ES2827246T3 - Casco de protección - Google Patents

Abstract

Casco de protección (1) comprendiendo una calota (10) y una estructura reticulada (11), en el cual dicha calota (10) y dicha estructura reticulada (11) están conectadas entre ellas de manera monolítica y están configuradas de tal modo que una red continua de canales de aire conectados entre ellos se extiende a través de la calota (10) y la estructura reticulada (11) para facilitar el paso del aire desde el exterior hacia el interior del casco (1).

Description

DESCRIPCIÓN

Casco de protección

CAMPO TECNICO

La presente invención se refiere a un casco, o un casco duro, realizado con un material resistente al impacto que puede ser utilizado para actividades de deporte o trabajo a efectos de proteger la cabeza contra impactos.

ANTECEDENTES

En el estado de la técnica existen varios tipos de cascos: cascos de motocicleta, cascos de coche de competición, cascos de excavadores, cascos duros, cascos de bicicleta, cascos de esquí etc.

La presente invención se refiere de modo predominante a los cascos para vehículos con ruedas, por ejemplo moto­ cicleta o coche, pero también puede ser adaptada fácilmente a diferentes contextos o usos.

El casco para motocicleta y coche, en particular aquellos para las competiciones, deben estar diseñados para resistir a los choques, superando de lejos aquellos de otros tipos de cascos, por ejemplo los cascos duros o cascos de bicicleta.

Por lo general, un casco consiste de:

- una calota, o cubierta externa, hecha a partir de un material duro;

- un acolchado protector, que tiene su lado externo concordante con la cara interna de la calota, y que está diseñado para recibir la cabeza de un usuario;

- un acolchado de confort para volver el casco muy comodo cuando es llevado por el usuario;

- a sistema de retención que, de modo general, comprende una tira y un sistema de bloqueo de desbloqueo rápido. Dicha calota otorga al casco una forma especifica y permite proteger el acolchado de protección y el usuario contra choques menores, adicionalmente contiene los acolchados. El material de la calota puede ser plástico o un material compuesto que contiene varios tipos de fibras, tal como fibras de vidrio o de carbono.

Dicho acolchado de protección puede ser fabricado con espumas poliméricas, en general poliestireno extruido, y se utiliza para absorber la energía generada durante una colisión. El material del acolchado de protección, que se fabri­ ca más reducido y compacto, permite la absorción de la energía de un gran impacto.

Dicho acolchado de confort puede comprender cojines hechos de un material sintético o natural que se adhieren al lado interno del acolchado de protección. De esta manera, la cabeza del usuario no está en contacto directo con el acolchado protector sino con el acolchado de confort que es muy cómodo. El acolchado de confort no tiene un espe­ sor importante ya que el tabique del acolchado protector en el cual se recibe la cabeza no debería ser más grande que la propia cabeza.

Dicho sistema de retención se utiliza para mantener el casco en su posición sobre la cabeza del usuario y puede comprender un dispositivo de regulación para regular el estrechamiento del casco sobre la cabeza.

Por regla general, el sistema de retención comprende dos tiras hechas a partir de un material sintético, fijadas fir­ memente a la calota y que tienen un sistema de bloqueo de rápida liberación, similar a los de los cinturones de segu­ ridad, es decir, con un elemento hembra conectado con un extremo de la primera tira y un elemento macho conecta­ do con el extremo de la segunda tira y configurado para acoplar el elemento hembra por debajo de la barbilla del usuario.

Puesto que el material del acolchado de protección está diseñado para absorber los impactos por deformación de plástico, una vez que el acolchado está deformado en una zona determinada, reutilizar el casco sería peligroso para el usuario.

Actualmente, el poliestireno extruido es el material ampliamente utilizado para absorber la energía de un impacto y se utiliza por una gran parte de fabricantes de cascos.

El poliestireno extruido sufre la variacion de temperatura caliente/frio y la humedad. Por lo tanto, el periodo de dura­ ción de un acolchado de protección generalmente no es más de 5 años, cual que sea el material de la calota.

Por este motivo, ciertos fabricantes de cascos sugieren reemplazar el casco después de un periodo de tiempo de­ terminado.

De modo adicional, las dimensiones globales de los cascos actuales están relacionadas estrictamente con el espe­ sor del acolchado de protección.

