ES2829473A2 - Casco y metodo para fabricar el mismo - Google Patents
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Abstract
Casco y método para fabricar el mismo. La presente invención se refiere a un nuevo casco para proteger la cabeza de una persona, comprendiendo el nuevo casco: un cuerpo de base; una pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia incrustados o adheridos al cuerpo base; un elemento de cubierta que rodea el cuerpo base y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia; un par de piezas de ajuste parcialmente incrustadas o adheridas a la parte baja del cuerpo base; y una banda o tira de ajuste que une ambas piezas de ajuste; en el que el cuerpo base está hecho de un material capaz de absorber impactos de baja frecuencia y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia están hechos de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia. La presente invención se refiere además a un método para producir casco nuevo.
Description
DESCRIPCIÓN
CASCO Y MÉTODO PARA FABRICAR EL MISMO
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general al campo de los cascos. Más específicamente, la presente invención proporciona un casco novedoso para deportes de contacto total y uso médico, más específicamente, para fútbol, fútbol de bandera, rugby, deportes de lucha de contacto total, para padecimientos tales como autismo, epilepsia y encefalopatía traumática crónica. La presente invención proporciona un casco novedoso con características que aumentan la absorción de impactos y reducen los riesgos de lesiones en la cabeza y el cerebro. Asimismo, la presente invención se refiere además al método de fabricación del casco novedoso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las personas que practican deporte corren el riesgo de sufrir una lesión. En los deportes de lucha de contacto completo, es decir, taekwondo, existe el riesgo de sufrir lesiones en la cabeza y el cerebro debido al impacto causado por un puñetazo, una patada o una caída, que podría provocar una conmoción cerebral. Una conmoción cerebral ocurre cuando un impacto en la cabeza es lo suficientemente severo como para causar una lesión cerebral debido a que el cerebro golpea las paredes duras del cráneo o el cambio repentino en las fuerzas de aceleración y desaceleración.
Según un documento titulado "Effects of taekwondo kicks on head acceleration and injury potential" de Fife, O'Sullivan, Pieter & Kamisnki, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU. Han calificado las conmociones cerebrales relacionadas con el deporte como una "epidemia silenciosa" con 1.5 millones de lesiones cerebrales traumáticas y 300,000 conmociones cerebrales en los Estados Unidos anualmente. El deporte de lucha de contacto completo del taekwondo, con más de 80 millones de participantes en todo el mundo, tiene tasas de incidencia de conmociones cerebrales que oscilan entre 5.5 y 50.2 por cada 1000 exposiciones de atletas, casi cuatro veces mayor que lo informado en el fútbol americano. Por lo
tanto, es necesario mejorar las características del casco protector para reducir los efectos de un impacto en la cabeza.
Con el fin de reducir la probabilidad de sufrir una conmoción cerebral, se han desarrollado muchos análisis para determinar parámetros que brinden información sobre los efectos de un impacto en la cabeza y determinar los límites para reducir los riesgos. En la actualidad, los parámetros más utilizados para evaluar las lesiones cerebrales y prevenirlas son la aceleración lineal, la aceleración rotacional y el criterio de traumatismo craneoencefálico.
El documento titulado "Biomechanics of the head for Olympic Boxer Punches” de T. J. Waliko, D C Viano, C A Bir, ilustra los efectos de la aceleración lineal y la aceleración rotacional. Para explicar estos efectos, la Figura 1 muestra el golpe de un boxeador aplicando una fuerza a una cabeza de pruebas. En la Figura 1, el eje horizontal representa la dirección del equilibrio de fuerzas. El puño del boxeador aplica una fuerza a la cabeza de pruebas. Al mismo tiempo, se aplica una fuerza cortante al cuello en dirección opuesta a la fuerza del puño. Debido a estas fuerzas, la cabeza de pruebas se encuentra bajo una aceleración lineal y una aceleración rotacional. La aceleración lineal es la aceleración que va del centro de masa hacia cualquier dirección lineal de acuerdo con la suma de fuerzas. La aceleración de rotación es la aceleración que hace que la cabeza gire en relación con el centro de masa.
