ES2663668B1

ES2663668B1 - Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire y procedimientos de fabricación.

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Publication number: ES2663668B1
Application number: ES201631323A
Authority: ES
Inventors: Sánchez Arturo Carrillo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2036-10-13
Also published as: ES2663668A1

Description

DESCRIPCIÓN

Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire y procedimientos de fabricación.

OBJETO DE LA INVENCION

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Los campos técnicos al que se refiere la invención es el de mobiliario y de descanso, complementos de la industria del transporte, seguridad y salvamento acuático, medicina reconstituyente y cirugía estética.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Hoy en día, en la fabricación de colchones o almohadas, se utilizan materiales diversos y estructuras diseñadas para rellenar el espacio según queramos disponer de unas u otras características mecánicas deseadas y/o de resistencias diferentes. En cualquier caso, se hace fundamental que cuando cese la presión ejercida que aplasta a dicho conformado, vuelva a su posición normal de reposo y no sufra transformación. Para conseguir estos efectos, la mayoría de los colchones, determinan en un peso considerable con respecto a la fuerza física media de una persona. Esto mismo hace que su manipulado y logística no sea tan fácil. La invención que se preconiza crea una estructura de relleno que emplea en su fabricación menos de la mitad del material utilizado que, por ejemplo, para los colchones de látex y mantiene similares propiedades. Esto hace que también su peso pueda reducirse notablemente.

En relación a su limpieza, considerando por ejemplo los colchones de bebé, enfermos o personas mayores que se orinan o vierten sustancias sobre el mismo por incontinencias, el problema que subyace es que no se pueden lavar o desinfectar con facilidad porque dañan los tejidos o corren el riesgo de deformarse. Los materiales comúnmente utilizados no deben ser lavados a altas temperaturas o utilizar químicos desinfectantes fuertes. En nuestro caso, la estructura especial de relleno hace favorable y técnicamente viable el uso de materiales que incluso permiten ser hervidos para su desinfección sin sufrir transformación. También proporciona la posibilidad de secado rápido al poderse utilizar en la fabricación de la estructura un material hidrófobo. Otra característica de los conformados de colchones actuales, es que utilizan pegamentos o materiales adhesivos para unir las diferentes capas o los diferentes materiales. La invención que preconiza no usa pegamentos para unir diferentes partes y se conforma como una pieza única 100% del mismo material.

En relación a muebles como los sofás, asientos de vehículos y aeronaves, en la mayoría de casos presentan rellenos menos ignífugos, como la celulosa. Pensando en ello, esta estructura especial de elastómero está diseñada de manera que sirve para sustituir estos materiales y poder suponer un avance en seguridad al disminuir el riesgo de ignición en caso de accidente o fuego ofreciendo un mayor tiempo de reacción.

En cuanto al uso de balsas tipo Zodiac, flotadores o chalecos salvavidas hinchables, en la mayoría de casos, un solo pinchazo determina que el aparato o artilugio quede inservible o pueda hundirse. Así mismo los vehículos aereos tipo zeppelin, dirigibles o globos aerostáticos pueden sufrir pinchazos o colapsos de su estructura dada la necesidad de utilizar materiales ligeros para su conformado. La estructura de comportamiento elástico que preconiza la invención puede cubrir los espacios de relleno o cámaras de inflado, minimizando así estos riesgos y confiriendo mayor seguridad hasta el punto de ser considerada insumergible

En relación con el planteamiento anterior actualmente estos vehículos aéreos, con el objetivo de provocar fuerzas de ascensión por diferencias de densidad con respecto al aire, utilizan hidrógeno, helio, vapor de agua, etc. Es decir, las cámaras o huecos reemplazan el aire por otros gases nobles menos pesados. Sin embargo, sus estructuras o envoltorios no están diseñadas para provocar el vacío ya que se necesita de un continente o recipiente lo suficientemente resistente para que no implosione o colapse al extraerle el aire de su interior y a su vez su aumento de peso pueda ser compensado. Por ejemplo, el caso de la bombilla tradicional tienen hecho el vacío en su interior pero nos da cuenta de la fragilidad estructural de su cristal, un tarro de cristal es más resistente pero aumenta considerablemente su peso. En el caso de globos ya sean de elastómero o plástico expandido, no es posible practicar el vacío en su interior ya que no tiene estructura interna que lo pueda sostener. Dicho de otra manera, si intentamos extraer el aire, el globo se arruga o pierde su forma haciendo impracticable la operación de vacío. La invención también preconiza un invento que resuelve esta problemática permitiendo crear lo que se podría denominar globos de vacío.

