La presente invención está relacionada con el campo de las escotillas o compuertas de emergencia que se ubican sobre el techo de los vehículos de transporte de pasajeros, ya sean terrestres, ferroviarios o marítimos y que cumplen variadas funciones como son la ventilación natural o mecánica, la apertura y salida de emergencia en caso de accidente o volcamiento y el cierre hermético total o parcial en estado de uso.

ANTECEDENTES

En la industria de los vehículos de transporte de pasajeros y durante su desarrollo, se ha llegado a la necesidad de crear accesos sobre los techos de los vehículos para brindar un punto de salida para los ocupantes, en caso de un accidente o volcamiento que cause un bloqueo de las salidas ya sea por la posición en que quede el vehículo con respecto al terreno, o respecto a otros vehículos cerrando las entradas y cuando el vehículo está en proceso de hundimiento en el agua, en cuyo caso el techo es el punto más alto de fácil evacuación y acceso.

De la misma manera estos accesos son importantes durante el funcionamiento cotidiano de los vehículos, pues son un punto de ventilación natural, permitiendo el ingreso de aire fresco desde el exterior, arrastrado por el movimiento del vehículo y orientado hacia el interior por la posición de apertura parcial de la escotilla, que actúa en este caso como un deflector de aire.

Uno de los requisitos más importantes para una manipulación adecuada en uso normal o en caso de emergencia, es tener la posibilidad de apertura total, dejando libre el espacio o contorno de la apertura para permitir el ingreso o evacuación de personal sin ninguna obstrucción.

Para las aperturas de emergencia, se requiere la posibilidad de manipular la seguridad de la escotilla desde el interior y exterior del vehículo con la facilidad y entendimiento de un usuario sin ninguna habilidad motriz o técnica especial.

En el desarrollo industrial de estos dispositivos, se abre la posibilidad de contar con un sistema de escotilla que pueda cubrir mayores funciones y ampliar la variedad de dichas funciones siendo el mismo elemento básico que pueda brindar estas otras funciones adicionales, como son la ventilación mecánica, en el caso de requerir la entrada de aire aunque llueva en el exterior o haya un ambiente contaminado, en cuyo caso se pueda también filtrar y purificar el aire para garantizar un ambiente limpio y seco al interior del vehículo.

Adicionalmente la manipulación de estas escotillas resulta difícil cuando el pasajero no posee el conocimiento y la destreza para su operación, sobre todo cuando se transportan niños, o personas de edad avanzada, que no alcanzan la altura promedio de dichos vehículos y que requieren la manipulación inmediata de estas escotillas, que en la totalidad de las aplicaciones vehiculares son varias situadas en puntos distantes del vehículo y sería imposible sincronizar su operación, por lo cual se requiere una manipulación remota e inmediata por parte del conductor.

Todas estas necesidades y soluciones han sido resueltas de diferentes maneras por varios productos individualmente y se hace necesario a nivel industrial un producto que pueda adaptarse en producción y personalizar el vehículo con cada una de las aplicaciones de acuerdo a las necesidades específicas requeridas por el cliente y usuario a transportar.

De la misma manera poder implementar un modelo básico que pueda actualizarse fácilmente a otras funciones sin tener que hacer un cambio total, sino que la base instalada sea la plataforma dispuesta para recibir dichas actualizaciones y modificaciones.

Todas estas ventajas acorde a las normas técnicas vigentes para cumplir con los estándares establecidos a nivel mundial para dichos dispositivos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FIGURAS

FIGURA 1

Presenta una perspectiva de todo el conjunto de la escotilla armado y visto desde la parte interior del vehículo donde se pueden distinguir el marco de instalación a la carrocería, cubierto por otro marco de remate , la tapa o cubrimiento interior de todo el sistema y todos sus mecanismos, viéndose en su superficie la perilla de accionamiento interno del mecanismo de liberación de emergencia para apertura total, con una placa translúcida de protección rompible y un par de manijas a cada extremo de la compuerta para empujar manualmente y lograr apertura parcial a cada lado o ambos lados .

Figura 2

Presenta una perspectiva de todo el conjunto de la escotilla armado, no instalado en el vehículo y visto desde la parte exterior, donde se pueden distinguir, el marco de instalación a la carrocería y soporte de todo el conjunto, la placa base que internamente soporta todos los mecanismos del sistema y es su parte principal visible que posee relieves para instalar el cubrimiento del acceso de aire y una trampa de agua interna, cuando el sistema posee instalado un motor y turbina de aspas para recoger aire del exterior que entra por la base del cubrimiento .