Por otro lado, en 1961 se propuso el Índice de Severidad de Gadd (GSI). Para determinar el Índice de Severidad (SI), un impacto se representa en un sistema de coordenadas rectangulares, donde el eje X corresponde al período de impacto y el eje Y representa la aceleración de la cabeza. Teniendo en cuenta lo anterior, el SI se calcula integrando la curva. Por lo tanto, un impacto de baja aceleración de duración relativamente larga podría dar el mismo valor de GSI que un impacto de alta aceleración de corta duración. Debido a esto, se formularon varias objeciones contra este criterio.
Como resultado, Versace desarrolló un nuevo criterio en 1971, llamado Criterio de Lesión en la Cabeza (HIC siglas en inglés). El HIC aborda las deficiencias del SI, proporcionando valores de tolerancia a lesiones en la cabeza comparables independientemente de la curva. El HIC considera la parte más dañina de la curva de
impacto, el pico y las secciones de pico cercano, y excluye las secciones menos dañinas, por lo tanto, brinda un nivel más preciso de tolerancia a la lesión en la cabeza. El HIC se define como:
HIC = (ti
Para determinar las tolerancias de la cabeza humana, en los documentos "State of art Human Tolerance” de Synder y "Injury and Skeletal Biomechanics” de Goswani se propone que los límites se puedan establecer utilizando dos criterios: Aceleración lineal y HIC. Con base en estos criterios, se propusieron las siguientes tolerancias:
TABLA 1
TABLA 2
Esos límites son probabilísticos, es decir, cuanto más cerca del límite inferior, la probabilidad es baja y aumenta hasta llegar al 100% (límite superior). Para entender
esto, la FIG. 2 muestra una ampliación de la tabla 2 anterior, donde se muestra la probabilidad real de lesión. Además, la FIG. 3 muestra la correlación entre el AIS (Escala abreviada de lesiones) con las muertes.
Teniendo en cuenta estos criterios, los inventores de la presente solicitud determinaron la velocidad de la cabeza, la aceleración de la cabeza y el HIC cuando la cabeza recibe un impacto debido a una patada o una caída que se muestran en la TABLA 3. Para determinar la velocidad de la cabeza, la aceleración de la cabeza, y e1HIC cuando la cabeza recibe una patada, los inventores se basaron en la divulgación del documento "Efectos de las patadas de taekwondo en la cabeza” de Gabriel P Fife, et. Alabama. Para la velocidad de la cabeza, su aceleración y el HIC cuando la cabeza recibe un impacto debido a una caída, los inventores calcularon estos valores a partir de un análisis cinemático.
TABLA 3
Además, según el documento titulado "Biomechanics of the head for Olympic Boxer Punches” de Waliko et al, el puño produce los valores que se muestran en la TABLA 4. cuando impacta en la cabeza:
TABLA 4
Como puede verse, los datos anteriores muestran que es necesario proporcionar el equipo adecuado que reduzca el HIC y la aceleración de la cabeza para reducir la probabilidad de una lesión en la cabeza. Para ello, se han desarrollado muchos cascos, que están diseñados para absorber el impacto causado por una patada, un puñetazo o una caída.
Un ejemplo es la patente estadounidense No.4, 706, 305 de Soo S. Cho, que describe un casco fabricado con espuma de poliuretano, que es un material conformable y elástico que es capaz de absorber energía cuando entra en contacto y se deforma con un golpe. El casco protege la frente, la parte posterior de la cabeza y los lados de la cabeza e incluye protectores para los oídos.
Otro ejemplo es el Modelo de Utilidad No. CN 204395396 U de XU Xiaohu, que da a conocer un cuerpo de protección para el cabeza fabricado en poliuretano que incorpora láminas de refuerzo y bandas elásticas, donde las láminas de refuerzo se colocan en la parte inferior del casco protector para reforzar la sección de conexión, de tal forma que el casco absorba mejor la energía del impacto externo.
Sin embargo, cuando el casco recibe un impacto, existen impactos tanto de baja frecuencia como de alta frecuencia. Los cascos divulgados por la patente estadounidense No. 4, 706, 305 y el Modelo de Utilidad No. CN 204395396 U puede absorber impactos, pero su rendimiento en la absorción de impactos de alta frecuencia es deficiente.
