ES2663668B1

ES2663668B1 - Filling of spaces and / or replacement of air chambers and manufacturing procedures.

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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

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Relleno de espacios y/o sustituto de cámaras de aire y procedimientos de fabricación.Filling of spaces and / or replacement of air chambers and manufacturing procedures.

OBJETO DE LA INVENCIONOBJECT OF THE INVENTION

CAMPO DE LA INVENCIÓNFIELD OF THE INVENTION

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.The technical fields to which the invention refers are that of furniture and rest, complements of the transport industry, safety and aquatic salvage, restorative medicine and aesthetic surgery.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIONBACKGROUND OF THE INVENTION

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.Nowadays, in the manufacture of mattresses or pillows, diverse materials and structures designed to fill the space are used depending on whether we want to have some or other desired mechanical characteristics and / or different resistances. In any case, it is essential that when the pressure exerted that crushes said conformation ceases, it returns to its normal resting position and does not undergo transformation. To achieve these effects, most mattresses, determine a considerable weight with respect to the average physical strength of a person. This makes its manipulation and logistics not so easy. The invention that is advocated creates a filling structure that employs less than half of the material used in its manufacture, which, for example, for latex mattresses and maintains similar properties. This also means that its weight can be reduced significantly.

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.Regarding cleaning, considering for example baby mattresses, sick or elderly people who urinate or pour substances on it due to incontinence, the underlying problem is that they can not be washed or disinfected easily because they damage the tissues or run the risk of deforming Commonly used materials should not be washed at high temperatures or use strong chemical disinfectants. In our case, the special filling structure makes it favorable and technically feasible to use materials that can even be boiled for disinfection without undergoing transformation. It also provides the possibility of rapid drying to be used in the manufacture of the structure a hydrophobic material. Another characteristic of the conformed of current mattresses, is that they use adhesives or adhesive materials to join the different layers or the different materials. The invention that he advocates does not use glues to join different parts and is formed as a single piece 100% of the same 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.In relation to furniture such as sofas, seats of vehicles and aircrafts, in most cases they present less flame-resistant fillers, such as cellulose. Thinking about it, this special structure of elastomer is designed in such a way that it serves to replace these materials and to be able to suppose an advance in security when diminishing the risk of ignition in case of accident or fire offering a greater reaction time.

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 insumergibleRegarding the use of Zodiac-type rafts, inflatable lifejackets or life jackets, in most cases, a single puncture determines that the device or device is unusable or can sink. Likewise zeppelin type air vehicles, airships or balloons can suffer punctures or collapses of its structure given the need to use lightweight materials for shaping. The structure of elastic behavior that the invention advocates can cover the filling spaces or inflation chambers, thus minimizing these risks and conferring greater security to the point of being considered unsinkable

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.In relation to the previous approach, these aerial vehicles, with the aim of provoking ascension forces due to density differences with respect to air, use hydrogen, helium, water vapor, etc. That is, the chambers or holes replace the air with other less heavy noble gases. However, their structures or wrappings are not designed to cause a vacuum since they need a container or container strong enough so that it does not implode or collapse when extracting the air inside them and in turn increasing their weight can be compensated. For example, the case of the traditional bulb has made the vacuum inside but we realize the structural fragility of its glass, a glass jar is more resistant but increases its weight considerably. In the case of balloons, whether made of elastomer or expanded plastic, it is not possible to practice the vacuum inside because it has no internal structure that can support it. In other words, if we try to extract the air, the balloon wrinkles or loses its shape making the vacuum operation impracticable. The invention also advocates an invention that solves this problem allowing to create what could be called vacuum balloons.

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. In relation to its use in restorative medicine or aesthetic surgery, it is considered suitable for the replacement of parts such as breasts or muscles. Unlike current prostheses, the solution that advocates the invention in addition to maintaining mechanical properties similar to the current and can be made in silicone, is difficult to puncture.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

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.The invention that advocates consists of a structure of elastic behavior, characterized by having at least two layers superimposed on each other. Each layer is formed by a multiplicity of hollow prisms and attached to each other to cover or fill all the volume that is needed. The interior space that remains inside the prism is the one that supports and evenly distributes the pressure that is exerted on it acting from chambers that can be filled with air, some noble gas such as Helium that can lighten the weight of the global structure or even the vacuum since the geometric structure of the arrangement of the walls and internal chambers, withstand the tension forces that are exerted without breaking or collapsing.

