ES2588380T3 - Cojín celular - Google Patents

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ES2588380T3
ES2588380T3 ES12847856.7T ES12847856T ES2588380T3 ES 2588380 T3 ES2588380 T3 ES 2588380T3 ES 12847856 T ES12847856 T ES 12847856T ES 2588380 T3 ES2588380 T3 ES 2588380T3
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ES
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cells
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ES12847856.7T
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Eric W. SUGANO
Collin Metzer
Peter M. Foley
Eric T. DIFELICE
Bryant R. HADDEN
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Original Assignee
SKYDEX Technologies Inc
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Abstract

Procedimiento, que comprende: comprimir una celda vacía (104) en una primera matriz de celdas vacías (106) acopladas conjuntamente con una capa de unión intermedia (110) en una dirección sustancialmente normal con respecto a la capa de unión intermedia (110) sin comprimir sustancialmente por lo menos una celda vacía vecina conectada de forma fluida y por lo menos una celda vecina opuesta en una segunda matriz opuesta de celdas vacías (108), en el que la celda vacía (104) está comprimida en un intervalo de compresión independiente de la celda vacía; y comprimir la celda vacía (104) fuera del intervalo de compresión independiente de la celda vacía, en el que la capa de unión intermedia (110) está desviada y por lo menos una celda vacía opuesta en la segunda matriz de celdas vacías (108) está comprimida, en el que la celda vacía (104) presenta una abertura en comunicación fluídica continua con un entorno externo al sistema de almohadillado celular, mientras la celda vacía (104) es comprimida y descomprimida.

Description

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DESCRIPCION
Cojfn celular.
Referenda cruzada con las solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica el derecho de prioridad de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos numero 61/558/.564, titulada “Cellular Cushion” y presentada el 11 de noviembre de 2011, que se incorpora especfficamente por referencia en el presente documento por todo lo que da a conocer o ensena. La presente solicitud se refiere a la solicitud de patente no provisional de los Estados Unidos numero 13/674.293, titulada “Cellular Cushion” y presentada el 12 de noviembre de 2012, que tambien se incorpora espedficamente por referencia en el presente documento por todo lo que da a conocer o ensena.
Campo tecnico
La invencion se refiere en general a sistemas de almohadillado para la comodidad, el soporte y/o la proteccion del usuario.
Antecedentes
Se utilizan sistemas de almohadillado en una amplia variedad de solicitudes que incluyen comodidad y proteccion ante impactos del cuerpo humado, por ejemplo el documento US 3.231.454 A1.
Un sistema de almohadillado se situa adyacente a una porcion del cuerpo y proporciona una barrera entre el cuerpo y uno o mas objetos que, de otro modo, incidirfan en el cuerpo. Por ejemplo, un colchon de resortes ensacados contiene una formacion de resortes metalicos acoplados proximos entre si que amortiguan el cuerpo de un marco de cama. De forma similar, sillas, guantes, rodilleras, cascos, etc. pueden incluir cada uno de los mismos un sistema de almohadillado que proporcione una barrera entre una parte del cuerpo y uno o mas objetos.
Se utiliza una variedad de estructuras para los sistemas de almohadillado. Por ejemplo, una formacion de camaras de celda cerrada de aire y/o agua acopladas proximas entre si a menudo constituyen los colchones de aire y agua. Una formacion de resortes acoplados proximos ente si a menudo constituye un colchon convencional. Otros ejemplos pueden incluir estructuras de panal de abeja elastomericas y de espuma de celda abierta o cerrada. Para sistemas de almohadillado que utilizan una formacion de celdas abiertas o cerradas o resortes, tanto las celdas como los resortes estan acoplados directamente entre si, o se utilizan una o mas capas unificadoras para acoplar cada una de las celdas o los resortes juntos por sus extremos. Aunque acoplar directamente las celdas o los resortes juntos o acoplar indirectamente los extremos de las celdas o resortes juntos resulta efectivo para trabar el sistema de almohadillado, la independencia de cada una de las celdas o resortes se reduce. Esta falta de independencia puede conducir a un peso incrementado situado en un area pequena del cuerpo (mencionado aquf como el punto de carga). Un punto de carga que deforme una de las celdas o resortes tiene posibilidades de deformar celdas o resortes adyacentes directamente o por tension de la/s capa/s unificadora/s. Como resultado, se incrementa la resistencia a la desviacion en el punto de contacto debido a la desviacion de una pluralidad de celdas o resortes. La resistencia incrementada a la desviacion puede provocar puntos de presion en partes del cuerpo del usuario que sobresalgan en el sistema de almohadillado mas que otras partes del cuerpo del usuario (por ejemplo los hombros y las caderas del usuario en un colchon).
Sumario
Las aplicaciones descritas y reivindicadas en el presente documento abordan los problemas mencionados anteriormente desacoplando las celdas vacfas individuales en un sistema de almohadillado celular y permitiendo que dichas celdas vacfas se deformen de forma independiente entre si, dentro de un intervalo de deformacion independiente. Esto reduce el potencial de puntos de presion en el cuerpo de un usuario. Ademas, las celdas vacfas se deforman de forma independiente bajo cargas orientadas en una pluralidad de direcciones, dentro del intervalo de deformacion independiente.
La tecnologfa que se da a conocer en el presente documento tambien aborda los problemas mencionados anteriormente por la compresion de una celda vacfa en una matriz de celdas vacfas acopladas conjuntamente con una capa de union intermedia en una direccion normal con respecto a la capa de union intermedia sin comprimir sustancialmente por lo menos una celda vacfa adyacente, estando dicha celda vacfa comprimida en un intervalo de compresion independiente de la celda vacfa.
La tecnologfa que se da a conocer en el presente documento todavfa aborda adicionalmente los problemas mencionados anteriormente proporcionando un aparato para entrelazar un cuerpo con un objeto que comprende una primera matriz de celdas vacfas y una capa de union intermedia que acopla por lo menos dos de las celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas, donde la compresion de una celda vacfa en una direccion normal con respecto a la capa de union intermedia tiene lugar sin un sustancial de por lo menos una celda vacfa adyacente,
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donde la compresion de la celda vacfa se encuentra dentro de un intervalo de compresion independiente de la celda vacfa.
La tecnologfa que se da a conocer en el presente documento todavfa aborda adicionalmente los problemas mencionados anteriormente proporcionando un procedimiento para la fabricacion de un sistema de almohadillado de celda que comprende moldear una primera matriz de celdas vacfas abiertas hacia e interconectadas por una primera capa de union intermedia; moldeando una segunda matriz de celdas vacfas abiertas hacia e interconectadas por una segunda capa de union intermedia; y laminando dichas primera y segunda capas de union intermedias conjuntamente, de manera que las aberturas en las celdas abiertas de la primera y la segunda capas de union intermedias queden enfrentadas entre si, donde la compresion de una celda vacfa en una direccion normal con respecto a la capa de union intermedia tiene lugar sin una desviacion sustancial de por lo menos una celda vacfa adyacente, y donde la compresion de la celda vacfa se encuentra dentro de un intervalo de compresion independiente de la celda vacfa.
En la presente memoria, tambien se describen y enumeran otras aplicaciones.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 ilustra un usuario tumbado en un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo.
La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo.
La Figura 3 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo en un estado no cargado.
La Figura 4 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular desplazadas a tftulo de ejemplo en un estado no cargado.
La Figura 5 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular apiladas a tftulo de ejemplo en un estado cargado.
La Figura 6 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo en un estado parcialmente cargado.
