ES2643513T3

ES2643513T3 - Producto inflable con una estructura de tensado interno

Info

Publication number: ES2643513T3
Application number: ES13001944.1T
Authority: ES
Inventors: Yaw Yuan Hsu; Hua Hsiang Lin
Original assignee: Intex Marketing Ltd
Current assignee: Intex Marketing Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2017-11-23
Anticipated expiration: 2032-06-12
Also published as: EP2674072B1; EP2674073A1; EP2674073B1; EP3369346B1; ES2684357T3; EP2674075B8; EP2674075A1; WO2013130117A8; US20170245653A1; US20140332139A1; EP2674071A1; EP2684493A1; ES2545198T3; EP2674072A1; ES2545198T8; US9901186B2; PL2674072T3; US20130228268A1; EP2674074B1; EP3369346A1

Description

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DESCRIPCION

Producto inflable con una estructura de tensado interno Antecedentes

1. Campo Tecnico

El presente invento se refiere a un producto inflable, y en particular a una estructura de producto inflable que es ligera de peso y de bajo coste.

2. Descripcion de la Tecnica Relacionada

Los productos inflables, son ligeros de peso, faciles de almacenar y faciles de transportar. Se han utilizado tecnologfas de tales productos para artfculos y juguetes de exterior, asf como para distintos artfculos domesticos incluyendo camas inflables, sofas inflables y similares.

Muchos productos inflables utilizan estructuras internas con el fin de conformar el producto a su forma pretendida, predeterminada al inflarlos. Por ejemplo, un tipo de cama inflable, denominada como una cama inflable en forma de onda, de tira recta o en forma de I, puede incluir un tipo de estructura interna de banda de tension dispuesta a lo largo de trayectos en forma de onda, de lmea recta o en forma de I dentro de la cavidad interna. Otro tipo de cama inflable, denominada como una cama inflable de tipo columna, tiene bandas de tension dispuestas en estructuras en forma de panal o cilmdricas dentro de la cavidad inflable.

Estas estructuras internas de banda de tension dispuestas en la cavidad de la cama inflable dan forma a la cama cuando aumenta la presion interna, impidiendo por ello que la cama inflable se expanda uniformemente en todos los lados a la manera de un globo. Mas particularmente, con el fin de mantener una cama inflable como una forma rectangular, las bandas de tension unen las superficies superior e inferior de la cama inflable entre st Para permitir el paso de aire presurizado a ambos lados de estas estructuras de union, las bandas de tension pueden ser formadas como cintas que se estiran entre las superficies superior e inferior, o como expansiones verticales de material con columnas de aire formadas en ella. El numero y separacion de las bandas de tension es proporcional a la finura de la forma rectangular del producto inflado. Es decir, un mayor numero y/o extension lineal de bandas de tension dentro de la cavidad presurizada da como resultado una superficie de cama mas "plana".

En productos inflables conocidos tales como las camas inflables descritas anteriormente, las bandas de tension estan hechas de laminas de PVC con un espesor suficiente para asegurar la distribucion de fuerza y reducciones simultaneas de tensiones en el material del producto. Por ejemplo, las bandas de tension de camas o sofas inflables conocidos pueden tener un espesor de aproximadamente 0,36 mm. Para algunos dispositivos portadores de agua, tales como piscinas inflables, las bandas de tension interna pueden tener un espesor de aproximadamente 0,38 mm, mientras las piscinas inflables de tipo "sandwich" pueden tener un espesor de 0,7 a 0,8 mm.

Asf, las estructuras inflables conocidas que utilizan bandas de tension a modo de cinta o lamina de PVC satisfacen los requisitos de fuerza del producto variando el espesor de las bandas de tension. Sin embargo, cuando se utilizan tiras o cintas de plastico continuas, tales bandas de tension contribuyen a un peso incrementado del producto inflable. De manera similar, un incremento en el espesor y/o en la densidad espacial de bandas de tension de tira solida tambien aumenta el volumen comprimido/plegado de la estructura inflable desinflada.

En el documento DE 102006053666, se describen ejemplos de tales estructuras conocidas. Esta solicitud describe productos inflables con una primera y una segunda laminas, separadas de forma que definen un espacio, y unidas para crear una camara inflable.

Sumario

La presente descripcion proporciona un producto inflable con una estructura de tensado. La estructura de tensado satisface la funcion basica de mantener dos superficies inflables adyacentes en una disposicion geometrica deseada cuando el producto inflable es presurizado.

Distintas configuraciones de la estructura de tensado son contempladas dentro del alcance de la presente descripcion. De acuerdo con la presente invencion se ha proporcionado un producto inflable tal como se ha reivindicado en la reivindicacion 1. Caractensticas preferidas de la invencion estan descritas en las reivindicaciones dependientes.

En un ejemplo, un par de tiras de plastico paralelas tienen una pluralidad de filamentos que se extienden entre ellas para conectar las tiras de plastico entre sf, con los filamentos sustancialmente paralelos entre sf y sustancialmente perpendiculares a las tiras de plastico. En otro ejemplo, una disposicion similar de dos tiras de plastico paralelas estan conectadas por una pluralidad de filamentos convergiendo cada par adyacente de tales filamentos en un punto en una de las tiras de plastico en una configuracion en "V". Cualquier ejemplo puede ser incorporado a una estructura de tensado con una de varias disposiciones geometricas dentro de la cavidad inflable, tal como lineal, cilmdrica, en forma de onda, etc.

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De acuerdo con un ejemplo, la presente descripcion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina y una segunda lamina dispuesta opuesta a la primera lamina, estando la primera y segunda laminas separadas para definir un espacio cuando el producto inflable es inflado. El producto inflable incluye ademas una estructura de tensado que tiene una parte de espacio que abarca el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina para mantener una relacion espacial entre la primera y segunda laminas cuando el producto inflable es inflado. La parte de espacio tiene una extension medida a lo largo de la superficie de al menos una de la primera lamina y de la segunda lamina. La parte de espacio ocupa un volumen y tiene un area operable ocupada por una parte de espacio de la estructura de tensado definida como el area total del espacio entre la primera lamina y la segunda lamina, cuando es medida a lo largo de la extension de la parte de espacio de la estructura de tensado. La parte de espacio de la estructura de tensado define una relacion de area operable a volumen de al menos 10 milfmetros cuadrados por milfmetro cubico.

De acuerdo con otro ejemplo, la presente descripcion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina y una segunda lamina dispuesta opuesta a la primera lamina. La primera y segunda laminas estan separadas para definir un espacio cuando el producto inflable es inflado. El producto inflable incluye ademas una estructura de tensado que tiene una parte de espacio que abarca el espacio entre la primera y la segunda lamina para mantener una relacion espacial entre la primera y la segunda laminas cuando el producto inflable es inflado. La parte de espacio tiene una extension medida a lo largo de la superficie de al menos una de la primera lamina y de la segunda lamina. La parte de espacio tiene un area operable ocupada por una parte de espacio de la estructura de tensado definida como el area total del espacio entre la primera lamina y la segunda lamina, cuando es medida a lo largo de la extension de la parte de espacio de la estructura de tensado. La parte de espacio de la estructura de tensado tiene un peso total tal que la estructura de tensado define una relacion de area operable a peso de al menos 6000 centimetros cuadrados por kilogramo.

De acuerdo con otro ejemplo, la presente descripcion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina y una segunda lamina dispuesta opuesta a la primera lamina. La primera y la segunda laminas estan separadas para definir un espacio cuando el producto inflable es inflado; El producto inflable comprende ademas una estructura de tensado que tiene una parte de espacio que abarca el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina para mantener una relacion espacial entre la primera y la segunda laminas cuando el producto inflable es inflado. La parte de espacio de la estructura de tensado tiene un grosor medio de menos de 0,125 milfmetros.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente exposicion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina; una segunda lamina dispuesta opuesta la primera lamina, estando la primera y la segunda laminas separadas para definir un espacio; una estructura de tensado que abarca el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina, comprendiendo la estructura de tensado: una pluralidad de filamentos separados uniformemente y dispuestos sustancialmente paralelos entre sf; y una pluralidad de tiras de soldadura separadas una de otra y sustancialmente perpendiculares a la pluralidad de filamentos, estando cada una de la pluralidad de tiras de soldadura fijada a cada uno de la pluralidad de filamentos, y estando cada una de la pluralidad de tiras de soldadura fijada al menos a una de la primera lamina y la segunda lamina.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente descripcion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina; una segunda lamina dispuesta opuesta la primera lamina, estando la primera y la segunda laminas separadas para definir un espacio; una estructura de tensado que abarca el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina, comprendiendo la estructura de tensado: una pluralidad de filamentos separados uniformemente y dispuestos en paralelo; y una primera lamina de soldadura que tiene la pluralidad de filamentos fijados a una superficie superior de la primera lamina de soldadura.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente exposicion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina; una segunda lamina dispuesta opuesta la primera lamina, estando la primera y la segunda laminas separadas para definir un espacio; una estructura de tensado que abarca el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina, comprendiendo la estructura de tensado: una tira de soldadura superior; una tira de soldadura inferior dispuesta sustancialmente paralela a la tira de soldadura superior y separada de la tira de soldadura superior abarcando el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina; y una pluralidad de filamentos con forma de V extremo con extremo dispuestos entre las tiras de soldadura, teniendo cada uno de los filamentos en forma de V extremos superior e inferior fijados a las tiras de soldadura superior e inferior, respectivamente.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente descripcion describe un producto inflable que comprende: una primera lamina; una segunda lamina dispuesta opuesta a la primera lamina, estando la primera y la segunda laminas separadas para definir un espacio, cooperando la primera lamina y la segunda lamina para limitar al menos parcialmente una camara inflable; una pluralidad de estructuras de tensado soldadas a superficies interiores respectivas de la primera y segunda laminas de tal forma que la pluralidad de estructuras de tensado abarca el espacio, comprendiendo cada una de la pluralidad de estructuras de tensado: una tira de soldadura superior fijada a una de la primera lamina y de la segunda lamina; una tira de soldadura inferior fijada a la otra de la primera lamina y de la segunda lamina; y una pluralidad de filamentos que conectan las tiras de soldadura superior e inferior entre sf

