AYUDA A LA ESCALADA POR EXPANSION MECANICA

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19
REGISTRO DE LA
PROPIEDAD INDUSTRIAL
ESPAÑA
k
12
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1 016 043
kNúmero de solicitud: U 9003670
kInt. Cl. : A63B 29/00
11 Número de publicación:
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SOLICITUD DE MODELO DE UTILIDAD
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71 Solicitante/s: José Carlos Arenal Montalvillo
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72 Inventor/es: No consta
22 Fecha de presentación: 27.12.90
43 Fecha de publicación de la solicitud: 16.10.91
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Castilla La Vieja, Blq. 1-A 8◦ B
28940 Fuenlabrada, Madrid, ES
k
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74 Agente: No consta
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ES 1 016 043 U
54 Tı́tulo: Ayuda a la escalada por expansión mecánica.
Venta de fascı́culos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
U
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ES 1 016 043 U
DESCRIPCION
El presente modelo de utilidad es relativo a
las ayudas a la escalada por expansión mecánica,
que se encajan en las grietas bloqueándose y funcionan como un anclaje firme y seguro con vistas
a proteger al escalador bien preveyendo o bien
soportando la caida.
Los escaladores normalmente utilizan cuerdas
con múltiples mecanismos mecánicos a lo largo,
que ayudan y protegen sus movimientos en la superficie rocosa.
Un anclaje firme y seguro puede, a veces, conseguirse mediante un sistema de cuñas de una
forma determinada en una grieta de la roca. Estos
sistemas de ayuda a la escalada con formas determinadas son conocidas normalmente en el mundo
de la escalada como empotradores o fisureros. Las
ayudas a la escalada de formas y tamaños fijos no
son demasiado efectivas en grietas anchas, lisas,
de caras paralelas o sinuosas. Para tales aplicaciones se han desarrollado ayudas a la escalada de
expansión mecánica.
Los sistemas actuales de ayudas a la escalada
por expansión mecánica tienen algunas deficiencias que limitan su confianza y por lo tanto su
utilidad. Las fuerzas de enganche en la roca que
se generan cuando se aplica carga están dirigidas y concentradas en los extremos de una única
pieza, con una flecha relativamente grande, lo que
puede llevar al fallo por rotura debido al doblado.
Montajes espaciados escesivamente o desequilibrados de las levas en oposición en un eje común
producen pares de flexión grandes, que pueden
llevar también a fallos estructurales.
Sistemas de levas pivotantes en un mismo eje
necesitan unas curvaturas superficiales muiy ajustadas que concentran fuerzas de fricción altas sobre una pequeña área de contacto, y dan lugar a
un rápido desgaste o deterioro de la superficie de
la leva.
Algunas situaciones provocan la creación de
cargas laterales que actúan doblando y rompiendo
los componentes rı́gidos del sistema conduciendo
por tanto a un fallo catastrófico.
También ocurre, que aunque las piezas expandibles de la ayudas de escalada normalmente cubren alrededor de 90 grados desde la posición más
expandida a la más retraı́da, solo el arco central
de unos 45 grados de movimiento es el que resulta
útil, por lo tanto se requieren un amplio rango de
tamaños de ayudas de escalada con vistas a poderlos colocar a lo largo de los múltiples tamaños
de grietas que el escalador encuentra a su paso.
En relación con los factores y condiciones preferentes que son caracterı́sticas del diseño, el principal objetivo de esta invención es proporcionar
una ayuda a la escalada mejorada que expanda
mecánicamente para quedar soportada en las grietas de la roca de forma segura y fuerte y actúe
como un anclaje firme y seguro con el fin de proteger a los escaladores evitando o soportando las
caidas.
Es también objetivo de este invento proporcionar un mecanismo de ayuda a la escalada mejorado en el que las fuerzas que operarán estén
equilibradamente distribuidas en varias superficies conjuntas de aplicación de carga.
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Otro objetivo es proporcionar una ayuda a
la escalada mejorada en la que el área de contacto con las paredes de la grieta sea relativamente grande.
