ES2281643T3 - Calzado protector. - Google Patents

Abstract

Un método para proteger un pie (12) de una persona contra los efectos de la explosión de una mina terrestre debajo de dicho pie, que incluye guiar las ondas de choque provocadas por la explosión de la mina terrestre oblicuamente hacia fuera de dicho pie por medio de un miembro (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque, orientado oblicuamente de manera correspondiente, empotrado en el volumen (26) de la suela de un artículo de calzado (10) que lleve puesto la persona, siendo el miembro de guía de ondas de choque de un material con una velocidad acústica de, al menos, más de 3000 m/s; romper el material del miembro de guía de ondas de choque por medio de dichas ondas de choque, con una velocidad de avance de rotura inferior a la velocidad acústica de dicho material del miembro de guía de ondas de choque, y exfoliar dicho material en un extremo de aguas abajo del miembro de guía de ondas de choque con el fin de crear una trayectoria de menor resistencia para la onda expansiva subsiguientea las ondas de choque; hacer que dicha onda expansiva subsiguiente a las ondas de choque siga dicha trayectoria de menor resistencia y eliminar dicho material roto para permitir que dicha trayectoria siga abierta; desviar cualquier componente parásita de las ondas de choque de vuelta al miembro de guía y atenuar la propagación de cualquier componente parásita de las ondas de choque en dirección hacia dicho pie, en el volumen de la suela del artículo de calzado, por medio de una capa (36) de material con una velocidad acústica inferior a 200 m/s, prevista entre el miembro de guía de ondas de choque y una suela interior (20) del artículo de calzado.

Description

Calzado protector.

Esta invención se refiere a calzado protector. Más concretamente, se refiere a un artículo de calzado destinado a proteger a un usuario contra los efectos de la explosión de una mina terrestre, especialmente, la explosión de una mina terrestre antipersonal.

La patente norteamericana 3 243 898 describe un dispositivo para ser montado debajo del pie, con un deflector o cuña en forma de V de metal sustancialmente indeformable que presenta un ápice invertido que se extiende centralmente a lo largo de la longitud de una huella de un usuario. El deflector se mantiene, a lo largo de su fondo y lados exteriores, en un bloque de madera de balsa, se llena internamente con un relleno acústico y se encierra en un casco de plástico. El deflector está destinado a desviar la fuerza de una mina que explosione, alejándola de un pie y una pierna de un usuario.

El documento WO 01/18479A1 describe un artículo de calzado que incluye una matriz inferior debajo de un pie de un usuario, una cubierta exterior dura en torno al pie y una envuelta protectora superior en torno a la parte inferior de una pierna del usuario. La matriz incorpora un deflector sustancialmente no deformable, en forma de lámina de metal orientada oblicuamente hacia arriba, con el fin de desviar, oblicua y lateralmente, el efecto ascendente de una mina terrestre que explosione. Por debajo, el deflector está provisto de una capa de "DETSHEET", un material de detonación destinado a detonar al ser sometido a las ondas de choque y presión de una mina terrestre que explosione, con el fin de disipar las primeras ondas de choque y presión, y, en alguna medida, los efectos subsiguientes a la explosión. Hay previstas capas de un material frangible encima del deflector y debajo de la capa de "DETSHEET". Hay láminas estratificadas de tela de Kevlar impregnada, en forma de cuña, y un tapón de material disipador de energía seguido de una estructura alveolar abierta, superpuestos, entre el deflector y una suela interior del artículo de calzado. Un calcetín de material de espuma blanda rodea al pie y a la pierna y actúa a modo de revestimiento blando, por debajo de la cubierta dura exterior y la envuelta protectora.

Aunque los solicitantes no desean verse limitados por la teoría, no obstante, se cree que una explicación teórica de algunos conceptos referidos a los efectos de la explosión de una mina terrestre facilitará al lector la apreciación de la contribución creativa que los inventores han realizado y de los principios subyacentes a esta invención. De ese modo, se explican, brevemente, algunos conceptos relevantes.

Los solicitantes ha apreciado que las ondas de choque representan un papel importante en el campo de la invención, y, a diferencia de otros inventores en el campo, han orientado los esfuerzos con el fin de entender y tratar el efecto de la onda de choque de la explosión de una mina terrestre.

Las ondas de choque son, en cierta forma, equivalentes a las ondas acústicas, por ejemplo, el avance de una onda de choque en un material no está asociado con la transferencia de masa o partículas, produciéndose su avance a modo de onda. Por otro lado, la velocidad de avance en un material es función de las propiedades físicas del material, es decir, en el caso de un material sólido, la velocidad es proporcional a la densidad e inversamente proporcional al módulo de Young del material. Adicionalmente todavía, los solicitantes han apreciado la importancia de que la velocidad de avance en líquidos sea diferente y, generalmente, inferior que en sólidos "rígidos", tales como materiales cerámicos, metales y similares, pero, generalmente, superior que en gases, tales como aire. Adicionalmente, además, la función que representa la temperatura de un gas en relación con la velocidad acústica es significativo - por ejemplo, la velocidad acústica en aire a 1000ºC es más del doble que la velocidad acústica en aire a temperatura ambiente normal. Adicionalmente, todavía, la velocidad acústica es sorprendentemente baja en materiales "elásticos", tales como caucho, algunos materiales poliméricos sintéticos y similares. Aunque este tipo de información es conocido, la importancia en el campo de la invención no ha sido apreciada hasta ahora o no ha sido apreciada completamente por otros expertos en el campo de la invención.

