WO2012059787A1

WO2012059787A1 - Módulo arquitectónico auto-portante, portátil, plegable e inter-conectable para poder extenderse horizontal y verticalmente

Info

Publication number: WO2012059787A1
Application number: PCT/IB2010/054981
Authority: WO
Inventors: Alvaro Alfonso BARRAGÁN OLAYA
Original assignee: Barragan Olaya Alvaro Alfonso
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2012-05-10
Also published as: ES2567264T3; MX2013004991A; AR083684A1; EP2636806A1; EP2636806A4; CA2816622A1; US20120311939A1; BR112013010974B1; CA2816622C; US8806810B2; BR112013010974A2; EP2636806B1

Abstract

Propuesta arquitectónica y constructiva auto-portante, producida en fábrica, que partiendo de un modelo básico inter-conectable puede ser ensamblado y re-ensamblado de acuerdo a requerimientos específicos. Dependiendo de la cantidad y formas, puede escalar a estructuras arquitectónicas complejas horizontales, verticales o combinadas. Es una estructura plegable que permite su fácil disposición para ser transportado y ubicado in situ. Su configuración se realiza gracias a giros y traslaciones ortogonales simétricas y sincronizadas, tanto en su fase de plegado (1) como en la de desplegado (2), (Fig. 1), ejecutados por cualquier sistema eléctrico, neumático, hidráulico o manual. La utilización reiterativa de Módulos Básicos, constituye un sistema arquitectónico de forma regular. Cada uno integrado por segmentos axialmente simétricos que conforman la cubierta, pared funcional y piso. La pared funcional en su marco puede albergar una pared típica, mueble funcional o incorporar un Módulo de Acople Especializado.

Description

Módulo arquitectónico auto-portante, portátil, plegable e inter-conectable para poder extenderse horizontal y verticalmente.

[ 1 ] CAMPO DE LA TÉCNICA

[2] El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito, es una propuesta constructiva y arquitectónica versátil, que partiendo de un modelo básico inter-conectable puede ser ensamblado y re-ensamblado de acuerdo a la destinación y requerimientos específicos. Gracias a su concepto de acople, se pueden crear verdaderas estructuras arquitectónicas complejas combinando varios de estos módulos en disposición horizontal, vertical o ambas, reorientando la concepción de la arquitectura y la industria de la construcción. En él, pueden converger fácilmente los adelantos industriales, tecnológicos y las fuertes tendencias ecológicas del nuevo milenio. En la actualidad, el hombre busca un equilibrio entre sus necesidades, bienestar, confort, y la salud del planeta. Objetivo difícil de alcanzar si no hay un replanteamiento y convergencia hacia estándares y normas únicos de su hábitat. La sociedad está migrando de la era industrial a la era de la información, gracias al avance de la ciencia, al desarrollo de nuevas tecnologías, y a la capacidad y habilidad del hombre para integrarlas y aprovecharlas en su beneficio. De sus hitos principales se destaca la movilidad y por- tabilidad rompiendo paradigmas de espacio y tiempo en todas las actividades de la comunidad.

[3] TÉCNICA ANTERIOR

[4] Las construcciones arquitectónicas han sido un producto especial, único e irrepetible.

Fruto de variables que inician en la cultura y tradición, pasando por necesidades, gustos y medio ambiente, y terminando en regulaciones económicas, políticas y sociales. Después de evaluar y definir los requerimientos de utilización, tales como: vivienda, industria, educación, salud, investigación, trabajo, mercadeo, descanso, etc. entran en escena diferentes procesos que incluyen el diseño, ingeniería, planeación, ejecución y culminación de cada proyecto. Todo con la premisa fundamental de minimizar los sobrecostos ocasionados por atrasos y accidentes, derivados de la falta de mano de obra especializada, disponibilidad de materias primas, condiciones climáticas, transporte, etc. Por esto, su evolución se ha orientado al desarrollo de sistemas constructivos, más eficientes y económicos, involucrando nuevos materiales y tecnologías, que van desde el mejoramiento de los procesos tradicionales hasta el ensamble de piezas o módulos semi-elaborados que se arman in situ, requiriendo de mano de obra técnica para su montaje y asistencia con maquinaria y herramientas adecuadas.

[5] DESCRIPCIÓN

[6] El diseño del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito, Fig. 1, se basa en la utilización reiterativa de varios Módulos Básicos acoplados entre sí formando un sistema arquitectónico regular, cuyo objetivo principal es minimizar el espacio utilizado cuando está en su posición de plegado 1 y brindar el área máxima en su posición de desplegado 2. Esta es una solución para múltiples finalidades gracias al complemento de Módulos de Acople Especializados que al integrarse a los esenciales estructuran el sistema arquitectónico específico requerido.

[7] Antes de iniciar el estudio de sus fases de configuración desde su posición de

plegado, hasta su desplegado total, es primordial señalar las características inherentes a sus movimientos de traslación y de giro. Un desplazamiento vertical, a una altura que depende del diseño. Esta característica tiene como objeto: primero, destrabar el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito cuando se encuentra en posición de plegado permitiendo sus giros y movimientos, y de trabarlo cuando alcanza su proceso de configuración final. Esto permite un estado de bloqueo en estas dos condiciones principales, aportando una mayor rigidez y estabilidad al sistema. Otro movimiento característico, es el que corresponde a los desplazamientos horizontales, los cuales son ortogonales, simétricos y sincronizados, acción indispensable para realizar la ejecución de su colocación. Por último, los movimientos de giro, independientes de los de traslación, necesarios para su configuración y alistamiento final.

