ES2583556T3 - Disipador de energía y red de disipación correspondiente - Google Patents
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Abstract
Disipador de energía (1) que comprende por lo menos un elemento tubular (2) en forma general de bucle y que presenta unos primer y segundo extremos (3, 4) unidos uno a otro por medio de un elemento de unión (5), estando el elemento tubular (2) destinado al paso de un cable (10) y estando dispuesto de modo que una parte de la energía de tracción del cable se disipe por deformación del elemento tubular (2) cuando tiene lugar la tracción del cable, caracterizado por que los primer y segundo extremos (3, 4) del elemento tubular están fijados al elemento de unión (5), de manera que el elemento tubular se deforme en acordeón por pandeo cuando tiene lugar la tracción del cable destinado a pasar por este elemento.
Description
Disipador de energía y red de disipación correspondiente.
5 La invención se refiere a un disipador de energía así como a una red de disipación correspondiente.
Es conocido el recurso de utilizar un disipador de energía con el fin de limitar el efecto de choques sobre las estructuras a base de cables, cuerdas o correas. Un disipador se utiliza particularmente en unas aplicaciones tales como las líneas de vida o las pantallas de protección, por ejemplo contra la caída de piedras o bloques.
Los documentos US 2008/0006757 (EP-A-1870522) y US nº 5.961.099 describen cada uno de ellos un disipador de energía que comprende por lo menos un elemento tubular en forma general de bucle y que presenta unos primer y segundo extremos ligados uno a otro por medio de un elemento de unión, estando el elemento tubular destinado al paso de un cable y estando dispuesto de modo que una parte de la energía de tracción del cable se disipe por
15 deformación del elemento tubular, incluso a través de los elementos de unión.
El término cable designa en lo sucesivo tanto cables metálicos como cuerdas textiles o incluso correas.
Así, en caso de choque, se ejerce una tracción importante sobre el cable, de modo que, cuando el esfuerzo de tracción alcanza un umbral predefinido, el elemento tubular pasa progresivamente a través de la pieza de unión y se deforma. Una parte de la energía del choque se disipa así durante este proceso, lo cual permite limitar el efecto del choque sobre el cable, aguas abajo del disipador con respecto a la fuente del choque.
Más particularmente, en el caso de los documentos antes citados, el elemento de unión es un manguito de engaste
25 que aprisiona los extremos del elemento tubular. Así, en la deformación del elemento tubular, las dimensiones del bucle se reducen progresivamente y los extremos del elemento tubular se deslizan con rozamiento uno sobre otro y en el interior del manguito. La energía disipada corresponde a la suma de la energía de deformación del elemento tubular por combadura y de la energía de rozamiento.
La energía que puede ser absorbida por un disipador de este tipo es limitada, lo cual obliga a multiplicar el número de disipadores a lo largo del cable o a sobredimensionar el disipador utilizado.
La invención pretende remediar este inconveniente proponiendo un disipador capaz de absorber una cantidad mayor de energía.
35 Con este fin, la invención se refiere a un disipador de energía que comprende por lo menos un elemento tubular en forma general de bucle y que presenta unos primer y segundo extremos ligados uno a otro por medio de un elemento de unión, estando el elemento tubular destinado al paso de un cable y estando dispuesto de modo que una parte de la energía de tracción del cable se disipe por deformación del elemento tubular durante la tracción del cable, caracterizado por que los primer y segundo extremos del elemento tubular están fijados al elemento de unión de manera que el elemento tubular se deforme en acordeón por pandeo cuando tiene lugar la tracción del cable destinado a pasar por este elemento.
De esta manera, cuando se produce un choque transmitiendo su energía al cable, este último es sometido a un
45 esfuerzo de tracción importante, deformándose entonces el elemento tubular a la vez por flexión, reduciendo las dimensiones del bucle, y por pandeo en acordeón a nivel de los extremos. La deformación por pandeo es una deformación plástica que permite absorber una gran parte de la energía del choque. El interés es asimismo conservar la continuidad del cable principal y, por lo tanto, mantener la unión correspondiente, incluso si el elemento tubular debe alcanzar sus límites (pandeo completo).