Figura 3

Representa un despiece explosivo general en perspectiva de todo el sistema que conforma la escotilla, donde pueden distinguirse, la placa base principal como pieza de soporte de todos los mecanismos y con todas sus venas internas y soportes para roscar tornillos donde se instalan las dos bisagras fijas de doble brazo y las dos bisagras con expulsión por acción interna y externa de las perillas, con sus componentes internos de accionamiento por medio de brazos, palancas y ejes.

También muestra el sistema opcional de apertura por medio de mando a distancia de un sistema neumático o eléctrico con su brazo de actuación y el motor y rotor de aspas para succionar aire desde el exterior.

Todo el conjunto se cubre con la tapa interna, sobre la cual se fijan las manijas que se aseguran finalmente a los soportes internos tubulares que posee la placa de soporte por medio de tornillos. Figura 4

Representa una imagen perspectiva de la placa base o placa estructural que es una pieza única de forma plana con una concavidad enmarcada por un borde en una de sus caras, donde se forma una variedad de figuras laminares que crecen desde su superficie y sirven como refuerzo estructural, y también se forman diferentes nodulos circulares donde se atornillan bases que soportan los ejes de las bisagras y otros que soportan las bases de un sistema de apertura mecánica a control remoto.

Figura 5

Representa una perspectiva explosiva del grupo de bisagras instaladas sobre la superficie de la placa principal, donde se distinguen a un extremo las bisagras fijas y al otro extremo, las bisagras removibles por la acción de un par de perillas internas y externas que activan un mecanismo de Emergencia que liberan un extremo de la escotilla, manteniendo el extremo opuesto fijo abriendo la escotilla como una puerta que permite el acceso y salida de emergencia.

En el centro puede verse el sistema de ventilación con motor y aspa.

Figura 6

Representa una imagen detallada en perspectiva del sistema de apertura de emergencia, donde se distinguen lateralmente las bisagras que sirven normalmente para generar una apertura parcial de la escotilla.

También se aprecian las perillas interna y externa que permiten en caso de emergencia activar el mecanismo para liberar estas bisagras y permitir una apertura de la escotilla como compuerta de acceso.

Figura 7

Representa una perspectiva explosiva del mecanismo de apertura de emergencia , donde se visualizan todos los componentes basados en dos bisagras laterales con base, unos ejes perforados donde corren émbolos de liberación movidos por barras y palancas, movidas por la acción de una perilla externa y otra interna. Figura 8

Representa un detalle en perspectiva de los dos tipos de bisagras instalados en la placa principal, donde sus bases estructurales poseen ejes que soportan brazos que en el extremo fijo están unidos a otros brazos dobles y en el extremo más cercano , muestra las mismas bisagras pero sus ejes huecos reciben émbolos activados por el mecanismo de emergencia que liberan la segunda porción de bisagras triples y este lado de la escotilla permite al liberarse, abrirse como una compuerta de acceso y salida de emergencia.

FIGURA 9

Representa una perspectiva de la posición de apertura inclinada parcial de la escotilla, donde se abre un extremo, manteniendo el extremo opuesto cerrado para generar una inclinación en la apertura en sentido opuesto a la dirección de avance del vehículo para forzar la entrada de aire exterior o abierta en mismo sentido de avance del vehículo para percibir una corriente de aire moderada.

Figura 10

Representa una perspectiva del conjunto de escotilla abierto en la posición de emergencia, en la cual se ha activado el mecanismo de liberación desde el interior con la manija circular o desde el exterior con la manija de palanca, ambas cubiertas por protectores rompibles manualmente.

En esta posición las bisagras son fijas en uno de los extremos y en el extremo opuesto y se han liberado totalmente por acción de los mecanismos de emergencia para permitir la apertura total como acceso en caso de accidente.

Figura 11

Representa la escotilla en su posición abierta paralela al techo del vehículo como medio de ventilación natural, montada sobre el marco pehmetral de instalación al vehículo.

En la imagen se distinguen los mecanismos de bisagra en su posición recta a ambos lados.

Figura 12.

En la imagen se distingue una perspectiva de la escotilla en la posición abierta paralela al techo del vehículo con sus brazos de bisagra extendidos y su protección interna colocada con la perilla circular de activación de emergencia. Figura 13

Representa un corte transversal de la escotilla completa en su posición de cerrada, donde puede distinguirse la placa base principal que muestra sus apéndices internos soportando los diferentes componentes que se le instalan como so son el sistema de ventilación eléctrico internamente, con su trampa de agua y protección externa y los mecanismos de expulsión. Se aprecia también en corte el marco de soporte que se une a la placa con su perfil de caucho.