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente invencion describe un producto inflable que comprende: una primera

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lamina; una segunda lamina dispuesta opuesta a la primera lamina, estando la primera y la segunda laminas separadas para definir un espacio, cooperando la primera lamina y la segunda lamina para limitar al menos parcialmente una camara inflable; una pluralidad de estructuras de tensado soldadas a superficies interiores de la primera y segunda laminas de tal forma que la pluralidad de estructuras de tensado abarcan el espacio, comprendiendo cada una de la pluralidad de estructuras de tensado: una lamina de soldadura; una pluralidad de filamentos, y la pluralidad de filamentos espaciados de manera uniforme sustancialmente y dispuestos paralelos sustancialmente entre sf, la pluralidad de filamentos fijada a la lamina de soldadura; y una tira de soldadura fijada a cada extremo de la lamina de soldadura de tal manera que una extension longitudinal de la tira de soldadura es sustancialmente perpendicular a la pluralidad de filamentos, extremos respectivos de la pluralidad de filamentos estan fijados a la tira de soldadura, y cada una de las tiras de soldadura esta soldada a una de la primera lamina y de la segunda lamina.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente invencion describe un metodo para producir una estructura de tensado de un producto inflable, comprendiendo el metodo: disponer al menos un soldadora aguas abajo de una grna de filamento; suministrar una pluralidad de filamentos al soldador a traves de la grna de filamento, de tal modo que los filamentos suministrados estan separados sustancialmente de modo uniforme y dispuestos sustancialmente paralelos entre sf; posicionar tiras de soldadura sobre una primera matriz del soldador o dispositivo de pegado, teniendo las tiras de soldadura una extension longitudinal correspondiente a la anchura total de la pluralidad de filamentos; hacer avanzar una segunda matriz del soldador o dispositivo de pegado a una posicion operativa en la que la primera y la segunda matrices estan dispuestas en lados opuestos de las tiras de soldadura, activar el soldador o dispositivo de pegado para conectar de manera fija las tiras de soldadura a la pluralidad de filamentos, de tal modo que las tiras de soldadura son fijadas a la pluralidad de filamentos en una disposicion separada y sustancialmente paralela, y de tal modo que las tiras de soldadura son sustancialmente perpendiculares a la pluralidad de filamentos.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente invencion describe un metodo para producir una estructura de tensado de un producto inflable, que comprende: disponer un rodillo caliente aguas abajo de una grna de filamento; suministrar una pluralidad de filamentos al rodillo caliente a traves de la grna de filamento, de tal modo que los filamentos suministrados estan separados sustancialmente de modo uniforme y dispuestos sustancialmente paralelos entre sf; disponer un rodillo transportador aguas abajo de la grna de filamento, siendo el rodillo transportador operativo para entregar al menos una lamina de soldadura al rodillo caliente, teniendo al menos una lamina de soldadura una anchura correspondiente a una anchura total de la pluralidad de filamentos; y hacer pasar la pluralidad de filamentos y al menos una tira de soldadura a traves del rodillo caliente, de tal modo que la pluralidad de filamentos resulten fijados al menos a una lamina de soldadura.

De acuerdo aun con otro ejemplo, la presente invencion describe un metodo para producir una estructura de tensado comprendiendo el metodo: disponer un par de tiras de soldadura paralelas entre sf sobre un dispositivo de union; enrollar al menos un filamento continuo alrededor de una pluralidad de miembros dispuestos a lo largo de un par de filas junto al primer par de tiras de soldadura, respectivamente, estando cada uno del par de filas de miembros desplazado con respecto al otro par de filas de miembros, comprendiendo la operacion de enrollar alternar entre los pares de filas, de tal modo que al menos un filamento continuo forme una pluralidad de filamentos en forma de V extremo con extremo; y utilizar el dispositivo de union para unir el primer par de tiras de soldadura a la pluralidad de filamentos en esquinas respectivas forma de V formadas por al menos un filamento continuo, de tal forma que la estructura de tensado tiene una resistencia mecanica a traccion a lo largo de una direccion perpendicular a la prolongacion longitudinal del primer par de tiras de soldadura.

Breve descripcion de los dibujos

Las caractensticas y ventajas antes mencionadas y otras de este invento, y la manera de alcanzarlas, resultaran mas evidentes y el propio invento sera mejor comprendido por referencia a la siguiente descripcion de las realizaciones del invento tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una estructura inflable que incorpora una estructura de tensado ejemplar;

la figura 2 es una vista en perspectiva agrandada de la estructura de tensado mostrada en la figura 1;

la figura 3 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una cama inflable, que incorpora las estructuras de tensado mostradas en la figura 1;

la figura 4 es una vista ensamblada de la cama inflable de la figura 3, en la que el material de la cama inflable se ha hecho transparente para mostrar la disposicion interna de las estructuras de tensado;

la figura 5 es una vista en perspectiva despiezada ordenadamente de una cama inflable que incorpora una disposicion geometrica alternativa de estructuras de tensado ejemplares;

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la figura 6 es una vista ensamblada de la cama inflable de la figura 5, en la que el material de la cama inflable se ha hecho transparente para mostrar la disposicion interna espacial de las estructuras de tensado;

la figura 7 es una vista en perspectiva de un aparato para producir material a granel para las estructuras de tensado mostradas en las figuras 3 a 6;

la figura 8 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente que muestra un primer ejemplo del material a granel creado por el aparato de la figura 7;

la figura 9 es una vista en perspectiva que muestra un primer ejemplo del material a granel creado por el aparato de la figura 7;

la figura 10 es una vista en perspectiva que muestra un segundo ejemplo del material a granel creado por el aparato de la figura 7;

la figura 11 es una vista en perspectiva que muestra un segundo ejemplo del material a granel creado por el aparato de la figura 7;

la figura 12 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una primera alternativa de estructura de tensado ejemplar;

la figura 13 es una vista en perspectiva ensamblada de la estructura de tensado mostrada en la figura 12;

la figura 14 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una estructura de tensado de un producto inflable hecha de acuerdo con el presente invento;

la figura 15 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una segunda alternativa de estructura de tensado ejemplar;

la figura 16 es una vista en perspectiva, ensamblada de la estructura de tensado ejemplar mostrada en la figura 15;

la figura 17 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una tercera estructura de tensado ejemplar alternativa;

la figura 18 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una cuarta estructura de tensado ejemplar alternativa;

la figura 19 es una vista en perspectiva, ensamblada de la estructura de tensado mostrada en la figura 18;

la figura 20 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una cama inflable que incorpora estructuras de tensado alternativas hechas de acuerdo con el presente invento;

la figura 21 es una vista ensamblada de la cama inflable de la figura 22, en la que el material de la cama inflable se ha hecho transparente para mostrar la disposicion interna de las estructuras de tensado;

la figura 22 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una cama inflable que incorpora una estructura de tensado alternativa, hecha segun la presente descripcion, configurada en una disposicion geometrica alternativa;

la figura 23 es una vista ensamblada de la cama inflable de la figura 22, en la que el material de la cama inflable se ha hecho transparente para mostrar la disposicion interna espacial de las estructuras de tensado;

la figura 24 es una vista en perspectiva de un aparato para producir material a granel para las estructuras de tensado mostradas en las figuras 12 a 19;

la figura 25 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una quinta estructura de tensado ejemplar alternativa;

la figura 26 es una vista en perspectiva ensamblada de la quinta estructura de tensado alternativa mostrada en la figura 25;

la figura 27 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una cama inflable que incorpora la estructura de tensado mostrada en la figura 25;

la figura 28 es una vista ensamblada de la cama inflable de la figura 27, en la que el material de la cama inflable se ha hecho transparente para mostrar la disposicion interna de las estructuras de tensado;

la figura 29 es una vista en perspectiva de un aparato para producir material a granel para las estructuras de tensado mostradas en las figuras 25 a 28;

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la figura 30 es una vista en perspectiva, despiezada ordenadamente de una sexta estructura de tensado ejemplar alternativa;

la figura 31 es una vista en perspectiva, ensamblada de la estructura de tensado mostrada en la figura 30;

la figura 32 es una vista en perspectiva de un aparato para producir material a granel para las estructuras de tensado mostradas en las figuras 30 y 31;

la figura 33 es una vista en planta superior de partes de estructuras de tensado agrupadas entre sf durante un proceso de soldadura;

la figura 34 es una vista en planta superior de partes de una estructura de tensado colapsada cuando el colchon es desinflado para su almacenamiento o transporte;

la figura 35 es una vista similar a la figura 33 que muestra partes de estructuras de tensado con filamentos o hilos colocados en pilas durante un proceso de soldadura; y

la figura 36 es una vista similar a la figura 33 que muestra partes de estructuras de tensado desplazadas unas con relacion a otras durante un proceso de soldadura.

Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes a lo largo de todas las distintas vistas. Los ejemplos mostrados en esta memoria ilustran realizaciones ejemplares del presente invento, y tales ejemplos no han de interpretarse en manera alguna como que limita el alcance de la invencion.

Las palabras parte superior, parte inferior, arriba, abajo, superior, inferior y el lenguaje posicional similar han sido utilizados a lo largo de esta descripcion de acuerdo con las posiciones relativas de caractensticas cuando las realizaciones del presente invento estan en uso. En el presente contexto, en uso se entiende que significa que el producto inflable es inflado y orientado en la posicion de la realizacion mostrada en la figura 4. Ha de comprenderse que el dispositivo puede ser utilizado, almacenado y transportado en cualquier orientacion, no solo en la que se ha mostrado en las figuras.

Descripcion detallada

El presente invento proporciona un producto inflable con estructuras de tensado, que dan forma a dispositivos inflables, tales como sofas, camas o piscinas inflables. Las estructuras de tensado son ligeras de peso y ocupan un volumen mmimo cuando el dispositivo esta desinflado y almacenado, aunque tambien funcionan como un soporte interno resistente y duradero al inflarlo y al utilizar el dispositivo inflable.

Una estructura de tensado ejemplar de un producto inflable de acuerdo con el presente invento utiliza filamentos o hilos a modo de cuerdas o alambres delgados y flexibles que unen dos areas de tejido entre ellas. Los filamentos estan firmemente conectados al tejido adyacente mediante un material intermedio, tal como una lamina con o sin tiras adicionales, y el material intermedio esta a su vez firmemente conectado al tejido. El area de contacto entre material intermedio y los filamentos unidos puede ser manipulada para impartir una resistencia a la conexion proporcional a la resistencia a la traccion del filamento. De manera similar, el area de contacto entre el material intermedio y el tejido adyacente puede ser tambien manipulado para impartir una resistencia de conexion de tejido/estructura de tensado proporcional a la resistencia a traccion agregada de todos los filamentos en la estructura de tensado.

Varias estructuras de tensado y metodos de fabricacion de las mismas se describen con detalle a continuacion. Esta contemplado que cualquiera de las presentes estructuras de tensado descritas puede ser utilizada en cualquier producto inflable, tanto sola como en grupo o en combinacion con otras tal como se requiera o desee para un diseno particular. Ademas, se contempla que las estructuras de tensado de acuerdo con el presente invento puede ser utilizada en otros contextos, tales como en equipos de camping o en cualquier otro contexto donde se necesita una estructura empaquetable y ligera para unir dos piezas de material que son aplicados lejos el uno del otro en funcionamiento.

1. Tiras de Soldadura Unidas por Filamentos Separados

Volviendo ahora a las figuras 1 y 2, la estructura de tensado 3 esta mostrada uniendo el material superior 1 al material inferior 2. La estructura de tensado 3 ilustrada incluye tiras de soldadura superior e inferior 31 conectadas entre sf por una pluralidad de filamentos 32 sustancialmente paralelos que definen una parte de espacio que se extiende entre un espacio entre las laminas superior e inferior 1, 2. Las tiras de soldadura superior e inferior 31 estan a su vez soldadas al material superior 1 y al material inferior 2, respectivamente, de tal modo que las fuerzas que solicitan a los materiales superior e inferior 1,2 son contrarrestadas por la tension en los filamentos 32.

Opcionalmente, pueden preverse filamentos de refuerzo 5 (figura 3) a lo largo de la extension longitudinal de las tiras de soldadura 31 (es decir sustancialmente perpendiculares a los filamentos 32). Los filamentos de refuerzo 5, cuando estan previstos, pueden ser acoplados a filamentos de traccion 32, de tal modo como plegando filamentos 32 sobre filamentos de refuerzo 5, atando filamentos 5, 32 entre sf, o asegurando mediante adhesivo filamentos 5,

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32 entre sf Cuando son as^ acoplados, los filamentos de refuerzo 5 proporcionan un contacto superficial adicional con las tiras de soldadura 31 y por ello mejoran la resistencia de aseguramiento de los filamentos 5 para estirar libremente de las tiras de soldadura 31. Ademas, la presencia de filamentos de refuerzo 32 dentro de las tiras de soldadura 31 mejora la resistencia a la traccion de las tiras de soldadura 31 a lo largo de sus extensiones longitudinales.

La pluralidad de filamentos 32 en la estructura de tensado 3 como se ha mostrado en las figuras 1 y 2 estan dispuestos de tal modo que los filamentos 32 son sustancialmente paralelos entre sf cuando los filamentos 32 son tensados (es decir cuando las tiras de soldadura 31 son separadas unas de otras). Ademas, los pares adyacentes de filamentos 32 pueden tener intervalos uniformes entre ellos, de tal modo que se mantenga una resistencia a la traccion sustancialmente constante de la estructura de tensado 3 a traves de la extension longitudinal de las tiras de soldadura 31. En un ejemplo, los filamentos 32 pueden extenderse a lo largo de toda la anchura de las tiras de soldadura 31, como se ha ilustrado en las figuras 1 y 2, de tal manera que se consiga un gran area de contacto entre los filamentos 32 y las tiras de soldadura 31. Por claridad, las figuras 1 y 2 ilustran solamente un numero limitado de filamentos 32 fijados a tiras 31 de este modo, apreciandose que todos los filamentos 32 en una estructura de tensado 3 pueden ser asf fijados.

En una aplicacion ejemplar mostrada en las figuras 3 y 4, un numero de estructuras de tensado 3 son utilizadas en una estructura inflable tal como un colchon de aire 10, que incluye una superficie para dormir en el material superior 1 y una superficie de contacto con el suelo en el material inferior 2. La banda lateral anular 4 esta conectada de modo fijo o soldada a las periferias del material superior 1 y del material inferior 2 para formar una camara inflable. Puede haber prevista una valvula 6 para facilitar el inflado y desinflado del colchon 10.

Aunque el colchon 10 esta mostrado como una sola capa, pueden tambien preverse capas dobles. Las caractensticas adicionales del colchon pueden ser proporcionadas tales como se ha mostrado en la patente Norteamericana n° 7.591.036 titulada Colchon Inflado por Aire. Ademas de colchones, pueden utilizarse estructuras de tensado en otros productos inflables tales como embarcaciones o botes inflables, islas inflables, dispositivos de flotacion, piscinas, toboganes inflables, y cualesquiera otros dispositivos inflables.

Cada una de la pluralidad de estructuras de tensado 3 es soldada a partes respectivamente opuestas de las superficies interiores de los materiales superior e inferior 1, 2, como se ha descrito en detalle anteriormente. Como se ha mostrado en las figuras 3 y 4, la estructura de tensado 3 del ejemplo ilustrado define una extension longitudinal total (es decir, a lo largo de la direccion longitudinal de las tiras de soldadura 31) correspondiente a la anchura o longitud de los materiales para dormir y de contacto con el suelo 1, 2 del colchon 10.

Como se ha observado anteriormente, las estructuras de tensado 3 estan conectadas al material superior e inferior 1, 2 por tiras de soldadura 31. Tal soldadura es conseguida haciendo tope con una de las tiras de soldadura 31 en uno de los materiales superior e inferior 1, 2 y aplicando a continuacion calor para fundir el material de las tiras de soldadura 31 al material que hace tope. En un ejemplo, las tiras de soldadura 31 y el material superior e inferior 1, 2 estan ambos hechos de PVC, y el proceso de soldadura es Ilevado a cabo aplicando calor a 105° C durante aproximadamente 0,5 segundos. Las laminas superior e inferior 1, 2 y las tiras de soldadura 31 tienen espesores que oscilan desde 0,15 a 1,0 mm prefiriendose 0,34 mm para las laminas superior e inferior 1,2 y 0,18 mm para las tiras de soldadura 31. Las tiras de soldadura 31 son preferiblemente de 12,7 mm de ancho y pueden oscilar desde 1 a 100 mm de ancho. El PVC utilizado preferiblemente tiene una resistencia a la traccion que oscila desde al menos 7 kgf/cm a 73 kgf/cm y una densidad que oscila desde 0,8 a 2,5 g por centfmetro cubico con una densidad preferida de 1,5 g por centfmetro cubico.