La solicitud de patente estadounidense No. 2014/0090153 A1 de Siklosi da a conocer un casco que comprende una pluralidad de placas que se pueden unir y quitar mediante correas ajustables, cada una de las placas comprende una capa interior, una capa exterior y una placa de traumatismo entre el interior y las capas exteriores. Las capas interior y exterior están hechas de un material resistente como el acetato de etileno-vinilo (EVA). La placa de trauma comprende un material rígido capaz de dispersarse por impacto como plástico rígido.
En la patente estadounidense No. 5,177,815 de Andujar, especifican un casco protector construido con un elemento de base de espuma elástica, a saber, cloruro de polivinilo y una pluralidad de elementos de almohadilla hechos de espuma de composición más dura, a saber, EVA. Los miembros de almohadilla están asegurados a la superficie superior del miembro de base.
Aunque los cascos descritos por Siklosi y Andujar proporcionan otra capa de material para brindar protección adicional al usuario, el acetato de etileno-vinilo no es suficiente para atenuar o reducir los impactos de alta frecuencia. Además, los miembros del
casco divulgados por Siklosi son extraíbles. Esto puede resultar en un movimiento o desprendimiento de los miembros del casco, provocando que los luchadores necesiten tomarse un tiempo para reorganizar el casco, lo cual no es deseable para los espectadores que están disfrutando del partido. Por otro lado, el casco revelado por Andujar tiene la desventaja de que las almohadillas se desprenden fácilmente del miembro de base.
Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar un casco capaz de atenuar los impactos tanto de baja frecuencia como de alta frecuencia para reducir la probabilidad de sufrir una conmoción cerebral y que proporcionen un acomodo óptimo para mantener las piezas del casco en su lugar después de recibir un impacto.
De acuerdo con la normativa actual ASTM F1446-15b Métodos de prueba estándar para equipos y procedimientos utilizados en la evaluación de las características de rendimiento de los cascos protectores y la especificación estándar ASTM F2397-04a para cascos protectores utilizados en artes marciales en la prueba de caída libre:
• Una velocidad de impacto de 3.0 ± 0.15 [m/s] reportará una medición de aceleración que no puede exceder los 100-G
• Un impacto de la velocidad de 4.0 ± 0.2 [m/s] reportará una medición de aceleración que no puede exceder los 300-G
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Es un objeto de la presente invención proporcionar un nuevo casco protector para absorber impactos tanto de baja como de alta frecuencia.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo casco protector para reducir las variaciones de aceleraciones producidas por un impacto.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un nuevo accesorio para la cabeza con una salida de cabello, permitiendo así la comodidad de los usuarios de cabello largo y un mejor rendimiento del accesorio para la cabeza mientras lo usan.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un nuevo casco que incorpora un sistema que permite que el aire escape de la oreja si se golpea el lado de
la cabeza, evitando así daños adicionales en el tímpano debido al aire atrapado.
Además, es otro objeto de la presente invención proporcionar un nuevo casco para deportes, como fútbol, fútbol de bandera, rugby, deportes de lucha de contacto total y uso médico como autismo, epilepsia y encefalopatía traumática crónica.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un nuevo casco que contenga elementos de ajuste y ajuste del nuevo casco que sean adecuados para soportar la fuerza ejercida por una persona, distribuyendo la fuerza cortante a través del material del cuerpo base.
El cuerpo base puede comprender una pluralidad de cavidades o una superficie lisa, en la que cada una de las pluralidades de elementos absorbentes de impacto de alta frecuencia se coloca dentro de una respectiva cavidad o se adhiere a un cuerpo base liso.
El cuerpo base comprende además una cavidad interior y una abertura en la parte delantera del casco, en la que la cavidad interior y la abertura están hechas a partir de medidas antropométricas.
El cuerpo base comprende además dos partes adaptadas para cubrir la oreja del usuario. Cada una de las porciones que cubren la oreja del usuario puede comprender un sistema que permite que el aire escape de la oreja. El sistema que permite que el aire salga del oído consta de dos orificios por los que sale el aire. El sistema puede comprender además piezas de EVA sobresalientes en el elemento de cubierta que disminuyen la probabilidad de atrapar el aire entre la oreja y el casco.