Además, cuando tiene lugar la deformación del elemento tubular por pandeo, la sección interna de este último disminuye progresivamente de modo que el cable tiene tendencia a rozar contra la pared interna del elemento tubular. Cuanto más importante es la deformación, más aumentan los esfuerzos de rozamiento y más importante es la disipación de energía.
55 En función del esfuerzo de tracción y del dimensionamiento del elemento tubular, el pandeo puede afectar no sólo a los extremos, sino a toda la longitud del elemento tubular.
Según una característica de la invención, el elemento de unión comprende unas primera y segunda aberturas pasantes a nivel de las cuales están fijados los primer y segundo extremos del elemento tubular, estando las aberturas destinadas al paso del cable.
Ventajosamente, el disipador comprende una pluralidad de elementos tubulares en forma de bucles, estando los extremos de cada elemento tubular fijados al elemento de unión.
65 Según una posibilidad de la invención, el elemento tubular está montado de manera amovible sobre el elemento de
De esta manera, después de la deformación plástica, se puede cambiar el elemento tubular y se puede conservar el elemento de fijación, estando este último dimensionado para resistir a unos esfuerzos o a unos choques 5 importantes.
Según una primera forma de realización, el elemento de unión comprende una primera cara y una segunda cara girada por el lado opuesto a la primera, estando los primer y segundo extremos del elemento tubular fijados respectivamente a nivel de las primera y segunda caras.
De acuerdo con una segunda forma de realización, el elemento de unión comprende una primera cara y una segunda cara girada por el lado opuesto a la primera, estando los primer y segundo extremos del elemento tubular fijados a nivel de la misma cara del elemento de unión.
15 La elección de la forma de realización depende de la aplicación para la cual se utiliza el disipador.
Ventajosamente, el elemento tubular presenta una forma general circular.
Según otra posibilidad de la invención, el elemento tubular presenta una forma general de U.
La invención se refiere además a una red de disipación con fines de protección, en particular contra la caída de piedras, que comprende una pluralidad de mallas, caracterizada por que por lo menos una de las mallas está equipada con por lo menos un disipador de energía según la invención.
25 De esta manera, es posible disipar la energía de choque en la proximidad de la zona de impacto de la piedra o del bloque sobre la red.
De cualquier forma, la invención se comprenderá mejor con ayuda de la descripción que sigue con referencia al dibujo esquemático adjunto que representa, a título de ejemplos, varias formas de realización de este disipador de energía.
la figura 1 es una vista en perspectiva antes de la deformación del elemento tubular;
la figura 2 es una vista desde arriba después de la deformación del elemento tubular;
35 la figura 3 es una vista, correspondiente a la figura 1, de una variante de realización de la invención;
las figuras 4 y 5 son unas vistas, correspondientes a las figuras 1 y 2, de una variante de realización de la invención.
la figura 6 es un diagrama que ilustra el esfuerzo de tracción absorbido por el elemento tubular cuando tiene lugar un choque;
la figura 7 es una vista esquemática de una forma de realización posible de red de disipación con anillos
45 equipada con varios disipadores según la invención. Este principio se puede aplicar asimismo a las redes de mallas de cable;
las figuras 8 y 9 son vistas de una malla de la red equipada con un disipador según la invención, respectivamente antes y después de la deformación del elemento tubular.
Una primera forma de realización de un disipador 1 según la invención está representada en las figuras 1 y 2.
Éste comprende un elemento tubular 2 en forma general de bucle circular en hélice, realizado en acero o en aluminio. El elemento tubular 2 comprende unos primer y segundo extremos 3, 4.
55 El disipador 1 comprende un elemento de unión 5 de forma general alargada y que presenta unas primera y segunda aberturas pasantes 6, 7 desplazadas una de otra y que se extienden transversalmente.
Los primer y segundo extremos 3 y 4 del elemento tubular 2 están fijados respectivamente de manera amovible al interior de las primera y segunda aberturas 6, 7 o enfrente de éstas.