En las figuras 3 y 4, las estructuras de tensado 3 son soldadas al material superior e inferior 1, 2 a lo largo de un trayecto sustancialmente lineal, con la pluralidad de estructuras 3 sustancialmente paralelas entre sf e igualmente espaciadas a traves de los materiales 1,2. Sin embargo, se ha considerado que la geometna de soldadura puede tener cualquier otra geometna adecuada, tal como un trayecto a modo de onda, un trayecto en forma de I, un trayecto en forma de Z o un trayecto en forma de V. Una geometna alternativa ejemplar es una disposicion cilmdrica o en columna, como se ha ilustrado en las figuras 5 y 6. En esta disposicion, las tiras de soldadura superior e inferior 31 estan conectadas cada una en sus extremos de una manera de extremo con extremo para formar un anillo arqueado, tal como un anillo circular como se ha ilustrado. La pluralidad de filamentos 32 entre las tiras de soldadas superior e inferior 31 forma asf una periferia en columna cerrada, formando por ello el cuerpo de una columna. Al ensamblar la cama inflable 10, esta columna es soldada a los materiales superior e inferior 1, 2 de una manera similar a como se ha descrito aqrn con respecto a la estructura de tensado 3 dispuesta linealmente.

Cuando el colchon 10 es inflado, la introduccion de aire presurizado en la cavidad del colchon empuja los materiales superior e inferior 1, 2 separando uno de otro. Cuando esta suficientemente presurizado, los filamentos 32 resultan tensados y las estructuras de tensado 3 impiden cualquier separacion de los materiales superior e inferior 1, 2 en la proximidad de cada estructura de tensado 3. Una presurizacion adicional causa mas esfuerzo de traccion dentro de las estructuras de tensado 3, y fuerzas adicionales sobre la soldadura entre las estructuras de tensado 3 y el material adyacente.

En un ejemplo ilustrativo de colchon 10, la estructura de tensado 3 incluye tan pocos filamentos como un filamento

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cada dos centimetres, 1, 2, 3, 4, filamentos por centimetre de extension longitudinal de tiras de soldadura 31, o tantos como 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, o mas filamentos por centimetre, o pueden tener cualquier numero de filamentos por centimetre dentro de cualquier rango definido por cualquiera de los valores anteriores. Preferiblemente hay aproximadamente 2,8 mm entre filamentos (es decir, 3,6 filamentos por centimetre). Los filamentos 32 pueden estar hechos de algodon regular, poliester, hilo de nylon hecho de multiples filamentos retorcidos juntos, del tipo tipicamente utilizado en costuras de ropa, o cualesquiera otros tipos de filamento. Estos filamentos regulares proporcionan una resistencia a traccion sustancial a muy bajo coste. De acuerdo con ejemplos alternativos, los filamentos 32 pueden ser tejidos juntos para formar una tela. De acuerdo con otro ejemplo, puede utilizarse tela no tejida para formar la parte de la estructura de tensado 3 que se extiende a traves del espacio entre laminas 1, 2.

De acuerdo al presente invento, los hilos pueden oscilar desde un diametro de 0,1 a 1,0 mm. Preferiblemente, el hilo tiene un diametro de 0,2 mm. De acuerdo con el presente invento, la resistencia a la traccion de los hilos puede oscilar desde 0,2 kgf a 10 kgf por hilo. Preferiblemente, la resistencia a traccion del hilo es de 3 kgf por hilo. Preferiblemente, los hilos tienen una densidad que oscila desde 0,01 a 0,3 gramos por metro. Preferiblemente, los hilos son de 0,085 gramos por metro. Desde luego, se ha apreciado que podrian ser utilizados otros materiales, tales como tineas de monofilamento, alambres metalicos o cables, plastico y similares.

La disposicion ejemplar antes descrita de la estructura de tensado 3 produce un producto acabado resistente adecuado para utilizar en una amplia variedad de productos inflables. En ejemplos ilustrativos, la estructura de tensado 3 tiene filamentos 32 con una extension axial total de entre 5 cm y 65 cm, haciendo los filamentos 32 adecuados para abarcar un espacio dimensionado de manera correspondiente formado entre las tiras de soldadura

31 separadas. Por ello, este ejemplo es adecuado para utilizar en el colchon 10 que tiene un espesor inflado aproximadamente igual a la extension axial de los filamentos 32. Este ejemplo utiliza ademas el material de hilo regular indicado anteriormente con una densidad de filamento de los rangos dados anteriormente. La estructura de tensado 3 ejemplar resultante tiene una resistencia a la traccion total de entre 5,9 y 23,3 kgf por centimetre lineal (donde los centimetres lineales sometidos a lo largo de la extension longitudinal de las tiras de soldadura 31).

Cuando el colchon 10 es inflado, la estructura de tensado define un area operable a lo largo de su extension longitudinal y a traves del espacio entre los materiales superior e inferior 1, 2. Mas particularmente, el area ocupada por la estructura de tensado 3 es definida como el area total del espacio entre las laminas de material unidas por la estructura de tensado 3, con tal espacio medido a lo largo de la extension longitudinal de la estructura de tensado de tal modo que el area medida incluye cada una de la pluralidad de filamentos 32. Cuando la estructura de tensado 3 esta linealmente dispuesta y los materiales superior e inferior 1, 2 son paralelos entre sf (como se ha mostrado por ejemplo en las figuras 3 y 4), este area es simplemente la extension longitudinal de la estructura de tensado 3 multiplicada por el espacio entre los materiales superior e inferior 1, 2. Cuando la estructura de tensado 3 tiene un trayecto no lineal (tal como el trayecto arqueado, en forma de columna mostrado en las figuras 5 y 6, por ejemplo), o los materiales superior e inferior 1 y 2 no son paralelos, el metodo antes descrito para medir el area aun da como resultado un area operable exacta.

La disposicion ejemplar antes descrita de la estructura de tensado 3 consigue una elevada resistencia a la traccion al tiempo que promueve un ligero peso y un bajo volumen empaquetado del producto inflable acabado. De acuerdo con el presente invento, los filamentos 32 y el area entre los filamentos 32 definen una parte de espacio 33 (vease la figura 1) de estructura de tensado 3 que abarca el espacio entre los materiales/laminas superior e inferior 1, 2 que mantiene una relacion espacial entre la primera y segunda laminas cuando el colchon 10 es inflado. Como se ha mostrado en la figura 1, la coleccion de filamentos 32 que definen esta parte de espacio 33 tiene una extension 35 medida a lo largo de la superficie de al menos una de la primera lamina 1 y de la segunda lamina 2. Los filamentos

32 de esta parte de espacio 33 de estructura de tensado 3 ocupan colectivamente un volumen. La parte de espacio

33 tienen un area operable definida por la extension 35 de la parte de espacio 33 (tambien muy proxima a una longitud de las tiras de soldadura 31) y la longitud 37 de los filamentos 32. El area operable esta ocupada por filamentos 32 de la estructura de tensado 3 y define un area total del espacio entre la primera lamina 1 y la segunda lamina 2, cuando es medida a lo largo de la extension 35 de la parte de espacio 33 de la estructura de tensado 3. Por ejemplo, si los filamentos 32 de una estructura de tensado ejemplar tienen una longitud 37 de 100 mm entre la primera y la segunda laminas 1, 2 y la extension 35 de la parte de espacio 33 es de 100 mm, el area operable de la parte de espacio 33 definida por los filamentos 32 es de 10.000 mm2. Suponiendo que hay 3,6 filamentos por centimetre, habra 3,571 mm de filamentos 32 dentro del area operable de 10.000 mm2. si los filamentos 32 tienen un diametro de 0,2 mm, el volumen total ocupado por los filamentos 32 sera de 112,2 mm3. En este ejemplo, la parte de espacio 33 de la estructura de tensado 3 define una relacion de area operable a volumen de 89,13 mm2 por mm3 (por ejemplo 10.000 mm2/112,2 mm3). De acuerdo con el presente invento, la relacion de area operable a volumen puede oscilar desde 10 a 3.000 mm2 por mm3.

Debido al uso de filamentos 32 en vez de laminas de PVC, el peso total del colchon 10 puede ser tambien reducido. La parte de espacio 33 de la estructura de tensado 3 definida por los filamentos 32 tiene un peso total y un area operable, como se ha descrito anteriormente. En el ejemplo anterior, el area operable era de 10.000 mm2 (100 mm por 100 mm) y habfa 3,6 filamentos por centimetre. Esto da como resultado 3.571 mm de hilo. A una densidad de 0,085 g por metro de hilo, el hilo en su totalidad pesara 0,304 g. Como resultado, una relacion de area operable a peso sera de aproximadamente 32.941 mm2 por gramo (o 329.412 cm2 por kilogramo) en el ejemplo preferido (por

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ejemplo 10.000 mm2/0,304 g). De acuerdo con algunos ejemplos del presente invento, la relacion area operable a peso es de entre 8.000 y 5.000.000 de cm2 por kilogramo. De acuerdo con otros ejemplos, la relacion de area operable a peso es de entre 12.500 y 2.500.000 cm2 por kilogramo. De acuerdo con otros ejemplos, la relacion de area operable a peso es de entre 20.000 y 1.000.000 de cm2 por kilogramo.

Debido al uso de filamentos 32 en vez de laminas de PVC, el espesor medio de la parte de espacio 33 de la estructura de tensado 3 que se extiende entre la primera y la segunda laminas 1, 2 puede tambien ser reducido. La parte de espacio 33 de la estructura de tensado 3 definida por los filamentos 32 tiene un espesor medio y area operable, como se ha descrito anteriormente. El espesor medio es reducido por la seccion transversal nominalmente circular de los filamentos 32 y los espacios entre cada filamento 32.

