a 6 - códigos 4). Estas barras pueden conectarse y unirse perpendicularmente entre sí para mayores resistencias y permiten deslizar exteriormente a sí mismas piezas especiales (Figuras 1 a 6 - códigos 2 y Figura 8 -código 1) para interconectar tubos perpendiculares cuyos extremos llevan solidarias ventosas especiales que se adhieren a los vidrios (Figuras 1 a 6 - códigos 3).

Las barras estructurales ligeras y aligeradas (Figuras 1 a 6 - códigos 1), podrán ser de un tamaño definido, cuando se haga pedido especial y/o se trabaje contra diseño o podrán ser de característica telescópica, cuando se venda para uso masivo y se necesiten cubrir ciertos rangos de medidas de los cristales a proteger. La resistencia mínima la ofrecerá la barra más pequeña en el caso de la opción telescópica.

Las barras resistentes (Figuras 1 a 6 - códigos 1) llevarán un aligeramiento mediante huecos en todas sus superficies que permitirán encontrar siempre un hueco para solidarizar dos barras perpendiculares. EL sistema de unión de barras (Figura J y Figuras 9 a 17 - código 1) será del más sencillo uso, para facilitar la colocación y descolocación por personas no especializadas.

Los sistemas de anclaje son simples, con los modelos básicos mostrados (Figuras 1 a 6 - códigos 4) y pueden instalarse en superficie o integrándolos en la arquitectura mediante previsión en obra nueva o generando obra de adaptación.

La unión de las barras resistentes a los anclajes se hará, de nuevo, con un sistema similar al de interconexión de barras resistentes (Figura 7 y Figuras 9 a 17 -código 1) y del más sencillo uso, para facilitar la colocación y descolocación por personas no especializadas.

Los interconectores de barras resistentes y de tubos con ventosas son también metálicos. Están preparados para deslizar barras telescópicas (Figura 8 -código 1) y están preparados también para que deslicen en su interior los tubos metálicos que tienen las ventosas solidarias en uno de sus extremos. Se prevé un interconector para cada ventosa necesaria.

Los interconectores están diseñados para poder colocarse de formas contrarias, unas a otras con respecto de la misma barra resistente, y así poder llegar a compensar los esfuerzos de torsión en estas barras.

Los interconectores están preparados para solidarizarse con las barras resistentes (Figura 9 - código 1) y para solidarizar los tubos de las ventosas (Figura 10 - código 1) mediante sistemas del más sencillo uso, y con ello facilitar también la colocación y descolocación por personas no especializadas.

Los tubos de las ventosas (Figuras 1 a 6 - códigos 3) son metálicos, cilindricos, huecos, en 2 medidas estándar, sin aligeramientos en su longitud y con tapa soldada en extremo opuesto a la ventosa. En el extremo de unión con la ventosa tendrá la forma para su correcto acoplamiento. El anclaje con la ventosa será del tipo reflejado en la figura 10 y no será de acceso libre para personal de mantenimiento no especializado.

Las ventosas son todas iguales, esfándares y existentes en el mercado, tipo circular de un chupón, y de características como las reflejadas en la figura 10, con una mínima capacidad unitaria de adherencia por succión de 200 Kg.

Para poder garantizar la efectividad de este sistema objeto de patente, su primera instalación la deberá efectuar un instalador profesional, autorizado por el propietario de esta pateníe, para asegurar que todas las piezas estén en posiciones correctas y permifan iníerconecíarse y solidarizarse, para asegurar que los anclajes cumplan con los mínimos requeridos, así como para asegurar que futuras colocaciones o descoiocaciones sean de fácil y segura operatividad y garantía para personal no calificado.

Una vez colocadas y solidarizadas las barras con la arquitectura circundante y colocados y solidarizados los interconeclores en las barras se procede a deslizar cada tubo de ventosas hasta presionar su ventosa con el vidrio próximo y, manteniendo ligera presión de empuje, se procede a solidarizar dicho tubo con el interconector.

