CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está relacionada con la industria de la construcción, inmobiliaria y de protección civil, específicamente con una cápsula de resguardo ante eventos anormales. La cápsula es un dispositivo para proteger, resguardar y salvaguardar la vida e integridad de un Individuo mediante su permanencia en ei interior de !a cápsula durante un evento anormal, ya sea un desastre natural como lo son terremotos, inundaciones, incendios, tornados, ciclones, o cualquier evento que ponga en riesgo la vida del ocupante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los desastres naturaies son fenómenos que causan pérdidas maíeriales y vidas humanas ocasionados por eventos como ios terremotos, inundaciones, tsunamis, deslizamientos de tierra, deforestación y oíros.

Hay desastres que son consecuencia de actividades humanas, como lo son conflictos armados, movilizaciones ciudadanas y en general, diversos conflictos y diferencias sociales que promueven ia inseguridad. Los efectos de un desastre pueden amplificarse debido a una mala planificación de ios ase nía mientes humanos _. , falta de medidas de seguridad, planes de emergencia y sistemas de alerta asi como de equipo adecuado para el resguardo de las personas durante ios eventos naturales.

En la actualidad existen diversos dispositivos que brindan protección y resguardo a sus ocupantes ante la presencia de eventos anormales. En la actualidad existen diversos dispositivos que brindan protección y resguardo a sus ocupantes ante la presencia de eventos anormales. Con base en las características físicas, forma y dimensiones de las cápsulas, la patente china CN 101279124A "Anti-seismic life-saving capsule stored permanentty indoor" se refiere a una cápsula de escape antií-sismica para su uso en el interior de inmuebles que comprende un dispositivo que puede ser desplazado con medios giratorios, una estructura de hierro angulada de forma triangular en la parte superior, un tubo diagonal de acero, un tubo puntal inclinado de acero y, un tubo puntal vertical de acero, un tubo cresta de acero y un tubo viga transversal de acero que forman el cuerpo rectangular inferior de ta cápsula, un tanque de almacenamiento de agua, una caja de herramienta de rescate, un tanque de almacenamiento de alimentos, tornillos para la fijación de una chapa de acero de la cubierta superior de la cápsula a la chapa de acero de la parte superior cubierta de la cápsula, Cuando se produce un terremoto, los ocupantes pueden resguardarse en la cápsula de escape en dos o tres segundos. Además cuenta con un radio comunicador, una alarma, una luz de iluminación, cascos y ropa casual para resguardar hasta dos personas sobre una colchoneta flexible. Sin embargo, los materiales que conforman la cápsula carecen de capacidad para soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión _. , tensión, flexión e incluso siniestro por fuego, balística e inundaciones, además las dimensiones y forma de la cápsula ocupa mayor volumen al interior del inmueble.

La patente china CN102728G12A "Novel multifunctional high-rise building earthquake and fire hedge escape capsule system" refiere a un sistema de cápsula de escape multifuncional para protección contra fuego y para la presencia de terremotos edificios años, El sistema comprende una cápsula de escape sellado, cuya pared exterior frontal está provista de un librero; ía parte posterior de la cápsula está provista de una puerta trasera donde se encuentra una salida de aire; al interior de la cápsula se encuentra una caja de seguridad en una de las esquinas, un armario en la parte central de la cápsula y un sistema multimedia para el control y monitoreo de las condiciones climáticas. En la parte superior del armario se encuentra un sillón con un cinturón de seguridad y un casco, En la parte inferior de la cápsula se encuentra una rejilla de ventilación y un reflector LEO. Sin embargo, la cápsula no cuenta con materiales que tengan la capacidad para soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión., flexión e incluso siniestro por fuego, balística e inundaciones, además las dimensiones y forma de la cápsula ocupa mayor volumen ai inferior del inmueble.