Por ejemplo, el espesor maximo de la parte de espacio 33 es el diametro de filamentos 32 (0,2 mm en el ejemplo anterior). El espesor medio de la parte de espacio 33 es cero en las areas sin ocupar entre filamentos 32. Cuando se promedia sobre el area total de la parte de espacio 33 ocupada por los filamentos 32 y el area total de la parte de espacio 33 sin filamentos 33, el espesor medio es menor que el diametro de los filamentos 32. Ademas, si la distancia entre filamentos 32 es incrementada, el espesor medio disminuye debido a que mas de la parte de espacio 33 esta sin ocupar por los filamentos (es decir la cantidad de parte de espacio 33 con espesor cero aumenta, lo que disminuye el espesor medio de la parte de espacio 33).

En el ejemplo anterior, el area operable era de 10.000 mm2 (100 mm por 100 mm) y habfa 3,6 filamentos por centimetro (o 2,8 mm de filamento 32 a filamento 32). En contraste con el espesor maximo de un hilo circular, que es el diametro, el espesor medio de un hilo circular es pi*diametro/4. Utilizar filamentos 32 con un diametro de 0,2 mm, da como resultado un espesor medio de 0,157 mm para cada filamento 32. Debido a los espacios entre filamentos 32, el espesor medio de la parte de espacio 33 definida por los filamentos 32 y los espacios entre ellos es de 0,0112 mm (es decir 2,8 mm entre filamentos 32 tienen un espesor de cero, lo que reduce el espesor medio de la parte de espacio 33 a mucho menos que el espesor medio de los filamentos 32). De acuerdo con algunos ejemplos del presente invento, el espesor medio de la parte de espacio de la estructura de tensado 3 es de entre 0,0003 a 0,1 mm. De acuerdo con otros ejemplos, el espesor medio es de entre 0,001 y 0,05 mm. De acuerdo con otros ejemplos, el espesor medio es de entre 0,005 y 0,02 mm.

Volviendo ahora a la figura 7, se ha mostrado un aparato 20 adecuado para fabricar la estructura de tensado 3. Para hacer funcionar el aparato 20 con esta finalidad, una pluralidad de filamentos 32 son proporcionados desde una alimentacion 11 de hilo a granel, que puede ser un filamento de fibras que contiene varios carretes de fibras por ejemplo. La alimentacion 11 de hilo entrega continuamente la pluralidad de filamentos 32 a traves de la grna A de filamentos, que incluye una pluralidad de aberturas a traves de las cuales pasan los filamentos individuales 32 despues de la entrega desde la alimentacion 11 de hilo y antes de la incorporacion al material 30 de estructura de tensado a granel (mostrado en la figura 9 y descrito a continuacion). La grna A de filamento mantiene un espaciamiento uniforme de los filamentos 32 de uno a otro, y dispone filamentos 32 paralelos entre sf de tal modo que la pluralidad de filamentos 32 son sustancialmente planos. La anchura de las tiras de soldadura 31, la distancia entre pares contiguos de tiras de soldadura 31, y la separacion entre pares contiguos de filamentos 32 pueden ser ajustadas a cualesquiera valores que se requieran o deseen por un uso pretendido, tal como en un producto inflable particular.

Estos filamentos 32 planos, paralelos y uniformemente espaciados son hechos pasar a continuacion a un soldador 40, como se ha mostrado en la figura 7. El soldador 40 puede ser un dispositivo de termofusion, que utiliza calor para unir los materiales plasticos juntos, o puede ser un soldador de alta frecuencia, en el que ondas electromagneticas se beneficien de dipolos qmmicos excitables en el material plastico para reblandecer y unir los materiales entre sf. Ademas, cualquier metodo de soldadura adecuado puede ser empleado por el soldador 40, segun se requiera o desee para un material y proceso particular.

Las tiras de soldadura 31, que tienen una longitud correspondiente a la anchura de la pluralidad de filamentos 32 dispuestos, son posicionadas sobre matrices inferiores B1 del soldador 40. Los filamentos 32 son hechos avanzar sobre las tiras de soldadura 31 como se ha ilustrado, y las matrices superiores B2 son a continuacion hechas descender a contacto con las tiras de soldadura 31. Se aplica energfa (es decir calor u ondas electromagneticas) para conectar de modo fijo la tira de soldadura 31 con cada uno de la pluralidad de filamentos 32 de tal modo que los filamentos respectivos 32 son fijados en la configuracion separada y paralela dictada por la grna A de filamentos. Cuando esta asf fijado, el material a granel 30 (figura 9) esta completo y listo para su uso.

El material a granel 30 acabado puede entonces ser entregado a un dispositivo de recogida (no mostrado) tal como un carrete o rollo. Esto permite que el material a granel 30 sea producido de modo continuo y almacenarlo para su uso posterior. El material a granel 30 puede ser convertido en estructura de tensado 3 (figura 2) cortando hacia abajo el centro de la tira soldada 31. La estructura de tensado 3 puede entonces ser aplicada a distintos productos inflables recortando la longitud y anchura de la misma de acuerdo a las dimensiones del producto.

Como se ha hecho resaltar anteriormente, el filamento de refuerzo 5 puede ser anadido a la estructura de tensado 3 para mejorar aun mas la resistencia mecanica de la misma, incluyendo la resistencia a traccion de las tiras de soldadura 31. Para anadir al menos un filamento de refuerzo 5 al material a granel 30, los filamentos de refuerzo 5

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son dispuestos perpendiculares a la pluralidad de filamentos 32, y haciendo tope con las tiras de soldadura respectivas 31. La matriz superior B2 del soldador 40 es presionada hacia abajo para conectar de modo fijo las tiras de soldadura 31 tanto a los filamentos de refuerzo 5 como a la pluralidad de filamentos 32, como se ha descrito anteriormente. Los filamentos de refuerzo 5 estan ilustrados en la figura 3 pero se han omitido en la figura 4 por claridad.

Como se ha mostrado en la figura 4, las estructuras de tensado 30 estan posicionadas dentro de la banda 4 y soldadas a la lamina superior e inferior 1, 2. Aunque se han mostrado perpendiculares a las laminas 1,2 en la figura 4 despues de soldadura, las tiras de soldadura 31 se colocan planas sobre las laminas 1, 2 despues de soldar como se ha mostrado en la parte inferior de la figura 1. De modo similar, en los colchones 10 de las figuras 6, 21, 23, y 28, las tiras de soldadura 31 estan mostradas perpendiculares a las laminas 1, 2 pero se encuentran planas sobre las laminas 1,2 al soldar como se ha mostrado en la parte inferior de la figura 1.

Como se ha ilustrado en las figuras 8 y 9, el material a granel 30 (figura 9) puede ser formado utilizando una sola capa de tiras de soldadura 31 que conectan a filamentos 32. En otro ejemplo ilustrativo mostrado en las figuras 10 y 11, el material a granel 30 puede ser fabricado como una estructura de doble capa que utiliza un par de tiras de soldadura tanto por encima como por debajo de los filamentos 32. El uso de dos tiras de soldadura mutuamente opuestas emplea una accion de agarre para "atrapar" o capturar los filamentos 32 entre ellas, contribuyendo por ello a una interfaz de acoplamiento de elevada resistencia mecanica. Cuando es implementada en un producto inflable, la estructura de tensado 3 de doble capa resultante ha mejorado la resistencia mecanica y puede ser soldada al material superior o inferior 1, 2 (figuras 1, 3 y 4) en cualquier lado. Como se ha mostrado en las figuras 10 y 11 y descrito anteriormente, al menos un filamento de refuerzo 5 puede tambien ser capturado entre las tiras de soldadura 31.

2. Estructuras de Tensado Respaldadas con Lamina con Filamentos Fijos

Una estructura de tensado dispuesta alternativamente esta mostrada en las figuras 12 y 13 como estructura de tensado 103. La estructura 103 es sustancialmente similar a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente, con numeros de referencia de la estructura 103 analogos a los numeros de referencia utilizados en la estructura 3, excepto con un 100 anadido a los mismos. Elementos de la estructura 103 corresponden a elementos similares indicados por numeros de referencia correspondientes de la estructura 3 excepto como se haya indicado de otro modo.

La estructura de tensado 103 incluye una pluralidad de filamentos 32 que estan uniformemente espaciados y dispuestos sustancialmente paralelos entre sf, de una manera similar a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente. Sin embargo, la estructura de tensado 103 incluye lamina de soldadura 131 en lugar de tiras de soldadura 31 de la estructura 3. En vez de fijar los extremos de los filamentos 32 a tiras de soldadura 31, la longitud completa de los filamentos 32 es fijada a la lamina de soldadura 131. La lamina de soldadura 131 sirve para proporcionar un posicionamiento y proteccion apropiados de la pluralidad de filamentos 32, de tal modo que eviten la formacion de nudos o danos de los filamentos 32 durante su uso practico. Sin embargo, debido a que la estructura de tensado 103 incluye filamentos 32 embebidos en ella, la lamina de soldadura 131 no necesita soportar cargas de traccion significativas y puede ser conservada con un espesor mmimo. Por ejemplo, la lamina de soldadura 131 puede ser de 0,10 mm de espesor.