Otro aspecto apreciado por los solicitantes es que aunque sólo aproximadamente un 40% de la energía asociada con la explosión de una mina terrestre se manifieste como energía de onda de choque, el tratamiento o el control de la energía de onda de choque, sorprendentemente, tiene una influencia o un efecto importante en la parte mayor (aproximadamente, un 60%) de la energía asociada con el efecto de la onda expansiva generada por la explosión de una mina terrestre. Este fenómeno se explica en lo que
sigue.

De acuerdo con un primer aspecto de esta invención, se ofrece un método para proteger un pie de una persona contra los efectos de la explosión de una mina terrestre debajo de dicho pie, que incluye guiar, oblicuamente hacia fuera de dicho pie, una onda de choque producida por la explosión de una mina terrestre, por medio de un miembro de guía de ondas de choque, orientado oblicuamente de modo correspondiente, empotrado en el volumen de la suela de un artículo de calzado que la persona lleve puesto, siendo el miembro de guía de ondas de choque de un material con velocidad acústica superior a, al menos,
3000 m/s;

romper el material del miembro de guía de ondas de choque por medio de dichas ondas de choque con una velocidad de avance de rotura inferior a la velocidad acústica de dicho material del miembro de guía de ondas de choque, y exfoliar dicho material en un extremo de aguas abajo del miembro de guía de ondas de choque con el fin de crear una trayectoria de menor resistencia para una onda expansiva subsiguiente a las ondas de choque;

hacer que dicha onda expansiva consiguiente, posterior a las ondas de choque, siga dicha trayectoria de menor resistencia y eliminar dicho material roto para hacer que dicha trayectoria siga abierta;

desviar cualquier componente parásita de las ondas de choque de vuelta al miembro de guía y atenuar la propagación de cualquiera de dichas componentes parásitas de las ondas de choque en dirección a dicho pie en el volumen de la suela del artículo de calzado por medio de una capa de material con velocidad acústica baja, inferior a 200 m/s, prevista entre el miembro de guía de ondas de choque y una suela interior del artículo de calzado.

Ventajosamente, el guiado de la onda de choque puede realizarse oblicua y lateralmente hacia fuera, de acuerdo con la orientación oblicua hacia fuera del miembro de guía de ondas de choque.

A este respecto, debe apreciarse que para los fines de esta invención, los términos dirección, orientación y similares deben interpretarse en relación con la orientación normal de un artículo de calzado, es decir, el extremo de los dedos del artículo de calzado se considerará como "extremo anterior" o "extremo frontal"; de modo correspondiente, el extremo del talón se considerará como "extremo trasero"; la suela estará en el lado inferior o fondo del artículo de calzado; el lado del artículo de calzado que corresponda al dedo grande del usuario se considerará como "el interior", y, correspondientemente, el lado del artículo de calzado asociado con el dedo pequeño del usuario se considerará como el "exterior" o "lado exterior".

De manera similar, en esta memoria, los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" serán usados en relación con el avance de una onda de choque.

El miembro de guía de ondas de choque se selecciona de modo que presente una velocidad acústica elevada, superior a 3000 m/s, preferiblemente, del orden de 6000 m/s o más.

A modo de desarrollo, el método puede incluir absorber energía térmica por evaporación de un líquido contenido en el volumen de la suela. El líquido, idealmente, tendrá un valor de calor latente elevado y un punto de ebullición bajo. Agua, una mezcla que contenga agua y similares se consideran líquidos adecuados. El líquido puede estar cerca del miembro de guía. O puede rodearlo.

A modo de desarrollo adicional, el miembro de guía de ondas de choque puede estar compuesto por una pluralidad de elementos de guía de ondas de choque, guiándose las ondas de choque por medio de la pluralidad de elementos de guía. Cada elemento de guía de ondas de choque puede adoptar la forma de banda de material que contenga vidrio rígido, orientándose las bandas transversalmente con el fin de permitir que el artículo de calzado pueda doblarse por líneas de doblado transversales previstas entre bandas adyacentes.