La patente alemana DE4329245A1 "Survívai capsule for global catastrophes" se refiere a un aparato para sobrevivir ante un desastre global, tsunami o de cualquier tipo de desastre, por ejemplo durante la colisión de un asteroide con la Tierra. Ef aparato consiste en una cápsula para una o más personas con medios de sobrevivencia y desplazamiento en donde la cápsula esférica inferna flota en una segunda cápsula esférica externa la cual es un medio elástico de montaje y desplazamiento. La cápsula es sostenida por ai menos seis piernas con sus respectivas superficies esféricas de contacto y absorbentes de impacto. El ingreso a la cápsula es a través de una puerta de acceso con dispositivo de embarque retráctil con al menos una ventana a prueba de balas, En el interior de la cápsula se localiza un alojamiento para el suministro de alimento, agua, herramientas y medicinas entre otros; un asiento con cinfurones de seguridad para la sujeción de las personas; un sistema para la medición de temperatura, humedad, presión de aire y concentración de oxígeno. En la parte superior de la cápsula exterior se localiza un contenedor para globo y paracaídas. Sin embargo, la patente no indica ios materiales que conforman la cápsula para identificar su capacidad para soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego, balística e inundaciones, Además, sus dimensiones requieren de espacios más amplios ai interior de los inmuebles o de espacios abiertos o al aire libre. La patente japonesa JP4886082B1 "Capsule permitting one-month stay for emergency evacuation from earthquake, seismic sea wave, fire and burglary" se refiere a una cápsula para el resguardo de personas y que puede instalarse en una habitación o terraza. Una vez que pasa el evento anormal, puede utilizarse un sistema de rescate que comprende la activación de un interruptor para que, a través de un motor, jale y guíe ia cápsula sostenida con un cable para su rescate. En caso de que las condiciones sean menos óptimas, la cápsula brinda las condiciones de sobrevivencia debido a que cuenta con suministro de alimentos _» agua potable y comunicación con el exterior con una durabilidad de treinta días. Sin embargo, la cápsula no cuenta con los materiales adecuados para soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego, balística e inundaciones. De igual forma, ias dimensiones impiden que ia cápsula se instale en lugares con espacios reducidos, asi como la necesidad de contar con un sistema complementario de motores y cables de acero inoxidable, restringiendo el uso para un mayor numero de personas, Con base en las características físicas y materiales que conforman las cápsulas, la patente WO 2001053832 Á1 "Recue capsule for free standing installation ínsíde a building" se refiere a una cápsula de rescate para su instalación al interior de inmuebles y que permite refugiar en una situación de emergencia a uno o más ocupantes. La cápsula consta de una estructura rígida exterior principalmente de materiales metálicos para soportar cargas y una estructura de protección interior para los ocupantes. En el interior cuenta con aditamentos de primeros auxilios, asientos con cintufones de seguridad, suplementos de agua, alimentos, sistemas de alarma, radio y herramientas. Sin embargo, ta cápsula no cuenta con ios materiales, forma ni dimensiones adecuadas para soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego, balística e inundaciones. De igual forma, las dimensiones impiden que la cápsula de instale en lugares con espacios reducidos.

La patente brasileña WO 2013059890 A1 "Profactive capsule for human beings" se refiere a una cápsula para el resguardo de seres humanos durante eventos catastróficos causados por humanos o naturales. La cápsula tiene un sistema de sensores para identificar pequeños temblores y activar una alarma. La cápsula consta de una forma cónica con ai menos 4 piernas que sujetan la cápsula, una compuerta par ei acceso a la cápsula y diversos artículos al interior de la cápsula como sistemas de oxígeno, agua, alimentos, iluminación, domo para salida de emergencia entre oíros. Sin embargo, la cápsula no cuenta con los materiales, forma ni dimensiones adecuadas para soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego, balística e inundaciones. De igual forma, las dimensiones impiden que la cápsula de instale en lugares con espacios reducidos, Las patentes descritas no cuentan con materiales que permitan soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego e inundaciones a diferencia de la presente invención.

OBJETIVO DE LA INVENCIÓN

Ei objetivo de la presente invención es contar con una cápsula para el resguardo de personas ante ía presencia efe eventos anormales como ¡o son ios desastres naturales o ios eventos provocados por actividades humanas.

Otro objetivo es contar con una cápsula cuya forma asimétrica ovalada convexa y los materiales que lo conforman permitan soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego e inundaciones.

Otro objetivo es contar con una cápsula que emita una señal de alerta para indicar la necesidad de resguardarse en el interior de la cápsula de manera oportuna.

Asimismo,, más objetos y ventajas de la presente invención podrán ser aparentes a partir del estudio de ia presente descripción y los dibujos que se acompañan con fines exclusivamente ilustrativos y no limitativos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Ante ia presencia de desastres naturales impredecibles o con un periodo de tiempo limitado para reaccionar, así como de desastres provocados por las actividades humanas, es necesario contar con dispositivos capaces de resguardar a ías personas de dichos eventos anormales.