Figura 14

En esta imagen se muestra una perspectiva externa de la placa principal con su superficie cortada para admitir la entrada de aire al instalar el sistema de ventilación eléctrica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION

La presente invención se basa en un conjunto de componentes que conforman una compuerta o escotilla de techo, Fig . 1 , 2,3 para vehículos de transporte público o privado. Su fisonomía general es de forma rectangular o cuadrada y su funcionamiento y medularidad para convertirse en diferentes tipos de escotillas se basa en el uso de un elemento base 1 , que es una placa de fisonomía plana rectangular Fig.4, con una superficie superior que es totalmente visible desde el exterior del vehículo Fig. 14 y posee una variedad de relieves 37 que son inactivos en el caso de una aplicación básica de sellamiento pero que tienen funciones específicas adicionales en el caso de modificarse para otras aplicaciones.

Dicha placa es el soporte estructural y mecánico de todo el conjunto e internamente posee un bajo relieve 2 generado por un borde pehmetral 3 y dentro de esta cavidad interna se generan una variedad de elementos laminares 4, que se proyectan perpendicularmente desde la superficie interior de dicha concavidad y son diferentes figuras que se elevan desde dicha superficie interna 2 y son en su mayoría, refuerzos estructurales que dan rigidez a todo el conjunto por ser parte y material de dicha placa.

Otras proyecciones pertenecientes a los relieves internos de la placa principal, son relieves de perfil cilindrico tubular y venas estructurales 6, que nacen desde esta superficie 2, conformando puntos de fijación para tornillos, que roscan directamente en su interior tubular, recibiendo dichos tornillos que ajustan en esta placa vahos grupos de componentes como son:

En primer caso Fig. 5, los grupos de componentes 17,18 que tienen las funciones de cierre y de apertura parcial de la escotilla, para generar ventilación por acceso natural de aire y el mecanismo de apertura de emergencia Fig. 6, con la posibilidad de tener apertura interna y externa.

Otro grupo de estos apéndices 7 o puntos de fijación con núcleos cilindricos en segundo caso, son también puntos de fijación para un conjunto de mecanismos de cierre y apertura remotos, de tipo neumático o eléctrico, compuestos por un pistón neumático o actuador eléctrico 37que empuja un brazo 38 que en sus extremos posee las palancas 39 y montado sobre los soportes 40 directamente sobre estos apéndices roscables 7.

Para esta aplicación adicional la placa posee además, relieves que generan los espacios de fijación del cableado eléctrico y líneas de aire.

En tercer caso, otro grupo de proyecciones 8, constituyen el espacio y punto de fijación de un sistema eléctrico de ventilación con turbina de aspas 11 con motor eléctrico 10 y para esta función existe como relieve laminar, una figura 8 de contorno cilindrico y central a la totalidad de la placa y en el área y fondo de este espacio se dispone de varios espacios 9, Fig. 14, que en el caso de poseer este accesorio, son removidos para generar un conducto de entrada de aire con un área de acceso adecuada al el flujo de arrastre, que genera el motor eléctrico 10 y su aspa 11 ,

El sistema de ventilación eléctrico, se complementa recibiendo en la superficie externa de la placa base 1 , lado externo del vehículo, la tapa de protección de esta entrada 36 que protege además una trampa de agua 12, que evita el acceso de lluvia o humedad desde el exterior. Fig. 3 y 13.

En el cuarto caso otras proyecciones cilindricas tubulares 12 de mayor diámetro y altura reciben y soportan la tapa de cubrimiento 13, que para asegurarse a esta placa base y mantener el espacio interior protegido con todos los componentes y mecanismos, recibe sendos tornillos en cada pedestal, asegurando con estos mismos tornillos dicha tapa de cubrimiento 13 con un par de manijas 14 que se anteponen sobre la tapa protectora.

Estas manijas 14 son el dispositivo de agarre y empuje de todo el conjunto de la escotilla para generar apertura parcial paralela a la superficie del techo del vehículo Fig. 11 y 12 y pueden así mismo mover la escotilla de cada lado independientemente para generar una postura inclinada de la escotilla Fig. 9 o paralela con respecto al techo del vehículo Fig. 11 , para forzar la entrada de aire desde el exterior o de ambos lados.

La instalación de estas tapas protectoras 13 permite también escoger formas y materiales de acuerdo a la función mecánica interna o a la necesidad estética de acabados que se requiere ver internamente en el vehículo. Todo el conjunto ya armado se monta sobre un marco pehmetral 15, de forma rectangular y de esquinas redondeadas, que se convierte en el contorno y borde que remata el corte o espacio abierto en el chasis del vehículo, y se instala directamente sobre dicho orificio abierto en el techo y en sus extremos mayores en su cara interior posee cuatro bujes 16 o alojamientos opuestos sobre sus caras internas, que reciben los ejes del sistema de apertura, siendo en un extremo un eje fijo para el grupo 17, que sirve de articulación o bisagra de doble tijera, permitiendo el distanciamiento del cuerpo de la escotilla con respecto a la superficie de montaje hasta en 110 grados de apertura con respecto al nivel del techo del vehículo.