Las piezas de ajuste pueden comprender, pero no se limitan a, dos placas de plástico que tienen una pluralidad de orificios. La banda o correa de ajuste pasa a través de los orificios de las placas.
La correa de ajuste puede ser una banda o correa con cierre de velcro o hebilla de liberación lateral.
El elemento de cubierta puede estar hecho de tela spandex, poliéster, TPU, cuero
sintético, cuero, pintura de vinilo o cualquier material termoformable.
Asimismo, un objeto adicional de la invención es proporcionar un método para fabricar un nuevo casco reivindicado en esta invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra el golpe de un boxeador aplicando fuerza a la cabeza de pruebas.
La figura 2 es un gráfico que muestra la probabilidad de una lesión frente a valores de HIC.
La Figura 3 es un gráfico que muestra el HIC-Fatalidad denotando AIS.
La figura 4 es un gráfico que muestra el pico de aceleración de la cabeza para diferentes cascos obtenidos mediante pruebas de laboratorio.
La Figura 5 es un gráfico que muestra el HIC para diferentes cascos obtenido mediante pruebas de laboratorio.
Las figuras 6 a-c muestran los puntos resultantes de HIC a 2 m/s, 3 m/s y 4 m/s para diferentes cascos obtenidos mediante pruebas de laboratorio.
La figura 7 muestra una vista frontal del casco de la presente invención.
La figura 8 muestra una vista superior en perspectiva del casco de la presente invención.
La figura 9 muestra una vista de explosión de piezas frontal del casco de la presente invención.
La figura 10 muestra una vista de explosión de piezas en perspectiva del casco de la presente invención.
La figura 11 muestra una vista en perspectiva de un protector en zona trasera del
nuevo casco de la presente invención.
La figura 12 muestra una vista en perspectiva de un protector en zona frontal del nuevo casco de la presente invención.
La figura 13 muestra una vista en perspectiva de un protector en zona lateral del nuevo casco de la presente invención.
La figura 14 muestra una vista en perspectiva de un protector en la zona mandibular. del nuevo casco de la presente invención.
La figura 15 muestra una vista en perspectiva de un protector en la zona de la nuca del nuevo casco de la presente invención.
La figura 16 muestra una vista en perspectiva de un protector en zona parietal del nuevo casco de la presente invención.
La figura 17 muestra una vista en perspectiva de un protector en la zona de la sien del nuevo casco de la presente invención.
La figura 18 muestra una vista en perspectiva de un protector de zona lateral (protector de zona mandibular y combinación de protector de zona lateral) del nuevo casco de la presente invención.
Otras ventajas y características resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción y las reivindicaciones.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA I NVENCIÓN
La presente invención se refiere a un casco que comprende un cuerpo base, una pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia incrustados o unidos al cuerpo base, un elemento de cubierta que rodea el cuerpo base y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia. , un par de piezas de ajuste parcialmente incrustadas o adheridas a la parte baja del cuerpo base y una banda o tira de ajuste que une ambas piezas de ajuste; en donde el cuerpo base está hecho de un material capaz de absorber impactos de baja frecuencia como (EVA)
Acetato de etileno y vinilo, (EVA/V2), (PE/EVA). y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia está hecha de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia tales como. (D3O, Koroyd®, Purple®, Poron® XRD®, Artilage®, NBR, VN, PVC).
El término "alta frecuencia" debe entenderse como la presencia de un tiempo pico corto que da como resultado un mayor tiempo de estabilización debido a un gran sobreimpulso. El término "baja frecuencia" debe entenderse como la presencia de un tiempo pico largo que da como resultado un tiempo de asentamiento más bajo en un período más corto.
La versión preferida de la invención se ilustra en los dibujos como se muestra en las Figs. 6-18. La presente invención comprende un casco indicado por el número 100, el casco comprende un cuerpo base o cuerpo principal 110 que comprende una porción hueca para introducir la cabeza de un usuario. La parte frontal del cuerpo base 110 está abierta de tal manera que los ojos, la nariz y la boca del usuario no queden cubiertos por el cuerpo base 110 (cara abierta), el cuerpo base 110 también puede cubrir el área de la mejilla que ofrece la mejilla. protección (estilo mexicano), además el cuerpo base 110 puede tener una barra rígida que atraviesa la cara protegiendo la nariz ofreciendo una cobertura completa (protector facial).