En las figuras 12 y 13, se ha utilizado una unica lamina de soldadura 131, aunque se han considerado otras disposiciones. La figura 14, por ejemplo, ilustra la estructura de tensado 103 (figura 13) con una lamina de soldadura adicional 131 aplicada en oposicion a la primera lamina de soldadura 131. De manera similar a la realizacion de la estructura de tensado 3 que utiliza tiras de soldadura 31 opuestas mutuamente (figuras 10 y 11), las laminas de soldadura 131 opuestas mutuamente pueden ser utilizadas para encapsular filamentos 32.

Las figuras 15 y 16 ilustran la estructura de tensado 203, que es sustancialmente similar a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente, con numeros de referencia de la estructura 203 analogos a los numeros de referencia utilizados en la estructura 3, excepto con un 200 anadido a los mismos. Los elementos de la estructura 203 corresponden a elementos similares indicados por numeros de referencia correspondientes de la estructura 3, excepto como se ha indicado de otro modo. Sin embargo, la estructura 203 representa una aproximacion hubrida que combina elementos de las estructuras de tensado 3 y 103, en las que una pluralidad de tiras de soldadura 31 son utilizadas para encapsular una parte de filamentos 32 entre tiras 31 y lamina de soldadura 131. La adicion de tiras de soldadura 31 a la lamina de soldadura 131 mejora la resistencia mecanica de la conexion soldada entre la estructura de tensado 203 y el material de producto adyacente (por ejemplo, el material superior y/o inferior 1, 2 de cama inflable 10 mostrada en las figuras 2 y 3).

La figura 17 ilustra la estructura de tensado 303, que es sustancialmente similar a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente, con numeros de referencia de la estructura 303 analogos a los numeros de referencia utilizados en la estructura 3, excepto con un 300 anadido a los mismos. Los elementos de la estructura 303 corresponden a elementos similares indicados por numeros de referencia correspondientes de la estructura 3, excepto como se ha indicado de otro modo. Ademas, la estructura 303 incorpora todos los elementos de la estructura de tensado 203 pero anade una segunda capa, inferior de tiras de soldadura 31 unidas a la lamina de soldadura 131 opuesta a la

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primera capa superior de tiras de soldadura 31. Asf, hay una estructura de doble capa de tiras de soldadura 31 opuestas que aumenta ademas la lamina de soldadura 131, haciendo la estructura de tensado 303 muy resistente y robusta tanto a la largo de la extension de los filamentos 32 como en la soldadura entre filamentos 32 y el material adyacente, por ejemplo, material 1, 2 de cama inflable 10 (figuras 3 y 4).

Volviendo a las figuras 18 y 19, se ha ilustrado aun otra estructura de tensado 403. La estructura de tensado 403 es sustancialmente similar a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente, con numeros de referencia de la estructura 403 analogos a los numeros de referencia utilizados en la estructura 3, excepto con un 400 anadido a los mismos. Los elementos de la estructura 403 corresponden a elementos similares indicados por numeros de referencia correspondientes de la estructura 3, excepto como se ha indicado de otro modo. Sin embargo, la pluralidad de filamentos 32 utilizados en la estructura 403 son discontinuos. Como se ha mostrado en las figuras 13 y 14, la pluralidad de filamentos 32 puede ser recortada a cualquier longitud deseada, y a continuacion fijada a la lamina de soldadura 131 por prensado en caliente. A la instalacion en un producto inflable en uso, los filamentos fijos 32 puede ser cortados en longitud, y soldados en su sitio como se ha descrito anteriormente. Asf, utilizar estructuras de tensado 403 tiene el potencial de reducir el consumo del material utilizado para los filamentos 32 y evitar un despilfarro innecesario de los mismos, con un costo de material inferior por ello.

Opcionalmente, como se ha mostrado en la figura 20, cada extremo de la lamina de soldadura 131 (es decir, en los extremos de filamentos 32) pueden incluir un filamento de refuerzo 5 dispuesto similarmente a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente. Los filamentos de refuerzo 5 son omitidos de la figura 21 por claridad.

La realizacion respaldada con lamina de la estructura de tensado 103 y otros ejemplos de estructuras de tensado 203, 303 y 403 en las figuras 12 a 19 pueden ser integradas en un dispositivo inflable de una manera similar a como las estructuras de tensado 3 descritas anteriormente. Por ejemplo, las figuras 20 y 21 ilustran la integracion de estructuras de tensado 103 en una cama inflable 10, lo que es conseguida por el mismo metodo que se ha descrito anteriormente.

Las estructuras de tensado 103, 203, 303 y 403 pueden tambien ser formadas en una variedad de configuraciones geometricas, como se ha descrito anteriormente con respecto a la estructura de tensado 3. Estas configuraciones incluyen un trayecto a modo de onda, un trayecto en forma de I, un trayecto en forma de Z o un trayecto en forma de V. Como se ha ilustrado en las figuras 22 y 23, puede tambien ser utilizada una disposicion cilmdrica o en columna. En esta disposicion, la lamina de soldadura 131 (y las tiras de soldadura superior e inferior 31, si estan presentes) esta conectada en sus extremos de una manera extremo con extremo para formar un anillo arqueado, tal como un anillo circular como se ha ilustrado. La pluralidad de filamentos 32 coopera asf con el material de lamina de soldadura 131 para formar una periferia en columna cerrada, formando por ello el cuerpo de una columna. Los externos axiales de esta estructura en columna pueden entonces ser soldados al material superior 1 y al material inferior 2, respectivamente, de la cama inflable 10.

Volviendo ahora a la figura 24, se ha mostrado un aparato 120 adecuado para fabricar estructuras de tensado 103, 203, 303 o 403. El funcionamiento del aparato 120 es conseguido suministrando en primer lugar una pluralidad de filamentos 32 desde un puesto de fibras u otro almacen de fibras, como se ha descrito anteriormente con respecto al aparato 20. Los filamentos 32 son entregados de manera continua a traves de la grna A de filamentos, descrita anteriormente, que proporciona filamentos 32 separados uniformemente y paralelos al soldador 140 de aguas abajo.

El soldador 140 incluye un rodillo de transporte C aguas abajo de la grna A de filamentos, que entrega de modo continuo una lamina de soldadura 131 de anchura suficiente para corresponder a la anchura de la pluralidad de filamentos 32. Aguas abajo del rodillo C, la pluralidad de filamentos 32 estan cerca o hacen tope con la lamina de soldadura 131.

La pluralidad de filamentos 32 y la lamina de soldadura 131 avanzan entonces juntos a traves del rodillo caliente D, que calienta y comprime el material de tal modo que los filamentos 32 resultan fijados al material reblandecido de la lamina de soldadura 131. Despues del paso a traves del rodillo D, la estructura de tensado 103 esta completa como se ha mostrado en la figura 13. El material a granel para la estructura de tensado 103 puede ser enrollado sobre un carrete de recogida para su corte posterior en una estructura de tensado 103 de tamano apropiado para una aplicacion particular.

Cuando la estructura de tensado 103 es aplicada a un producto inflable tal como una cama inflable 10 (figuras 21 y 22), la lamina de soldadura 131 puede tener un espesor relativamente pequeno dado el nivel de presion interna (y, por ello, tension) que se espera sea encontrado por la estructura 103 durante el inflado y uso del producto. Por ejemplo, el espesor puede ser reducido en un 20% a 40% con respecto a las estructuras de tensado linternas conocidas sin filamentos 32. Debido a que los filamentos 32 son posicionados y configurados para soportar las cargas de traccion aplicadas a la estructura de tensado 103, la lamina de soldadura 131 necesita solamente proporcionar medios para un posicionamiento y proteccion apropiados de la pluralidad de filamentos 32, tal como para evitar la formacion de nudos o el dano de los filamentos 32 durante el uso practico. En una realizacion ejemplar, el espesor de la lamina de soldadura 131 puede ser tan pequeno como de 0,10 mm.

Cuando una segunda lamina de soldadura 131 es anadida a la estructura de tensado 103, como se ha mostrado en

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la figura 14 y descrito anteriormente, puede preverse un segundo rodillo C (no mostrado) en oposicion al rodillo C ilustrado de la figura 24, de tal modo que los rodillos C esten dispuestos a ambos lados de los filamentos 32. Ambas lamina 131 son hechas pasar a traves del rodillo D de prensado en caliente, capturando los filamentos 32 entre las dos capas de laminas de plastico.

Cuando se anade una pluralidad de tiras de soldadura 31 para crear la estructura de tensado 203, como se ha mostrado en las figuras 15 y 16 y descrito anteriormente, una estructura de tensado acabada 103 hecha utilizando el aparato 120 puede ser ademas tratada utilizando el aparato 20 como se ha mostrado en la figura 7 y descrito anteriormente. Despues de que el producto con laminas intermedias equivalente a la estructura de tensado 103 que sale de los rodillos calientes D, las tiras de soldadura 31 pueden ser anadidas a uno o ambos lados del producto con laminas intermedias. Al menos un filamento de refuerzo 5 puede ser anadido cuando se requiera o se desee, de tal modo que los filamentos de refuerzo 5 son perpendiculares a la pluralidad de filamentos 32, como se ha descrito en detalle anteriormente.