En relación a su utilización en medicina reconstituyente o cirugía estética, se considera apta en la sustitución de partes como mamas o músculos. A diferencia de las prótesis actuales, la solución que preconiza la invención además de mantener propiedades mecánicas similares a las actuales y poder realizarse en silicona, es de difícil pinchado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención que preconiza consiste en una estructura de comportamiento elástico, caracterizada por tener al menos dos capas superpuestas entre sí. Cada capa está formada por multiplicidad de prismas huecos y adosados unos con otros para cubrir o rellenar todo el volumen que se necesite. El espacio interior que queda dentro del prisma es el que aguanta y distribuye de forma uniforme la presión que se ejerce sobre el mismo actuando de cámaras que pueden estar rellenas de aire, algún gas noble como el Helio que pueda aligerar el peso de la estructura global o incluso el vacío ya que la estructura geométrica de la disposición de las paredes y las cámaras internas, aguantan las fuerzas de tensión que se ejercen sin romperse o colapsar.

Los prismas adosados pueden dejar entre ellos espacios huecos por no coincidir pared con pared, por ejemplo, cuando utilizamos prismas pentagonales con hexagonales. Sin embargo, entre las figuras geométricas que hacen las superficies teseladas se ha elegido el prisma hexagonal porque geométricamente y según la matemática, es la estructura que rellena el mayor espacio o volumen, utilizando el menor material posible que mantenga su consistencia. Esto mismo proporciona la posibilidad de reducir el peso de, por ejemplo, los colchones de látex tradicionales, a más de la mitad ofreciendo prestaciones mecánicas similares. No obstante, la estructura también se ha creado con otras figuras geométricas cómo el cuadrado o rectángulo. La estructura también ofrece variaciones en cuanto a tamaño del prisma y según el ángulo de la cara del prisma desde la vertical, es decir, puede combinar capas con primas más grandes con más pequeños y conferir mayores o menores ángulos para que el apoyo ejerza mayor o menor suavidad al contacto respectivamente

Para obtener una mecánica de aplastamiento más compacta o rígida, los vértices de los prismas hexagonales, o de la figura geométrica elegida, se han dispuesto sin coincidir entre ellos, es decir, las capas son apiladas unas con otras teniendo en cuenta que no coincidan los vertices de los hexágonos entre capa y capa.

Para hacer el relleno más transpirable, en cada capa se mantienen una multiplicidad de prismas abiertos por sus partes superiores e inferiores y se les hace coincidir entre capa y capa de manera que el aire pueda salir o entrar por ambos lados del relleno. No obstante, otra variante para dotarlo de transpiración es practicarle unos canales o agujeros que atraviesan la estructura.

Otra característica técnica, es que esta estructura de relleno hace viable utilizarla con siliconas, materia prima que no retiene el calor corporal, aguanta altas temperaturas y se puede hervir para desinfectarse sin que sufra transformación. Esto mismo, hace que se pueda emplear de relleno sustituto para sofás, asientos de vehículos y aeronaves, ofreciendo mayores índices de seguridad por ser menos ignífuga a otros materiales que se utilizan en la actualidad. Además de ser un material hidrófobo, acto para embarcaciones náuticas o de salvamento marítimo, el aire del espacio que rellena, queda encerrado en las cámaras o cavidades y ofrece las prestación de casi insumergible sin riesgo a que sufra un pinchazo fatal. Cómo material para la realización de la estructura de comportamiento elástico, también se utiliza un compuesto formado por la silicona y un aerogel de sílice en polvo mezclado con el propósito de aligerar el peso de la misma o los mismos aerogeles flexibles.

Esta estructura de comportamiento elástico se elabora capas por separado según lo descrito anteriormente manteniendo una de las 2 superficies sin las tapas de los prismas, es decir, sin ser cerrados los prismas. Posteriormente proceder a verter y repartir el mismo elastómero en su fase de mezcla reactiva o su estado líquido previo a solidificar ya que nos servirá de adhesivo entre capa y capa. En este momento se apilan las capas unas con otras eligiendo situar los vértices coincidentes o no coincidentes según la estructura deseada y cubrir con una lámina del mismo material la superficie exterior que queda destapada que igualmente será adherida con el mismo elastómero. También se pueden ir apilando las capas unas con otras mientras el material de comportamiento elástico de una de las capas este todavía en su fase de mezcla reactiva o su estado líquido previo a solidificar evitando un paso, ya que terminaran unidas entre sí.

Para obtener agujeros de un extremo a otro para dotar la estructura de ser más traspirable, bien se práctica un agujero con una herramienta taladradora una vez terminada la estructura o bien se dejan prismas abiertos por ambos lados en cada capa de forma estratégica, de manera que al apilarlos dejen un hueco o túnel.

Otro procedimiento para fabricarlo consiste en diseñar la estructura en tres dimensiones por computadora y reproducirla por una impresora con capacidad para el uso de materiales de comportamiento elástico. Además conseguir un relleno de las cámaras internas de gas noble, como por ejemplo el helio, la impresora puede quedar trabajando en un habitáculo donde se ha sustituido el aire por dicho gas. Así mismo, repitiendo el procedimiento de la impresión 3D de la estructura en un espacio al vacío, se consigue que la multiplicidad de cámaras internas queden también al vacío reduciendo así la densidad estructural del relleno de espacio que preconiza la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con unos ejemplos preferentes de realización práctica de los mismos, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de las capas superpuestas de la estructura.