[8] Por ser la simetría una característica típica, en razón tanto al diseño del Módulo

Básico como en las formas regulares que se conforman con ellos, cada elemento esencial está compuesto por sus dos segmentos axiales simétricos, que serán identificados como uno solo. En los siguientes apartes, para los casos en que se refiera a alguno de sus dos segmentos en particular se utilizarán las letras a y b para designarlo. Pretendiendo no perder la objetividad en la explicación integral, cada figura está organizada por unidad funcional y los procesos que experimenta. En ellas se señalan estas unidades funcionales con flechas, y los elementos en particular con una línea indicativa.

[9] Para entender su funcionamiento se procede a estudiar primero el Módulo Básico, posteriormente el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito como tal, y por último a manera de ejemplo algunas aplicaciones, esto sin limitar o restringir el alcance de la presente patente de invención a los ejemplos aquí expuestos. El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito tomado como ejemplo es un diseño para una solución arquitectónica de forma hexagonal, de configuración automática. Por tanto constará de seis Módulos Básicos los cuales deben formar ángulos de sesenta grados entre sí, una vez adquirida su posición de final. [10] Para realizar una exposición sencilla y clara se obvian detalles de los elementos complementarios como los mecanismos tanto de control como los que generan los giros y desplazamientos requeridos, dispositivos de aseguramiento o anclaje, así como los elementos de sello hermético para cada unión, por existir en el mercado infinidad de soluciones para ello. Adicionalmente las operaciones de configuración pueden ser ejecutadas por cualquier sistema eléctrico, neumático, hidráulico o manual, todo dependiendo del objeto, desempeño, utilización y costos; tópicos que no son el objetivo de esta descripción.

[11] En la Fig. 2, se presenta el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito, presentado como ejemplo, mostrando su integridad estructural tanto en su estado plegado 3, como en su estado de desplegado listo para ser usado 4. El Módulo Básico ofrece la característica de auto-portante al integrar una parte estructural y otra de acabado exterior obteniendo un conjunto consistente. En la presente descripción se tomará este conjunto como una sola pieza y se referirá a su parte estructural pues es ella la que desempeña el papel fundamental. El acabado exterior no se tomará en cuenta pues su cometido es exclusivamente estético y solo se reseñará cuando sea necesario, identificándose con letra c. Por facilidad, la parte estructural de cada elemento se presenta en forma sólida pero en la práctica son estructuras reticulares.

[12] El Módulo Básico en su estado plegado, se presenta en la Fig. 3 una vista isométrica anterior 5, y una vista isométrica posterior 6. Está integrado por tres elementos esenciales, que realizan las funciones propias de: cubierta 7, pared funcional 8, y piso 9. Cada elemento esencial se compone de dos partes axialmente simétricas, que para el caso de la pared funcional 8 y el piso 9 están acopladas y articuladas mediante bisagras pivotes, esta característica es la que permite su contracción en su posición inicial, formando cero grados entre ellas, o expansión, formando un ángulo específico cuando se encuentra su posición final o de servicio. Las partes axialmente simétricas de la cubierta 7, 7a y 7b, no presentan esta característica ya que es requerido un desplazamiento vertical de algunas de estos segmentos como se explicó anteriormente. Los elementos cubierta 7 y pared funcional 8 forman un eje de giro axial gracias a la bisagra pivote 10. La pared funcional 8 se encuentra constituida por vigas superior l i e inferior 12, y columnas 13. Es la pieza funcional que soporta prácticamente toda la disposición del Módulo Básico. Las vigas superior l i e inferior 12 están conformadas por sus partes simétricas axiales respectivas, las cuales se encuentran articuladas por bisagras pivote superior e inferior 14, ubicadas en su extremo interior. Estas bisagras pivote 14 se encuentran graduadas en altura para permitir el traslape de sus equivalentes en los Módulos Básicos que convergen cuando alcanzan su posición de plegado. Esta graduación también permite el acople entre varios Módulos Arquitectónicos Portables Retráctil Multipropósito en casos de configuraciones múltiples. [13] La viga superior 11 sirve de soporte a la cubierta 7, y está dividida en dos secciones horizontales 1 la y 1 Ib conteniendo, en una cavidad interior, un dispositivo de elevación que provoca el desplazamiento vertical de l ia. La viga inferior 12 sirve de soporte y anclaje del piso 9 mediante un elemento de desplazamiento horizontal y giro 15, con movimiento de traslación realizado sobre una guía dentada 16a y 16b ubicada en ella.

[14] Las columnas 13 de la pared funcional 8, conforman los segmentos verticales

laterales externos del Módulo Básico. Su función principal es la de articulación con los Módulos Básicos conexos y permitir el giro entre ellos gracias a las bisagras pivote 17 graduadas en altura, ubicadas en su zona superior e inferior. En el segmento inferior de las columnas 13 se ubica, por razones de diseño, una pieza complemento del piso 18, analizada más adelante.