El cuerpo base 110 está diseñado a partir de medidas antropométricas basadas en la base de datos de la empresa SLIMDESIGN®, proporcionando un conjunto de modelos tridimensionales de diferentes tamaños de cabeza, lo que da como resultado un diseño ergonómico que se adapta perfectamente a un mayor porcentaje de usuarios.
Durante una batalla, la visión del luchador es muy importante en términos de defensa. Es un concepto de factor humano que el acceso a la visibilidad puede aumentar el rendimiento del usuario en la disciplina. Tener una función visual completa y, por lo tanto, poder ver su entorno puede ayudar a evitar lesiones. Un estudio realizado por Deering Michael F. titulado "Los límites de la visión humana" determinó que la visión del ojo humano es de 220 ° para el campo de visión lateral (-59° a 110° para cada ojo) y 56 ° para el ascendente campo de visión (-70° a 56° verticalmente). La apertura del cuerpo base 110 de la presente invención (cara abierta) alcanza valores más altos, permitiendo a los combatientes un rango de visión normal. La apertura alcanza los
valores de 230° para el campo de visión lateral y 53° para el campo de visión ascendente.
El cuerpo base 110 está hecho de un material capaz de absorber impactos de baja frecuencia. En una modalidad de la invención, el material capaz de absorber impactos de baja frecuencia es etileno y acetato de vinilo/V2 (compuesto de EVA con mezcla de absorción de impactos V2). Compuestos especialmente desarrollados para mejorar la absorción de impactos del cuerpo base 110, sin embargo, otros materiales que atenúan los impactos de baja frecuencia se pueden utilizar para fabricar el cuerpo base 110 (polietileno reticulado/EVA, PE/EVA, EVA) Estos materiales absorben menos impacto y abrasión y desgarro sin resistencia.
El material capaz de absorber impactos de baja frecuencia puede presentar al menos una de las siguientes características: ser hipoalergénico, antibacteriano, antimicrobiano, resistente a los rayos UV, perfumado y/o un material que previene la formación de hongos.
En la modalidad preferida de la invención, el cuerpo base 110 comprende una pluralidad de aberturas que proporcionan una ventilación adecuada. En una modalidad alternativa de la invención, hay una abertura en la parte superior del cuerpo base 110, que proporciona una salida de cabello que permite a los usuarios de cabello largo comodidad y un mejor ajuste y rendimiento del casco mientras usan el casco.
En una modalidad preferida de la invención, el cuerpo de base 110 comprende una pluralidad de cavidades para alojar una pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120. La pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120 está hecha de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia. La pluralidad de elementos absorbedores de impactos de alta frecuencia 120 está configurada para disipar y absorber la energía producida por un impacto y atenuar las variaciones de las aceleraciones producidas por un impacto, que reducen el daño causado por el impacto.
En una modalidad, el material capaz de absorber impactos de alta frecuencia puede estar hecho de uno de los siguientes materiales seleccionados: D3O, Koroyd®, Purple®, Poron® XRD®, Artilage®, NBR, VN, PVC. Es importante mencionar que el
material capaz de absorber impactos de alta frecuencia no se limita al material mencionado anteriormente y se pueden utilizar otros tipos de materiales que absorben impactos de alta frecuencia.
La pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120 se coloca en una posición específica del cuerpo base para proteger zonas específicas de la cabeza. Específicamente, la pluralidad de elementos 120 de absorción de impactos de alta frecuencia comprende un protector en zona trasera 121, un protector en zona frontal 122, dos protectores en zona lateral 123 que protegen las orejas, dos protectores en zona mandibular 124, dos protectores en la zona de la nuca 125, dos protectores en zona parietal 126 y dos protectores en la zona de la sien 127. Asimismo, cada uno de la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120; puede obtenerse, es decir, troquelando una placa de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia; sin embargo, la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia puede obtenerse mediante otros métodos de corte configurados para coincidir con las cavidades del cuerpo 110 de base.