Cuando se anaden tiras de soldadura 31 a ambos lados de un producto con laminas intermedias, para crear la estructura de tensado 303, puede ser empleado un proceso similar al anterior en el que un producto con laminas intermedias sale de los rodillos D y recibe tiras de soldadura adicionales 31. Sin embargo, las tiras de soldadura 31 son anadidas a ambos lados en lugar de a un solo lado, de acuerdo con el metodo de fabricacion de una version de doble capa de material a granel 30 utilizando el soldador 40 como se ha descrito anteriormente. Desde luego, al menos un filamento de refuerzo 5 puede ser anadido de una manera similar a como se ha descrito previamente.

3. Tiras de Soldadura Unidas por Filamentos en Forma de V.

Una estructura de tensado dispuesta de manera activa esta mostrada en las figuras 25 y 26 como estructura de tensado 503. La estructura 503 es sustancialmente similar a la estructura de tensado 3 descrita anteriormente, con numeros de referencia de la estructura 503 analogos a los numeros de referencia utilizados en la estructura 3, excepto con un 500 anadido a los mismos. Elementos de la estructura 503 corresponden a elementos similares indicados por numeros de referencia correspondientes de la estructura 3, excepto como se haya indicado de otro modo.

Sin embargo, el filamento 532 en la estructura de tensado 503 tiene una disposicion escalonada, en forma de V, y puede ser formada a partir de un solo filamento enrollado hacia atras y hacia adelante en vez de una pluralidad de filamentos separados y discretos como se ha utilizado en la estructura de tensado 3 por ejemplo. Como se ha descrito mas abajo en el contexto del metodo de fabricacion de la estructura de tensado 503, el filamento 532 puede ser un unico filamento continuo tejido entre las tiras de soldadura 31, 31', con el punto de cada "V" fijado al menos a una de las tiras de soldadura 31, 31'.

Volviendo ahora a la figura 29, se ha mostrado un aparato 220 adecuado para fabricar la estructura de tensado 503. El funcionamiento del aparato 220 es conseguido disponiendo un par inferior de tiras de soldadura 31 de tal modo que el parte inferior este sustancialmente paralelo y sea separado al unir el dispositivo 540. En el ejemplo ilustrado, las tiras de soldadura 31 son desenrolladas de los rodillos de material de tira de soldadura contenido dentro de un par de dispositivos 550 de desenrollamiento.

A continuacion, el filamento continuo 532 es enrollado sucesivamente alrededor de un conjunto de miembros 541 adyacentes en forma de gancho dispuestos a cada lado del dispositivo union 540, con la pluralidad de miembros 541 en forma de gancho dispuestos en dos filas respectivas correspondientes a la ubicacion del par inferior de tiras de soldadura 31 previamente colocadas. En un ejemplo, los miembros 541 en forma de gancho estan uniformemente espaciados entre sf y dispuestos en los lados exteriores del par inferior de tiras de soldadura 31, con cada fila de miembros 541 en forma de gancho desplazada con respecto a la otra fila. Con esta disposicion, el filamento continuo 532 forma una pluralidad de filamentos en forma de "V" extremo con extremo cuando son enrollados alrededor de miembros 541 en forma de gancho sucesivos en filas alternativas de los mismos, como se ha mostrado. Es decir, la esquina de cada "V" esta formada en un miembro 541 respectivo en forma de gancho, y las esquinas sucesivas trazadas a lo largo del filamento continuo 532 alternaran entre filas de miembros 541 en forma de gancho.

A continuacion, un segundo par de tiras de soldadura 31' son posicionadas sobre el primer par de tiras de soldadura 31, respectivamente, que son sujetadas a ellas de tal modo que cada esquina en forma de "V" formada por el filamento 532 este dispuesta entre una del primer par de tiras de soldadura 31 y la que hace tope del segundo par de tiras de soldadura 3r. El segundo par de tiras de soldadura 3r puede tambien ser desenrollado desde los dispositivos de desenrollamiento 550.

Finalmente, los pares de tiras de soldadura 31, 31' que hacen tope que son unidos entre si y al filamento 532, tal como mediante soldadura o por uno de los otros metodos de fijacion descritos anteriormente. Por ejemplo, las tiras de soldadura 31, 31', pueden ser unidas mediante un soldador de alta frecuencia u otro dispositivo de termofusion.

Como con otras estructuras de tensado descritas anteriormente, la estructura de tensado 503 puede ser producida y almacenada a granel y posteriormente aplicada a distintos productos inflables. La longitud y anchura de la estructura de tensado 503 puede ser recortada para acomodarse a la longitud o anchura internas del producto inflable.

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En un ejemplo alternativo, puede no ser necesario proporcionar la segunda capa de tiras de soldadura 31', y en su lugar fijar solamente la primera capa de tiras de soldadura 31 al filamento 532. Fijar el filamento 532 a la unica capa de tiras de soldadura 31 puede ser conseguido de una manera similar a la tira de soldadura y lamina de soldadura de una sola capa y ejemplos descritos anteriormente.

Volviendo a las figuras 30 a 32 la estructura de tensado 503 puede tambien ser proporcionada con al menos un filamento de refuerzo 5 que se extiende a lo largo de la extension longitudinal de al menos una de las tiras de soldadura 31, 31'. De modo similar a los usos de los filamentos de refuerzo 5 en las realizaciones descritas anteriormente, los filamentos de refuerzo 5 pueden estar dispuestos sobre uno del par inferior de tiras de soldadura 31 y/o entre los pares inferior y superior de las tiras de soldadura 31, 31'.

Una estructura de tensado de acuerdo con el presente invento, incluyendo estructuras de tensado 3, 103, 203, 303, 403 y 503 descritas anteriormente, tiene una resistencia a la traccion elevada a lo largo de la extension axial de los filamentos 32, 532 que se extienden entre tiras de soldadura respectivas y/o a lo largo de laminas de soldadura. Esta elevada resistencia a traccion es complementada con una soldadura de resistencia completa entre el material adyacente de un producto inflable, que es facilitada por el contacto de superficie completo proporcionado por la interfaz de la tira de soldadura y/o lamina de soldadura entre filamentos 32, 532 y tal material adyacente. De este modo, la estructura de tensado realiza bien una estructura interna del producto inflable, al tiempo que facilita una reduccion total en el peso y en el volumen desinflado/plegado del producto inflable. Por ejemplo, una disposicion suelta de filamentos 32 es significativamente mas ligera que una lamina de una pieza de tamano y resistencia a la traccion comparables.

Cuando se emplean laminas de soldadura 131, tales laminas actuan para asegurar una posicion y disposicion consistentes de la pluralidad de filamentos 32 (o 532), para impedir por ello que tales filamentos resulten enrollados o enredados de otro modo uno con otro. Mientras tanto, las tiras de soldadura 31 pueden ser utilizadas para proporcionar una estructura robusta para soldar la estructura de tensado al producto inflable, asegurando por ello que la elevada resistencia a traccion ofrecida por los filamentos de la estructura de tensado es conseguida completamente. Ademas, el uso de la lamina de soldadura 131 puede reducir significativamente el peso del producto inflable completo con respecto a una lamina de una sola pieza tradicional, relativamente mas gruesa que es tambien responsable de la manipulacion de la carga de traccion. En otras palabras, la lamina de soldadura 131 reduce en un 20% a 40% el espesor con respecto a estructuras de tensado existentes que tienen espesores comparables de 0,36 mm a 0,8 mm como se ha indicado anteriormente.

Como se ha ilustrado en la figura 33, las estructuras de tensado 3 tienen una distancia 39 entre estructuras de tensado 3 adyacentes. Como se ha descrito anteriormente, los filamentos 32 tienen una longitud 37 que se aproxima a una altura 37 de las estructuras de tensado 3 cuando el colchon 10 esta inflado. Durante la construccion de colchones tfpicos utilizando estructuras de tensado de PVC, (no mostradas), la altura de las estructuras de tensado de PVC esta practicamente limitada por la distancia entre estructuras de tensado de PVC adyacentes. Esta limitacion es el resultado del proceso de fabricacion tfpico en el que las estructuras de tensado de pVc estan todas alineadas sobre una lamina inferior 2 y simultaneamente son soldadas a la lamina inferior 2. Si las estructuras de tensado de PVC son demasiado altas, se solaparan a las estructuras de tensado de PVC adyacentes haciendo que las estructuras de tensado de PVC adyacentes sean soldados juntas y den como resultado estructuras de tensado de PVC no funcionales. Para aumentar la altura de las estructuras de tensado de PVC, las estructuras de tensado de PVC puede ser plegadas por la mitad a lo largo de su longitud mientras un borde esta siendo soldado. Plegando la estructura de tensado de PVC, la altura maxima puede ser incrementada a algo menos de dos veces la distancia entre las estructuras de tensado de PVC adyacentes (por ejemplo 15 mm menos que dos veces la altura de la estructura de tensado de PVC). Proporcionar mas de un plegado es impracticable.

Debido a que las partes de espacio 33 de las estructuras de tensado 3 estan hechas de filamentos 32 en vez de laminas de PVC tfpicas descritas anteriormente, son mucho mas flexibles que las estructuras de tensado de PVC tfpicas. Como resultado de esta flexibilidad, los colchones 10 pueden ser facilmente fabricados con alturas 37 mayores de dos veces la distancia 39 entre estructuras de tensado 3 adyacentes.