Los cascos para vehiculos pueden ser abiertos o del tipo "jet", es decir, sin ninguna protección para la barbilla/mandíbula, o integrales, es decir, teniendo una estructura configurada para proteger tanto la cabeza como la cara. Además, los cascos pueden comprender un sistema para ventilar la cabeza del usuario.

Dicho sistema de ventilación comprende por regla general algunos agujeros sobre la calota para permitir que entre aire desde el exterior, algunos canales realizados en el acolchado de protección, y algunas zonas de distribucion de aire en el acolchado de confort.

De este modo, una parte pequeña del aire que el casco encuentra cuando se desplaza el vehiculo, es suministrada dentro del casco para refrigerar la cabeza del usuario.

Los sistemas de ventilación conocidos en el estado de la técnica no pueden enviar una gran cantidad de aire hacia el interior del casco. Si se realizarían grandes canales en el acolchado de protección, el propio acolchado también sería debilitado, volviendo el casco inseguro.

El mismo problema se aplica a la calota. Unos agujeros más grandes que los actuales podrían activar puntos para fracturas de la calota en caso de impacto.

Por estos motivos, los cascos actuales no están cómodos durante la temporada de calor.

Cuando la temperatura ambiente está caliente, la temperatura en el interior del casco aumenta de modo importante, calentando la cabeza del usuario.

En consecuencia, los sistemas de ventilación de los cascos actuales no permiten una circulación de aire apropiada entre el ambiente y la cabeza del usuario cuando se lleva el casco.

En el estado de la técnica es bien conocido realizar un casco de protección que comprende al menos una capa pro­ tectora que tiene una estructura reticulada interna obtenida a través de la fusión de material de polvo, tal como se describe en el documento EP2525187.

El documento citado del estado de la técnica describe la posibilidad de realizar una porción del acolchado interior de un casco, preferiblemente un casco militar, a través de la tecnología conocida que se llama fabricación aditiva. Dicho documento no describe cómo la calota es conectada o integrada en la estructura reticulada interna. En parti­ cular, dicho documento no explica cómo se envia el aire desde el exterior de la calota hacia la estructura reticulada interna de una manera eficiente.

Ademas, dicho documento describe únicamente un solo proceso de impresión tridimensional, que es particularmente caro y complejo.

RESUMEN

Las desventajas del estado de la técnica identificadas más arriba ahora son superadas a través de un casco protec­ tor que comprende una calota y una estructura reticulada, en el cual dicha calota y dicha estructura reticulada están conectadas de modo monolitico entre ellas y configuradas de tal manera que una red continua de canales de aire conectados entre sí se extiende a través de la calota y la estructura reticulada para facilitar el paso de aire desde el exterior hacia el interior del casco, estando los canales de aire conectados entre sí mediante un fluido.

De modo ventajoso, dicho casco permite maximizar la cantidad de aire intercambiada entre el exterior y el interior del casco, y aumentar la recirculación de aire interior hacia dentro de la estructura reticulada. Dicho casco puede com­ prender una calota que tiene una pluralidad de canales de tránsito de aire que se extienden desde el lado exterior hacia el lado interior de la calota.

Estos canales procuran un tránsito mejorado de aire a través de la calota y una mejor comunicación de fluidos entre la calota y la estructura reticulada.

La estructura reticulada puede estar conectada con la calota en varios puntos de la superficie interna de la calota. Gracias a esta conexión entre la estructura reticulada y la calota, el tránsito de aire desde el exterior hacia el interior es mejorado. La estructura reticulada facilita una distribución de aire cruzando la calota de una manera uniforme por encima de la cabeza del usuario.

La abertura frontal y trasera de la calota permiten un tránsito de aire más fácil a través de la matriz cuando se produ­ cen movimientos.

El aire entra a través de las aberturas de la calota, de modo preferable las aberturas frontales, y después pasa a través de la red de canales de aire conectados entre ellos hasta que alcance el interior del casco y la cabeza del usuario, a partir de allí el aire sigue fluyendo y sale a través de aberturas adicionales de la calota, preferiblemente posicionadas en el lado posterior del casco.

La estructura reticulada puede comprender una pluralidad de fibras conectadas entre ellas para formar una red tridi­ mensional y varias cavidades definidas por dichas fibras. Las cavidades están conectadas entre ellas para formar dicha red continua de canales de aire conectados entre ellos a través de un fluido.

El aire está libre para circular en el interior hacia la estructura reticulada.

Una estructura de casco extremadamente resistente, elástica y ligera con respecto a los cascos tradicionales, puede ser obtenida a través de la estructura con fibras.