La Figura 7 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo en un estado completamente cargado.
La Figura 8 ilustra una vista en perspectiva de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo con una capa de compensacion.
La Figura 9 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo con una capa de compensacion en un estado no cargado.
La Figura 10 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo con una capa de compensacion en un estado parcialmente cargado.
La Figura 11 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo con una capa de compensacion en un estado completamente cargado.
La Figura 12 ilustra una vista en perspectiva de un sistema de almohadillado celular curvado a tftulo de ejemplo.
La Figura 13 ilustra un grafico de desplazamiento respecto a fuerza para celdas vecinas vacfas en un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo.
La Figura 14 ilustra un grafico de desplazamiento respecto a fuerza para celdas vecinas opuestas en un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo.
La Figura 15 ilustra un grafico de desplazamiento respecto a presion de dos sistemas de almohadillado celular a tftulo de ejemplo en comparacion con otros tres sistemas de almohadillado.
La Figura 16 ilustra una rodillera que incorpora un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo.
La Figura 17 ilustra funcionamientos a tftulo de ejemplo para la fabricacion y la utilizacion de un sistema de almohadillado celular.
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Descripciones detalladas
La Figura 1 ilustra un usuario 102 tumbado en un sistema de almohadillado celular 100 a tftulo de ejemplo. Dicho sistema de almohadillado celular 100 incluye celdas vacfas (por ejemplo, la celda vacfa 104) o unidades de soporte dispuestas en una matriz (o formacion) superior 106 y una matriz (o formacion) inferior 108. El sistema de almohadillado celular 100 se muestra sobre un armazon 103. Algunas aplicaciones no incluiran dicho armazon 103. Las celdas vacfas son camaras huecas que resisten la desviacion debida a fuerzas compresoras, similares a resortes de compresion. La matriz superior 106 esta unida a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 110 y la matriz inferior 108 esta unida a una superficie inferior de la capa de union intermedia 110. La capa de union intermedia 110 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que dichas celdas vacfas se compriman de manera independiente entre sf, por lo menos dentro de un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas (mencionado con mayor detalle con respecto a la Figura 13).
En una aplicacion, cada una de las celdas vacfas se unida de forma individual a la capa de union intermedia 110 y no entre sf. Ademas, cada una de las celdas vacfas en de la matriz superior 106 o la matriz inferior 108 se puede comprimir de forma individual bajo carga, sin compresion de las celdas vacfas adyacentes (es decir, vecinas, opuestas, y/o vecinas opuestas), dentro del intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. Fuera del intervalo de compresion independiente, la compresion de una celda vacfa individual hace que las celdas vacfas adyacentes se compriman debido a la desviacion de la capa de union intermedia 110. Por ejemplo, las celdas vacfas que forman la matriz superior 106 debajo del cuello, lumbares y rodillas del usuario 102 se comprimen individualmente y distribuyen el peso del usuario 102 de forma uniforme sobre dichas areas. Sin embargo, las celdas vacfas debajo de la zona superior de la espalda y las nalgas del usuario 102 se comprimen suficientemente como para provocar la desviacion de la capa de union intermedia 110 que, a su vez, hace que se compriman las celdas vacfas en la matriz inferior 108. La desviacion de la capa de union intermedia 110 tambien hace que se desvfen las celdas vacfas adyacentes en la matriz superior 106 y que se compriman las celdas vacfas adyacentes en la matriz inferior 108.
Cada una de las celdas vacfas crea una fuerza relativamente constante para resistir la desviacion, En una aplicacion, las celdas vacfas en la matriz inferior 108 presentan una resistencia mas elevada a la desviacion que las celdas vacfas en la matriz superior 106. Como resultado, en areas menos comprimidas (por ejemplo, el cuello, las lumbares y las rodillas del usuario) solo se involucran las celdas vacfas en la matriz superior 106 y el peso del usuario se distribuye de manera uniforme sobre el contacto del usuario 102 con el sistema de almohadillado celular 100. En areas con mas compresion (por ejemplo la parte superior de la espalda y las nalgas del usuario) el usuario experimenta una presion incrementada debido a que el peso del mismo resulta suficiente como para desviar adicionalmente la capa de union intermedia 110 y, de este modo, involucrar las celdas vacfas en la matriz inferior 108. En otra aplicacion, la resistencia a la desviacion de las celdas vacfas individuales en las matrices superior y/o inferior varfa de acuerdo con la carga prevista del sistema de almohadillado celular 100. Por ejemplo, las celdas vacfas situadas cerca de la parte superior de la espalda y las nalgas del usuario pueden ser mas rfgidas que las celdas vacfas situadas cerca del cuello, las lumbares y las rodillas del usuario.
En una aplicacion, se unida una capa de compensacion opcional (vease por ejemplo las Figuras 8 a 11) a las extremidades de la matriz superior 106 y/o a la matriz inferior 108 opuesta a la capa de union intermedia 110. Dicha capa de compensacion proporciona una superficie sustancialmente plana en la parte superior o la parte inferior del sistema de almohadillado celular 100, para contribuir en los aspectos de comodidad o limpieza y, aun asf, permite la compresion sustancialmente independiente de las celdas vacfas individuales, por ejemplo. La capa de compensacion se explica con mas detalle con respecto a las Figuras 8 a 11.
La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva de un sistema de almohadillado celular 200 a tftulo de ejemplo. Dicho sistema de almohadillado celular 200 incluye celdas vacfas (por ejemplo, la celda vacfa 204) dispuestas en una matriz superior 206 y en una matriz inferior 208. Las celdas vacfas son camaras huecas que resisten la desviacion debido a fuerzas compresoras, de forma similar a los resortes de compresion. Sin embargo, de forma diferente a los resortes de compresion, la desviacion de las celdas vacfas no comporta un incremento lineal en la fuerza de resistencia. En su lugar, la fuerza de resistencia a la desviacion de las celdas vacfas es relativamente constante para la mayor parte del desplazamiento de compresion de la celda vacfa. Esto permite que el sistema de almohadillado celular 200 se adapte conforme al cuerpo de un usuario con una fuerza uniforme en el cuerpo de dicho usuario, En otras aplicaciones, cada una de las celdas vacfas puede presentar un fndice de elasticidad positivo o negativo. Ademas, dicho fndice de elasticidad de cada una de las celdas vacfas puede variar dependiendo de la posicion relativa de la celda vacfa en el sistema de almohadillado celular 200.
Por lo menos el material, el grosor de la pared, el tamano y la forma de cada una de las celdas vacfas definen la fuerza de resistencia que cada una de las celdas vacfas puede aplicar. Los materiales utilizados para las celdas vacfas generalmente son deformables elasticamente bajo condiciones de carga previstas y soportaran numerosas deformaciones sin fracturar o sufrir otros fallos que incapaciten la funcion del sistema de almohadillado celular 200. Los materiales a tftulo de ejemplo incluyen uretano termoplastico, elastomeros termoplasticos, copolfmeros de estireno, caucho, Dow Pellethane®, Lubrizol Estane®, Dupont™ Hytrel®, ATOFINA Pebax® y polfmeros de Krayton. Ademas, el grosor de pared puede oscilar entre 5 mil y 80 mil. Todavfa adicionalmente, el tamano de cada una de
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las celdas vacfas puede oscilar en lados entre 5 mm y 70 mm en una aplicacion en cubo. Todavfa adicionalmente, las celdas vacfas pueden ser cubicas, piramidales, hemisfericas o de cualquier otra forma capaz de presentar un volumen interior hueco, Otras formas pueden presentar unas dimensiones similares a la aplicacion cubica mencionada anteriormente. Todavfa adicionalmente, las celdas vacfas se pueden separar en una variedad de distancias entre sf. Como ejemplo, un intervalo de separacion entre 2,5 mm y 150 mm.