Las porciones del cuerpo base 110 que cubre las orejas están configuradas para recibir los protectores laterales 123. Tanto el cuerpo base 110 como los protectores laterales 123 en cada lado de la cabeza están configurados para proporcionar un sistema que permite que el aire escape de la oreja si se golpea el costado de la cabeza, evitando daños adicionales en el tímpano debido al aire atrapado. En una modalidad de la invención, el sistema que deja escapar el aire comprende dos orificios que atraviesan tanto el cuerpo base 110 como el respectivo protector lateral 123. Adicionalmente, los orificios pueden colocarse en diferentes planos.
En una modalidad adicional de la invención, el sistema que permite que el aire escape puede comprender además piezas de EVA sobresalientes en el cuerpo base que disminuyen la probabilidad de atrapar el aire entre la oreja y el casco.
A cada lado del cuerpo base 110, hay dos elementos de ajuste 140 que están adheridos o parcialmente insertados en la parte más baja del cuerpo base, más específicamente, los elementos de ajuste 140 están parcialmente insertados o adheridos en la zona de la mandíbula inferior. Los elementos de ajuste 140 pueden ser dos placas de plástico que comprenden una pluralidad de orificios que distribuyen
las fuerzas cortantes en el material del cuerpo base 110. La pluralidad de orificios de los elementos de ajuste 140 está ubicada en la parte que se inserta en el cuerpo base 110 Los elementos de ajuste 140 están diseñados para resistir las fuerzas ejercidas por una persona con el fin de evitar que los elementos de ajuste se rompan. Los elementos de ajuste 140 pueden estar hechos de un elastómero termoplástico.
Las porciones de los elementos de ajuste 140 que no están insertadas o adheridas al cuerpo base 110 comprenden al menos una ranura a través de la cual puede pasar una banda o correa de ajuste para aflojar o apretar el casco 100. En una modalidad preferida de la invención, el ajuste la banda puede ser una banda con cierre de velcro; sin embargo, se puede utilizar otro tipo de elemento para el ajuste del casco.
Tanto el cuerpo de base 110 como la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120 están encerrados por un elemento de cubierta 130. En una modalidad preferida de la invención, el elemento de cubierta comprende una tela hecha de spandex con un patrón específico, que proporciona una mirada elegante. Debe entenderse que se pueden emplear diferentes materiales para el elemento de cubierta, es decir, cubiertas de plástico, pintura, cuero, cuero sintético, etc.
Como una modalidad alternativa de la invención, el casco puede comprender además un elemento absorbente colocado en la parte interior de la frente del casco que absorbe el sudor. En una modalidad ejemplar pero no limitativa, el elemento absorbente puede estar hecho de rayón/polipropileno o viscosa/poliéster.
Debido a la combinación de las características anteriores, el casco de la presente invención es capaz de reducir el grosor y el peso del casco, sin comprometer su desempeño para absorber impactos de baja frecuencia e impactos de alta frecuencia debido a la combinación del material. capaz de absorber impactos de alta frecuencia y el material capaz de absorber impactos de baja frecuencia, reduciendo así la probabilidad de sufrir lesiones graves en la cabeza y el cerebro.
Para fabricar el casco 100 de la presente invención, se realiza el siguiente método: moldear el cuerpo base con un compuesto de EVA que tiene la siguiente proporción de acetato de vinilo (VA) y etileno (E)
A. entre el 15% y el 35% de AV
B. entre el 85% y el 65% de E
Compuesto amortiguador V2 (propiedad de polímero elastomérico de Vulcan Pro-Tech mencionado anteriormente).
Una vez moldeado el cuerpo base 110, tendrá una dureza de 40-50 asker C, siendo capaz de absorber impactos de baja frecuencia con el fin de formar un cuerpo base 110, mientras se moldea, el material capaz de absorber impactos de baja frecuencia, un par de los elementos de ajuste 140 se coloca en el cuerpo base 110 en la parte que protegerá la mandíbula inferior del usuario, de tal manera que los elementos de ajuste 140 sobresalgan parcialmente del cuerpo base 110;
proporcionar un par de elementos de ajuste 140;
proporcionar una pluralidad de elementos 120 de absorción de impactos de alta frecuencia; colocar cada una de las pluralidades de elementos 120 de absorción de impactos de alta frecuencia en una cavidad correspondiente o superficie lisa del cuerpo 110 de base;
proporcionar un elemento de cubierta 130; colocar un elemento de cubierta 130 sobre el cuerpo de base 110 para cubrir el cuerpo de base 110 y la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120;
proporcionar una banda o correa de ajuste; pasar la banda o tira de ajuste a través de una pluralidad de ranuras de los elementos de ajuste 140;
empaquetar el casco 100.