Las fibras pueden ser dispuestas y orientadas de acuerdo con una lógica predeterminada, por ejemplo en una direc­ ción radial con respecto a un punto interno predeterminado del casco.

Alternativamente, las fibras pueden tener una disposición casual.

Dichas fibras pueden ser rectas o curvadas y su cantidad, disposición, posicionamiento y dirección pueden ser se­ leccionados para regular la resistencia mecánica, la ligereza y el grado de ventilación del casco.

El término de fibra significa cualquier elemento de la estructura reticulada que tiene una longitud considerablemente superior a su espesor, de modo preferente al menos 3 o 5 veces.

Por regla general, la calota tiene un espesor que es superior al espesor de las fibras de la matriz, para otorgar una rigidez mejorada a la capa exterior y una mayor ligereza y flexibilidad a la estructura reticulada.

La estructura reticulada puede estar hecha a partir de un material rígido o parcialmente flexible, en función del uso del casco.

La estructura reticulada se extiende desde la calota hasta una cavidad interior configurada para recibir la cabeza del usuario.

La estructura reticulada es el acolchado de protección del casco y por esta razón presenta un cierto espesor que se extiende desde la calota hacia la zona en la cual está insertada la cabeza.

Dicho espesor, es decir, la extension radial de la estructura reticulada, permite maximizar las propiedades mecánicas y aerodinámicas de la estructura reticulada.

Para volver el casco más cómodo, puede comprender un acolchado interno posicionado en la cavidad interior. El casco puede comprender también unos medios de revestimiento exteriores para recubrir y/o personalizar la calo­ ta. Dichos medios de revestimiento, que pueden estar fabricados a partir de un tejido natural o sintético, hacen que el casco sea resistente al agua y pueden hacer el casco más atractivo desde un punto de vista estético.

De este modo, el usuario puede personalizar su casco de modo rápido y económico.

Ademas, durante los dias fríos y lluviosos, los medios de revestimiento pueden impedir que entre aire frio o lluvia dentro del casco.

De modo preferente, la estructura reticulada y la calota están hechas con el mismo material, volviendo la fabricación más rápida y económica. Por ejemplo, se pueden utilizar PLA, ABS, HIPS, nilon, HDPE, PC, aluminium, termoplásticos y fotopolímeros. Ejemplos de termoplásticos son PPSF/PPSU, PC, Ultem, polipropileno o tetra polyuretano. Un segundo objeto de la presente invención es un método de fabricación de un casco comprendiendo la etapa de una impresión tridimensional con un material que se solidifica a una temperatura ambiente, una estructura reticulada y una calota exterior, de tal modo que una red continua de canales de aire conectados entre ellos se extienda a través de la calota y la estructura reticulada para facilitar el paso de aire desde el exterior hacia el interior del casco. La impresión tridimensional, en una de sus formas conocidas, permite la creación de la red de la estructura reticula­ da y la calota sin el uso de moldes complejos y caros, y permite evitar unas técnicas de fabricación complejas tal como la fusión térmica de parte del objeto.

De acuerdo con la presente descripción, el término “monolítico” quiere decir que la estructura reticulada está conec­ tada con la calota y no puede ser separada de la misma, por lo tanto forman una sola pieza.

En particular, la porción exterior de la estructura reticulada está conectada de modo inseparable con la superficie interior de la calota de tal manera que crean una pieza individual.

Esta conexión continua permite evitar unas vibraciones o desprendimientos de la calota durante el uso del casco o durante un impacto.

Estas y otras ventajas aparecerán en más detalles a partir de la descripción, a continuación, de una forma de reali­ zación no limitativa con referencia a los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

En los dibujos:

Fig. 1 muestra una vista seccional esquemática de un casco protector integral de acuerdo con la presente invención; Fig. 2 muestra una vista seccional esquemática de un casco protector del tipo “jet” de acuerdo con la presente in­ vención;

Fig. 3 muestra una vista seccional esquemática de un detalle de la zona de conexión entre la calota y la estructura reticulada;

Fig. 4 muestra una vista seccional esquemática de un detalle del lado exterior de una versión particular de la calota; Fig. 5 muestra una vista seccional esquemática del casco protector de acuerdo con la presente invención con un énfasis especifico sobre el aire que transita en el interior hacia el casco;

Fig. 6 muestra una vista seccional y lateral de cinco versiones posibles de la calota y la estructura reticulada del casco protector.