En el lado opuesto el grupo de bisagras 18, que en sus extremos finalizan con los brazos articulados 19,30, que tienen las mismas dos funciones de apertura, más la posibilidad de soltarse del cabezal 28 Fig.8, para permitir la apertura de toda la unidad Fig.10, girando toda la escotilla sobre el eje del conjunto 17 y dejando el cuerpo de la escotilla abierto con un ángulo máximo de 110 grados con respecto al techo y abrir así paso completo para el acceso.

El cierre total mostrado en las Fig. 1 y 2, la apertura parcial Fig.11 y 12 y la apertura total de la escotilla desde dentro o desde fuera Fig. 9 y 10, dependen del conjunto de mecanismos 17,18, alojados internamente sobre la placa principal 1 , cubierta por la tapa protectora 13.

Los grupos de mecanismos Fig. 8 tienen dos tipos de elementos bien diferenciados.

El primero es el conjunto de mecanismos y bisagras de doble tijera con cinco cuerpos 17, Fig. 7 montadas sobre el soporte 31 y el eje solido 33 que en este extremo de articulación fija a la compuerta, generan cierre total Fig. 9, apertura parcial con distanciamiento para entrada de aire Fig. 11 y12 y giro a 110 grados para apertura total, Fig. 9 y 10 sin soltarse de su punto de unión al marco 15.

La segunda es la porción opuesta que es un grupo de mecanismos 18 Fig.6, 7 y 8, instalados también sobre la placa principal, totalmente independientes a la porción opuesta ya mencionada y contiene bisagras en este caso de doble cuerpo 19, 30, como mecanismos de giro y apertura y fijos en el marco 15 y articulando en su eje 16 y conectados en este caso a los mecanismos de comando de apertura interno que actúan con una perilla circular 22 y externo que actúa con el giro de la manija 23.

Ambas porciones de mecanismos en la primera posición Fig . 1 , 2 cierran la cubierta total y herméticamente presionando todo el borde perimetral 3 de la placa base 1 contra el marco perimetral 15, por la presión de dicho contorno sobre un recubrimiento blando o de caucho 20, que cubre el borde superior perimetral de dicho marco y cubriendo además una pestaña perimetral externa 21 , paralela al techo del vehículo y perpendicular a la cara del marco en su porción superior.

La presión necesaria Fig.8 para mantener una posición de sellado del conjunto de compuerta contra el borde de caucho de sellamiento 20 que recubre el borde del marco 15, se logra por la fuerza de los resortes 27 montados cubriendo los ejes 33 sólidos y que corresponden al grupo de las bisagras 17, teniendo estos brazos 19 base y 30 extremo contenido en el interior del primer brazo de palanca 28.

Estos resortes 27 mantienen su presión durante el estado de cerrado de la compuerta, manteniendo el sentido de rotación de la primera porción de las bisagras en una posición y liberan su presión al ser abierta la compuerta, pero mantienen con su fuerza residual los brazos en la posición de abierto.

El conjunto de las bisagras 18 se montan sobre unas bases estructurales 31 que reciben en sus parales laterales los pasadores 32 que limitan el giro y apertura de los resortes 27 que rotan sobre el eje 28, que a su vez gira y se soporta sobre los ejes internos 33 que para el conjunto 17 son sólidos y para el conjunto 18 son tubulares 33, y permiten en este caso, recibir internamente los ejes corredizos 34 que por acción de los botones de emergencia 22,23 , mueven en sentido axial estos ejes empujados por los brazos 25, usando como palanca de fuerza el brazo 35 que produce una giro axial al eje del botón de apertura 22, deslizando dentro de los ejes de las bisagras 33, el pasador 34 y liberando internamente el extremo articulado 30 de la bisagra fija al marco 15 , que permanecía insertado en la cavidad del brazo 28. El borde 2|paralelo al techo del vehículo y recubierto por el material de goma o caucho 20, se une solidariamente a la superficie del techo del automotor y al instalar dicho marco, sella este contorno impidiendo el ingreso por este punto de contacto cualquier agente externo.