Los solicitantes han observado que, de manera sorprendente, el efecto de la explosión de una mina terrestre tiende a seguir la dirección de la primera onda, que es una onda de choque. Los solicitantes han apreciado la importancia de que la onda de choque preceda al efecto de la onda expansiva, debido a que la velocidad de propagación de la onda de choque es más elevada, en general, que la velocidad de propagación la onda expansiva. De nuevo, sin deseo de verse limitados por la teoría, los solicitantes creen que, en el contexto de esta invención, el avance de una onda de choque, controlada adecuadamente, provoca la exfoliación del material, más concretamente, la exfoliación de un lado exterior de la suela de material compuesto del artículo de calzado. En caso de que tal exfoliación haga que un fragmento liberado por exfoliación sea proyectado, el fragmento hace que se produzca una zona o trayectoria de baja presión detrás del fragmento. Por tanto, una trayectoria de menor resistencia es creada por la onda de choque. Los solicitantes eran de la opinión, confirmada ahora por la observación, que tal exfoliación que crea la trayectoria de menor resistencia influye en la onda expansiva de manera que siga la onda de choque a lo largo de dicha trayectoria de menor resistencia. Así, los elementos de guía pueden ser hechos converger con el fin de concentrar la onda de choque guiada para garantizar la exfoliación. Por otro lado, el miembro de guía de ondas de choque puede ser de un material seleccionado de modo que sea fácilmente pulverizable. Se espera que la onda de choque rompa las bandas de vidrio y las pulverice. Es importante que la velocidad de avance de la onda de choque, de, aproximadamente, 6000 m/s, sea muy superior a la velocidad de avance de la rotura o la pulverización, de, más o menos, 1500 m/s. De ese modo, las bandas de vidrio pueden guiar la onda de choque de manera completamente eficaz, para ser, después, pulverizadas inmediatamente, con el fin de facilitar el desplazamiento del polvo de vidrio merced a la onda expansiva, favoreciendo así, todavía más, la creación de las trayectorias de menor resistencia. Por tanto, si la onda de choque es guiada, oblicua y lateralmente, hacia fuera del cuerpo de la víctima, ésta no solamente tiene la ventaja de recibir una onda de choque atenuada, o de recibirla en menor medida, tiene la ventaja, también, de recibir una parte menor de la onda expansiva subsiguiente. Así, guiar la onda de choque para alejarla del cuerpo presenta la ventaja principal esperada, pero, sorprendentemente, da lugar, también, a la ventaja secundaria antedicha en relación con la onda expansiva subsiguiente.

Los solicitantes creen que esta invención, en primer lugar, permite guiar las ondas de choque, lateral y oblicuamente, fuera del cuerpo, pero permite, también, desviar la onda expansiva subsiguiente, lateral y oblicuamente, fuera del cuerpo.

A modo de desarrollo adicional, el método puede incluir cubrir el miembro de guía, por arriba, mediante un escudo sólido previsto en el volumen de la suela, por encima del miembro de guía. El escudo puede estar orientado oblicuamente en correspondencia con la orientación del miembro de guía. El escudo puede estar anclado, por medio de una pestaña decumbente, enteriza, en la parte superior del volumen de la suela. Una vez orientado oblicuamente, el escudo actuará como deflector de ondas de choque.

El método incluye atenuar el avance en dirección a dicho pie, en el volumen de la suela del artículo de calzado, de cualquier componente parásita de las ondas de choque, por medio de una capa de material con velocidad acústica baja, inferior a, aproximadamente, 200 m/s, prevista entre el miembro de guía de ondas de choque y una suela interior del artículo de calzado. El material puede ser vermiculita o un material compuesto que contenga vermiculita. Los solicitantes han advertido, de modo sorprendente, que la vermiculita tiene una velocidad acústica próxima a cero, y que es particularmente eficaz para atenuar, incluso bloquear, el avance de las ondas de choque.

A modo de desarrollo adicional, el método puede incluir mejorar el avance de las ondas de choque aguas abajo del pie por medio de una capa de material absorbente en contacto estrecho con la piel a lo largo de la superficie del pie opuesta a la planta del pie, teniendo la capa de material una velocidad acústica igual, al menos, a la velocidad acústica de la carne. La velocidad acústica de dicho material absorbente puede ser superior a la velocidad acústica del agua.

Esta particularidad hace uso de un fenómeno que, todavía, no ha recibido atención alguna por parte de otros inventores. Que los solicitantes sepan, hasta ahora, toda la atención ha sido dirigida, sin excepción, a mitigar los efectos de la explosión de una mina terrestre aguas arriba del cuerpo (pie) de la persona a proteger, y no se ha prestado atención a la zona de aguas abajo del pie de la persona. Los solicitantes han observado en botas que llevaban puestas víctimas de explosiones de minas terrestres, que, en muchos casos, de modo sorprendente, una bota respectiva no presentaba virtualmente daños en la zona de la suela, mientras que la parte superior estaba destrozada. Los solicitantes han concluido que las ondas de choque actúan de manera similar a las ondas de luz cuando llegan a una interfaz entre materiales con densidades óptica/acústica diferentes. Contrariamente a lo que pudiera pensarse, los solicitantes creen que una onda sonora que se desplace en un material de velocidad acústica relativamente alta y que llegue a una interfaz con un material de velocidad acústica relativamente baja, se refleja o se desvía de la interfaz de vuelta al material de velocidad acústica superior, al menos, parcialmente. Sin deseo de verse limitados por la teoría, los solicitantes creen que la razón estriba en que la resistencia del material de velocidad acústica relativamente alta es inferior, generalmente, a la del material de velocidad acústica relativamente baja, y de ahí la tendencia a reflejarse o desviarse. Tal reflexión o tal desvío produce interferencias entre ondas sonoras que lleguen y ondas sonoras desviadas o reflejadas, lo que puede dar lugar a resonancia u otros efectos que produzcan una concentración de energía y resultar en la exfoliación del material de velocidad acústica mayor cerca de la interfaz.