En una aplicacion, las celdas vacfas presentan una forma de base cuadrada, con un volumen trapezoidal y una parte superior redonda. Dicha geometrfa de celda vacfa puede proporcionar un perfil de compresion suave del sistema 200 y una concentracion minima de las celdas vacfas individuales. La concentracion tiene lugar particularmente en las esquinas y en las paredes laterales verticales de las celdas vacfas, donde el material cede de manera que crea una pluralidad de dobleces de material que pueden crear puntos de presion y una sensacion de menor uniformidad del sistema de almohadillado celular en general. Todavfa adicionalmente, las partes superiores redondeadas de las celdas vacfas pueden mejorar la comodidad del usuario y la separacion de las celdas vacfas individuales puede crear en el usuario una sensacion similar a la espuma con relieve en forma de huevera.
En otra aplicacion, las celdas vacfas presentan una forma de base redonda, con un volumen en forma cilfndrica y una parte superior redondeada. Dicha geometrfa de celda vacfa tambien puede presentar un perfil de compresion suave de un sistema de almohadillado celular y una concentracion minima de las celdas vacfas individuales. Todavfa adicionalmente, las partes superiores redondeadas pueden mejorar la comodidad del usuario y la separacion mas proxima de las celdas vacfas individuales (en comparacion con las celdas vacfas de la Figura 13) puede crear una sensacion de mayor uniformidad para un usuario. En el presente documento se contemplan otras formas de celda vacfa.
El material, el grosor de pared, el tamano de celda y/o la separacion de celda de las celdas en el sistema de almohadillado celular 200 se pueden optimizar para minimizar la generacion de ruido mecanico debido a la compresion (por ejemplo, cuando ceden las paredes laterales) de las celdas vacfas. Por ejemplo, se pueden optimizar las propiedades de las celdas para proporcionar una relacion suave entre el desplazamiento y una fuerza aplicada (veanse por ejemplo las Figuras 13 y 14). Ademas, se puede utilizar un recubrimiento lubricante ligero (por ejemplo polvos de talco o aceite) en la parte exterior de las celdas vacfas, para reducir o eliminar el ruido generado por dichas celdas vacfas al contactar y al moverse las unas con respecto a las otras. La reduccion o eliminacion del ruido mecanico permite hacer un uso del sistema de almohadillado celular 200 mas agradable para el usuario. Todavfa adicionalmente, la geometrfa en la parte superior de las celdas vacfas puede ser suave, a fin de mejorar la comodidad del usuario.
La matriz superior 206 esta unida a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 210 y la matriz inferior 208 esta unida a una superficie inferior de la capa de union intermedia 210. Dicha capa de union intermedia 210 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas de la matriz superior 206 se deformen de manera independiente la una de la otra, por lo menos hasta un cierto alcance. La capa de union intermedia 210 se puede construir con los mismos materiales potenciales que las celdas vacfas y, en una aplicacion, es contigua a las celdas vacfas. En el sistema de almohadillado celular 200, las celdas vacfas en la matriz superior 206 se alinean con las celdas vacfas en la matriz inferior 208.
En otras aplicaciones, las celdas vacfas en la matriz superior 206 no se alinean con las celdas vacfas en la matriz inferior 208 (vease la Figura 4). Todavfa en otras aplicaciones, las celdas vacfas en la matriz superior 206 presentan sustancialmente un tamano y/o forma diferente al de las celdas vacfas en la matriz inferior 208. Todavfa adicionalmente, se pueden unir uno o mas refuerzos de acoplamiento (que no se muestran) a la parte exterior de las celdas vacfas que se extiende verticalmente hacia la capa de union intermedia 210. Estos refuerzos pueden anadir una rigidez adicional a las celdas vacfas, pero en algunas aplicaciones, afectan la independencia de dichas celdas vacfas.
Cada una de las celdas vacfas esta rodeada por celdas vacfas vecinas en una matriz. Por ejemplo, la celda vacfa 204 esta rodeada por tres celdas vacfas 205 en la matriz superior 206. En un sistema de almohadillado celular 200, se preven tres celdas vacfas vecinas para cada celda vacfa de esquina, cinco celdas vacfas vecinas para cada celda de borde y ocho celdas vacfas vecinas para el resto de las celdas vacfas. Otras aplicaciones pueden presentar mas o menos celdas vacfas vecinas para cada una de las celdas vacfas. Ademas, cada una de dichas celdas vacfas preve una celda vacfa correspondiente en una matriz opuesta. Por ejemplo, la celda vacfa 204 en la matriz superior 206 esta opuesta a la celda vacfa 207 en la matriz inferior 208. Otras aplicaciones no incluyen celdas vacfas opuestas para algunas o para ninguna de las celdas vacfas. Todavfa adicionalmente, cada una de las celdas vacfas preve una celda opuesta vecina en una matriz opuesta. Por ejemplo, la celda vacfa 204 en la matriz superior 206 preve celdas opuestas vecinas 209 correspondientes en la matriz inferior 208. Dichas celdas vacfas opuestas son celdas vacfas opuestas para cada celda vacfa vecina de una celda vacfa particular.
Las celdas vacfas vecinas, las celdas vacfas opuestas y las celdas vacfas vecinas opuestas se mencionan en general en el presente documento como celdas vacfas adyacentes. En varias aplicaciones, una o mas celdas vacfas vecinas, celdas vacfas opuestas y celdas vacfas vecinas opuestas no se comprimen sustancialmente en un intervalo de compresion independiente de una celda vacfa individual.
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En una aplicacion, las celdas vacfas se llenan con aire ambiente. En otra aplicacion, las celdas vacfas se llenan con una espuma o un fluido diferente al aire. Se puede utilizar espuma o determinados fluidos para aislar un cuerpo de usuario, facilitar la transferencia de calor entre el cuerpo del usuario y el sistema de almohadillado celular 200 y/o influir en la resistencia a la desviacion del sistema de almohadillado celular 200. En un entorno cercano al vacfo (por ejemplo, el espacio exterior), las camaras huecas pueden estar sin llenar.
Adicionalmente, las celdas vacfas pueden prever uno o mas orificios (por ejemplo, el orificio 211) por los que el aire u otros fluidos puedan pasar libremente cuando las celdas vacfas se compriman y descompriman. Al no confiar en la presion del aire para la resistencia a la desviacion, las celdas vacfas pueden conseguir una fuerza de resistencia relativamente constante a la deformacion. Todavfa adicionalmente, las celdas vacfas se pueden abrir la una con la otra (es decir, estar conectadas de forma fluida) mediante pasajes (por ejemplo el pasaje 213) por la capa de union intermedia 210. Los orificios y/o pasajes tambien se pueden utilizar para circular el fluido con fines de calefaccion o refrigeracion. Por ejemplo, los orificios y/o los pasajes pueden definir un paso por el sistema de almohadillado celular 200 en el que entre un fluido de calefaccion o refrigeracion en el sistema de almohadillado celular 200 siga un paso por el sistema de almohadillado celular 200 y salga de dicho sistema de almohadillado celular 200. Los orificios y/o los pasajes tambien pueden controlar el caudal al que el aire puede entrar, moverse en el interior y/o salir del sistema de almohadillado celular 200. Por ejemplo, para cargas pesadas que se apliquen de forma rapida, los orificios y/o los pasajes pueden restringir la rapidez con la que el aire puede salir o moverse en el sistema de almohadillado celular 200, proporcionando de este modo una amortiguacion adicional al usuario.