DESCRIPCION DETALLADA

La siguiente descripción de unas formas de realización ejemplares se refiere a los dibujos anexos. Los mismos nú­ meros de referencia en los diferentes dibujos identifican el mismo o los mismos elementos. El ámbito de la invención es definido por las reivindicaciones anexas.

Los detalles técnicos, estructuras o características de las soluciones descritas más abajo pueden ser combinados entre sí de cualquier manera.

Para entender la idea en la que se basa la presente invención, se puede hacer referencia a las Fig. 1, 2, 3, 4, 5 y 6. En particular, la Fig. 1 ilustra un casco integral de acuerdo con la presente invención, mientras que Fig. 2 ilustra un casco abierto o "jet" de acuerdo con la presente invención.

El casco protector 1 comprende una calota 10 y una estructura reticulada 11.

La calota 10 y la estructura reticulada 11 están conectadas de modo monolitico entre ellas. Las dos porciones, calota 10 y estructura reticulada 11, no están realizadas en dos piezas montadas juntas en un segundo momento, mediante un proceso de pegado u otro proceso de conexión, sino son monolíticas, es decir, realizadas en una sola pieza. La calota 10 y la estructura reticulada 11 están realizadas de tal manera que tienen en su interior una pluralidad de canales de aire conectados entre sí por un fluido, para facilitar el paso de aire desde el exterior hacia el interior del casco.

El aire 30 está libre para entrar en los pasillos 25 de la calota 10 y para fluir libremente a través de la red de la es­ tructura reticulada 11. De esta manera, el aire 30 que se extiende a través de la calota 10 puede alcanzar fácilmente la cabeza del usuario que lleva el casco 1 y proveer una mejora del intercambio de calor entre la cabeza del usuario y el ambiente exterior, tal como se muestra en la figura 5.

El aire que se extiende a través de diferentes caminos desde el exterior hacia el interior del casco representa la pluralidad de canales de aire conectados entre ellos a través de un fluido.

La calota 10, así como la estructura reticulada 11, cubre enteramente la porcion de la cabeza a ser protegida. En particular, el casco 1 cubre las porciones de cabeza que corresponden a la parte frontal, parietal, occipital, esfenoide y temporal del cráneo del usuario. Si el casco es integral, también la mandíbula está cubierta.

La calota 10 tiene un espesor sustancialmente uniforme sobre la superficie entera. El espesor de la calota 10 está comprendido entre 1 mm y 5 mm, de modo preferente 3 mm.

La calota exterior 10 suministra al casco 1 la rigidez requirida y permite proteger la estructura reticulada 11 contra los choques de una intensidad baja/moderada.

La calota 10 puede tener una estructura reticular o de malla para permitir el flujo del aire. La estructura reticular o de malla puede ser curvada, sustancialmente lisa, y tener una pluralidad de pasillos 25 que pasan a través de la calota de acuerdo con su espesor.

La estructura reticular o de malla puede ser de interés solamente para algunas partes de la calota 10, por ejemplo las partes frontal y posterior, o implicar la superficie entera de la calota.

La estructura reticular o de malla comprende una pluralidad de canales o pasillos entre unos orificios 25 que pueden tener varias formas y secciones. De modo preferente, los orificios 25 tienen un tamaño inferior a 3000 mm2, de mo­ do preferente entre 10 mm2 y 500 mm2, para permitir un tránsito óptimo del aire a través de la calota 10. El número de orificios 25 es inversamente proporcional al area de los propios orificios.

Alternativamente, la calota 10 puede ser una carcasa que tiene una pluralidad de canales de paso u orificios 25 para el tránsito del aire.

La disposición de los orificios de paso 25 en la superficie de la calota 10 puede ser uniforme u optimizada, es decir, teniendo una gran concentración en el lado frontal y posterior del casco 1, para facilitar la entrada y salida del aire 30 durante el movimiento, tal como se muestra en la figura 5.

Dichos pasillos 25 pueden ser configurados de tal modo que minimizan las turbulencias, el ruido y las vibraciones internamente al casco. Para este objetivo, los pasillos 25 de la calota 10 pueden tener una entrada/salida sustan­ cialmente tangencial a la superficie exterior de la calota 10 a efectos de optimizar la aerodinámica del casco mismo, tal como se muestra en la figura 5.