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 respectivamenteThe attached prisms can leave hollow spaces between them because they do not coincide wall to wall, for example, when we use pentagonal prisms with hexagonal ones. However, among the geometrical figures that make tiled surfaces, the hexagonal prism has been chosen because geometrically and according to mathematics, it is the structure that fills the largest space or volume, using the smallest possible material that maintains its consistency. This also provides the possibility of reducing the weight of, for example, traditional latex mattresses, by more than half offering similar mechanical performance. However, the structure has also been created with other geometric figures such as the square or rectangle. The structure also offers variations in the size of the prism and the angle of the prism face from the vertical, that is, it can combine layers with larger and smaller cousins and confer greater or smaller angles so that the support exerts greater or Less softness on contact respectively

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.To obtain a more compact or rigid crushing mechanism, the vertices of the hexagonal prisms, or of the chosen geometrical figure, have been arranged without coinciding with each other, that is, the layers are stacked with each other, taking into account that the vertices of the hexagons between layer and layer.

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. To make the filling more breathable, in each layer a multiplicity of open prisms are maintained by their upper and lower parts and they are made to coincide between layer and layer so that the air can leave or enter on both sides of the filling. However, another variant to endow it with perspiration is to practice channels or holes that go through the structure.

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.Another technical characteristic is that this filling structure makes it viable to use it with silicones, a raw material that does not retain body heat, withstands high temperatures and can be boiled to disinfect without undergoing transformation. The same, makes it possible to use substitute filler for sofas, seats of vehicles and aircrafts, offering higher safety indices because it is less resistant to other materials that are used today. In addition to being a hydrophobic material, an act for nautical or maritime rescue vessels, the air of the space that it fills is enclosed in the chambers or cavities and offers the provision of almost unsinkable without risk of suffering a fatal puncture. As material for the performance of the structure of elastic behavior, a compound formed by silicone and a silica airgel powder mixed with the purpose of lightening the weight of it or the same flexible aerogels are also used.

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.This structure of elastic behavior is processed separately layers as described above maintaining one of the two surfaces without the prism caps, that is, without prisms being closed. Subsequently proceed to pour and distribute the same elastomer in its reactive mixing phase or its liquid state prior to solidifying as it will serve as adhesive between layer and layer. At this time the layers are stacked with each other by choosing to place the coinciding or mismatched vertices according to the desired structure and cover with a sheet of the same material the outer surface that is uncovered that will also be adhered with the same elastomer. The layers can also be stacked with each other while the elastic behavior material of one of the layers is still in its reactive mixing phase or its liquid state prior to solidifying avoiding a step, since they will end up joined together.

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.To obtain holes from one end to the other to provide the structure to be more breathable, either a hole is made with a drilling tool once the structure is finished or prisms are left open on both sides in each layer strategically, so that when stacking them, leave a hole or tunnel.

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.Another procedure to manufacture it consists of designing the structure in three dimensions by computer and reproducing it by a printer with capacity for the use of materials of elastic behavior. In addition to get a filling of the internal chambers of noble gas, such as helium, the printer can be working in a cabin where the air has been replaced by the gas. Likewise, repeating the process of 3D printing of the structure in a vacuum space, it is achieved that the multiplicity of internal cameras they also remain under vacuum thus reducing the structural density of the space filling that the invention advocates.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

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:To complement the description and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to preferred examples of practical realization thereof, an assembly of drawings is included as an integral part of said description, in an illustrative manner and not limiting, the following has been represented:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de las capas superpuestas de la estructura.Figure 1 shows a perspective view of the superposed layers of the structure.

La figura 2.- Muestra una perspectiva de un colchón con agujeros de transpiración.Figure 2 shows a perspective of a mattress with transpiration holes.

La figura 3a y 3b.- Una vista en perspectiva de un trozo de capa.Figure 3a and 3b.- A perspective view of a piece of layer.

La figura 4a y 4b.- Una vista en perspectiva de 2 ejemplos de superposición de capas.Figure 4a and 4b.- A perspective view of 2 examples of superposition of layers.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

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).For the preferred embodiment, with figure 1 it has been wanted to represent the arrangement of the superimposed layers, which in this case are 4 (1) and appreciate the tiled surface. In Figure 2, a preferred embodiment of what would be a mattress of the same superimposed layers to which have been practiced transpiration holes (2) is shown.