Por tanto, los solicitantes han concluido que, en el pie de una víctima de la explosión de una mina terrestre, es imposible, en general, proteger el pie completamente de las ondas de choque. Así, las ondas de choque que avancen por el pie de la víctima encuentran, en la superficie superior del pie, un material de velocidad acústica menor, a saber, aire, lo que hace que las ondas de choque se reflejen o desvíen, provocando así la exfoliación del pie y, también, de la parte superior de la bota. Los solicitantes creen que ésta es una explicación posible al daño estructural sorprendentemente grande del pie, y aguas abajo del pie, de una víctima de la explosión de una mina terrestre.

Consiguientemente, por ello, los solicitantes proponen prever un medio o material de velocidad acústica superior que la velocidad acústica en el pie de la víctima para facilitar la transmisión o el avance de las ondas de choque, a través de la interfaz, hacia el medio de aguas abajo. Los solicitantes esperan que ello mitigue en gran medida el efecto destructivo de las ondas sonoras que puedan penetrar en el cuerpo (pie) de la víctima. Los solicitantes creen que podría producirse exfoliación, pero aguas abajo del material de velocidad acústica mayor, en la interfaz de ese material con el aire ambiente, y que la exfoliación resultante no tendría un efecto indebido en el pie de la víctima.

Los solicitantes creen, también, que los huesos de las personas presentan una velocidad acústica superior a la de la carne y que las ondas sonoras que penetren en el pie de la víctima tendrán la tendencia a avanzar a lo largo de sus huesos en lugar de hacerlo por la carne. Ello puede dar lugar a que la onda de choque tienda a avanzar hacia arriba, a lo largo de los huesos, por la pierna de la víctima. Así, los solicitantes proponen prolongar el material de velocidad acústica relativamente elevada en torno a la pierna, hasta un nivel relativamente alto, preferiblemente, al menos, algo por encima del extremo superior de la bota.

El método puede incluir, además, prever la capa de material absorbente en asociación con un calcetín que lleve puesto el usuario.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un artículo de calzado protector para una persona con una suela de material compuesto que incluye una suela exterior a lo largo de un extremo del artículo de calzado, una suela interior separada, para el posicionamiento del pie de un usuario, y un volumen de suela entre las suelas exterior e interior, incluyendo la suela de material compuesto, en dicho volumen de suela, un miembro de guía de ondas de choque orientado con el fin de, en uso, guiar, oblicuamente hacia fuera de dicho pie, una onda de choque provocada por la explosión de una mina terrestre, siendo el miembro de guía de ondas de choque de un material sólido con velocidad acústica superior a, al menos, 3000 m/s;

una capa de material de bloqueo, con velocidad acústica baja, entre el miembro de guía de ondas de choque y la suela interior,

siendo susceptible dicho material sólido del miembro de guía de ondas de choque, por ejemplo, vidrio, material que contenga vidrio o un material cerámico, de ser roto y pulverizado por las ondas de choque, con una velocidad de avance de rotura inferior a su velocidad acústica, de modo que el material pulverizado del miembro de guía de ondas de choque sea exfoliado, en un extremo de aguas abajo del miembro de guía de ondas de choque, y desplazado, con el fin de crear una trayectoria de menor resistencia para una onda expansiva subsiguiente;

y siendo dicha velocidad acústica baja del material de bloqueo inferior a 200 m/s.

Preferiblemente, el miembro de guía de ondas de choque puede extenderse desde, aproximadamente, la suela exterior, oblicuamente hacia arriba, hasta el extremo lateral exterior de la suela de material compuesto.

El miembro de guía de ondas de choque puede ser de un material sólido con velocidad acústica superior a 3000 m/s, preferiblemente, hasta, aproximadamente, 6000 m/s o más. Así, el miembro de guía de ondas de choque puede ser de vidrio o puede contenerlo. Alternativamente, puede ser de material cerámico.

A modo de desarrollo, el volumen de la suela de material compuesto puede contener un líquido cerca del miembro de guía de ondas de choque. El líquido puede ser un gel, un fluido viscoso o similar. El líquido puede ser, o puede contener, una mezcla de agua y alcohol, por ejemplo, entre, aproximadamente, un 50% y, aproximadamente, un 90% de agua, y, de modo preferido, aproximadamente, un 70% de agua.

A modo de desarrollo adicional, el miembro de guía de ondas de choque puede consistir en una estructura compuesta por una pluralidad de elementos de guía de ondas de choque. Cada elemento de guía de ondas de choque puede adoptar la forma de banda de vidrio rígido o material que contenga vidrio rígido, estando las bandas orientadas transversalmente y previstas una junto a otra de manera que el artículo de calzado pueda doblarse por líneas de doblado transversales entre bandas adyacentes. Alternativamente, las bandas pueden ser de material cerámico.