La estructura reticulada 11 es una estructura reticular tridimensional que tiene porciones abultadas, que se llaman fibras 26, y que dan rigidez y flexibilidad a la estructura, y porciones vacias que dan ligereza y permiten la perspiracion de la estructura. Las fibras 26 son elementos oblongos y pueden presentar varias formas.

La estructura reticulada 11 tiene en su interior una red compleja de elementos conectados el uno con el otro, dicha red se extiende sustancialmente en el interior del volumen entero de la estructura reticulada 11.

Dicha red de la estructura reticulada 11 puede ser organizada de acuerdo con una lógica casual, tal como una es­ ponja marina, o de acuerdo con una lógica predeterminada, como una red 3D en la cual todas las células 3D son iguales.

La estructura reticulada 11, con respecto a la estructura conocida de poliestireno extruido, es vacia en su interior y permite la circulación del aire en cualquier dirección.

Con referencia a las figuras 6A, 6B, 6C, 6D y 6E, la organizacion del enrejado 11 puede tener varias formas. De modo preferente los elementos (fibras 26) de la estructura reticulada 11 pueden tener forma helicoidal (fig. 6A), for­ ma de zigzag (fig. 6B), forma circular (fig. 6C), forma de onda (fig. 6D) o forma de nido de abeja (fig. 6E).

Las formas ilustradas en las figuras 6 representan unas estructuras optimizadas para absorber los impactos radiales de una manera eficaz. Durante un impacto, las estructuras dispuestas de esta manera son aptas para plegarse ab­ sorbiendo el impacto.

La hélice de la fibra helicoidal 29 tiene un eje orientado radialmente. De modo similar, la serpentina de la fibra zigzag 30 se extiende de acuerdo con una dirección sustancialmente radial.

Cuando la forma es circular, la estructura reticular tiene en su interior una pluralidad de cilindros 31 (o esferas), que seccionados parecen ser circulares, dispuestos en contacto los unos con los otros y organizados en filas paralelas. De modo similar, en el caso de las estructuras de nido de abeja, la pluralidad de células 32 que tienen forma de nid de abeja, están apiladas las unas con las otras para formar la estructura reticulada y las pilas pueden ser alineadas en paralelo las unas con las otras. Cuando la forma es de onda, las ondas 33 de la estructura reticular pueden ser apiladas las unas con las otras de tal modo que la punta mínima de una onda está en contacto con la punta máxima de la onda dispuesta por debajo. Alternativamente, tal como se muestra en la figura 6D, las ondas están separadas por diafragmas perforadas 34. Además, en función del material utilizado para la estructura reticulada 11, la última puede ser más resistente y/o más ligera que la estructura conocida en poliestireno extruido.

La estructura reticulada 11 comprende en su interior una pluralidad de canales de aire continuamente conectados los unos con los otros, obtenidos a través de la unión de espacios vacíos de la estructura reticulada 11.

Esta red de canales permite el flujo libre de aire en la estructura reticulada 11, eliminando cualquier huella de hume­ dad en la estructura de protección, y evitando la degradación de la propia estructura.

La red tridimensional de la estructura reticulada 11 permite evitar temperaturas elevadas de la estructura de protec­ ción durante los periodos de calor del año, cuando los rayos de sol caen sobre la calota y calentan el material de protección situado por debajo. Si se mantiene la temperatura en el interior de la estructura reticulada 11 más unifor­ me, el material puede resistir durante más tiempo y puede mantener sus características mecánicas sin alterar. La red tridimensional de la estructura reticulada 11 puede comprender una pluralidad de fibras 26 conectadas las unas con las otras. El espacio delimitado por las fibras 26 representa una pluralidad de cavidades conectadas entre ellas y por lo tanto la red de canales de aire conectados los unos con los otros.

Estas fibras 26 pueden tener unas disposiciones y direcciones casuales o pueden extenderse de acuerdo con una lógica de extensión predeterminada.

Las fibras 26 se extienden en varias direcciones y se cruzan con otras fibras para reforzar la estructura reticulada 11. Por ejemplo, algunas fibras 26 pueden estar orientadas radialmente con respecto a un punto interior predeterminado del casco, de modo preferente con respecto al centro de masa.

De esta manera, la energía desarrollada durante el eventual impacto se aplica sobre las fibras, comprimiéndolas. En una forma de realización alternativa, mostrada en la fig. 3, las fibras 26 pueden estar orientadas a unos 45° con respecto a la superficie interior de la calota para liberar de modo eficiente la energía de un eventual impacto. Las fibras de la estructura reticulada 11 pueden tener un espesor uniforme o variable.