El sistema en cuestión trabaja de la siguiente manera: al estar la ventosa adherida correctamente al vidrio y estar con una cierta tensión en relación a las barras, tensadas ya, protege desde un principio contra las vibraciones. Como hemos descrito que los esfuerzos de succión hacia el exterior son siempre mayores que los de empuje hacia el inferior y esfá todo el sisfema frabajando ligeramente ante empuje — para el montaje — estamos con garantías que resistirá perfectamente ante la totalidad de esfuerzos de succión exterior, pudiendo también alternar estos con esfuerzos de empuje menores.

Ante el embate de un meteoro, con fuertes corrientes rotatorias características y un deslizamienío direccionado, es muy difícil prever qué fachadas de qué edificios serán afectadas por qué tipo de esfuerzos, con lo que hay que proteger todas las superficies ante el mayor de los esfuerzos previsibles para asegurar su estabilidad final.

Por último, el número de ventosas necesarias para proteger un cristal determinado dará la definición final del sistema en cuanto a barras necesarias, colocación de las mismas y disposición de interconectores para barras de ventosas. El cálculo del número de ventosas se podrá hacer por personas que sepan interpretar las tablas al respecto — por supuesto los instaladores autorizados — y el resto de la definición del sisíema, así como la primera instalación, deberán ser hechas por instaladores autorizados para respetar garantías de respuesta del mismo.

Por todo lo dicho anteriormente se puede afirmar que estas características de protección de superficies acristaladas ante efectos de meteoros no han sido logradas por ningún otro artefacto, producto o sistema de productos anteriormente.

Otras características complementarias de este sistema de protección están en la eliminación de riesgos físicos de instalación en los ámbitos domiciliarios, hoy hechas por los propieíarios y en la eliminación del riesgo de sobreprecios sólo por la proximidad de un mefeoro, caracíerísticas que afectan en superlativo a las clases medias y bajas de la población.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS FIGURA 1.- PROTECCIÓN DE VENTANAL 1 - Muestra una vista en perspectiva del sistema para protección de un ventanal desde suelo y con solidarización de las barras horizontales al interior del emboquillado del vano del ventanal, quedando las barras verticales al ras del paramento interior de la estancia.

FIGURA 2.- PROTECCIÓN DE VENTANAL 2 - Muestra una vista en perspectiva del sistema para protección de un ventanal desde suelo y con solidarización de las barras horizontales al exterior del emboquillado del vano del ventanal, quedando las barras verticales a cierta disíancia del paramento interior de la estancia.

FIGURA 3.- PROTECCIÓN DE VENTANA ESTÁNDAR 1 - Muestra una vista en perspectiva del sistema para protección de una ventana estándar y con solidarización de las barras horizontales al interior del emboquillado del vano de la ventana, quedando las barras verticales ai ras del paramento interior de la esíancia.

FIGURA 4.- PROTECCIÓN DE VENTANA ESTÁNDAR 2 - Muestra una vista en perspectiva del sistema para prolección de una ventana estándar y con solidarización de las barras horizontales al exterior del emboquillado del vano de la ventana, quedando las barras verticales a cierta distancia del paramento interior de la estancia.

FIGURA 5.- PROTECCIÓN DE VENTANA A TECHO 1 - Muestra una vista en perspectiva del sistema para protección de una ventana hasta el techo y con solidarización de las barras horizontales al interior del emboquillado del vano de la ventana, quedando las barras verticales al ras del paramento interior de la estancia.

FIGURA 6.- PROTECCIÓN DE VENTANA A TECHO 2 - Muestra una vista en perspectiva del sistema para prolección de una venfana hasta el techo y con solidarización de las barras horizontales al exterior del emboquillado del vano de la ventana, quedando las barras verticales a cierta distancia del paramento interior de la estancia.

FIGURA 7.- SOLIDARIZACIÓN DE BARRAS PERPENDICULARES - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuella.

FIGURA 8.- INTERCONECTORES PARA BARRAS DE VENTOSAS - Muestra un detalle en perspecíiva de las piezas de interconexión con las barras cilindricas con las ventosas en sus extremos, así como las posibilidades de desplazamiento de las mismas a lo largo de las barras principales.

FIGURA 9.- SOLIDARIZACIÓN DE INTERCONECTORES A BARRAS PRINCIPALES - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estos conectores a las barras principales con piezas especiales para alado mediante cuarto de vuelta.