Los orificios se pueden situar en una parte superior de una celda vacfa y una parte inferior de una celda vacfa opuesta en el sistema de almohadillado celular 200, para facilitar la limpieza. Mas especfficamente, el agua y/o el aire se podrfan forzar por los orificios en las celdas vacfas opuestas para limpiar los contaminantes. En una aplicacion en la que cada una de las celdas vacfas esta conectada por pasajes, se podrfa introducir agua y/o aire en un extremo del sistema de almohadillado celular 200 y limpiarla lateralmente por el sistema de almohadillado celular 200 al otro extremo para limpiar los contaminantes. Ademas, el sistema de almohadillado celular 200 se podrfa tratar con una sustancia antimicrobiana o el propio material del sistema de almohadillado celular 200 puede ser antimicrobiana.
El sistema de almohadillado celular 200 se puede fabricar utilizando una variedad de procesos de fabricacion (por ejemplo, moldeado por soplado, termoconformado, extrusion, moldeado por inyeccion, laminado, etc.). En una aplicacion, el sistema 200 se fabrica en dos mitades, una primera mitad comprende la matriz superior 206 unida a una mitad superior de la capa de union intermedia 210. La segunda mitad comprende la matriz inferior 208 unida a una mitad inferior de la capa de union intermedia 210. A continuacion, las dos mitades de la capa de union intermedia 210 se laminan, adhieren o se unen conjuntamente de otro modo con la matriz superior 206 y la matriz inferior 208 en lados opuestos de la capa de union intermedia 210. En una aplicacion, las dos mitades de la capa de union intermedia 210 se aunan conjuntamente periodicamente, dejando un hueco entre las dos mitades de la capa de union intermedia 210 que conecta de manera fluida las celdas vacfas en una o ambas de la matriz superior 206 y la matriz inferior 208.
Ademas, cada una de las celdas vacfas en las dos mitades se puede abrir o cerrar en su interfaz con la capa de union intermedia 210. Como resultado, cuando se unen las dos mitades, las celdas vacfas opuestas en la matriz superior 206 y la matriz inferior 208 pueden estar bien abiertas o cerradas entre sf. En otra aplicacion, el sistema de almohadillado celular 200 se fabrica en una pieza en lugar de en dos piezas, tal como se ha mencionado anteriormente, Ademas, un sistema de almohadillado celular 200 segun la tecnologfa que se da a conocer en el presente documento puede incluir mas de dos matrices de celdas vacfas apiladas la una sobre la otra (por ejemplo, dos o mas sistemas de almohadillado celular 200 apilados el uno sobre el otro).
La Figura 3 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 300 a tftulo de ejemplo en un estado sin carga. Dicho sistema de almohadillado celular 300 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 304) dispuestas en una matriz superior 306 y una matriz inferior 308. La matriz superior 306 esta unida a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 310 y la matriz inferior 308 esta unida a una superficie inferior de la capa de union intermedia 310. Dicha capa de union intermedia 310 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de manera independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
En una forma de realizacion, el grosor de cada una de las celdas vacfas varfa en relacion con la altura de la celda vacfa. Por ejemplo, cerca de la parte inferior 316 de la celda vacfa 304, el grosor de la pared puede ser mayor que la parte superior proxima 318 de la celda vacfa 304, o viceversa. Este fenomeno puede ser un subproducto del proceso de fabricacion o se puede concebir intencionadamente en el proceso de fabricacion. Independientemente de ello, la variacion del grosor de las celdas vacfas con respecto a su altura se puede utilizar para que ofrezca una fuerza de resistencia que cambie dependiendo de la cantidad de compresion de las celdas vacfas (es decir, que ofrezca un fndice de elasticidad positivo que incremente).
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En otra aplicacion, la altura de las celdas vacfas en la matriz inferior 308 es diferente a la altura de las celdas vacfas en la matriz superior 306. Todavfa en otra aplicacion, el tamano y la forma de las celdas vacfas en la matriz superior 306 difiere sustancialmente de las de la matriz inferior 308. Las celdas vacfas en la matriz superior 306 se hunden sustancialmente en las celdas vacfas en la matriz inferior 308 bajo compresion, o viceversa. En otras aplicaciones, las celdas vacfas en la matriz superior 306 y la matriz inferior 308 pueden estar desplazadas, de modo que esten solo parcialmente opuestas o no esten opuestas (vease por ejemplo la Figura 4).
La Figura 4 ilustra una vista en alzado de un ejemplo de un sistema de almohadillado celular desplazadas 400 en un estado no cargado. El sistema de almohadillado celular 400 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 404) dispuestas en una matriz superior 406 y una matriz inferior 408. Las celdas vacfas en la matriz superior 406 estan desplazadas de las de la matriz inferior 408 de manera que cada una de las celdas vacfas en una matriz se solape con 2 o mas celdas vacfas opuestas. La matriz superior 406 esta unida a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 410 y la matriz inferior 408 esta unida a una superficie inferior de la capa de union intermedia 410. La capa de union intermedia 410 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de manera independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
Por ejemplo, la celda vacfa 404 en la matriz superior 406 se solapa con las celdas vacfas 428, 430 en la matriz inferior 408 (es decir, solape de 1:2). En algunas aplicaciones, la celda vacfa 404 en la matriz superior 406 tambien se solapa con 2 celdas vacfas adicionales en la matriz inferior 408, extendiendose en la ilustracion que se muestra (es decir, solape de 1:4). Si se comprime la celda vacfa 404, se deformara sustancialmente de forma independiente en un intervalo de compresion independiente de la celda vacfa 404. Fuera del intervalo de compresion independiente de la celda vacfa 404, la compresion del sistema 400 involucrara ampliamente las celdas vacfas 428, 430 y, en menor grado, las celdas vacfas vecinas mediante la capa de union intermedia 410. Ademas, las celdas que se solapan proporcionan pasajes fluidos ente la celda vacfa en la matriz superior 406 y la matriz inferior 408. Esto permite que el aire u otro fluido dentro de un vacfo comprimido entre y salga de la celda vacfa libremente o casi libremente. En otras aplicaciones, una celda vacfa en la matriz superior 406 puede solapar cualquier cantidad de celdas vacfas en la matriz inferior 408 (por ejemplo, un solape de 1:3, un solape de 1:6, etc.).