En la segunda posición Fig . 11 ,12 toda la compuerta o escotilla se separa externamente a su posición de cierre hermético, paralelamente al techo del vehículo, estando todas las bisagras unidas a los cuatro puntos de unión al marco 15, girando y manteniéndose conectados a sus bujes de sujeción 16 en sus caras internas.

Esta función de los juegos de bisagras 17,18, pueden poner la escotilla en posiciones inclinadas, cerrada a un lado y parcialmente abierta al otro, Fig. 9 para generar entrada de aire naturalmente por el movimiento del vehículo y al estar abierta en el sentido en que viaja dicho vehículo, fuerza la entrada de aire, con mayor presión que si se abre el extremo opuesto.

Este movimiento permite a los ocupantes escoger la presión de entrada de aire de acuerdo a las necesidades particulares de ventilación.

La tercera posición Fig. 9,10 sucede cuando los mecanismos de apertura de emergencia 18,

Fig. 6, 7,8 liberan los brazos de un extremo de la compuerta y manteniendo los opuestos fijos, 17 permiten que se libere este lado para que la escotilla se abra y gire hasta 110 grados hasta quedar perpendicular sobre el techo del vehículo en el extremo opuesto.

Se debe diferenciar el grupo de mecanismos para la apertura parcial con entrada de aire 17 con el grupo de mecanismos para apertura total de emergencia 18, que permite la circulación de personas. Fig. 10

En el segundo caso de posición, Fig .11 ,12 poner la escotilla distanciada paralelamente del techo del vehículo permitiendo paso de aire, se logra empujando desde el interior del vehículo hacia afuera para abrir, el par de manijas 14 dispuestas sobre la superficie de la tapa protectora 13 a ambos lados de dicha superficie.

En el tercer caso de posición, para abrir la escotilla en caso de emergencia, se requiere liberar ambos brazos 30 de los terminales de los ejes 28, y mantener la segunda posición de apertura en el otro extremo permitiendo que todo el cuerpo de la escotilla rote sobre el eje fijo hasta 110 grados y quede abierta perpendicular a la superficie del techo del vehículo. Fig. 10 Las perillas de accionamiento de emergencia interna 22 y externa 23, están protegidas por un cubrimiento rompible manualmente 24,41 , que las encierra y protege del uso cotidiano del público y se debe destruir manualmente para acceder a ellas en caso de emergencia.

La segunda posición Fig.9 normalmente obtenida por la apertura manual interna, presionando hacia afuera la manija 14 ubicada en el costado del sentido en que viaja el vehículo, puede también lograrse por la activación remota de todo el conjunto de escotillas que posee un vehículo en la longitud del techo de su carrocería, desde un comando en el tablero de control del conductor, activando el pistón interno neumático o eléctrico 37 instalado en el interior de la escotilla.

Este mecanismo que es un brazo de empuje neumático, hidráulico o eléctrico cuyo pistón empuja un par de brazos 42 unidos a cada extremo del eje 38 que al girar impulsa otros brazos 39 , que también hacen rotar otras palancas 44 conectadas directamente al eje hueco 33, que al estar unidos al soporte 28 que contiene los brazos articulados 30,19 generan por el giro de este eje, una posición extendida de estos brazos y abren la escotilla en la posición inclinada con su apertura en este sentido para permitir un acceso rápido de aire natural, activado por el conductor.

Todas las palancas o brazos de accionamiento 25 se unen y aseguran a los demás componentes a través del herraje 43, que asegura el extremo de cada uno de estos brazos y les permite el giro al unirse al componente que le recibe.

La perilla interna de accionamiento de emergencia 22, abre la escotilla por la liberación de los ejes de las bisagras de este costado y por el empuje posterior sobre las manijas 14, y externamente, con la acción de la perilla 23. La escotilla tiene además un sistema de ventilación eléctrica, que consiste en la instalación dentro del espacio interior de la escotilla sobre la placa principal 1 en el espacio circular central 8, que ya dispone de espacios cilindricos para atornillar dicho conjunto eléctrico de motor 10 y turbina de aspas 11 . Fig . 4 y 13.

El fondo de este espacio circular 8 y su superficie en la placa base 1 se corta en el espacio 9 para esta aplicación, Fig.14, permitiendo el ingreso de aire arrastrado desde el exterior por el aspa del ventilador eléctrico 11 .

Todo el sistema queda cubierto externamente por la tapa de cubrimiento 13 que además en este caso dispone de accesos para el aire que entra en la tapa de cubrimiento 36.

Fig .13 El sistema cuenta con una trampa de agua 12 sobre la placa básica 1 externamente y debajo de su cubrimiento 13 y evita que el agua lluvia o humedad que corre sobre la superficie del vehículo ingrese por el efecto del arrastre de aire hacia el interior.