Otro objetivo es proporcionar un mecanismo
de escalada mejorado en el que el sistema de anclaje de la cuerda soporte los esfuerzos aunque
esté doblado o retorcido.
Otro objetivo es minimizar el número de
tamaños diferentes necesarios para cubrir el amplio rango de anchura de grietas que se pueden
encontrar al escalar.
Con vistas a la mejor comprensión del invento
es necesario referir la presente descripción en conjunto con los dibujos; en los que:
La figura 1 es una vista frontal elevada de una
ayuda a la escalada mejorada insertada en una
grieta.
La figura 2 es una vista lateral elevada del
sistema de la figura 1.
La figura 3 es una vista trasera elevada.
La figura 4 es una vista superior.
La figura 5 es otra vista frontal elevada que
muestra el agarre a la cuerda bien torsionada
o doblada, debido a una carga dirigida lateralmente.
La figura 6 es otra vista superior mostrando
una configuración alternada de muelles.
En referencia a la fig. 1, se muestra una ayuda
a la escalada mejorada 10 insertada y anclada firmemente que soporta una carga directa dirigida
hacia fuera y aplicada generalmente en grietas de
la roca de caras paralelas.
Las levas se encuentran parcialmente retraı́das
a causa del espacio entre las paredes de la grieta.
En relación a las figs. 2, 3 y 4, la ayuda a
la escalada 10 incluye un primer par de levas de
oposición 11 y 12 y un segundo par de levas 13 y
14. Las levas 11 y 14 pivotan alrededor del primer
eje 15 y las levas 12 y 13 pivotan alrededor del
segundo eje 16.
El primer y segundo eje 15 y 16 se mantienen
paralelos mediante una primera pieza de unión 17
y una segunda pieza 18.
La primera pieza de unión 17 está situada entre el primer par de levas 11 y 12. Similar es la
situación de la pieza 18 frente al segundo par de
levas 13 y 14.
Un extremo del cable 19 pasa con holgura a
través del primer agujero 20 situado en el centro
de la primera pieza de unión 17. El otro extremo
del cable 20 pasa por el segundo orificio 21 situado
en el centro de la segunda pieza de unión 18.
Ambos extremos del cable 19 se fijan en sus
respectivas posiciones mediante un casquillo estampado que hace tope 22.
El cable 19 pasa a través de un tubo 23 que ha
sido aplastado para formar una pieza con forma
de u que tiene sus ramas de igual longitud.
La parte curvada de la pieza con forma de u
está colocada en la zona donde el escalador engancha la cuerda.
El cable 19 es un hilo metálico de alta resistencia capaz de soportar tensiones de forma repetitiva y fuerzas de flexión y torsión tal como se ve
en la figura 5, sin reducción de la resistencia.
El tubo 23 sirve tanto para mantener la forma
de u del cable 19 después del doblado, como para
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proporcionar una superficie suave para enganchar
la cuerda.
El primer muelle de compresión 24 y el segundo muelle de compresión 25 están guiados por
el cable 19. El primer y segundo muelle 24 y 25
actúan simultáneamente moviendo las levas 11,
12, 13 y 14 hacia la posición totalmente expandida.
Las superficies exteriores arqueadas de las levas 11, 12, 13 y 14 están configuradas como espiral progresiva hacia afuera y pivotan alrededor de
sus ejes respectivos 15 y 16 hasta hacer contacto
con las paredes de la grieta.
El primer y segundo muelle 24 y 25 actúan
también manteniendo el anclaje de fricción de las
levas 11, 12, 13 y 14 con las paredes de la grieta
hasta que se aplica una carga directa hacia afuera
en el punto de enganche de la cuerda. Debido al
encaje de fricción con las paredes de la grieta,
cualquier carga dirigida hacia afuera tiende a forfar las levas 11, 12, 13 y 14 mucho más incluso
hacia su posición completamente expandida mordiendo más fuertemente la leva en la roca y mejorándose el bloqueo de la ayuda de escalada 10
en la grieta.
Sin carga aplicada, y cuando las levas 11, 12,
13 y 14 están retraı́das, la ayuda de escalada mejorada 10 puede ser fácilmente insertada o sacada
de la grieta.