La presente invención consta de una cápsula de resguardo ante eventos anormales conformada por materiales compuestos de última generación en desarrollo tecnológico capaces de soportar pruebas físico-mecánicas como impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego e inundaciones.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Figura 1. Muestra una vista frontal de la cápsula

Figura 2. Muestra una visía posterior de ia cápsula.

Figura 3. Muestra una vista lateral de la cápsula,

Figura 4. Muestra una vista transversal de la cápsula.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención consta de una cápsula de resguardo ante eventos anormales que tiene forma asimétrica ovalada convexa y cuyos materiales compuestos son capaces de soportar pruebas físico-mecánicas como Impacto, carga axial, carga lateral, fuerzas cortantes, compresión, tensión, flexión e incluso siniestro por fuego e inundaciones.

La forma asimétrica ovalada convexa hacia los polos de la cápsula permite una disipación uniforme de ia presión sobre la estructura y los puntos de anclaje, mientras que también se reducen los puntos de carga a ios exiremos. La base de la cápsula le proporciona mayor rigidez y estabilidad al momento de tener algún impacto o colapso causado por alguna estructura. La cápsula de resguardo ante eventos anormales puede resguardar al menos a una persona siendo su ingreso a través de una puerta hermética que abre con una manija para facilitar la apertura de la puerta ai momento de ingresar o abandonar la cápsula. La puerta hermética comprende de una mirilla de vidrio o plástico en forma de eclipse cuyo grosor es equivalente ai espesor de ia puerta. La parte interior de la cápsula cuenta con ai menos un asiento con cinturón de seguridad; un equipo de sobrevivencia que comprende un kit de primeros auxilios, un medio de comunicación y un kit de alimentación e nitratación con capacidad de suministro de 30 días.

La estructura de la cápsula de resguardo ante eventos anormales está conformada por diversas capas de materiales que pueden elegirse, pero sin limitar, de entre metálicos y polimérícos {plásticos, poliamídas sintetizadas y fibras sintéticas). La cápsula está conformada por al menos dos capas de cualquiera de los siguientes materiales;

Resina de poliéster La resina de poliéster comprende una capa que puede elegirse, pero sin limitar, de entre 0.5 y 5 cm, preferentemente 1.5 cm de resina insaturada, pre-acelerada y tixotrópíca, agregándose fibra de carbono en una proporción que puede ir, pero sin limitarse, de entre 15% y 50%, preferentemente 30% y fibra de vidrio con retardante de fuego 8 n una proporción que puede ir, pero sin limitarse, de entre 15% y 50%, preferentemente 30%, A esta capa puede integrarse regidizante de fibra de vidrio y resina en una proporción respecto al grosor que puede ir, pero sin limitar, de entre 20% y 70%, preferentemente 50%

Algunas de las propiedades mecánicas de la resina son la resistencia a ia tensión equivalente a 8,000 psi, módulo de elasticidad en tensión de 5.1 x 10 ⁵ psi, tensión de elongación de 2%, resistencia a ¡a flexión equivalente a 13,500 psi, dureza barcol 35 y temperatura máxima de distorsión ai calor de 72°C, las cuales te proporcionan bajo nivel de contracción . Poliamida sintetizada

La poliamida sintetizada comprende al menos una capa cuyo grosor puede elegirse, pero sin limitar, de entre 0,2 y 5 cm, preferentemente 0.7 cm de poliamida sintetizada de poliparafenileno tereftalamida (kevlar). Á esta capa puede integrarse resina de poliéster insaturada, preaceierada y fixotrópica en una proporción respecto al grosor que puede ir, pero sin limitar, de entre 20% y 70%, preferentemente 50%.

Panal de abeja de polipropileno

El panal comprende una capa de 1 cm de panal de abeja de polipropileno y fibra de vidrio cuyo tamaño de celda puede ir, pero sin limitar, de entre 6 mm y 10 mm, preferentemente 8 mm y la densidad del núcleo de entre 0.06 y 0,10 g/crrr ³ .. preferentemente 0.08 g/cm ^-3 .

Varilla de fibra de carbono

La varilla de fibra de carbono comprende una capa que puede elegirse, pero sin limitar, de entre 0.5 y 5 cm, preferentemente 2 cm con armado de varilla de fibra de carbono de ½ pulgada con un tamaño de apertura reticular de 7cm x 7cm colado con resina de políéster insaturada, pre-acelerada y tixotrópica y con un 70 % de fibra de vidrio y su respectivo relardande de fuego. La fibra de carbono tiene una densidad de 1,750 kg/m ³ y 193 gr/m ² , Algunas de las propiedades mecánicas de la resina son la resistencia a la tensión equivalente a 11,000 psi y una resistencia a ta flexión equivalente a 13,500 psi. Poliamida sintetizada

La poliamida sintetizada comprende al menos una capa de 0.7 ero de poliamida sintetizada de pol ip araf en í l en o tereftalamida (kevlar), A esta capa puede integrarse resina de poliéster insaturada, preacelerada y tixotrópica en una proporción respecto al grosor que puede ir, pero sin limitar, de entre 20% y 70%, preferentemente 50%.