La Figura 5 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 500 apilado a tftulo de ejemplo en un estado no cargado. Dicho sistema de almohadillado celular 500 incluye celdas vacfas (por ejemplo, las celdas vacfas
503, 504) apiladas la una en la otra. El apilado de las celdas vacfas la una en la otra incrementa la resistencia a la desviacion de la celda vacfa apilada combinada. En una aplicacion, la celda vacfa 503 es menor que la celda vacfa
504, para permitir un mejor encaje. Ademas, las celdas vacfas se disponen en una matriz superior 506 y una matriz inferior 508. Dicha matriz superior 506 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 510 y la matriz inferior 508 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 510. La capa de union intermedia 510 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de manera independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
La Figura 6 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 600 a tftulo de ejemplo en un estado parcialmente cargado. Dicho sistema de almohadillado celular 600 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 604) dispuestas en una matriz superior 606 y una matriz inferior 608. La matriz superior 606 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 610 y la matriz inferior 608 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 610. La capa de union intermedia 610 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de manera independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
La carga se aplica a la celda vacfa 604 utilizando un aparato de ensayo 620. Dicha celda vacfa 604 se comprime verticalmente sin afectar sustancialmente a las celdas vacfas vecinas (por ejemplo, a las celdas vacfas 622, 624) en la matriz superior 606. Ademas, una celda vacfa opuesta 626 en la matriz inferior 608 y las celdas vacfas vecinas opuestas 628, 630 se desvfan muy poco debido a que la capa de union intermedia 610 distribuye el punto de carga aplicado a la celda vacfa 604 a una pluralidad de celdas vacfas en la matriz inferior 608. Igualmente, las celdas vacfas en la matriz inferior 608 pueden presentar mayor o menor resistencia a la compresion que las celdas en la matriz superior 606, para proporcionar una relacion deseada entre el desplazamiento y una fuerza aplicada (vease por ejemplo las Figuras 13 y 14). Si la carga se aplicase a un grupo de celdas vacfas a diferencia de a la celda vacfa individual 604, el grupo de celdas vacfas se comprimirfa y las celdas vacfas adyacentes al grupo de celdas vacfas permanecerfan relativamente sin comprimir. Esta relacion se menciona en el presente documento como desacoplamiento de las celdas vacfas entre sf. Dicho desacoplamiento solo es aplicable hasta un umbral basado en un intervalo de compresion independiente, tal como se ilustra en la Figura 7.
La Figura 7 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 700 a tftulo de ejemplo en un estado completamente cargado. Dicho sistema de almohadillado celular 700 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 704) dispuestas en una matriz superior 706 y una matriz inferior 708. Dicha matriz superior 706 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 710 y la matriz inferior 708 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 710. La capa de union intermedia 710 enlaza las celdas vacfas
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conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de forma independiente entre si, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
De forma similar a lo que se muestra en la Figura 6, se aplica una carga a la celda vacfa 704 utilizando un aparato de ensayo 720. Dicho aparato de ensayo 720 aplica una fuerza mayor que el aparato de ensayo 620 de la Figura 6, y comprime el sistema de almohadillado celular 700 adicionalmente. La celda vacfa 704 se comprime en su totalidad y la celda vacfa opuesta 726 se comprime casi por completo, si no por completo. Debido a que la capa de union intermedia 710 se involucra una vez que se comprime la celda vacfa 704 mas alla de un umbral de compresion independiente, se comprime la celda vacfa opuesta 726 y las celdas vacfas opuestas vecinas (por ejemplo, las celdas vacfas 728, 730) se comprimen parcialmente mediante la capa de union intermedia 710. Ademas, las celdas vacfas vecinas (por ejemplo las celdas vacfas 722, 724) se desvfan, pero no se comprimen sustancialmente, por la compresion de la celda vacfa 704. Involucrando las celdas vacfas adyacentes, se ofrece una resistencia mas elevada a la compresion, ya que el sistema de almohadillado celular 700 se aproxima a un estado completamente desviado.
La Figura 8 ilustra una vista en perspectiva de un ejemplo de un sistema de almohadillado celular 800 con una capa de estabil
izacion 832. Dicho sistema de almohadillado celular 800 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 804) dispuestas en una matriz superior 806 y una matriz inferior 808. La matriz superior 806 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 810 y la matriz inferior 808 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 810. La capa de union intermedia 810 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas de la matriz superior 806 se deformen de forma independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
La capa pixelada 832 es una lamina fina de material fijado a las extremidades superiores de cada una de las celdas vacfas en la matriz superior 806. En otras aplicaciones, la capa pixelada 832 se fija a las extremidades inferiores de cada una de las celdas vacfas en la matriz inferior 808. Dicha capa pixelada 832 se puede realizar en materiales similares a las celdas vacfas y la capa de union 810. El grosor de la capa pixelada 832 puede variar de acuerdo con la flexibilidad y la durabilidad deseada, por ejemplo. La capa pixelada 832 es plana en la parte superior de cada celda vacfa y presenta ranuras (por ejemplo la ranura 834) entre cada una de las celdas vacfas. Las ranuras ayudan a mantener la compresion independiente de cada una de las celdas vacfas con respecto a las celdas vacfas adyacentes, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. La profundidad y la anchura de la ranura se pueden adoptar para un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
La Figura 9 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 900 a tftulo de ejemplo con una capa pixelada 932 en un estado sin carga. El sistema de almohadillado celular 900 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 904) dispuestas en una matriz superior 906 y una matriz inferior 908. La matriz superior 906 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 910 y la matriz inferior 908 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 910. La capa de union intermedia 910 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de forma independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. La capa pixelada 932 es una lamina fina de material fijado a las extremidades superiores de cada una de las celdas vacfas en la matriz superior 906. Dicha capa pixelada 932 es plana por la parte superior de cada una de las celdas vacfas y preve ranuras (por ejemplo la ranura 934) entre cada una de dichas celdas vacfas.
La Figura 10 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 1000 a tftulo de ejemplo con una capa pixelada 1032 en un estado parcialmente cargado. El sistema de almohadillado celular 1000 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 1004) dispuestas en una matriz superior 1006 y una matriz inferior 1008. La matriz superior 1006 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 1010 y la matriz inferior 1008 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 1010. Dicha capa de union intermedia 1010 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de forma independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. La capa pixelada 1032 es una lamina fina de material fijado a las extremidades superiores de cada una de las celdas vacfas en la matriz superior 1006. Dicha capa pixelada 1032 es plana por la parte superior de cada una de las celdas vacfas y preve ranuras (por ejemplo la ranura 1034) entre cada una de dichas celdas vacfas.
Se aplica una carga a la celda vacfa 1004 utilizando un aparato de ensayos 1020. La celda vacfa 1004 se comprime verticalmente sin afectar sustancialmente a las celdas vacfas vecinas (por ejemplo las celdas vacfas 1022, 1024) en la matriz superior 1006. Mientras que las celdas vacfas 1004, 1022, 1024 se conectan con la capa pixelada 1032, las ranuras 1034, 1036 se extienden abriendose o de algun modo distorsionandose para ayudar a evitar que la desviacion de la celda vacfa 1004 afecte sustancialmente a la celda vacfa vecina. Ademas, una celda vacfa opuesta 1026 en la matriz inferior 1008 se desvfa muy poco debido a que presenta una resistencia mas elevada a la compresion que la celda 1004 y la carga se distribuye mediante la capa de union 1010. Si la carga se aplicase a un grupo de celdas vacfas en lugar de a la celda vacfa 1004, el grupo de celdas vacfas se comprimirfa y las celdas vacfas adyacentes al grupo comprimido de celdas vacfas permanecerfa relativamente descomprimido. Esta relacion
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se menciona en el presente documento como desacoplamiento de las celdas vacfas la una de la otra. El desacoplamiento solo se puede aplicar hasta una desviacion predeterminada, tal como se ilustra en la Figura 11.
La Figura 11 ilustra una vista en alzado de un sistema de almohadillado celular 1100 a tftulo de ejemplo con una capa pixelada 1132 en un estado completamente cargado. El sistema de almohadillado celular 1100 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 1104) dispuestas en una matriz superior 1106 y una matriz inferior 1108. La matriz superior 1106 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 1110 y la matriz inferior 1108 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 1110. Dicha capa de union intermedia 1110 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de forma independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. La capa pixelada 1132 es una lamina fina de material fijado a las extremidades superiores de cada una de las celdas vacfas en la matriz superior 1106. Dicha capa pixelada 1132 es plana por la parte superior de cada una de las celdas vacfas y preve ranuras (por ejemplo la ranura 1134) entre cada una de dichas celdas vacfas.