En relación con las figuras 3 y 4 las levas
opuestas 11 y 12 y las levas opuestas 13 y 14 no pivotan arededor de un eje común sino que pivotan
en ejes paralelos separados de radios entrecruzados.
Como resultado de esta estructura, las levas
juntas se entremezclan al retraerse de forma que
se aumenta significativamente el rango util del
movimiento de las levas desde la posición más retraı́da a la más expandida.
Consecuentemente, el número de tamaños de
las ayudas a la escalada mejoradas 10 que es necesario para acoplarse el rango de anchuras de
grietas que se encuentran al escalar es muy reducido.
Debido a que el radio de pivotaje de las levas
de la ayuda 10, están entrecruzados no se precisan
radios mayores que para un tamaño equivalente
de ayudas de escalada de un solo eje, dando lugar
a fuerzas de anclaje significativamente más altas
y bloqueos por palanca.
De la misma manera, debido a que la curvatura del arco de la superficie exterior de la ayuda
de escalada 10 es más amplia que la de un sistema de un solo eje de tamaño equivalente, el área
de contacto con las paredes de la grieta se incrementa reduciendo de este modo el desgaste de la
superficie exterior de las levas.
También, debido a que las piezas de unión primera y segunda numeradas 17 y 18 sujetan los ejes
primero y segundo numerados 15 y 16 entre los
pares de levas primero y segundo numerados 11 y
12. y 13 y 14 respectivamente, con un saliente del
eje mı́nimo y debido a que los soportes de carga
se comparten igaulmente entre ambos ejes en lugar de en un único vástago, se elimina en esta
estructura el fallo estructural debido a fuerzas de
flexión y formación de pares.
En relación con la figura 3, cada leva incluye
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4
un orificio central abierto 26, cuya forma permite
a la leva pivotar 90◦ alrededor de su eje sin interferencia por parte del segundo eje adyacente.
El corte u orificio 26 está conformado para
limitar también el rango del movimiento angular
de la leva proporcionando unos topes lı́mite que
actúan contra el eje adyacente. Este orificio 26
también sirve para reducir peso de material de la
leva.
En relación con la figura 4 el primer y segundo
eje 15 y 16 son de igual longitud y están roscados en los extremos para alojar las arandelas y
las tuercas 27. Un espaciador 28 mantiene la separación entre las levas adyacentes 12 y 13. La
primera pieza de unión 17 mantiene la separación
entre las levas adyacentes 11 y 12 y una segunda
pieza de unión 18 hace lo mismo con las levas
adyacentes 13 y 14.
Las arandelas y tuercas 27 sirven para evitar
el deslizamiento de las levas lateralmente en sus
respectivos ejes.
En relación con las figuras 2 y 3 el primer y
segundo muelles 24 y 25 están comprimidos y empujando contra un primer cursor 29 y un segundo
cursor 30 respectivamente. Estos cursores 29 y 30
transmiten la fuerza de los muelles correspondientes a un par de primeros cables operativos 31 y un
segundo par de cables 32 y a un par de primero
pasadores 33 y a un segundo par de pasadores 34.
Los cables operativos 31 y 32 han de ser cables de alta resistencia lo suficientemente largos
para soportar tensiones repetitivas, doblando, flexiones, etc. y además los suficientemente cortos
para soportar cargas de compresión de los primero y segundo muelles 24 y 25 sin alabearse ni
abarquillarse.
El primer y segundo par de pasadores 33 y 34
están sujetos con holguras al primer y segundo
par de levas opuestas 11 y 12. 13 y 14 respectivamente.
Los extremos de los cables operativos 31 y 32
están unidos a los cursores 29 y 30 y a los pares de
pasadores 33 y 34 bien por soldadura con bronce
o bien por remachado o estampación.
Los movimientos de los cursores 29 y 30 están
guiados por el cable 19 que atraviesa con holgura
los orificios 35 y 36 respectivamente. De la misma
forma el movimiento de los muelles 24 y 25 están
guiados por el cable 19 que corre a lo largo del
interior de los muelles con holgura. Gracias a que
los cursores 29 y el muelle 24 se mueven independientemente al cursor 30 y al muelle 25 y a la
inversa, el primer par de levas 11 y 12 se pueden
mover libre del movimiento del segundo par de
levas 13 y 14 y a la inversa.