Durante la fabricacion, las tiras de soldadura 31 de cada una de la pluralidad de estructuras de tensado 3 son alineadas en su posicion respectiva para soldar a la lamina inferior 1. La otra tira de soldadura 31 de estas estructuras de tensado 3 es movida junto a la tira de soldadura 31 que ha de ser soldada como se ha mostrado en la figura 33. Debido a su flexibilidad, los filamentos 32 se agrupan sobre la parte superior de los mismos o sobre la parte superior de filamentos 32 proximos permitiendo que multiples capas de filamentos 32 se coloquen facilmente una sobre la parte superior de la otra. Permitiendo que multiples capas de filamentos 32 se coloquen una sobre la parte superior de cada otra, la altura 37 de las estructuras de tensado 3 puede ser mayor de dos veces la distancia 39 entre estructuras de tensado 3. Segun algunos ejemplos, la longitud 37 de los filamentos 32 puede ser 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6 o mas veces mas larga que la distancia 39 entre estructuras de tensado 3.

Como se ha mostrado en la figura 33, se forman bucles 41 en los filamentos 32 durante el agrupamiento y partes de los filamentos 32 puede ser posicionadas bajo la tira de soldadura 31 que actualmente no esta siendo soldada. Aunque cada filamento 32 mostrado en la figura 33 tiene solamente un bucle 41 y esta solamente solapando a otro filamento 32, cada filamento 32 puede tener multiples bucles 41 y puede solaparse a otros multiples filamentos 32,

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particularmente cuando la distancia entre filamentos 32 a lo largo de las tiras 31 de soldadura es mas corta que la ilustrada en la figura 33.

Ademas de la disposicion de agrupamiento mostrada en la figura 33 para facilitar la soldadura de las tiras de soldadura 31 a la lamina inferior 2, pueden utilizarse otras orientaciones de filamentos largos 32 para impedir que una parte de la estructura de tensado 3 se solape a una estructura de tensado 3 adyacente durante la soldadura. Por ejemplo, como se ha mostrado en la figura 35, los filamentos pueden ser recogidos en pilas 43 para tener en cuenta el movimiento de las tiras de soldadura 31 de cada estructura de tensado 3 adyacentes entre st Las vueltas de las pilas 43 representan la distancia disminuida entre tiras de soldadura 31 cuando las tiras de soldadura 31 son movidas juntas. De acuerdo con otro ejemplo, las tiras de soldadura 31 de cada estructura de tensado 3 estan desplazadas a lo largo de la extension o longitud de estructuras de tensado 3 como se ha mostrado en la figura 36. El desplazamiento da como resultado filamentos 32 que forman angulos agudos con las tiras de soldadura 31 y representan la distancia disminuida entre tiras de soldadura 31. Acomodando las filamentos 32 que son mas largos que la distancia entre estructuras de tensado 3 adyacentes, las estructuras de tensado 3 pueden ser hechas mas altas sin interferir con el proceso de soldadura de las estructuras de tensado 3 a las laminas superior e inferior 1, 2. Como se ha mencionado anteriormente, los filamentos 32 puede ser mas largos de lo que se ha mostrado en las figuras 33 a 36. Con tales filamentos 32 mas largos, pueden ser utilizados mas o mayores bucles 41 (figura 33) pilas 43 mayores y/o mas altas (figura 35), o un mayor desplazamiento (figura 36) para acomodar los filamentos 32 mas largos para evitar que las estructuras de tensado 3 se solapen durante la soldadura.

Cuando son preparados para transporte o almacenamiento, los colchones 10 estan desinflados. Durante el desinflado, los filamentos 32 pueden agruparse como se ha mostrado en la figura 33. Ademas, los filamentos 32 de estructuras de tensado 3 adyacentes contactaran uno con otro y pueden resultar entrelazados con filamentos 32 procedentes de una estructura de tensado 3 posicionada entre filamentos 32 de otra estructura de tensado. Ademas, debido a que los filamentos 32 son muy flexibles, se colapsan facilmente cuando son contactados por otras estructuras cuando el colchon 10 es desinflado para transporte o almacenamiento. Por ejemplo, cuando los filamentos 32 contactan con las laminas superior o inferior 1, 2 cuando esta desinflado, se adaptan a las laminas superior e inferior 1, 2 para permitir que las laminas superior e inferior 1, 2 se compacten mas estrechamente. Al menos parcialmente debido a esta compactacion, el volumen desinflado total del colchon 10 es reducido cuando se compara con colchones que utilizan estructuras de tensado de lamina de PVC. Cuando se colapsan, los filamentos 32 procedentes de una estructura de tensado 3 pueden resultar entrelazados con los filamentos 32 procedentes de la misma estructura de tensado 32, pueden formar bucles 41 o pueden formar pilas 43, y/o los filamentos 32 pueden resultar inclinados a las tiras de soldadura 31 de una manera similar a la mostrada en la figura 36.

Como se ha mostrado en la figura 34, cuando se colapsan, los filamentos 32 puede ser orientados en direcciones diferentes con algun solapamiento como se ha mostrado en los dos filamentos inferiores 32 y otro siguiendo sustancialmente la misma direccion como se ha mostrado en los tres filamentos superiores 32. Algunos filamentos 32 se colapsan en direcciones que no son perpendiculares a la extension de las tiras de soldadura 31. Por ejemplo, el filamento 32 mas inferior en la figura 34 deja la tira de soldadura 31 situada mas a la izquierda en una direccion perpendicular a esta tira de soldadura 31, da la vuelta hacia arriba para ser paralelo a esta tira de soldadura 31, vuelve a ser perpendicular a esta tira de soldadura 31, da la vuelta hacia abajo para ser paralelo a esta tira de soldadura 31 y a continuacion forma un bucle bajo esta tira de soldadura 31 para ser fijado a la otra tira de soldadura 31 en una direccion perpendicular a la otra tira de soldadura 31. De acuerdo con algunas realizaciones, el volumen plegado o desinflado total del colchon 10 puede ser de 8 a 25% menor que los colchones comparables con estructuras de tensado de lamina de PVC. De acuerdo con la realizacion preferida el volumen es aproximadamente un 16% menor.

Una estructura de tensado de un producto inflable de acuerdo con el presente invento es tambien una opcion de bajo coste para impartir una estructura y forma deseadas a un dispositivo inflable. Por ejemplo, puede conseguirse una gran reduccion de material de PVC mediante el uso de la presente estructura de tensado, en comparacion a una lamina de una pieza de tamano y resistencia a la traccion comparables.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un producto inflable (10) que comprende:

una primera lamina (1);

una segunda lamina (2) dispuesta opuesta a la primera lamina (1), siendo la primera y segunda laminas (1, 2) separadas cuando el producto es inflado para definir un espacio;

una estructura de tensado (103) que abarca el espacio entre la primera lamina (1) y la segunda lamina (2), comprendiendo la estructura de tensado (103):

una pluralidad de filamentos (32), separados uniformemente y dispuestos sustancialmente paralelos entre sf; y

una primera lamina (131) de soldadura que tiene la pluralidad de filamentos (32) fijados uniformemente a una superficie de la primera lamina (131) de soldadura

una segunda lamina (131) de soldadura dispuesta opuesta a la primera lamina (131) de soldadura, quedando la pluralidad de filamentos (32) capturados entre la primera y la segunda laminas de soldadura (131) cuando la primera y la segunda laminas de soldadura son soldadas una a otra.
2. El producto inflable (10) de la reivindicacion 1, en el que la primera y segunda laminas (131) definen una anchura correspondiente a una anchura total de la pluralidad de filamentos (32), y la estructura de tensado comprende ademas una pluralidad de tiras de soldadura (31) fijadas a un primer lado de la lamina (131) de soldadura.
3. El producto inflable (10) de la reivindicacion 2, en el que otra de la pluralidad de laminas (31) de soldadura es fijada a un segundo lado de la lamina (131) de soldadura opuesto al primer lado.
4. El producto inflable (10) de la reivindicacion 2, en el que la lamina (131) de soldadura comprende una pieza continua de material que se extiende a traves de la pluralidad de filamentos (32).
5. El producto inflable (10) de la reivindicacion 1, en el que la estructura de tensado (3, 103, 203, 303) comprende ademas al menos un filamento de refuerzo (5) dispuesto sustancialmente perpendicular a la pluralidad de filamentos (32), estando al menos un filamento de refuerzo (5) fijado al menos a una de la pluralidad de tiras de soldadura (31).
6. El producto inflable (10) de la reivindicacion 1, en el que la pluralidad de filamentos (32) comprende una pluralidad de filamentos retorcidos.
7. El producto inflable (10) de la reivindicacion 1, en el que la estructura de tensado (103) esta soldada a la primera lamina (1) y la segunda lamina (2) de tal modo que la estructura de tensado abarca el espacio entre la primera lamina y la segunda lamina.
8. El producto inflable (10) de cualquier reivindicacion precedente, en el que el producto inflable es un colchon de aire.
9. El producto inflable (10) de cualquier reivindicacion precedente, en el que el producto inflable es una piscina.