Los elementos de la red de la estructura reticulada 11, por ejemplo las fibras 26, están conectados de modo monolitico con la calota 20 en unos puntos predeterminados de la superficie interior de la calota 10.

Dichos puntos predeterminados pueden encontrarse en las zonas de cruce de la malla de la calota 10 para maximizar la eficiencia mecánica del casco 1, tal como se muestra en la figura n. 3.

La superficie interior de la calota 10 representa la raíz a partir de la cual las fibras 26 de la estructura reticulada 11 salen.

La conexión solida de la calota 10 con la estructura reticulada 11 permite maximizar la resistencia del casco y pro­ longar su vida útil.

La calota 10 y la estructura reticulada 11 no pueden desprenderse la una de la otra. Además, la conexión entre la calota 10 y la estructura reticulada 11 genera una conexión por fluido de los canales de aire que es más eficiente y exenta de fugas.

La estructura reticulada 11 está configurada para recibir la cabeza del usuario, por lo tanto tiene una cavida interior 14 dimensionada de acuerdo con el tamaño de la cabeza del usuario.

La parte interior de la estructura reticulada 11 puede tener una superficie o pared interna 22, mostrada en la figura 3, utilizada para delimitar de modo interno y para proteger la propia estructura reticulada.

Dicha superficie interior 22 puede tener una pluralidad de canales de aire 23 similar a aquellos de la calota 10. En la figura 3 está representada una estructura reticulada 11 exenta de una superficie o pared interior 22.

La estructura reticulada 11 se extiende a partir de la superficie interior de la calota 10 hasta dicha cavidad 14.

Para mejorar la comodidad del usuario, la cavida interior 14 puede tener unas capas de un acolchado interno 12, que puede estar hecho a partir de una o más porciones de un tejido acolchado o una espuma de caucho.

Este tejido es extremadamente transpirable de modo que el aire que se extiende fácilmente a través de la calota 10 y la estructura reticulada 11, alcanza la cabeza del usuario.

El casco 1 tambien puede comprender unas zonas adicionales de acolchado orientadas hacia la parte posterior de la cabeza 15 del usuario y/o orientadas en direccion de la barbilla 16 del usuario.

Adicionalmente, el casco 1 puede comprender un sistema de retención 13 del casco 1 a la cabeza del usuario. Este sistema de retencion 13 puede ser uno de los diversos sistemas conocidos en el estado de la técnica, por ejemplo la tira clásica que tiene que ser sujetada por debajo de la mandíbula del usuario.

Puesto que el casco 1 comprende varios canales de aire, en caso de lluvia, el casco podría ser potencialmente in­ comodo ya que el agua podría filtrarse a través de la estructura del casco 1.

De acuerdo con una primera solucion para evitar las fugas de agua a través de la calota 10, sus orificios 25 pueden estar dimensionados de tal manera que la gota permanece sobre la superficie sin penetrar dentro de los orificios 25. Para obtener este efecto, los orificios tienen un diametro de unos 0,5 mm, de modo que la gota se adhiere por capilaridad a la calota 10 sin penetrar en el interior.

De acuerdo con una segunda solución para evitar las fugas de agua a través de la calota 10, la superficie exterior de la calota tiene unos bultos 37 que sobresalen hacia el exterior para rodear los bordes de los pasillos 35, tal como aquellos de la figura 4.

Estos bultos 37 impiden que el agua fluya sobre la superficie exterior de la calota 10 para entrar en los pasillos 35. De acuerdo con una tercera solución para evitar las fugas de agua a través de la calota 10, la superficie exterior de la calota 10 comprende unos medios de revestimiento para revestir y/o personalizar la calota 10.

Los medios de revestimiento (no representados) pueden ser una tapa o una cubierta que pueden ser ancladas a la calota 10 para recubrir y hermetizar contra el agua la propia calota 10.

Por ejemplo, durante la temporada fria, puede ser necesario reducir el flujo del aire a través de la calota 10 y por consiguiente aislar la cabeza del usuario contra el ambiente externo. Al mismo tiempo, puede ser necesario parar la entrada de agua a través de los orificios 25 de la calota 10 en el caso de lluvia. Gracias a los medios de revestimien­ to, el aire y/o agua no alcanza la cabeza del usuario a través de la red de los canales de aire interconectados del casco 1 porque dichos medios de revestimiento funcionan como un escudo.