Aislante termoacústico

El aislante termoacústico comprende una capa que puede elegirse, pero sin limitar, de entre 0.5 y 5 cm, preferentemente 2,54 cm y cuyo material puede elegirse, pero sin limitar, de entre fibra de vidrio aglutinada con resina fenóilca de fraguado térmico para soportar temperaturas hasta 320°C. El aislante termoacústico puede comprimirse en la colocación a 1 cm de espesor.

Ei aislante termoacústico proporciona baja conductividad térmica, además del alto grado de eficiencia en absorción de sonido, resistencia a la vibración, rechazo a la corrosión en acero, cobre y aluminio, ligereza e incombustible y res i lente, con un valor R que va desde 3.5 hasta 8.7, Los limites de temperatura de la barrera de vapor van hasta los 68°C, con una permanencia de vapor de agua de 0,02 perms, una absorción del vapor de agua menor a 3% por peso a 49°C, Acabado

Ei acabado comprende una capa de 1 cm conformada por tapicería acojinada de esponja ai interior de la capa y de material sintético como sustituto de acabado de piel al exterior de la capa. La figura 1 muestra una vista frontal de la cápsula de resguardo ante eventos anormales conformada por el dispositivo asimétrico ovalado convexo (1), la puerta hermética (2), la base de la cápsula (3), la mirilla (4) en la puerta hermética (2) y la manija (5) para la apertura y cierre de la puerta hermética ( 2) . Las dimensiones de la cápsula de resguardo ante eventos anormales pueden ir, pero sin limitar, de entre 1 a 3 metros de altura, preferentemente 2 metros y de 0.50 a 1.70 metros de ancho, preferent emente 1.20 metros.

La figura 2 muestra una vista posterior de la cápsula de resguardo ante eventos anormales conformada por el dispositivo asimétrico ovalado convexo (1), y la base de la cápsula (3),

La figura 3 muestra una vista lateral de la cápsula de resguardo ante eventos anormales conformada por el dispositivo asimétrico ovalado convexo (1), la puerta hermética (2), la base de la cápsula (3) y la mirilla (4) en la puerta hermética (2).

La figura 4 muestra una vista transversal de la cápsula de resguardo ante eventos anormales conformada por siete capas de materiales compuestos (6) que pueden elegirse, pero sin limitar, de entre resina de poliéster, poliamida sintetizada, panal de abeja de polipropileno, varilla de fibra de carbono, poliamida sintetizada, aislante iermoacústico y un acabado; la parte Interior de ta cápsula (7) comprende el asiento con cinturón de seguridad (8), la m i r i l al (4) y la base de la cápsula (3). La parte interior da la cápsula pueda contener un equipo de sobrevivencia que comprende un kít da primeros auxilios, un medio de comunicación y un kít de alimentación e hidratacion. El medio de comunicación comprende un radiocomunicador, un localizador GPS y una conexión con ia alarma sísmica,

Algunas de (as ventajas de la presente invención son;

● Su uso se destina a un solo usuario, proporcionándose las condiciones adecuadas de resguardo y sobrevivencia.

● Las dimensiones de ia cápsula permiten su Instalación en espacios reducidos.

● El acceso a la cápsula es fácil y práctico para cualquier usuario Independientemente de sus condiciones físicas.

● Las dimensiones y los materiales que la conforman garantizan hermeticidad y resistencia térmica, acústica, balística, flotante y ligera.

● La cápsula funciona como complemento para poder rescatar la ocupación habitacionat de los inmuebles no reforzados estructuralmenfe dañados por sismos pasados.

Su diseño vanguardista futurista, que es totalmente automatizado, y la ingeniería de materiales compuestos que ia conforman para La resistencia mecánica en caso del colapso del inmueble que la alberga proporcionan ia seguridad de salvaguardar la vida de la persona que se encuentra en el interior de ella. Se hace constar que ei mejor método conocido por el solicitante para llevar a cabo la invención es eí que resulta de la presente descripción ,