[15] El piso 9 también consta de dos partes simétricas axiales 9a y 9b, acopladas por una bisagra pivote 19 que las mantiene unidas. Por necesidades de diseño, de su zona externa inferior se ha excluido una porción de su área, y se ha ubicado en la zona inferior de la columna 13 de la pared funcional 8, es la pieza complemento del piso 18, por dos razones importantes primero para optimizar el espacio al ser emplazado el piso 9a a una zona apta para ello en el Módulo Básico conexo manteniendo la característica de compactibilidad del diseño. Y segundo porque va a permitir que durante el proceso de configuración su giro y traslación sean sincrónicos con los demás elementos del diseño. Por su disposición atípica es necesario introducir un mecanismo que realice el trabajo de situarlo en el lugar requerido durante la configuración del Módulo Básico, es el elemento de desplazamiento horizontal y giro 15.

[16] FUNCIONAMIENTO

[17] La configuración tanto del Módulo Básico como del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito se divide en dos etapas: la primera corresponde su posicio- namiento físico, gracias a movimientos de traslación, y la segunda al proceso de configuración en su estructura particular, gracias a movimientos de giro independientes.

[18] En la Fig. 4 se muestran tres posiciones, inicial 20, intermedia 21 y final 22 del

Módulo Básico. El posicionamiento de las partes simétricas se realiza conforme a los desplazamientos simétricos horizontales que debe realizar el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito en su conjunto, analizado posteriormente. En la posición inicial 20 los dos segmentos simétricos axiales que integran el Módulo Básico forman un ángulo de cero grados. Para permitir los giros y desplazamientos libremente en el proceso de configuración, antes de iniciar su recorrido es necesario izar la cubierta 7. Como opción para este ejemplo se ha tomado un elevador tipo tijera 23, no se considera su funcionamiento por ser una opción tecnológica. Se observa claramente las dos secciones horizontales 1 la y 1 Ib y su cavidad interior donde se aloja este dis- positivo de elevación. Una vez se inicia la traslación, se nota que el segmento de piso 9a se desplaza y rota al unísono con toda la estructura como se advierte en 21, gracias a los movimientos del Módulo Básico conexo al cual está fijado temporalmente. Este proceso se entenderá mejor cuando se analice el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito en su conjunto. Cuando el Módulo Básico logra alcanzar el ángulo de ciento ochenta grados asumiendo su posición final 22, se advierte la disposición temporal del piso 9a, ocupando el espacio que ha de ser utilizado por el segmento de piso 9b del Módulo Básico conexo en su posición final, y formando el ángulo de sesenta grados con su parte simétrica 9b, característico para este ejemplo.

[19] Una vez alcanzada su posición final, la siguiente fase de configuración, se da en su interior. En la Fig. 5 se presenta el alistamiento de la cubierta 7. La cubierta 7 y la pared funcional 8 crean un eje de giro gracias a la bisagra pivote 10, formando un ángulo de cero grados en su posición inicial 22, vista posterior. Se indica también que el segmento de piso 9a se libera del anclaje y reduce su ángulo formado con 9b en unos grados, los suficientes como para permitir libremente el desplazamiento del segmento de piso 9b del Módulo Básico conexo posteriormente, este leve giro lo realiza gracias al elemento de desplazamiento horizontal y giro 15 . En la posición final 24, la estructura de la cubierta 7 forma un ángulo de noventa grados con respecto a la pared funcional 8, y la parte de acabado de la cubierta 7c formará un ángulo mayor con respecto a su estructura, indicado por el nivel de inclinación calculado en el diseño. El mecanismo que ejecuta esta acción es el brazo elevador 25. No se considera su funcionamiento por ser una opción tecnológica.

[20] Antes de explicar el proceso de configuración del piso 9, se describirán los dos

elementos complementarios que intervienen en dicha disposición final.

[21] En la Fig. 6, se presenta el elemento de desplazamiento horizontal y giro 15, en una vista isométrica y vistas laterales del mismo, donde se observa el giro ortogonal de un elemento de acople 27, elemento que trasmitirá tanto el giro axial al segmento de piso 9a, para colocarlo en su lugar, como el giro ortogonal para fijar el piso 9 en su posición terminal. En las vistas laterales también se distingue en forma más clara el sistema de piñón de giro axial vertical 26. Se muestra el eje de giro 28 y los soportes 29 del piso 9, se observa también la plataforma de deslizamiento 30, que está acoplada a la viga inferior 12 gracias a las guías 31. En ella se fijan el eje de giro 28 y los soportes 29. El sistema de piñón de giro axial vertical 26, consta de tres piñones, el piñón que genera el giro 32 al pasar por la guía dentada 16, la que debe estar calibrada en el número de dientes y la distancia entre ellos de tal forma que al terminar el desplazamiento del piso 9 complete los ciento ochenta grados de giro del segmento de piso 9a. El piñón 33 encargado de la inversión y transmisión de giro hacia el piñón 34, el cual hace girar el elemento de acople 27 gracias al eje pasador 35. En el caso del segmento de piso 9a su eje de giro 28 y los soportes 29 se encuentran libres y solo quedan fijados a la viga 12a una vez adquiera su posición de ubicación final. Tanto el desplazamiento del piso 9, su giro ortogonal como el anclaje referidos son proporcionados por mecanismos que no son del caso analizar por existir variedad de opciones comerciales.

[22] En la Fig. 7, se presenta el otro elemento de importancia la pieza complemento del piso 18 tanto en su posición inicial como en la final, y una vista de corte transversal 36 para clarificar la interacción del piso 9 cuando gira hacia su posición terminal causando el desplazamiento axial del tope 37, que hace rotar la porción de piso 38 al ser empujado por la leva 39. El tope 37 y la leva 39 se encuentran conectados axialmente. Toda la pieza complemento del piso 18 está montada sobre su base 40 .