La suela de material compuesto puede incorporar un escudo que cubra el miembro de guía de ondas de choque, que actúe, también, como deflector que desvíe las ondas de choque, en general, lateralmente hacia fuera. El escudo puede estar orientado oblicuamente, en correspondencia con el miembro de guía de ondas de choque. El escudo puede ser de un material de lámina robusto, por ejemplo, un material sintético, tal como Kevlar, un metal, tal como una aleación de metal ligera, por ejemplo, una aleación de titanio, aluminio, magnesio o similar.

El escudo puede ser enterizo con una formación de ancla para su anclaje en el volumen de la suela. La formación de ancla puede ser generalmente decumbente por debajo de la suela interior.

El artículo de calzado incluye, entre el miembro de guía de ondas de choque y la suela interior, una capa de material de bloqueo con una velocidad acústica inferior a, aproximadamente, 200 m/s. El material de bloqueo puede ser vermiculita o un material compuesto que contenga vermiculita.

A modo de, todavía, otro desarrollo, el artículo de calzado puede incluir un corte, que rodee al pie, que defina una cavidad para el pie por encima de la suela interior, y una capa de material absorbente en forma de fluido y cuya velocidad acústica sea igual o superior a la velocidad acústica de la carne y prevista, en uso, en contacto estrecho con la piel de la superficie del pie opuesta a la planta del pie.

El material absorbente puede tener una velocidad acústica superior a la del agua. El material absorbente puede ser, o puede incluir, glicerina. El material absorbente puede estar contenido en un recipiente flexible, cerrado, tal como una almohadilla o un saquito.

A modo de desarrollo, si se desea, el material absorbente puede estar previsto entre material granular o filamentoso, por ejemplo, mecha de fibras de vidrio, con velocidad acústica superior a la velocidad acústica del material absorbente. De ese modo, el saquito o la almohadilla pueden llenarse o rellenarse con mecha de fibra de vidrio, y mediante la glicerina puede desplazarse, completamente, todo el aire u otro gas de modo que se llene completamente el saquito o la almohadilla.

En consecuencia, la invención se hace extensiva al conjunto de un artículo de calzado que contenga tal material absorbente y un calcetín, estando incluido el material absorbente en el calcetín. El calcetín puede ser de material de poliuretano delgado. El calcetín y la almohadilla, saquito o similar, pueden disponerse de modo que se extiendan a lo largo de una pierna del usuario, digamos, desde el tobillo del usuario hacia arriba, ventajosamente, hasta un nivel por encima del extremo superior del artículo de calzado.

La invención se describe ahora a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos. En ellos:

la figura 1 muestra una vista frontal, en sección, de un pie de una persona dentro de un artículo de calzado en forma de una bota protectora de acuerdo con la invención; y

la figura 2 muestra la disposición de la figura 1 en vista lateral, en sección.

Con referencia a los dibujos, un artículo de calzado en forma de bota protectora de acuerdo con la invención se indica, en general, mediante la referencia 10. La bota 10 es usada por una persona, representada en los dibujos mediante su pie 12.

La bota protectora 10 tiene un corte 14 por encima de una suela gruesa de material compuesto, indicada, generalmente, mediante la referencia 16 y que comprende una suela exterior 18 en su parte inferior, una suela interior 20, en la parte superior de la suela 16 de material compuesto, inmediatamente por debajo del volumen 38 para el pie definido por el corte 14. La bota 10 comprende, además, un lado interior 22, asociado con el dedo grande del usuario, y un lado exterior 24 opuesto. El volumen 26 de la suela está definido por las suelas interior y exterior y los lados interior y exterior. Como se ha mencionado en lo que antecede, el grosor o la altura del volumen 26 de la suela es sustancial. Además, la suela 16 de material compuesto tiene forma general de campana, estrechándose a partir de la suela exterior en dirección a la suela interior.

De acuerdo con el primer aspecto de la invención, está previsto un miembro de guía de ondas de choque de material compuesto, que comprende una pluralidad de elementos 28 de guía de ondas de choque, en una posición particular y con una orientación particular, en el volumen 26 de la suela. Los miembros 28 de guía de ondas de choque tienen una configuración alargada, ventajosamente, en forma de pluralidad de bandas estrechas de vidrio. Las bandas están previstas en tres (a modo de ejemplo) capas oblicuas 28.1, 28.2 y 28.3. En cada capa, están previstas una pluralidad de bandas, una detrás de otra, con orientación transversal y separaciones pequeñas. Entre bandas rígidas adyacentes, hay formadas líneas de doblado, que permiten a la suela doblarse por dichas líneas de doblado.

Los extremos de aguas arriba de las capas respectivas están previstos, en general, a lo ancho de la suela exterior y están situados cerca de ella. Las capas convergen en dirección a sus extremos superiores, del lado exterior, de modo que, en sus extremos de aguas abajo, las bandas se aproximen mucho, e, incluso, estén en contacto. Los elementos 28 de guía de ondas de choque son de vidrio, es decir, un material con velocidad acústica elevada, con el fin de favorecer el avance de las ondas de choque a lo largo de los elementos de guía, en lugar de transversalmente a ellos.