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.Figure 3 a and b represent perspective views of a piece of layer on both sides to appreciate some prisms that do not have any of their covers (3) to look for transpiration effect and on the other side shows the cavities that are formed (4) on a tessellated surface and whose prisms are hexagonal.

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).In figure 4 a, a form of union between layers is represented, where the vertices of one and the other are coincident (6) and in this preferential case it gives rise to a transpiration duct formed by the prisms that do not have caps and that remain perfectly stacked (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). In figure 4 b, the other form of union between layers is represented, where some vertices are not made to make the structure more compact and rigid for the crushing (7) and in this preferential case the opening of a transpiration duct formed by prisms that do not have caps and that in this case gives rise to a kind of diamond (8).

Claims

REIVINDICACIONES

1 Filling of spaces and / or replacement of air chambers, characterized by; a structure of elastic behavior with at least two layers superimposed on each other, formed by multiplicity of prisms attached to each other that leave chambers inside.

2. - Filling of spaces and / or replacement of air chambers according to claim 1, characterized in that the chambers contain air, a noble gas or vacuum.

3. - Fill space and / or replacement of air chambers according to claim 1, characterized by being made entirely of elastomers without using additional glues for shaping.

4. - Fill of spaces and / or replacement of air chambers according to any of the preceding claims, characterized in that the silicone elastomer is mixed with a silica airgel powder or flexible aemgeles.

5. - Filling of spaces and / or replacement of air chambers according to previous claims 1, characterized in that the vertices of the prisms of the layers do not coincide with each other when superimposing some layers with others.

6. - Filling of spaces and / or replacement of air chambers according to claims 1, 2,3 or 4, characterized by; attached prisms that form a tessellated surface, that is, without leaving any gap between them.

7.- Filling of spaces and / or replacement of air chambers according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6 characterized by; Hexagonal prisms of different sizes and angles from the horizontal.

8.- Filling of spaces and / or replacement of air chambers according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 characterized by; holes or holes that go from one end to the other.

9.- Filling of spaces and / or replacement of air chambers according to claim 1, 2, 3, 4, 56, 7 or 8, characterized in that at least one of the 2 layers that remain facing towards the outside does not have the caps of the prisms.

10. - Procedure for manufacturing structure of elastic behavior for filling spaces and / or replacement of air chambers according to the preceding claims consisting of; elaborate layers separately leaving one of the 2 surfaces without the caps of the prisms, pour and distribute the same elastomer that has been used to manufacture the layers in their in their phase of reactive mixture or their liquid state prior to solidifying, stacking the layers with each other choosing to place the coinciding or mismatched vertices and cover with a sheet of the same material the outer surface that is uncovered equally adhering it with elastomer in its reactive mixing phase or its liquid state prior to solidifying.

11. - Process for manufacturing elastomer structure for filling spaces and / or replacement of air chambers according to claims 1 to 9, consisting of; elaborate layers separately leaving one of the 2 surfaces without the prism caps and also some strategically chosen prisms without the other cap remaining open on both sides, pouring and distributing the same elastomer that has been used to manufacture the layers in their phase Reactive mixture or its liquid state prior to solidifying, stacking the layers with each other choosing to place the coinciding or mismatched vertices and cover with a sheet of the same material the outer surface that is uncovered also adhering it with elastomer in its reactive mixing phase or its Liquid state prior to solidification.

12. - Procedure for manufacturing structure of elastic behavior for filling spaces and / or replacement of air chambers according to claims 10 and 11, consisting of; Incorporate a noble gas, such as helium, into the chambers.

13. - Procedure for manufacturing structure of elastic behavior for filling spaces and / or replacement of air chambers according to claim 1 to 9, which consists of designing in three dimensions the structure by computer, reproduction of the same by a printer with capacity to use elastomers.

14. - Process for manufacturing structure of elastic behavior for filling spaces and / or replacement of air chambers according to claim 13, in a work space where the air has been replaced by a noble gas, such as helium.

15. - Process for manufacturing the structure of elastic behavior for filling spaces and / or replacement of air chambers according to claim 13, in a work space where previously the vacuum has been made inside.