[23] En la Fig. 8, se presenta el posicionamiento del piso 9 con su fragmento de piso 9a girando sobre la bisagra pivote 19, hacia su ubicación final, 41, una vez emplazado verticalmente en el sitio requerido, 42, y en su posición final ejecutado su giro ortogonal, 43.

[24] El proceso de configuración del piso 9 se realiza en dos etapas. En la primera, por acción del elemento de desplazamiento horizontal y de giro 15, el piso 9 se ubica en su posición requerida, formando, entre los dos segmentos 9a y 9b ciento ochenta grados, gracias al sistema de piñón de giro axial vertical 26 que transmite esta rotación al elemento de acople 27 y este a su vez al segmento piso 9a. En esta instancia el piso 9 queda en posición perpendicular a su posición normal. En una segunda etapa mediante un giro ortogonal de noventa grados del elemento de acople 27, se ubica horizon- talmente, tomando su posición definitiva. La pieza complemento del piso 18 ubicada en el segmento inferior de las columnas 13 alcanza una posición co-planar con el piso 9.

[25] Una vez analizado el Módulo Básico, se estudia ahora el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito modelo hexagonal presentado en la Fig. 1, el cual está constituido por seis Módulos Básicos interconectados mediante las bisagras pivote 17 dispuestas en la zona superior e inferior de las columnas 13 de cada uno de ellos. En este ejemplo se destaca la posición invariable de dos de los Módulos Básicos, los exteriores, que por el diseño conservan desde un comienzo la disposición requerida de ciento ochenta grados entre sus dos partes axialmente simétricas. Por lo tanto carecen de bisagra pivote 14.

[26] Antes de iniciar la secuencia de transición, se debe tener en cuenta que en el ejemplo que se analiza la configuración se realiza en forma automática. Existen variadas posibilidades y formas de su ejecución para estos movimientos, para el ejemplo se tomará una base plataforma 44, Fig. 9, que integra seis brazos telescópicos de desplazamiento 45, cada uno orientado y que para el caso se encuentran guiados de una manera sincrónica para producir los movimientos ortogonales requeridos. El par formado por las columnas 13 de cada dos Módulos Básicos conexos está anclado a su brazo telescópico de desplazamiento 45 correspondiente mediante un dispositivo de anclaje 46. Tanto el funcionamiento de la base plataforma 44, los brazos telescópicos de desplazamiento 45 y los dispositivos de anclaje 46 no son analizados por existir diferentes formas comerciales para ejecutarlo.

[27] Para que el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito pueda realizar los giros y desplazamientos libremente, antes de iniciar su recorrido en algunos de los Módulos Básicos, dependiendo del diseño, es necesario izar sus cubiertas a una distancia requerida. Para una mejor comprensión, La secuencia de traslación del conjunto desde una posición inicial hasta alcanzar su disposición final, recalcando la conservación total de simetría, se divide en cuatro fases. Presentadas en las dos primeras fases de posicionamiento, en sus vistas de planta y las otras dos fases de configuración en sus vistas isométricas. La primera corresponde a una traslación longitudinal simétrica hasta alcanzar una distancia, entre los dos Módulos Básicos exteriores, superior a la requerida en su posicionamiento final, con el fin de permitir que los segmentos simétricos de los cuatro Módulos Básicos internos que están realizando este proceso puedan superar el ángulo restringido que se presenta en su etapa final de ubicación. La Fig. 10 muestra algunas de esas posiciones temporales, partiendo de su posición inicial 47, en donde se advierte la compactibilidad. En el inicio de la traslación longitudinal simétrica se observa cómo se van descubriendo las bisagras pivote 14 de la pared funcional de los Módulos Básicos interiores que estaban solapadas gracias a su graduación en altura, 48. En 49 se nota el traslape de las cubiertas 7 que se han izado permitiendo sus posicionamientos sin obstrucción. En 50 se presenta la posición alcanzada por los Módulos Básicos exteriores en su elongación máxima. La segunda fase de posicionamiento, Fig. 11 está relacionada a una traslación transversal simétrica. En 51 y 52 se ilustra el recorrido que realizan los Módulos Básicos interiores hasta alcanzar su posición transversal final, en 53 se observa como se ha superado el ángulo restrictivo gracias a la mayor distancia longitudinal de los Módulos Básicos exteriores. En 54, cuando estos últimos se contraen, buscando su posicionamiento final reducen sus distancias ayudando a completar la disposición final de los Módulos Básicos interiores. Con esto finaliza el proceso de posicionamiento de todo el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito.

[28] En la Fig. 12, se presenta la fase tres que corresponde a la configuración de la

cubierta. En 55 se presenta la disposición de las cubiertas 7, una vez finaliza el posicionamiento. El siguiente paso, 56, se nota la ubicación final de las cubiertas 7 que han permanecido izadas gracias al giro de la bisagra pivote 10, y a la acción del brazo elevador 25. Una vez ubicadas, en la siguiente instancia, 57, se realiza la misma operación para las cubiertas 7 que no fueron izadas. En esta posición se inicia el proceso de alistamiento de los sistemas de sellado hermético y fijación, sus bordes deben contar con elementos de traslape, por ejemplo alerones, que al llegar a su posición final ajusten cubriendo las juntas y con ello eliminando la permeabilidad. Para el caso no se estudiarán por existir variados métodos, formas y mecanismos para lograrlo. En 58 ya las cubiertas izadas retornan a su posición final logrando dos objetivos importantes, el sellado hermético y el trabado de todo el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito obteniendo una estructura integralmente rígida y estable.