Dichos medios de revestimiento pueden comprender unos tejidos resistentes al agua o de parabrisas y cubrir ente­ ramente la calota 10. Dichos tejidos resistentes al agua o de parabrisas pueden ser seleccionados entre dicho esta­ do de la técnica, por ejemplo unos tejidos encerados o tejidos que comprenden Teflon®.

Dichos medios de revestimiento pueden estar anclados con la calota 10 por medio de unos clips, velcro, tiras de caucho o mediante cualquier conector rápido conocido de estructuras flexibles hasta estructuras rigidas que sea capaz de resistir a las condiciones de humedad.

En una forma de realización particular, el casco presente comprende un ventilador para forzar el aire hacia el interior del casco y/o un sistema de calefacción para calentar el aire que entra en el casco. Dichos sistemas pueden ser eléctricos.

En una forma de realización particular del casco 1, la red de la estructura reticulada 11 puede estar rellena de un material de modo que se obtienen unas funciones especiales. La estructura reticulada 11 puede estar rellena de una sustancia densa, por ejemplo una sustancia reopéctica (no representada). La sustancia reopéctica o el fluido no newtoniano puede ser vertido dentro de la matriz 11 a traves de los orificios de la calota 10 y/o de la propia estructu­ ra reticulada 11.

Las sustancias reopécticas o fluidos no newtonianos son fluidos bien conocidos que tienen una viscosidad variable que depende de los esfuerzos de cizalla aplicados sobre ellos. Esencialmente son fluidos que en reposo están sus­ tancialmente densos y se vuelven rígidos cuando son agitados con un esfuerzo mecánico repentino.

En caso de que se llena la estructura reticulada 11 con un fluido no newtoniano, el casco se vuelve extremadamente resistente a los choques extremos, por ejemplo a impactos de balas u objetos contundentes.

La resistencia mecánica del fluido no newtoniano coopera con la resistencia mecánica de la estructura reticulada 11. En esta forma de realización del casco, únicamente unos pocos canales de la calota 10 y de la estructura reticulada 11 están dedicados al tránsito del aire.

La resistencia al impacto del fluido no newtoniano se añade ahora a la resistencia mecánica de la matriz reticulada 11. En esta forma de realización particular, solamente unos pocos canales de la calota 10 y de la matriz reticulada 11 puede dedicarse al tránsito del aire.

Este tipo particular de casco también es especialmente apropiado para cascos militares.

La fabricación de una pieza individual que se compone de la calota 10 y de la estructura reticulada 11 puede ser simplificada a través de la impresión tridimensional.

Un segundo objeto de la presente invención es un método de fabricación de un casco que comprende la etapa de impresión tridimensional con un material que se solidifica a una temperatura ambiental una estructura reticulada 11 y una calota externa 10 de tal modo que una red continua de canales de aire conectados entre ellos se extiende a través de la calota 10 y la estructura reticulada 11 para facilitar el paso de aire desde el exterior hacia el interior del casco 1.

Durante la impresión tridimensional, la estructura reticulada 11 y la calota 10 se imprimen al mismo tiempo y de todas maneras se imprimen de tal modo que sean monolíticas.

El término impresión tridimensional significa cualquier proceso técnico para la fabricación de un componente tridi­ mensional solapando unas capas subsiguientes de un material utilizando un control electrónico. Unos ejemplos co­ nocidos de procesos de impresión tridimensional que pueden ser utilizados a este efecto son:

- sinterizado directo de metal por láser (DMLS), fusión por haz de electron (EBM), fusión selectiva por láser (SLM), sinterizado selectivo de calor (SHS) o sinterizado selectivo por láser (SLS), que permiten imprimir titanio, cobalto, cromo, aleaciones de aluminium o termoplásticos o polvos cerámicos, a través de una fusión selectiva de los polvos/granos de dichos materiales;

- estereolitografia (SLA) o procesado digital de luz (DLP) que permiten imprimir fotopolímeros por medio de una luz intensa;

- modelado por deposición fundida (FDM) o fabricación de filamentos fusionados (FFF), que, a través de la extrusión permiten imprimir termoplásticos (por ejemplo PLA, ABS, HIPS, nilon), HDPE o metales eutecticos;

- robocasting o extrusion robotica de material que, a traves de la extrusión, permite imprimir materiales cerámicos, aleaciones de metal o materiales compuestos.