A modo de desarrollo, ventajosamente, la parte del volumen 26 de la suela ocupado por los elementos 28 de guía de ondas de choque contiene, también, un líquido, un gel, un líquido viscoso o similar con un calor latente de evaporación elevado y un punto de ebullición bajo. En este caso, el líquido consiste en una mezcla de agua y alcohol (metanol) en proporción 70-30, en peso. Alternativamente, el líquido puede contener glicerina, cuya velocidad acústica es relativamente elevada.

Así, los elementos de guía de ondas de choque están rodeados por el líquido de modo que, en esa parte del volumen de la suela, el gas, por ejemplo, aire, sea desplazado y no exista.

Es de particular importancia que la transmisión de ondas de choque desde la suela exterior a los elementos 28 de guía se produzca de modo eficaz. Ello se facilita merced a la proximidad a la suela de los extremos de aguas arriba de los elementos y la presencia del líquido.

En una realización alternativa, las bandas de vidrio pueden ser, aproximadamente, paralelas entre sí, digamos, formando un ángulo de, aproximadamente, 30º con el plano general de la suela exterior. De ese modo, además, sus extremos de aguas abajo estarán separados en una zona mayor. Ello presenta la ventaja de que la exfoliación se produce en una zona mayor y que se crea una trayectoria de menor resistencia más efectiva para la onda expansiva.

Por otro lado, opcionalmente, la parte del volumen de la suela que contiene los elementos 28 de guía de ondas de choque y el líquido 30 está cubierta mediante un escudo o deflector 32 oblicuo, que se extiende, en general, desde el extremo inferior, interior, de la suela 16 de material compuesto en dirección a un rincón superior, exterior, de la misma. Preferiblemente, el escudo 32 se prolonga, de modo enterizo, para formar un miembro 34 de anclaje que se extiende, en general, de manera decumbente inmediatamente por debajo de la suela interior 20. Ventajosamente, el escudo 32 y el miembro 34 de anclaje adoptan la forma de placa doblada de material tal como titanio, aleación de aluminio o similar.

Pero, preferiblemente, el escudo 32 puede ser de fibra de carbono o fibra de Kevlar empotrada en una resina epoxídica que defina la forma del escudo. Ventajosamente, el espacio en V entre el escudo y el miembro de anclaje, está palmeado, a intervalos, con el fin de mejorar la resistencia mecánica y la
rigidez.

Los solicitantes, en esta etapa de desarrollo, no están seguros acerca de la efectividad de un escudo de este tipo. Los solicitantes esperan que, ventajosamente, el escudo pueda ser sustituido por una capa de vidrio similar. Los solicitantes temen que, en condiciones adversas el escudo pueda convertirse en un proyectil que, potencialmente, cause más mal que bien.

De acuerdo con la invención, en una zona del volumen 26 de la suela, por encima del escudo 32, y, por tanto, por debajo de la suela interior 20, está previsto un material con velocidad acústica muy baja, para ofrecer una barrera contra las ondas de choque. Los solicitantes han encontrado, sorprendentemente, que la velocidad acústica de la vermiculita es igual, o se aproxima, a cero, y, por esta razón, se favorece su uso. Este material se indica en los dibujos mediante la referencia 36, y, preferiblemente, consiste en trozos de vermiculita gruesos, comprimidos y unidos mediante un elastómero adhesivo de poliuretano. Las piezas comprimidas preformadas se refuerzan mediante un material aglutinante interno con objeto de proporcionar a la barrera contra las ondas de choque una resistencia física máxima, sin anular las escasísimas propiedades de transmisión de ondas de choque de la vermiculita. El material aglutinante puede ser tela de Kevlar impregnada con un material elastómero adhesivo, como isopreno.

Por otro lado, de acuerdo con la invención, está prevista una separación entre las superficies superior y laterales del pie 12 y el corte 14, cuyo volumen se llena mediante un fluido, preferiblemente un líquido, o semilíquido, susceptible de adoptar la forma del pie 12, de modo que pueda ser puesto en contacto estrecho con la piel y cuya velocidad acústica sea elevada, es decir, superior a la velocidad acústica de la carne, por ejemplo, glicerina o mezclas a base de glicerina. El líquido, es decir, la glicerina, está contenido en almohadillas o saquitos 40. Las almohadillas 40 pueden estar envueltas con poliuretano muy delgado y fuerte. A modo de desarrollo, las almohadillas 40 pueden llenarse con cantidades máximas de mecha de fibra de vidrio, rodeando la glicerina, entonces, a la mecha de fibra de vidrio y garantizando de que todo el aire sea desplazado.

Ventajosamente, las almohadillas 40 se montan, o se aseguran, en un calcetín de poliuretano delgado que el usuario lleve puesto, del modo usual.

Es importante apreciar que, aunque la zona de debajo de la suela del pie 12 esté desprovista de tales almohadillas, las almohadillas rodean las partes laterales, superior y, también, trasera del pie 12 y se extienden, rodeando la pierna 13, al menos, a mayor altura que la parte superior de la bota.