[29] En la última fase, Fig. 13, se estudia la configuración del piso. Para una mayor

claridad se ha suprimido las cubiertas 7. En 59, se observa que los segmentos simétricos del piso 9a ya se han liberado de su anclaje en la viga inferior 12 del Módulo Básico conexo que lo hacía girar al mismo tiempo con él. Una vez suelto, gira reduciendo su ángulo de apertura gracias a un resorte de giro tensionado ubicado en el elemento de acople 27, obteniendo con ello dos propósitos, primero despejar el camino para el desplazamiento del piso 9 a su posición final en cada Módulo Básico. Y colocar en su posición el sistema de piñón de giro axial vertical piso 26. Tanto el elemento de sujeción como el resorte de giro tensionado no son estudiados, por existir opciones comerciales diversas. En 60, se advierte la ubicación del piso 9 llegando a su posición final gracias al elemento de desplazamiento horizontal y giro 15 y su sistema de piñón de giro axial vertical piso 26. En 61, se presenta el posicionamiento del piso 9 en su lugar y completamente extendido, en este momento se inicia el proceso de alistamiento de los sistemas de sellado hermético y fijación. En 62, gracias al giro ortogonal del elemento de acople 27 el sistema en su conjunto adquiere su posición final incluida su pieza complemento del piso 18.

[30] Hasta aquí se ha estudiado el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito en su configuración fundamental, utilizado para la conformación de estructuras arquitectónicas complejas. Se tratará a continuación una de sus fortalezas, la pared funcional 8, vista anteriormente en su parte estructural. Función ofrecida por un sistema contenido en el marco conformado por sus vigas 11 y 12, y columnas 13. Su proceso de disposición es iniciado una vez el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito se encuentre en su posición final. Las opciones presentadas en la Fig. 14, a título de ejemplo, no son límite a la diversidad de posibilidades que se pueden obtener. El proceso de configuración se estudiará más adelante tomando una de estas opciones como muestra. Igualmente por claridad se advierten las mismas consideraciones de no presentar dispositivos comerciales utilizados para sus giros, traslaciones, retención y anclaje, por no ser interés de esta exposición. En 63, se enseña una pared típica. En 64, una pared con mueble integrado. En 65, otro modelo de pared con mueble integrado. Y en 66, un ejemplo de Módulo de Acople Especializado, que tienen la finalidad de servir de contenedor o dispositivo de almacenamiento, alberga elementos y equipamientos particulares, incluidos los servicios e instalaciones eléctricas, hidráulicas, de calefacción, de control, monitoreo, seguridad, etc. , que una vez acoplados al Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito ofrecen la solución óptima a cualquier exigencia. Se integran a la pared funcional 8 de acuerdo a los requerimientos y usos del modelo. Tienen la cualidad de ser retráctiles, sus secciones 67 se desplazan hacia afuera, dejando el espacio requerido en su interior.

[31] En la Fig. 15 se puede observar, en un ejemplo particular, la forma en que se dispone la función de mueble. Este está formado por dos bastidores simétricos expandibles. El bastidor expandible está constituido a su vez por dos paneles, uno interior que sustenta, los entrepaños, las tapas y puertas del mueble y se desplaza mediante rieles sobre otro exterior que lo contiene y que soporta las ventanas. En la zona central exterior hay un elemento de articulación y giro, bisagra pivote, que une los dos bastidores expandibles. Existen otras dos bisagras pivote, en sus extremos, que se encargan de anclar estos bastidores a la pared estructural 8. En su posición inicial 68 sus partes se encuentran formando ángulo de ciento ochenta grados en el mismo plano de la pared estructural 8. En la primera fase de configuración la bisagra pivote central se desplaza hacia el exterior 69, alcanzando su posición final. En las vistas anteriores se ha suprimido la pared estructural 8, con el fin de obtener un panorama total. En 70 y 71, se observa una vista isométrica inicial de la pared mueble en su fachada exterior e interior, respectivamente. Cuando el mueble ejecuta su traslación, se producen dos acciones importantes, por un lado las cubierta superior e inferior realizan una rotación para ubicarse en su posición horizontal, y por otro, los bastidores expandibles se repliegan hasta tomar su prolongación final ubicando en su posición los entrepaños del mismo y dejado también a la vista el área correspondiente a las ventanas, 72. Posteriormente se ubican los soportes de los entrepaños junto con las tapas laterales, 73. En 74, se han suprimido las tapas laterales y las puertas de la vista isométrica, para observar con mayor claridad la disposición de los entrepaños. En 75, se han suprimido las tapas superiores e inferiores de los entrepaños para enseñar los soportes de los entrepaños en su posición definitiva. En 76, se han fijado las tapas superiores de los entrepaños y seguidamente las tapas inferiores, 77. En 78, se muestra el mueble completamente conformado con las puertas abiertas, y en 79, el mueble cerrado en su fachada final. Los entrepaños, tapas y puertas están articuladas por bisagras.