De modo preferente se puede utilizar la metodología 3D del tipo capa a capa. Además es preferible el uso de una impresora 3D de hoja de cama.

Particularmente preferente es la metodologia conocida por el nombre de fusión selectiva por láser que permite reali­ zar objetos tridimensionales, capa a capa, empezando por polvos.

Estas tecnologias permiten realizar el elemento que consiste del casco 10 y la estructura reticulada 11 de modo independente de la forma de la calota 10 y la disposición interna de la estructura reticulada 11.

Por medio de una de las tecnologias de impression 3D mencionadas arriba, la pieza individual que consiste de la calota 10 y la estructura reticulada 11 se realiza en una sola fase de fabricación, es decir, sin más pasos de fabrica­ ción. La eliminación del polvo y de las rebabas y el acabado superficial pueden ser realizados en la pieza individual posteriormente a la impresión.

La pieza individual, que se imprime de una manera continua, no presenta desgarros o rupturas parciales que pueden transformarse en puntos de rotura potenciales, aumentando por consiguiente la fragilidad del casco 1.

En una versión particular del presente método, el casco puede ser ajustado a la cabeza del usuario.

Adicionalmente el metodo puede incluir la etapa adicional de un escaneo previo de la forma de la cabeza del usuario por medio de un escaner tridimensional, de modo preferente un escaner luminoso o un escaner láser.

Una vez que la cabeza del usuario (su forma) haya sido escaneada, el casco, en particular la superficie de la cavi­ dad interna de la estructura reticulada 11, es realizado de modo conforme, proporcional y similar a la forma escaneada. De esta manera se obtiene un casco individualizado. Las proporciones correctas a ser aplicadas para mejo­ rar la facilidad de uso son fijadas por reglas internacionales.

Por lo tanto queda claro que el dispositivo concebido de esta manera puede ser susceptible de varias modificaciones y variaciones, todas ellas cubiertas por el ámbito de la invención tal como se define por las reivindicaciones. En la práctica, los materiales utilizados y las dimensiones pueden ser de cualquier tipo, de acuerdo con las exigencias técnicas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Casco de protección (1) comprendiendo una calota (10) y una estructura reticulada (11), en el cual dicha calota (10) y dicha estructura reticulada (11) están conectadas entre ellas de manera monolítica y están configuradas de tal modo que una red continua de canales de aire conectados entre ellos se extiende a través de la calota (10) y la estructura reticulada (11) para facilitar el paso del aire desde el exterior hacia el interior del casco (1).

2. Casco de protección (1) de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual la calota (10) comprende una pluralidad de canales de paso del aire (25) que se extienden desde el lado externo hacia el lado interno de la calota (10).

3. Casco de protección (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el cual la estructura reticulada (11) está conec­ tada con la calota (10) a través de varios puntos de la superficie interna de la calota (10).

4. Casco de protección (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la estructu­ ra reticulada (11) comprende una pluralidad de fibras (26) conectadas entre ellas para formar una red tridimensional y unas cavidades definidas por estas fibras (26).

5. Casco de protección (1) de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual el posicionamiento y la dirección de las fibras (26) siguen una lógica predeterminada o alternativamente una lógica casual.

6. Casco de protección (1) de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en el cual las fibras (26) están orientadas radial­ mente con respecto a un punto interno predeterminado del casco (1), preferiblemente con respecto al centro de gravedad del casco (1).

7. Casco de protección (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la estructu­ ra reticulada (11) se extiende desde la calota (10) hacia una cavidad interna (14) configurada para recibir una parte de la cabeza del usuario, y en el cual un acolchado interno (12) está colocado en el lado interno de la estructura reticulada (11).

8. Casco de protección (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo unos medios de revestimiento exterior para recubrir y/o personalizar la calota (10).

9. Casco de protección (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 2 a 7, en el cual la superficie externa de la calota (10) comprende unas protuberancias (37) que sobresalen hacia el exterior para rodear los bor­ des de los canales de paso del aire (35).

10. Procedimiento de fabricación de un casco (1) comprendiendo la fase de impresión tridimensional con un material que solidifica a una temperatura ambiente una estructura reticulada (11) y una calota externa (10) de tal manera que una red continua de canales de aire conectados entre ellos se extiende a través de la calota (10) y la estructura reticulada (11) para facilitar el paso del aire desde el exterior hacia el interior del casco (1).