Es de la mayor importancia que se establezca un contacto estrecho entre la piel del pie y la superficie interior de las almohadillas. Así, se propone que las almohadillas tengan volumen en exceso y que la bota se ate de modo relativamente apretado en torno al pie y a la pierna, con el fin de comprimir las almohadillas contra la superficie del pie y de la pierna, desplazándose el volumen en exceso por encima del extremo superior de la bota.

En resumen, los solicitantes creen que un sistema protector que comprenda la bota protectora 10 y el calcetín que incorpore las almohadillas 40 funcionaría, generalmente, como sigue:

Las ondas de choque desarrolladas o generadas por la explosión o detonación de la mina son desviadas o guiadas hacia fuera merced a los elementos de guía de ondas de choque y, además, son atenuadas merced al líquido que rodea a los elementos de guía de ondas de choque, que actúa a modo de medio de absorción de calor. Pueden ser concentradas en un extremo lateral exterior de la suela de material compuesto, con el fin de provocar la exfoliación del lado 24. En otras realizaciones pueden no ser concentradas, con el fin de producir la exfoliación en una zona mayor. Así, el cambio de dirección de las primeras ondas de choque establece, además, una ruta de alejamiento del pie para los productos de onda expansiva subsiguientes. La dirección se selecciona de modo que esté alejada de partes vulnerables del cuerpo de la víctima. Entonces, la fuerza de la onda expansiva y sus productos siguen la dirección de menor resistencia establecida. Posiblemente, el escudo protege al pie de sobrepresiones y productos duros. Cualquier componente de onda de choque residual o errante que supere el escudo, o los elementos de guía si no existe escudo, es bloqueado o atenuado de modo importante por medio de la barrera de vermiculita. Cualquier componente de onda de choque residual que penetre en el pie y el tobillo de la víctima es hecho avanzar a través del pie en dirección a las almohadillas de glicerina sin que pierda cantidades indebidas de energía mientras avance a través del pie, y sin exfoliar el pie. La amplia base de la bota permite distribuir las capas de absorción de energía en las partes de contacto con el suelo de la suela con el fin de evitar los efectos de una explosión a cierta distancia, cuando una mina terrestre explosione o detone sin estar exactamente debajo de la suela de la bota.

Los solicitantes creen que esta invención incorpora algunos modos nuevos, originales y muy efectivos, de mejorar los efectos de la explosión de una mina terrestre en el cuerpo de una persona merced a una realización sencilla y práctica.

Claims (25)

1. Un método para proteger un pie (12) de una persona contra los efectos de la explosión de una mina terrestre debajo de dicho pie, que incluye

guiar las ondas de choque provocadas por la explosión de la mina terrestre oblicuamente hacia fuera de dicho pie por medio de un miembro (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque, orientado oblicuamente de manera correspondiente, empotrado en el volumen (26) de la suela de un artículo de calzado (10) que lleve puesto la persona, siendo el miembro de guía de ondas de choque de un material con una velocidad acústica de, al menos, más de 3000 m/s; romper el material del miembro de guía de ondas de choque por medio de dichas ondas de choque, con una velocidad de avance de rotura inferior a la velocidad acústica de dicho material del miembro de guía de ondas de choque, y exfoliar dicho material en un extremo de aguas abajo del miembro de guía de ondas de choque con el fin de crear una trayectoria de menor resistencia para la onda expansiva subsiguiente a las ondas de choque;

hacer que dicha onda expansiva subsiguiente a las ondas de choque siga dicha trayectoria de menor resistencia y eliminar dicho material roto para permitir que dicha trayectoria siga abierta;

desviar cualquier componente parásita de las ondas de choque de vuelta al miembro de guía y atenuar la propagación de cualquier componente parásita de las ondas de choque en dirección hacia dicho pie, en el volumen de la suela del artículo de calzado, por medio de una capa (36) de material con una velocidad acústica inferior a 200 m/s, prevista entre el miembro de guía de ondas de choque y una suela interior (20) del artículo de calzado.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el guiado de la onda de choque se realiza oblicua y lateralmente hacia fuera, de acuerdo con la orientación oblicua hacia fuera del miembro de guía de ondas de choque.

3. Un método según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el miembro de guía de ondas de choque se selecciona de modo que su velocidad acústica sea superior a 3000 m/s, preferiblemente, hasta, aproximadamente, 6000 m/s o más.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 inclusive, caracterizado por absorber energía térmica merced a la evaporación de un líquido contenido en el volumen (26) de la suela.

5. Un método según la reivindicación 4, caracterizado porque el líquido está cerca del miembro (28.1, 28.2, 28.3) de guía.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 inclusive, caracterizado porque dicho guiado de las ondas de choque, dicha rotura del material de onda de choque y dicha creación de una trayectoria de menor resistencia tienen lugar de manera conjunta a lo largo de una pluralidad de trayectorias, una junto a otra, por medio de un miembro (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque constituido por una pluralidad de elementos (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque, uno junto a otro.

7. Un método según la reivindicación 6, caracterizado porque cada elemento (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque consiste en una banda de material que contenga vidrio rígido, estando orientadas las bandas transversalmente para permitir que el artículo de calzado pueda doblarse por líneas de doblado transversales previstas entre bandas adyacentes.