[32] Analizado en su totalidad el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito hexagonal tomado como ejemplo, en la Fig. 16, se enseñan otras posibilidades de explotación, bajo el mismo concepto. En 80, con fachada pared tradicional. En 81, con otro modelo de mueble. En 82 y 83, modelos con Módulos de Acople Especializados. [33] Otra de las fortalezas del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito es su versatilidad para escalar en estructuras arquitectónicas complejas, seleccionando no solo la cantidad sino la forma de estos Módulos. Su forma se deriva de su característica de simetría regular y de acuerdo al número de Módulos Básicos que se utilicen.

Ejemplos no limitativos de ello se presentan en la Fig. 17. Modelo triangular 84, modelo cuadrangular 85, modelo pentagonal 86, modelo hexagonal 87, modelo heptagonal 88, y modelo octagonal 89.

[34] LA MEJOR FORMA DE LLEVARLO A CABO Y DONDE PUEDE SER

APLICADO

[35] El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito es una estructura

plegable de fácil disposición para ser transportado y ubicado in situ. Su sencillo alistamiento y preparación bajo instrucciones básicas, e inclusive automatizadas, utilizando un ordenador o microcontrolador, permite ejecutar una secuencia determinada de giros y traslaciones tanto en su fase de plegado como en la de

desplegado. Ejecutados por cualquier sistema eléctrico, neumático, hidráulico o manual, todo dependiendo del objeto, desempeño, utilización y costos.

[36] El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito puede llegar a ser una alternativa a muchas necesidades constructivas del mundo actual: Por su variedad de aplicaciones y configuraciones, al ofrecer espacios razonables, eficientes, seguros y confortables. Por su bajo costo de construcción, al permitir en su fabricación, la inclusión de sistemas conexos como hidráulicos, eléctricos, de control, etc., integrándose en una unidad funcional, bajo una producción en serie favoreciéndose de la economía de escala, minimizando sobrecostos y retardos. Por su facilidad de reparación y mantenimiento, porque su configuración parte de un Módulo Básico, conformado por un conjunto esencial de piezas, que se repite de acuerdo a los requerimientos. Por su eficiencia, al permitir emplear, en su componente estructural, materiales reutilizables como: polímeros biodegradables, composites, aceros livianos, aluminios, etc. y combinando en sus terminados, materiales sintéticos o naturales como vidrio, cerámica, madera, etc. que garanticen buen aislamiento térmico y acústico, y gran resistencia física y química al medio ambiente. Por su portabilidad y movilidad, al ser un conjunto sólido, apilable y bajo peso, facilita su transporte y su rápido montaje. Por su flexibilidad al ser reconfigurable y ampliable, gracias a su concepción modular y su escalamiento a estructuras arquitectónicas más complejas, con disposición de integrarle equipamientos y soluciones que demanden una destinación especifica como: vivienda de emergencia en grandes desastres, hospitales y centros de atención móviles, centros de investigación en lugares agrestes, opciones de vivienda definitiva para zonas de rehabilitación o desarrollo inmediato tanto en tierra como en agua, escuelas, colegios y bibliotecas rurales, centros de producción y acopio, aplicación en estaciones y exploraciones espaciales, en campañas y programas de promoción y publicidad, en casas rodantes y vehículos recreativos, y un sin fin de posibilidades más. Con un valor adicional para las zonas del planeta amenazadas continuamente por desastres naturales. El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito se puede plegar y guardar en una construcción prevista en el subsuelo que lo pondrá a salvo durante amenazas de huracanes o monzones. Mantenerse sobre las aguas, cuando está sustentado sobre una plataforma flotante, al presentarse inundaciones, soportar fuertes movimientos telúricos cuando se le incorporan elementos anti-oscilantes en su estructura. Para las ciudades del futuro desarrolladas en forma vertical es una opción al ser un sistema totalmente modular, estructuralmente fuerte y de bajo peso, construido íntegramente en fábrica y con facilidades de transporte al sitio requerido.

[37] Como ejemplos de su escalabilidad a estructuras complejas, en la Fig. 18 se

presentan desarrollos horizontales y verticales. En 90, vista isométrica, y 91, vista de planta, se presenta un modelo desarrollado con tres Módulos Arquitectónicos Portables Retráctil Multipropósito hexagonales y seis triangulares. En 92, vista isométrica, y 93, vista de planta, un modelo desarrollado con siete Módulos Arquitectónicos Portables Retráctil Multipropósito hexagonales. En 94 y 95 se presenta una solución multinivel con una configuración de tres Módulos Arquitectónicos Portables Retráctil Multipropósito hexagonales por nivel, en 94 se muestra la estructura receptáculo y en 95 la solución terminada.

[38] BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[39] Fig. 1 El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito tomado como ejemplo, en sus estados inicial y final.

[40] Fig. 2 La estructura del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito tomado como ejemplo, en sus estados inicial y final.

[41] Fig. 3 La estructura del Módulo Básico en su estado plegado, vistas isométricas

anterior y posterior.

[42] Fig. 4 Disposición del Módulo Básico en sus etapas típicas.

[43] Fig. 5 Configuración de la cubierta del Módulo Básico.

[44] Fig. 6 Descripción del elemento de desplazamiento horizontal y giro, vistas

isométrica y lateral.

[45] Fig. 7 Descripción de la pieza complemento del piso, vista isométrica y corte

transversal de su posicionamiento.

[46] Fig. 8 Configuración del piso del Módulo Básico.

[47] Fig. 9 Disposición de la base plataforma y el posicionamiento de los brazos telescópicos de desplazamiento.