De forma similar a la Figura 10, se aplica una carga a la celda vacfa 1104 utilizando un aparato de ensayos 1120. Dicho aparato de ensayos 1120 aplica una fuerza mayor que el aparato de ensayos 1020 de la Figura 10, y comprime el sistema de almohadillado celular 1100 adicionalmente. La celda vacfa 1104 esta comprimida en su totalidad y la celda vacfa opuesta 1126 casi esta comprimida en su totalidad, si es que no lo esta completamente. Mientras que las celdas vacfas 1104, 1122, 1124 estan conectadas con la capa pixelada 1132, las ranuras 1134, 1136 se despliegan y evitan que la desviacion de la celda vacfa 1104 involucre por completo las celdas vacfas vecinas, incluso en un estado desviado por completo. Debido a que la capa de union 1110 se involucra una vez que la celda vacfa 1126 este comprimida, las celdas vacfas opuestas vecinas en la matriz inferior 1108 se comprimen parcialmente por la compresion de la celda vacfa 1104. La profundidad y la anchura de las ranuras en la capa pixelada 1132 afectan el modo en el que la desviacion de una celda vacfa adyacente afecta a las celdas vacfas adyacentes. Involucrando celdas vacfas adyacentes, se ofrece una mayor resistencia a la compresion, ya que el sistema de almohadillado celular 1100 se aproxima a un estado completamente desviado.
La Figura 12 ilustra una vista en perspectiva de un sistema de almohadillado celular curvado 1200 a tftulo de ejemplo. El sistema de almohadillado celular 1200 incluye celdas vacfas (por ejemplo la celda vacfa 1204) dispuestas en una matriz superior 1206 y una matriz inferior 1208. La matriz superior 1206 se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 1210 y la matriz inferior 1208 se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 1210. Dicha capa de union intermedia 1210 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que las celdas vacfas se deformen de forma independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
El sistema de almohadillado celular 1200 se puede aplicar a una superficie curvada 1253 (por ejemplo un interior de un casco). Debido a que la capa de union intermedia 1210 esta situada entre la matriz superior 1206 y la matriz inferior 1208 de las celdas vacfas, la capa de union intermedia 1210 no limita el sistema de almohadillado celular 1200 a aplicaciones planas. El sistema de almohadillado celular 1200 se puede manipular para adaptarse a cualquier superficie que se vaya a almohadillar para el contacto con el cuerpo de un usuario. Incluso cuando el sistema de almohadillado celular 1200 se manipula para su adaptacion a una superficie curvada, las celdas vacfas siguen orientadas sustancialmente perpendiculares a la superficie curvada. Esto asegura la resistencia consistente a la compresion de las celdas vacfas.
La Figura 13 ilustra un grafico de desplazamiento con respecto a fuerza 1300 para celdas vacfas vecinas en un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo. El grafico 1300 ilustra la relacion entre fuerza y desplazamiento de una celda vacfa cargada (lfnea discontinua 1310) con respecto a la relacion entre fuerza y desplazamiento de celdas vacfas vecinas (lfnea continua 1320). En las fuerzas bajas (por ejemplo, aproximadamente entre 0,0 y 2,5 libras), la celda vacfa cargada se comprime de forma significativa con poco cambio en la fuerza (es decir, un comportamiento diferente al de un resorte o no conforme a la ley Hooke), por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. Cuando la celda vacfa queda casi comprimida por completo, requiere una cantidad de fuerza que aumenta para continuar comprimiendo la celda vacfa cargada (por ejemplo aproximadamente entre 2,5 y 7,5 libras). Cuando la celda vacfa esta comprimida casi por completo, requiere un incremento de fuerza relativamente importante para comprimir la celda vacfa en una cantidad adicional relativamente pequena (por ejemplo aproximadamente entre 7,5 y 17,5 libras).
En desplazamientos menores de compresion de la celda vacfa cargada (por ejemplo entre 0,0 y 1,5 pulgadas), las celdas vacfas vecinas no se comprimen de manera significativa (en el ejemplo que se ilustra) en el intervalo de compresion independiente 1338. Sin embargo, cuando la celda vacfa cargada queda mas comprimida (por ejemplo entre 1,5 y 2,7 pulgadas), las celdas vacfas vecinas experimentan un poco de compresion. En una aplicacion, esto se debe a la deformacion de una capa de union central o intermedia y/o una capa pixelada asociada tanto con la celda vacfa cargada como con las celdas vacfas vecinas. Sin embargo, la magnitud relativa de la compresion de las celdas vacfas vecinas en comparacion con la celda vacfa cargada permanece relativamente reducida (en una aplicacion, un maximo del 20 % aproximadamente). Como resultado, incluso bajo condiciones de carga completa o casi completa, las celdas vacfas vecinas en el sistema de almohadillado celular permanecen mayormente independientes.
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La Figura 14 ilustra un grafico de desplazamiento con respecto a fuerza 1400 para celdas vacfas vecinas en un sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo. El grafico 1400 ilustra la relacion entre fuerza y desplazamiento de una celda vacfa en una matriz superior de celdas vacfas (lfnea continua 1410) con respecto a la relacion entre fuerza y desplazamiento de una celda vacfa opuesta en una matriz inferior de celdas vacfas (lfnea discontinua 1420). En las fuerzas bajas (por ejemplo, aproximadamente entre 0,0 y 5,0 libras), la relacion entre fuerza y desplazamiento de cada una de las celdas vacfas opuestas es sustancialmente lineal e igual. Por encima de 5,0 libras aproximadamente, pero por debajo de 30,0 libras aproximadamente, la celda vacfa superior adopta una desviacion sustancial antes que la celda vacfa inferior. Por encima de 30,0 libras, la relacion entre fuerza y desplazamiento de cada una de las celdas vacfas opuestas vuelve a ser sustancialmente lineal e igual.
En otras aplicaciones, la celda vacfa en la matriz superior de celdas vacfas presentara un intervalo de compresion independiente en el que la celda vacfa en la matriz inferior de las celdas vacfas esta sustancialmente sin comprimir, similar a la relacion entre celdas vacfas vecinas, tal como se ilustra en la Figura 13.
La Figura 15 ilustra un grafico de presion con respecto a desplazamiento 1500 para dos sistemas de almohadillado celular a tftulo de ejemplo, comparados con otros tres sistemas de almohadillado. El grafico 1500 ilustra la relacion entre la presion aplicada a los sistemas de almohadillado y el desplazamiento compresivo de los sistemas de almohadillado. La lfnea 1510 representa un primer sistema de almohadillado celular de elastomero termoplastico a tftulo de ejemplo, con celdas vacfas, cuadradas, de 0,5'' de ancho, alto y fondo. Ademas, las celdas vacfas estan alineadas y opuestas entre sf con un grosor de pared de 25 mil. La lfnea 1520 representa un segundo sistema de almohadillado celular a tftulo de ejemplo con celdas vacfas cuadradas de superficie plana de 0,5'' de ancho, alto y fondo. Las celdas vacfas estan desplazadas y opuestas entre sf con un grosor de pared de 25 mil. La lfnea 1530 representa una espuma comoda de uretano reticulado con un grosor de 2,0'' utilizada en aplicaciones de colchones y cada una de las lfneas 1540 y 1550 representa un sobrecolchon de espuma comodo con relieve en forma de huevera.