FIGURA 10.- SOLIDARIZACIÓN DE BARRAS DE VENTOSAS A INTERCONECTORES - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras cilindricas a los interconeclores con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuelta.

FIGURA 11.- SOLIDARIZARON DE BARRAS HORIZONTALES AL EXTERIOR DEL VANO - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras en los elementos específicos de anclaje a pared para esta opción con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuella.

FIGURA 12.- SOLIDARIZARON DE BARRAS HORIZONTALES AL INTERIOR DEL VANO - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras en los elementos específicos de anclaje a pared para esta opción con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuelfa.

FIGURA 13.- SOLIDARIZARON DE BARRAS VERTICALES AL RAS DEL PARAMENTO - Mueslra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras en los elementos específicos de anclaje a pared para esta opción con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuelta.

FIGURA 14.- SOLIDARIZARON DE BARRAS VERTICALES AL RAS DEL PARAMENTO - Muesíra un defalle en perspecíiva del sislema para solidarización de eslas barras en los elemenlos específicos de anclaje a pared para esla opción con piezas especiales para alado mediante cuarto de vuelta.

FIGURA 15.- SOLIDARIZARON DE BARRAS VERTICALES AL EXTERIOR DEL VANO - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras en los elementos específicos de anclaje a pared para esta opción con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuella.

FIGURA 16.- SOLIDARIZARON DE BARRAS VERTICALES AL EXTERIOR DEL VANO - Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras en los elementos específicos de anclaje a pared para esta opción con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuella.

FIGURA 17.- SOLIDARIZARON DE BARRAS VERTICALES AL TECHO -Muestra un detalle en perspectiva del sistema para solidarización de estas barras en los elementos específicos de anclaje a pared para esta opción con piezas especiales para atado mediante cuarto de vuelta.

REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN A la vista de lo anteriormente expuesto puede observarse como el sistema se constituye mediante perfiles meíálicos cuadrados eslructurales, los cuales son diseñados específicamente para esla aplicación, los cuales pueden ser lambién rectangulares o redondos, y no necesariamente comerciales, es decir que se podrían fabricar expresamente para esía aplicación.

Los materiales de los perfiles, piezas de interconexión y de anclaje y demás elementos auxiliares se tienen en aluminio, PTR y/o acero inoxidable, según convenga al lugar y al proceso de fabricación.

La función de la ventosa es adherirse a los cristales que serán protegidos.

La ventosa se compone esencialmente de un cuerpo metálico en la parte superior, y en su parte inferior está unido a una junta de caucho en forma de vaso, cuyos labios producen la hermeticidad cuando entran en contacto con la pieza a sujetar.

El vacío creado en la cámara (parte inferior) a través de un conducto, hace que el vidrio se adhiera a los labios de ia ventosa.

En resumen, la ventosa tiene por objeto fundamental crear una cámara de vacío con la pieza a sujetar, de tal forma que la adherencia que se produzca entre los labios de la ventosa y la pieza sea capaz de soportar los esfuerzos que le transmita de esía última.

Existen ventosas de presión manual además con palanca basculante y bomba manual.

En las ventosas con palanca basculante el vacío se genera abatiendo la palanca, mientras que en las que tienen bomba manual se forma al activar esta última.

Las ventosas generalmente se construyen de material plástico en: Perbunan (NBR), Poliuretano (PUR) y Silicona (SL).

Las piezas estructurales se solidarizan entre sí y/o a la edificación mediante un sistema de llaves con ajuste de cuarto de vuelta que simplifica la colocación, ajuste y desmontaje de todo el sistema.

Esta solidarización podrá realizarse con otro sistema de ajuste que permita el resultado similar.

No se considera necesario hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el alcance de la invención y las veniajas que de la misma se derivan.

Los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos serán susceptibles de variación siempre y cuando ello no suponga una alteración a la esencialidad del invento.