[48] Fig. 10 Posicionamiento del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito en su traslación longitudinal simétrica. [49] Fig. 11 Posicionamiento del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multi- propósito en su traslación transversal simétrica.

[50] Fig. 12 Configuración de la cubierta del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil

Multipropósito

[51] Fig. 13 Configuración del piso del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito

[52] Fig. 14 Ejemplos de configuraciones de la pared funcional con mueble integrado y con Módulo de Acople Especializado.

[53] Fig. 15 Ejemplo de configuración típica de un mueble integrado de una pared

funcional.

[54] Fig. 16 Ejemplos de modelos de configuración funcional del Módulo Arquitectónico

Portable Retráctil Multipropósito básico.

[55] Fig. 17 Ejemplos de modelos regulares del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil

Multipropósito básico.

[56] Fig. 18 Ejemplos de escalabilidad horizontal y vertical del Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito.

Claims

Reivindicaciones

[ Reivindicación Reivindicación 1. Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multi-

1] propósito (Fig. 1), caracterizado por ser una estructura plegable de fácil disposición para ser transportado y ubicado in situ. Su sencillo alistamiento y preparación bajo instrucciones básicas, e inclusive automatizadas, permite ejecutar una secuencia determinada de giros y traslaciones tanto en su fase de plegado (1) como en la de desplegado (2). Ejecutados por cualquier sistema eléctrico, neumático, hidráulico o manual, todo dependiendo del objeto, desempeño, utilización y costos. Reivindicación 2. Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multi- propósito, caracterizado por la utilización reiterativa de varios Módulos Básicos (Fig. 3) acoplados entre sí, constituyendo un sistema arquitectónico de acuerdo a la forma regular del modelo requerido (Fig. 17), triangular (84), cuadrangular (85), pentagonal (86), hexagonal (87), heptagonal (88), octagonal (89), etc. Cada Módulo Básico está integrado por tres elementos esenciales, que realizan las funciones propias de: cubierta (7), pared funcional (8), y piso (9). Por su diseño regular cada elemento esencial está compuesto por sus partes axialmente simétricas. El Módulo Básico ofrece la característica de auto-portante al integrar una parte estructural, estructuras reticulares, y otra de acabado exterior obteniendo un conjunto consistente. El Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito puede escalar en estructuras arquitectónicas complejas, seleccionando no solo su cantidad sino su forma y desarrollarlos en arreglos horizontales (90), verticales (95) o combinados. La pared funcional (8) puede albergar una pared típica (63) o un sistema funcional contenido en el marco conformado por sus vigas (l l) y (12), y columnas (13). El sistema funcional puede ser un mueble funcional (64, 65), o cualquier otro elemento integrado. O puede ser un Módulo de Acople Especializado (66), que se incorporan al sistema arquitectónico requerido. Ti ene como finalidad de servir de contenedor o dispositivo de almacenamiento, alberga elementos y equipamientos particulares, incluidos los servicios e instalaciones eléctricas, hidráulicas, de calefacción, de control, monitoreo, seguridad, etc. Tiene la cualidad de ser retráctil, sus secciones (67) se desplazan hacia afuera, dejando el espacio necesario en su interior.

Reivindicación 3. De acuerdo con la Reivindicación 1 y 2, carac- terizado por un desplazamiento vertical, a una altura que depende del diseño, permite ejecutar las siguientes funciones: destrabar el Módulo Arquitectónico Portable Retráctil Multipropósito cuando se encuentra en posición de plegado habilitando sus giros y movimientos, y de trabarlo cuando alcanza su proceso de configuración final. Proporcionar un estado de bloqueo en estas dos condiciones principales, aportando una mayor rigidez y estabilidad al sistema. Y una vez los Módulos Básicos que tienen sus cubiertas (7) izadas alcanzan su colocación final, e inician el descenso para tomar su posición definitiva ajustan y sellan las juntas eliminando la permeabilidad del sistema. Por desplazamientos horizontales, los cuales son ortogonales, simétricos y sincronizados, acción indispensable para realizar la ejecución de su colocación. Y movimientos de giro independientes de los de traslación, necesarios para su configuración y alistamiento final.

Reivindicación 4. De acuerdo con la Reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado por que su configuración total se realiza en cuatro fases. La primera fase de posicionamiento corresponde a una traslación longitudinal simétrica, hasta alcanzar una elongación máxima con el fin de permitir que los segmentos simétricos de los Módulos Básicos internos puedan superar el ángulo restringido que se presenta en su etapa final de ubicación. La segunda fase de posicionamiento corresponde a una traslación transversal simétrica, hasta alcanzar su posición final. Una vez allí se reduce su elongación longitudinal a su posición final, finalizando el posicionamiento de los Módulos Básicos internos. La tercera fase corresponde a la configuración de la cubiertas (7), incluido el sistema de fijación y sellado hermético. Y la cuarta fase corresponde a la configuración del piso (9), incluido el sistema de fijación y sellado hermético.

Reivindicación 5. De acuerdo con la Reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, caracterizado por que las partes axialmente simétricas de la cubierta (7), (7a) y (7b), no están acopladas y articuladas por bisagras pivotes ya que es requerido un desplazamiento vertical de algunas de estos segmentos. Y que para el caso de la pared funcional (8) y el piso (9), sus partes axialmente simétricas están acopladas y articuladas mediante bisagras pivotes. La estructura de la cubierta (7) formará un ángulo de noventa grados con respecto a la pared funcional (8), y la parte de acabado de la cubierta (7c) un ángulo mayor con respecto a su estructura, indicado por el nivel de inclinación calculado en el diseño. Los elementos cubierta (7) y pared funcional (8) forman un eje de giro axial gracias a la bisagra pivote (10).