Más particularmente, el elemento de unión 2 comprende una primera cara 8 y una segunda cara 9 girada por el lado opuesto a la primera, estando los primer y segundo extremos 3, 4 del elemento tubular 2 fijados respectivamente a nivel de las primera y segunda caras 8, 9.
65 Así, un cable 10 puede ser insertado por la primera abertura 6, extenderse en el interior del elemento tubular 2 y El cable 10 puede estar destinado, por ejemplo, a formar una línea de vida, o incluso a ser unido a una estructura que sufra fuertes impactos como una red de protección, en particular contra la caída de piedras.
5 Cuando tiene lugar un choque, por ejemplo en caso de caída de una persona unida a la línea de vida o en caso de caída de piedras, el cable 10 es sometido a un esfuerzo de tracción T importante en un intervalo de tiempo corto.
Según un ejemplo de realización, el diámetro del bucle formado por el elemento tubular 2 es del orden de 60 cm, siendo la sección del elemento tubular 2 del orden de 3 a 4 cm de diámetro para un espesor del orden de 1 a 2 mm.
En la forma de realización representada en las figuras, el elemento tubular 2 presenta una sección redonda. Se pueden utilizar otras secciones. Es así particularmente que la sección del elemento tubular 2 puede ser cuadrada.
15 El disipador 1 permite cuidar del cable 10 para no se rompa ni sea dañado.
Como está representado en la figura 2, el elemento tubular 2 se deforma cuanto tiene lugar el choque de modo que los extremos 3, 4 fijados al elemento de unión 5 se deforman en acordeón por pandeo.
Las dimensiones de las zonas deformadas dependen de la potencia del choque. Es posible así que la deformación se propague desde los extremos 3, 4 por toda la longitud del elemento tubular 2.
La figura 6 representa la forma posible del esfuerzo de tracción sobre el cable en el curso de la deformación del elemento tubular 2 en función del tiempo, cuando tiene lugar tal choque. Más particularmente, la posición temporal 0
25 corresponde a la iniciación del choque. Se destaca que, al inicio del choque, el elemento tubular 2 se deforma fácilmente. A medida que se produce dicha deformación, aumentan las fuerzas de rozamiento del cable 10 en el interior del elemento tubular 2 y la deformación del elemento tubular por pandeo se vuelve progresivamente cada vez más difícil. Así, el esfuerzo y, por lo tanto la energía, necesarios para deformar el elemento tubular aumentan progresivamente, permitiendo con ello una amortiguación del choque.
La figura 3 representa una forma de realización de la invención en la que el disipador 1 comprende unos primer y segundo elementos tubulares 2a, 2b en forma de bucles fijados al elemento de unión. En este caso, el elemento de unión comprende unas primera 6, segunda 7 y tercera 11 aberturas pasantes. Los primer y segundo extremos 3, 4 del primer elemento tubular 2a están fijados respectivamente a nivel de las primera y segunda 6, 7 aberturas a uno y
35 otro lado del elemento de unión 5. Los primer y segundo extremos 3, 4 del segundo elemento tubular 2b están fijados respectivamente a nivel de las segunda y tercera 7, 11 aberturas a uno y otro lado del elemento de unión 5. Es posible así aumentar las capacidades de disipación del choque permitiendo una distancia de amortiguación más larga.
Es posible asimismo prever más de dos elementos tubulares 2 en función de las necesidades.
Las figuras 4 y 5 ilustran otra forma de realización de la invención en la que el elemento tubular 2 forma una U cuyos primer y segundo extremos 3, 4 están fijados sobre la primera cara 8 del elemento de unión 5, respectivamente enfrente de las primera y segunda 6, 7 aberturas. En este caso, el cable 10 se extiende fuera del elemento tubular 2
45 y del elemento de unión 5 a nivel de cada una de las aberturas 6, 7 desde la segunda cara 9.
Como aparece en la figura 5, los extremos 3, 4 de la U son asimismo deformados en acordeón por pandeo cuando el cable 10 es sometido a unos esfuerzos de tracción importantes.