Esta acción independiente permite que las levas puedan hacer contacto independiente unas de
otras en grietas de paredes no paralelas.
En relación con las figuras 2 y 4 de nuevo,
uno de los pares de cables operativos 31 se alarga
hasta pasado el primer cursor 29 y pasa con holgura a través del orificio 37 en la barra operativa
38 y termina con una funda tope con remachado
39.
De la misma forma, el par de segundos cables
operativos 32 se alarga hasta pasado el cursor 30
y pasa con holgura a través del orificio 40 en la
barra 38 y termina con una funda con tope rema3
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chado 41.
La barra operativa 38 se encuentra al alcance
del dedo, en el punto de enganche de la cuerda de
escalada.
Tirando de la barra 38 hacia el punto de anclaje de la cuerda se fuerzan los cursores 29 y
30 hacia atrás comprimiendo por tanto adicionalmente los muelles 24 y 25.
Esta acción también empuja hacia atrás el par
de cables operativos 31 y 32 y da lugar al movimiento simultáneo de las levas 11.12.13 y 14 hacia
sus posiciones retraı́das.
En relación con la figura 5, la ayuda de escalada mejorada 10 cuando se inserta y ancla firmemente en la grieta puede ser doblada o retorcida
debido a la aplicación de cargas directas. La flexibilidad del cable 19 permite que la ayuda a la
escalada mejorada 10 permanezca de forma fiable
y segura anclada en la grieta sin peligro de fallo
a pesar de la aplicación de la carga directa hacia
los laterales.
En relación a la figura 6, se muestra una configuración alternada de muelles que incluye un
grupo de muelles de torsión 42 y 43 unidos independientemente uno a uno al primer juego de
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4
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levas 11 y 12 respectivamente y un segundo juego
de muelles de torsión 44 y 45 unidos de la misma
forma a las levas 13 y 14.
Los muelles 42 y 45 están montados en el primer eje 15 adyacente a las levas 11 y 14 y los
muelles 43 y 44 están montados en el segundo eje
16 adyacente a las levas 12 y 13.
El muelle 42 fuerza a la leva 11 a moverse
independientemente a la posición completamente
expandida. De la misma forma, los muelles de
torción 43, 44 y 45 hacen este efecto sobre las
levas 12, 13 y 14 respectivamente.
Un cuerpo principal alternativo, figura 6, no
requiere los muelles de compresión 24 y 25 ni los
cursores 29 y 30. Los cables operativos 31 y 32
están unidos directamente a la barra operativa 38.
También pueden eliminarse el espaciador 28 y
el espacio se rellena con los muelles de torsión 43
y 44.
Descrita suficientemente la naturaleza del invento, ası́ como la manera de realizarlo en la
práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas son susceptibles de
modificaciones de detalle en cuanto no alteren su
principio fundamental.
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REIVINDICACIONES
1. Ayuda a la escalada por expansión mecánica, que se encajan en las grietas bloqueándose
y funcionan como un anclaje firme y seguro con
vistas a proteger al escalador bien preveyendo o
bien soportando la caida, constituido por uno o
más pares de levas en oposición, que pivotan separadamente, con los radios entrecruzados, sobre
dos ejes paralelos y solidarios gracias a un eje de
unión situado entre las levas opuestas, al cual se
conecta un asa de cable que forma el sistema de
anclaje a la cuerda de escalar.
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8
2. Ayuda a la escalada según la reivindicación
1, caracterizado porque dos muelles actúan moviendo simultáneamente las levas hacia su posición expandida.
3. Ayuda a la escalada según la reivindicación
1 caracterizado porque una pieza operativa conecta a cada leva de tal forma, que cuando se
empujan, las levas se retraen para facilitar la inserción o bien para sacar la ayuda de escalada de
la grieta.
4. Ayuda a la escalada según la reivindicación
1.
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