Reivindicación 6. De acuerdo con la Reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, caracterizado por que la pared funcional (8) se encuentra constituida por vigas superior (11) e inferior (12), y columnas (13), soportando prácticamente toda la disposición del Módulo Básico. Las vigas superior (11) e inferior (12) están conformadas por sus partes simétricas axiales respectivas, las cuales se encuentran articuladas por bisagras pivote superior e inferior (14), ubicadas en su extremo interior. Estas bisagras pivote (14) se encuentran graduadas en altura para permitir el traslape de sus equivalentes en los Módulos Básicos que convergen cuando alcanzan su posición de plegado. Esta graduación también permite el acople entre varios Módulos Arquitectónicos Portables Retráctil Multi- propósito en casos de configuraciones múltiples. La viga superior (11) sirve de soporte a la cubierta (7), y está dividida en dos secciones horizontales (1 la) y (1 Ib) conteniendo en una cavidad interior un dispositivo de elevación que provoca el desplazamiento vertical de (1 la). La viga inferior (12) sirve de soporte y anclaje del piso (9) mediante un elemento de desplazamiento horizontal y giro (15), con movimiento de traslación realizado sobre una guía dentada (16a) y (16b) ubicada en ella. En la viga inferior (12) se ubica una guía dentada (16a) y (16b) que debe estar calibrada en el número de dientes y la distancia entre ellos de tal forma que al terminar el desplazamiento del piso (9) complete los ciento ochenta grados de giro sus segmento de piso 9ay 9b. Las columnas (13) de la pared funcional (8), conforman los segmentos verticales laterales externos del Módulo Básico. Su función principal es la de articulación con los Módulos Básicos conexos y permitir el giro entre ellos gracias a las bisagras pivote (17) graduadas en altura, ubicadas en su parte superior e inferior.

Reivindicación 7. De acuerdo con la Reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, caracterizado por que el piso (9) consta de dos partes simétricas axiales (9a) y (9b), acopladas por una bisagra pivote (19) que las mantiene unidas. De su parte externa inferior se ha excluido una porción de su área, la cual se ha ubicado en la columna (13) de la pared funcional (8), es la pieza complemento del piso (18). Gracias a la interacción del piso (9), cuando gira hacia su posición terminal, desplaza axialmente al tope (37) que hace rotar la porción de piso (38) al ser empujado por la leva (39), el tope (37) y la leva (39) están conectados axialmente. Toda la pieza complemento del piso (18) está montada sobre su base (40). Se optimiza el espacio al ser emplazado el piso (9a) a una zona apta para ello en el Módulo Básico conexo manteniendo la característica de compactibilidad del diseño. Esta ubicación permite que durante el proceso de configuración su giro y traslación sean sincrónicos con los demás elementos del diseño. Por su disposición atípica, se hace necesario, introducir un mecanismo que realice el trabajo de situarlo en el lugar requerido durante la configuración del Módulo Básico, es el elemento de desplazamiento horizontal y giro (15). Está compuesto de un sistema de piñón de giro axial vertical (26), el cual consta de tres piñones, el piñón que genera el giro (32) al pasar por la guía dentada (16). El piñón

(33) encargado de la inversión y transmisión de giro hacia el piñón

(34) , el cual hace girar el elemento de acople (27) gracias al eje pasador

(35) . El piso (9) está sustentado por un eje de giro (28) y los soportes (29). El elemento de desplazamiento horizontal y giro (15), contiene, también, una plataforma de deslizamiento (30), que está acoplada a la viga inferior (12) gracias a las guías (31). El eje de giro (28) y los soportes (29) del segmento de piso (9b) están fijados a la plataforma de deslizamiento (30). El eje de giro (28) y los soportes (29) del segmento de piso (9a) se encuentran libres y solo quedan fijados a la viga (12a) una vez adquiere su posición final. Se encuentra integrado un elemento de acople (27) que trasmitirá tanto el giro axial al segmento de piso (9a), para colocarlo en su lugar, como el giro ortogonal para fijar el piso (9) en su posición terminal.

Reivindicación 8. De acuerdo con la Reivindicaciones 1, 2, 3, 4 y 7, caracterizado por que la disposición temporal del piso 9a, ocupa el espacio que ha de ser utilizado por el segmento de piso (9b) del Módulo Básico conexo en su posición final. El segmento de piso (9a) se libera, una vez finaliza la fase de posicionamiento, del anclaje y reduce su ángulo formado con (9b) en unos grados, los suficientes como para permitir libremente el desplazamiento del segmento de piso (9b) del Módulo Básico conexo. El proceso de configuración del piso (9) se realiza en dos etapas. En la primera, por acción del elemento de desplazamiento horizontal y de giro (15), el piso (9) se ubica en su posición requerida, formando, entre los dos segmentos (9a) y (9b) ciento ochenta grados gracias al sistema de piñón de giro axial vertical (26) que transmite esta rotación al elemento de acople (27) y este a su vez al segmento piso (9a). En esta instancia el piso (9) queda en posición per- pendicular a su posición normal. En una segunda etapa mediante un giro ortogonal de noventa grados del elemento de acople (27), se ubica horizontalmente, tomando su posición definitiva.