Las lfneas 1510 y 1520, que representan sistemas de almohadillado celular, tal como se da a conocer en el presente documento, ilustran que se requiere una presion relativamente baja para provocar el desplazamiento (por ejemplo entre 0 y 0,4 pulgadas aproximadamente) de los sistemas de almohadillado celular, en comparacion con la espuma ilustrada por la lfnea 1530). Este aspecto puede mejorar la comodidad del usuario bajo condiciones de carga baja. Ademas, bajo condiciones de carga elevada (por ejemplo, desde 0,4 pulgadas aproximadamente hasta 0,8 pulgadas aproximadamente), las lfneas 1510 y 1520 ilustran que los sistemas de almohadillado celular muestran una presion relativamente elevada requerida para provocar el desplazamiento adicional de los sistemas de almohadillado celular en comparacion con las tres espumas (lfneas 1530, 1540 y 1550). Como resultado, los sistemas de almohadillado celular pueden ofrecer al usuario un mayor soporte bajo condiciones de carga mayor que cualquiera de los sistemas de espuma y un mejor confort para el usuario bajo condiciones de carga baja que por lo menos uno de los sistemas de espuma.
La Figura 16 ilustra una rodillera 1600 que incorpora un sistema de almohadillado celular 1605 a tftulo de ejemplo. Dicho sistema de almohadillado celular 1605 incluye celdas vacfas (por ejemplo, la celda vacfa 1604) o unidades de soporte dispuestas en una matriz superior y una matriz inferior (que no se muestran). El sistema de almohadillado celular 1600 se muestra conforme a una superficie interior curvada de la rodillera 1600. En varias aplicaciones, la rodillera 1600 es rfgida, semirrfgida, o flexible, dependiendo del objetivo de la rodillera 1600. La matriz superior se une a una superficie superior de una capa de union central o intermedia 1610 y la matriz inferior se une a una superficie inferior de la capa de union intermedia 1610. Dicha capa de union intermedia 1610 enlaza las celdas vacfas conjuntamente, al mismo tiempo que permite que se compriman las celdas vacfas de manera independiente entre sf, por lo menos en un intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas (tal como se ha mencionado en detalle con anterioridad).
En una aplicacion, cada una de las celdas vacfas se une individualmente a la capa de union intermedia 1610 y no entre sf. Ademas, cada una de las celdas vacfas en la matriz superior se puede comprimir individualmente bajo carga sin compresion de celdas vacfas adyacentes (es decir, vecinas, opuestas y/o vecinas opuestas), dentro del intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas. Fuera del intervalo de compresion independiente, la compresion de una celda individual hace que las celdas vacfas adyacentes se compriman debido a la desviacion de la capa de union intermedia 1610. Por ejemplo, las celdas vacfas que forman la matriz superior se adaptan al contorno de la superficie de la rodilla de un usuario y se comprimen individualmente y distribuyen una carga en la rodilla del usuario de manera uniforme sobre dichas areas.
Cada una de las celdas vacfas crea una fuerza relativamente constante para resistir la desviacion. En una aplicacion, las celdas vacfas en la matriz inferior presentan una resistencia mayor a la desviacion que las celdas vacfas en la matriz superior. Como resultado, en areas con menos carga elevada (por ejemplo, los laterales de las rodillas del usuario), solo se involucran las celdas vacfas en la matriz superior y el peso del usuario se distribuye de manera uniforme sobre el contacto del usuario con el sistema de almohadillado celular 1605. En areas mas comprimidas (por ejemplo, el centro de las rodillas del usuario), el usuario experimenta una presion incrementada debido a que el peso del usuario resulta suficiente como para desviar la capa de union intermedia 1610 y, asf,
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involucrar las celdas vacfas en la matriz inferior. La resistencia a la desviacion de las celdas vacfas individuales en las matrices superior y/o inferior puede variar de acuerdo con la carga esperada de la rodillera 1600.
La Figura 17 ilustra operaciones 1700 a tftulo de ejemplo para fabricar y utilizar un sistema de almohadillado celular. Una primera operacion de moldeado 1705 moldea una primera matriz de celdas vacfas interconectadas mediante una primera capa de union intermedia plana. Una segunda operacion de moldeado 1710 moldea una segunda matriz de celdas vacfas interconectadas mediante una segunda capa de union intermedia plana. Dichas capas de union intermedias pueden presentar aberturas en cada una de las celdas vacfas. En otra aplicacion, las matrices de celdas vacfas se forman de modo simultaneo a partir de una lamina de material, utilizando un tubo de moldeo por soplado (por ejemplo un tubo parison). Todavfa en otra aplicacion, la primera matriz de celdas vacfas y la segunda matriz de celdas vacfas estan conectadas entre sf mediante una capa de union intermedia plana unica.
Una operacion de union 1715 auna una cara de la primera capa de union intermedia plana a una cara de la segunda capa de union intermedia plana con las matrices de celdas vacfas que se extienden alejandose de las capas de union intermedias planas. En una aplicacion, la operacion de union 1715 tiene como resultado una capa de union intermedia individual que enlaza la primera matriz de celdas vacfas y la segunda matriz de celdas vacfas entre sf. En otra aplicacion, la operacion de union 1715 realiza a intervalos soldadura por puntos en las capas de union intermedias, con el resultado de dos capas de union diferentes unidas de forma fija entre sf. La union a intervalos de las capas de union intermedias entre sf puede dejar vfas para fluido entre las celdas vacfas que se encuentran entre las capas de union intermedias.
Igualmente, la primera y la segunda capa de union intermedia se pueden laminar conjuntamente, de manera que las aberturas de las celdas vacfas opuestas en la primera mitad y la segunda mitad del sistema de almohadillado celular se encuentren entre sf. De forma alternativa, la primera mitad y la segunda mitad del sistema de almohadillado celular se pueden fabricar en una etapa, utilizando cualesquiera tecnicas de fabricacion. Todavfa adicionalmente, la primera mitad y la segunda mitad del sistema de almohadillado celular se pueden fabricar utilizando tecnicas diferentes al moldeado (por ejemplo con formacion mediante vacfo, con formacion mediante presion y extrusion).
En aplicaciones que utilizan una capa pixelada, una operacion de moldeado opcional 1720 moldea la capa pixelada para el sistema de almohadillado celular. Dicha capa pixelada generalmente es plana con una serie de canales que enmarcan areas de la capa pixelada generalmente correspondientes a los tamanos y las posiciones de las celdas vacfas individuales en la primera y/o la segunda matriz de celdas vacfas. La capa pixelada tambien esta configurada con un grosor, una rigidez, una profundidad de canal y una anchura de canal adecuadas para conseguir un grado de compresion independiente deseado de las celdas vacfas individuales. Si se utiliza la capa pixelada, la operacion de sujecion opcional 1725 une dicha capa pixelada a una superficie exterior de la primera o de la segunda matriz de celdas vacfas orientadas generalmente en paralelo a la capa de union intermedia plana. La capa pixelada se puede unir mediante adherido, soldadura o utilizando cualquier otro procedimiento de sujecion. Adicionalmente, se pueden utilizar dos capas de compensacion, una sujeta a la primera matriz de celdas vacfas y una segunda sujeta a la segunda matriz de celdas vacfas.
Una operacion de decision 1727 decide si el sistema de almohadillado celular precisa capas de celdas vacfas adicionales unidas conjuntamente con una capa de union. Si es asf, se repiten las operaciones 1705 a 1727. Si no, la operacion de sujecion 1729 une la pluralidad de capas del sistema de almohadillado celular conjuntamente, Si solo hay una capa del sistema de almohadillado celular, no se puede aplicar la operacion 1729.