Los términos en que se ha descrito esta memoria deberán ser tomados siempre con carácter amplio y no limitativo.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1.- Sistema de protección de superficies acristaladas, ante esfuerzos de succión, empuje y/o vibración, causados por vientos fuertes, ciclónicos o huracanados, medianle estructuras resistentes interiores, desmontables y solidarizabas a los edificios, con ventosas estáticas en los vidrios. El sislema se caracteriza porque refuerza los cristales o vidrios de puertas o venlanas que dan al exíerior de una edificación, volviéndolos resistentes de tal manera que soporten sin romperse la fuerza del viento fuerte, ciclónico o huracanado, tanto en lo que implica el empuje sobre éstos, la vibración que generan vientos y turbulencias, como los efectos de succión que provocan los mismos vientos, sobre estas superficies exteriores de las edificaciones y que causan daños a las partes frágiles de esas fachadas, en especial a los vidrios y cristales de las puertas y ventanas. El sistema logra el reforzamiento de los vidrios y cristales por la rigidización de éstos al ser soportados por las ventosas, mismas que son sujetadas por elementos metálicos solidarizados en sus extremos a la estructura de la edificación. El sistema se caracteriza por estar formado por los siguientes tipos de elementos Ventosas plásticas que se instalarán en contacto con los vidrios. - Perfiles estructurales cuadrados o cilindricos de fierro, acero, aluminio u otro material resistente, que soportan a las ventosas. Bases melálicas o de otro material resistente en donde se apoyaran los perfiles estructurales, y que se anclarán a los pisos, techos, paredes, columnas u otro elemento de la edificación que limiten los vanos de las puertas o ventanas que contienen los cristales.

2.- El sistema de protección de superficies acristaladas actúa en cualquier tipo de puerta o ventana que den al exterior de una edificación con cualquier tipo de uso: hotel, vivienda, oficinas, etcétera.

3.- Su inslalación en todos los casos es interesante y beneficiosa que se realice en el interior de la edificación, aunque también podría insíalarse por el exterior.

4.- El sistema es desmontable, lo que lo hace práctico y de uso sencillo.

5.- El sistema es ligero y desarmable lo que lo convierte en sencilla manipulación por una sola persona, y fácilmente almacenable, además de que no requiere de espacios grandes para su guardado.

6.- El sistema es resistente y confiable a pesar de su ligereza, ya que sus piezas y elementos están dotadas por su diseño de dimensiones adecuadas para resistir las fuerzas de los vientos fuertes, ciclónicos o huracanados que actúan sobre los vidrios o cristales de puertas o ventanas de las fachadas de las edificaciones.

7.- Las ventosas se caracterizan por ser de tamaño y resistencia acordes a las fuerzas de empuje y succión que los vidrios y cristales le transmitirán logrando así obsen ar la fuerza y efecto de deformación del vidrio o cristal por la ventosa y evitar la fractura y rotura del acristalamiento. La ventosa será de material plástico y contará con un disposiíivo para formar un vacío enlre su área de contacto y la superficie del vidrio o crisíal y lograr la adherencia deseada enlre ambos elementos.

8.- La pieza de sujeción de la ventosa será metálica y se caracteriza por contar con una pieza de ajuste sobre la barra que forma la estructura metálica de apoyo solidario con la edificación. La pieza de ajusfe no requiere de herramienta para su manipulación. La pieza de sujeción de la ventosa y la pieza de ajuste permiten que la ventosa se coloque en el lugar del claro del vidrio o cristal de la puerta o ventana de fachada, pertinente para su función.

9.- La barra que forma la estructura de sujeción y solidarización con la edificación se caracteriza por tener la resistencia necesaria para soportar las fuerzas al edificio que le transmita la ventosa, siendo de material metálico, acero, aluminio, fierro, etc. de dimensiones mínimas y ligera de peso, lo que permite sea manipulada por una sola persona. La barra además se caracteriza por poder ser ajustable de forma telescópica con elementos como piezas de ajuste u oirás, que no requieren de herramienta para su manipulación. La barra se caracteriza también por contar con las preparaciones necesarias para la actuación de la pieza de ajuste de la pieza de sujeción de la ventosa y de la pieza de ajuste de fa longitud de la barra telescópica. La barra se caracteriza finalmente por conlar en los extremos con los aditamentos metálicos que le solidarizan a la edificación.

10.- Los aditamentos de apoyo y solidarización a la edificación son metálicos y se caracterizan por contar con la preparación necesaria para fijarse en la edificación y recibir la barra estruclural del sistema.