La figura 7 representa una red de disipación destinada a fines de protección 11, en particular contra el choque de piedras. Esta red puede ser sostenida lateralmente por unos postes y estar fijada por un sistema de atirantamiento para constituir a continuación una pantalla para-piedras en la que se disipa ya la energía de impacto en el seno mismo de la propia red.
55 La red 11 está constituida por una pluralidad de mallas circulares 14.
Por lo menos una de las mallas 14 está equipada con un disipador 1 según la invención, como está representado en las figuras 7 y 8.
Como está representado en la figura 8, cada malla equipada con el disipador 1 está formada por un cable 15 dispuesto en forma general de círculo. Dicho cable 15 se inserta en el o los elementos tubulares 2 del disipador 1. La malla en cuestión 14 se imbrica con la mallas adyacentes 16, representadas en línea de puntos, para constituir la red. El número de mallas adyacentes 16 varía en función de las aplicaciones.
65 Así, cuando tiene lugar la deformación de la malla correspondiente 14, por ejemplo en caso de caída de una piedra en la red, dicha malla tiene tendencia progresivamente a agrandarse, mientras que el elemento tubular
De esta manera, es posible disipar la energía de choque en la proximidad de la zona de impacto de la piedra o del 5 bloqueo sobre la red 11. Una distribución regular de los disipadores 1 sobre las mallas 14, 16 permite asegurar una disipación homogénea del choque cualquiera que sea la posición del impacto.
La utilización de dicha red 11 para constituir una pantalla permite limitar la adición de disipadores adicionales a nivel del atirantamiento, absorbiéndose ya el choque en gran parte a nivel de las mallas 14 antes citadas. Además, cada 10 malla puede estar equipada con varios disipadores según la invención.
Como es evidente, la invención no se limita a las únicas formas de realización de este disipador de energía descritas anteriormente a título de ejemplo, sino que, por el contrario, abarca todas las variantes.
Claims (8)
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imagen1 REIVINDICACIONES1. Disipador de energía (1) que comprende por lo menos un elemento tubular (2) en forma general de bucle y que presenta unos primer y segundo extremos (3, 4) unidos uno a otro por medio de un elemento de unión (5), estando5 el elemento tubular (2) destinado al paso de un cable (10) y estando dispuesto de modo que una parte de la energía de tracción del cable se disipe por deformación del elemento tubular (2) cuando tiene lugar la tracción del cable, caracterizado por que los primer y segundo extremos (3, 4) del elemento tubular están fijados al elemento de unión (5), de manera que el elemento tubular se deforme en acordeón por pandeo cuando tiene lugar la tracción del cable destinado a pasar por este elemento.10 - 2. Disipador (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de unión (5) comprende unas primera y segunda aberturas pasantes (6, 7) a nivel de las cuales están fijados los primer y segundo extremos (3, 4) del elemento tubular (2), estando las aberturas destinadas al paso del cable (10).15 3. Disipador (1) según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que comprende una pluralidad de elementos tubulares (2) en forma de bucles, estando los extremos (3, 4) de cada elemento tubular (2) fijados al elemento de unión (5).
- 4. Disipador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el elemento tubular (2) está montado 20 de manera amovible sobre el elemento de unión (5).
- 5. Disipador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el elemento de unión (5) comprende una primera cara (8) y una segunda cara (9), girada por el lado opuesto a la primera (8), estando los primer y segundo extremos (3, 4) del elemento tubular (2) fijados respectivamente a nivel de las primera y segunda caras (8,25 9).
- 6. Disipador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el elemento de unión (2) comprende una primera cara (8) y una segunda cara (9), girada por el lado opuesto a la primera (8), estando los primer y segundo extremos (3, 4) del elemento tubular (2) fijados a nivel de la misma cara (8) del elemento de unión.30
- 7. Disipador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el elemento tubular (2) presenta una forma general circular.
- 8. Disipador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el elemento tubular (2) presenta una 35 forma general de U.
- 9. Red de disipación (11), en particular contra la caída de piedras, que comprende una pluralidad de mallas (14, 16), caracterizada por que por lo menos una de las mallas (14) está equipada con por lo menos un disipador de energía (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8.406
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