Una operacion de compresion 1730 comprime una o mas celdas vacfas en un intervalo de compresion independiente sin comprimir significativamente una o mas celdas vacfas adyacentes. Dichas celdas vacfas adyacentes incluyen una o mas de las celdas vacfas vecinas, celdas vacfas opuestas y celdas vacfas vecinas opuestas. En una aplicacion, las celdas vacfas vecinas estan conectadas de forma fluida mediante pasajes adecuados a ello, o meramente mediante huecos entre la primera y la segunda capas de union intermedias. Esto permite que el aire u otro fluido en el interior de la celda vacfa comprimida entre y salga de la celda vacfa.
El intervalo de compresion independiente es el intervalo de desplazamiento de la celda vacfa comprimida que no comprime de manera significativa las celdas vacfas adyacentes. La celda vacfa se comprime en una direccion general sustancialmente normal con respecto a las capas de union intermedias. Si la celda vacfa se comprime mas alla del intervalo de compresion independiente, las capas de union intermedias se desviaran y/o las celdas vacfas adyacentes a la celda vacfa comprimida se comprimiran. En una aplicacion, incluso despues de que se exceda el desplazamiento de compresion independiente, las celdas vacfas adyacentes a la celda vacfa comprimida se comprimen significativamente menos que la propia celda vacfa comprimida. Ademas, se puede comprimir una pluralidad de celdas vacfas en la operacion de compresion 1725.
Una operacion de descompresion 1735 descomprime una o mas celdas vacfas comprimidas sin descomprimir sustancialmente por lo menos una celda vacfa comprimida adyacente, siempre que la celda vacfa descomprimida se encuentre dentro de su intervalo de compresion independiente. Si la celda vacfa descomprimida se encuentra fuera de su intervalo de compresion independiente, las celdas vacfas adyacentes tambien se descomprimiran hasta que la celda vacfa descomprimida retorne al intervalo de compresion independiente. Si la celda vacfa descomprimida se
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descomprime hasta una carga cero, el sistema de almohadillado celular retornara a su estado original. En otras aplicaciones, el sistema de almohadillado celular se puede deformar permanentemente (por ejemplo, en un sistema de almohadillado celular de un solo uso).

Claims (15)

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    1. Procedimiento, que comprende:
    comprimir una celda vacfa (104) en una primera matriz de celdas vacfas (106) acopladas conjuntamente con una capa de union intermedia (110) en una direccion sustancialmente normal con respecto a la capa de union intermedia (110) sin comprimir sustancialmente por lo menos una celda vacfa vecina conectada de forma fluida y por lo menos una celda vecina opuesta en una segunda matriz opuesta de celdas vacfas (108), en el que la celda vacfa (104) esta comprimida en un intervalo de compresion independiente de la celda vacfa; y comprimir la celda vacfa (104) fuera del intervalo de compresion independiente de la celda vacfa, en el que la capa de union intermedia (110) esta desviada y por lo menos una celda vacfa opuesta en la segunda matriz de celdas vacfas (108) esta comprimida, en el que la celda vacfa (104) presenta una abertura en comunicacion flufdica continua con un entorno externo al sistema de almohadillado celular, mientras la celda vacfa (104) es comprimida y descomprimida.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la compresion de la celda vacfa fuera del intervalo de compresion independiente requiere una fuerza mayor que la compresion de la celda vacfa en el intervalo de compresion independiente.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, que ademas comprende: descomprimir la celda vacfa sin descomprimir dicha por lo menos una celda vacfa vecina.
  4. 4. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas comprende:
    comprimir dos o mas celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas en magnitudes de deformacion diferentes en el intervalo de compresion independiente, siendo la fuerza de resistencia de cada una de las dos o mas celdas vacfas sustancialmente igual.
  5. 5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada celda vacfa en la primera matriz de celdas vacfas presenta una resistencia sustancialmente igual a la deformacion en todas las magnitudes de deformacion en el intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas, o en el que cada celda vacfa en la primera matriz de celdas vacfas presente una resistencia creciente a la deformacion con una magnitud de deformacion incrementada fuera del intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
  6. 6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de union intermedia incluye una primera mitad que acopla la primera matriz de celdas vacfas conjuntamente y una segunda mitad que acopla la segunda matriz de celdas vacfas conjuntamente, y estando la primera y segunda mitad unidas conjuntamente.
  7. 7. Sistema de almohadillado celular, que comprende: una primera matriz de celdas vacfas (106);
    una segunda matriz de celdas vacfas (108) opuesta a la primera matriz de celdas vacfas (106), incluyendo cada una de entre la primera matriz y la segunda matriz por lo menos dos celdas vacfas (104) con una abertura en comunicacion flufdica continua con un entorno externo al sistema de almohadillado celular durante la compresion y descompresion del sistema de almohadillado celular; y
    una capa de union intermedia (110) que acopla por lo menos dos de las celdas vacfas (104) en la primera matriz de celdas vacfas (106) y por lo menos dos de las celdas vacfas en la segunda matriz de celdas vacfas, produciendose la compresion de una celda vacfa en una direccion sustancialmente normal a la capa de union intermedia (110) sin desviacion sustancial de por lo menos una celda vacfa vecina conectada de forma fluida y por lo menos una celda vacfa opuesta, y estando la compresion de la celda vacfa (104) en un intervalo de compresion independiente de la celda vacfa (104) y desviando la compresion de la celda vacfa (104) fuera del intervalo de compresion independiente de celda vacfa la capa de union intermedia (110) y comprimiendo por lo menos una celda vacfa adyacente (104).
  8. 8. Sistema de almohadillado celular segun la reivindicacion 7, que ademas comprende:
    una capa pixelada unida a unas extremidades exteriores de dos o mas de las celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas.
  9. 9. Sistema de almohadillado celular segun la reivindicacion 7 u 8, en el que las celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas presentan una cara abierta enfrentada a una cara abierta de las celdas vacfas en la segunda matriz de celdas vacfas, estando las celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas generalmente alineadas con las celdas vacfas en la segunda matriz de celdas vacfas.
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  10. 10. Sistema de almohadillado celular segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la capa de union intermedia presenta unas aberturas, en las que cada una de las celdas vacfas se encuentra con la capa de union intermedia.
  11. 11. Sistema de almohadillado celular segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la compresion de la celda vacfa fuera del intervalo de compresion independiente requiere una fuerza mayor que la compresion de la celda vacfa en el intervalo de compresion independiente.
  12. 12. Sistema de almohadillado celular segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que la descompresion de la celda vacfa tiene lugar sin la descompresion de dicha por lo menos una celda vacfa vecina.
  13. 13. Sistema de almohadillado celular segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que dos o mas celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas estan comprimidas en diferentes magnitudes de deformacion en el intervalo de deformacion independiente y la fuerza de resistencia de cada una de las dos celdas vacfas es sustancialmente igual.
  14. 14. Sistema de almohadillado celular segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en el que cada una de las celdas vacfas en la primera matriz de celdas vacfas presenta una resistencia sustancialmente igual a la deformacion en todas las magnitudes de deformacion en un intervalo de compresion independiente de celdas vacfas, o en el que cada celda vacfa en la primera matriz de celdas vacfas presenta una resistencia creciente a la deformacion con una magnitud de deformacion incrementada fuera del intervalo de compresion independiente de las celdas vacfas.
  15. 15. Sistema de almohadillado celular segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en el que la capa de union intermedia incluye una primera mitad que acopla la primera matriz de celdas vacfas conjuntamente y una segunda mitad que acopla la segunda matriz de celdas vacfas conjuntamente, y en el que la primera y segunda mitad estan unidas conjuntamente.
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