La figura 2.- Muestra una perspectiva de un colchón con agujeros de transpiración.

La figura 3a y 3b.- Una vista en perspectiva de un trozo de capa.

La figura 4a y 4b.- Una vista en perspectiva de 2 ejemplos de superposición de capas.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Para la realización preferente, con la figura 1 se ha querido representar la disposición de las capas superpuestas, que en este caso son 4 (1) y apreciar la superficie teselada. En la figura 2, se muestra una realización preferente de lo que sería un colchón de las mismas capas superpuestas al que se la han practicado unos agujeros de transpiración (2).

La figura 3 a y b, representan vistas en perspectiva de un trozo de capa por ambos lados al para apreciar algunos prismas que no tienen ninguna de sus tapas (3) para buscar efecto transpiración y por el otro lado enseña las cavidades que se conforman (4) en una superficie teselada y cuyos prismas son hexagonales.

En la figura 4 a, se representa una forma de unión entre capas, donde los vértices de una y otra son coincidentes (6) y en este caso preferencial da lugar a un conducto de transpiración formado por los prismas que no tienen tapas y que quedan perfectamente apilados (5).

En la figura 4 b, se representa la otra forma de unión entre capas, donde no se hacen coincidir algunos vértices en busca de hacer la estructura más compacta y rígida para el aplastamiento (7) y en este caso preferencial se señala la abertura de un conducto de transpiración formado por los prismas que no tienen tapas y que en este caso da lugar a una especie de rombo (8).

Claims

REIVINDICACIONES

1 Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire, caracterizado por; una estructura de comportamiento elástico con al menos dos capas superpuestas entre sí, formadas por multiplicidad de prismas adosados unos con otros que dejan en su interior cámaras.
2. - Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación 1, caracterizado porque las cámaras contienen aire, un gas noble o el vacío.
3. - Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación 1, caracterizada por estar hecha en su totalidad de elastómeros sin usar pegamentos adicionales para su conformado.
4. - Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elastómero de silicona está mezclado con un aerogel de sílice en polvo o aemgeles fléxibles.
5. - Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según las reivindicaciones anteriores 1, caracterizado porque, los vértices de los prismas de las capas, no están coincidentes entre si al superponerse unas capas con otras.
6. - Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según las reivindicaciones 1, 2,3 o 4, caracterizado por; prismas adosados que forman una superficie teselada, es decir, sin dejar ningún hueco entre ellos.
7.- Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según las reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 o 6 caracterizado por; prismas hexagonales de diferentes tamaños y ángulos desde la horizontal.
8.- Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6 o 7 caracterizado por; unos agujeros o huecos que van de un extremo a otro.
9.- Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 56, 7 o 8 caracterizada porque, al menos una de las 2 capas que quedan mirando hacia la parte exterior no dispone de las tapas de los prismas.
10. - Procedimiento para fabricar estructura de comportamiento elástico para relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según las reivindicaciones anteriores que consiste en; elaborar capas por separado dejando una de las 2 superficies sin las tapas de los prismas, verter y repartir el mismo elastómero que se ha utilizado para fabricar las capas en su en su fase de mezcla reactiva o su estado líquido previo a solidificar, apilar las capas unas con otras eligiendo situar los vértices coincidentes o no coincidentes y cubrir con una lámina del mismo material la superficie exterior que queda destapada igualmente adhiriéndola con elastómero en su fase de mezcla reactiva o su estado líquido previo a solidificar.
11. - Procedimiento para fabricar estructura de elastómero para relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según las reivindicaciones de la 1 a la 9, que consiste en; elaborar capas por separado dejando una de las 2 superficies sin las tapas de los prismas y también algunos prismas elegidos estratégicamente sin la otra tapa quedando abiertos por ambos lados, verter y repartir el mismo elastómero que se ha utilizado para fabricar las capas en su fase de mezcla reactiva o su estado líquido previo a solidificar, apilar las capas unas con otras eligiendo situar los vértices coincidentes o no coincidentes y cubrir con una lámina del mismo material la superficie exterior que queda destapada igualmente adhiriéndola con elastómero en su fase de mezcla reactiva o su estado líquido previo a solidificar.
12. - Procedimiento para fabricar estructura de comportamiento elástico para relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según las reivindicaciones 10 y 11, que consiste en; incorporar un gas noble, como por ejemplo helio, en las cámaras.
13. - Procedimiento para fabricar estructura de comportamiento elástico para relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación de la 1 a la 9, que consiste en diseñar en tres dimensiones la estructura por computadora, reproducción de la misma por una impresora con capacidad para usar elastómeros.
14. - Procedimiento para fabricar estructura de comportamiento elástico para relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación 13, en un espacio de trabajo donde se ha sustituido el aire por un gas noble, como por ejemplo, helio.
15. - Procedimiento para fabricar la estructura de comportamiento elástico para relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire según la reivindicación 13, en un espacio de trabajo donde previamente se ha hecho el vacío en su interior.