8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 inclusive, caracterizado porque dicha capa de material (36) con velocidad acústica baja consiste en vermiculita o un material compuesto que contenga vermiculita.

9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 inclusive, caracterizado por mejorar el avance de las ondas de choque aguas abajo del pie (12) por medio de una capa de material (40) absorbente en contacto estrecho con la piel a lo largo de la superficie del pie opuesta a la planta del pie, teniendo la capa de material una velocidad acústica igual a, al menos, la velocidad acústica de la carne.

10. Un método según la reivindicación 9, caracterizado porque la velocidad acústica de dicho material absorbente (40) es superior a la velocidad acústica del agua.

11. Un método según las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado por prever la capa de material absorbente (40) en asociación con un calcetín que lleve puesto el usuario.

12. Un artículo de calzado protector (10) para una persona, que presenta una suela (16) de material compuesto que incluye una suela exterior (18) a lo largo de un extremo del artículo de calzado, una suela interior (20) separada, para posicionar un pie (12) de un usuario, y un volumen (26) de suela, entre las suelas exterior e interior, incluyendo la suela de material compuesto en dicho volumen de suela;

un miembro (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque orientado con el fin de guiar, en uso, las ondas de choque provocadas por la explosión de una mina terrestre oblicuamente hacia fuera de dicho pie, siendo el miembro de guía de ondas de choque de un material sólido con una velocidad acústica superior a, al menos, 3000 m/s;

una capa (36) de material de bloqueo, con una velocidad acústica baja, entre el miembro de guía de ondas de choque y la suela interior;

caracterizado porque dicho material sólido del miembro (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque, por ejemplo, vidrio, un material que contenga vidrio o un material cerámico, es susceptible de ser roto y pulverizado por las ondas de choque, con una velocidad de avance de rotura inferior a su velocidad acústica, de modo que el material pulverizado del miembro de guía de ondas de choque sea exfoliado, en un extremo de aguas abajo del miembro de guía de ondas de choque, y desplazado, con el fin de crear una trayectoria de menor resistencia para una onda expansiva subsiguiente;

y porque dicha velocidad acústica baja del material (36) de bloqueo es inferior a 200 m/s.

13. Un artículo de calzado según la reivindicación 12, caracterizado porque el miembro de guía de ondas de choque se extiende desde una posición lateral interior, cerca de la suela exterior (18), oblicuamente hacia arriba, hasta un extremo lateral exterior de la suela (16) de material compuesto.

14. Un artículo de calzado según las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque el miembro de guía de ondas de choque es de un material sólido con una velocidad acústica superior a 3000 m/s, preferiblemente, hasta, aproximadamente, 6000 m/s o más.

15. Un artículo de calzado según la reivindicación 14, caracterizado porque el miembro de guía de ondas de choque consiste en, o contiene, un material seleccionado entre vidrio, un material que contenga vidrio y un material cerámico.

16. Un artículo de calzado según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15 inclusive, caracterizado porque el volumen (26) de la suela de material compuesto contiene un líquido cerca del miembro de guía de ondas de choque.

17. Un artículo de calzado según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16 inclusive, caracterizado porque el miembro de guía de ondas de choque consiste en una estructura compuesta que comprende una pluralidad de elementos (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque que se extienden uno junto a otro.

18. Un artículo de calzado según la reivindicación 17, caracterizado porque cada elemento (28.1, 28.2, 28.3) de guía de ondas de choque consiste en una banda de material rígido seleccionado entre vidrio, un material que contenga vidrio o un material cerámico, estando orientadas las bandas transversalmente y estando dispuestas una junto a otra para permitir que el artículo de calzado pueda doblarse por líneas de doblado transversales previstas entre bandas adyacentes.

19. Un artículo de calzado según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18 inclusive, caracterizado porque el material (36) de bloqueo consiste en vermiculita, o un material compuesto que contenga
vermiculita.

20. Un artículo de calzado según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19 inclusive, caracterizado por un corte (14) que rodea al pie, que define una cavidad (38) para el pie por encima de la suela interior (20), y por una capa de material (40) absorbente en forma de fluido y con una velocidad acústica igual o superior a la velocidad acústica de la carne y prevista de modo que, en uso, esté en contacto estrecho con la piel en la superficie del pie opuesta a la planta del
pie.

21. Un artículo de calzado según la reivindicación 20, caracterizado porque el material absorbente tiene una velocidad acústica superior a la del agua.

22. Un artículo de calzado según la reivindicación 21, caracterizado porque el material absorbente consiste en, o incluye, glicerina.

23. Un artículo de calzado según las reivindicaciones 20, 21 ó 22, caracterizado porque el material absorbente está contenido en un recipiente flexible cerrado, tal como una almohadilla o un saquito.

24. Un artículo de calzado según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23 inclusive, caracterizado porque el material absorbente está previsto entre material granular o filamentoso, con una velocidad acústica superior a la velocidad acústica del material absorbente.

25. La combinación de un artículo de calzado, según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24 inclusive, y un calcetín, caracterizado porque el material absorbente está contenido en el calcetín.