En una modalidad preferida del método, el cuerpo 110 de base puede colocarse sobre un maniquí y se aplica un adhesivo a la superficie exterior del cuerpo 110 de base. En una modalidad preferida del método, la etapa de proporcionar la pluralidad de elementos 120 de absorción de impactos de alta frecuencia comprende: proporcionar una placa de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia; aplicar un adhesivo sobre ambos lados de la placa;
cubriendo ambos lados de la placa con un material antiadherente; y
troquelar la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120; en donde la forma de los elementos 120 de absorción de impactos de alta frecuencia corresponde a la forma de las cavidades formadas en el cuerpo 110 de base.
El paso de colocar cada uno de la pluralidad de elementos de absorción de impactos
de alta frecuencia 120 en una cavidad correspondiente o superficie lisa del cuerpo base 110 comprende además retirar el material antiadherente de un lado de uno de los elementos de absorción de impactos de alta frecuencia. 120; aplicar un disolvente de activación en un lado del elemento 120 de absorción de impactos de alta frecuencia, y colocar el elemento 120 de absorción de impactos de alta frecuencia en una cavidad correspondiente o superficie lisa del cuerpo 110 de base.
En una modalidad preferida del método, en la que los elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia pueden tener cualquier forma y estar adheridos a un cuerpo 110 de base liso. Colocar esta forma en una superficie lisa del cuerpo 110 de base comprende además retirar el material antiadherente de un lado de uno de los elementos 120 de absorción de impactos de alta frecuencia; aplicar un disolvente de activación en un lado del elemento 120 de absorción de impactos de alta frecuencia, y colocar el elemento 120 de absorción de impactos de alta frecuencia en una superficie lisa del cuerpo 110 de base.
En una modalidad preferida del método, la etapa de proporcionar un elemento de cubierta 130 comprende además: proporcionar una placa de material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta; cortar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cobertura de acuerdo con las medidas del nuevo casco; colocar calcomanías por transferencia de calor sobre la superficie del material de la cubierta; colocar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cobertura en una máquina termoformadora; calentar la superficie de la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta; termoformado de la placa de material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta colocando la placa de material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta en un molde macho; generar un vacío o comprimir la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta de modo que la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta tome la forma del molde macho; enfriar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta; eliminar el exceso de material; y aplicar un adhesivo al interior de la placa termoformada de un material termoformado laminado o no laminado con un material de cubierta.
En una modalidad preferida del método, el paso de colocar un elemento de cubierta 130 sobre el cuerpo de base 110 para cubrir el cuerpo de base 110 y la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120 comprende, además: aplicar un disolvente activador sobre la superficie externa del cuerpo base 110 y pegando el elemento de cubierta 130 sobre el casco 100.
En una modalidad preferida de la invención, la etapa de proporcionar un par de elementos de ajuste 140 comprende, además: fabricar los elementos de ajuste por inyección.
En una modalidad preferida de la invención, la etapa de empaquetar el casco 100 comprende, además: colocar instrucciones en los elementos de ajuste 140; donde las instrucciones contienen indicaciones para colocar la banda de ajuste en los elementos de ajuste 140 y donde las instrucciones están unidas a los elementos de ajuste usando una flecha de plástico.
Alternativamente, las instrucciones pueden contener información sobre las mejoras del casco.
La etapa de empaquetar el casco puede comprender además empaquetar el casco en una bolsa; introducir la bolsa en una caja y sellar la caja; donde la bolsa puede ser una bolsa con forma de cabeza.
El proceso de moldeo utilizado durante el método de fabricación descrito en la presente solicitud abarca cualquiera de los siguientes procesos de moldeo:
Pulvimetalurgia utilizando sinterización
Moldeo por compresión
Moldeo por extrusión
moldeo por inyección
Laminado
Moldeo por inyección de reacción
Moldeo por matriz
Moldeo rotacional (o rotomoldeo)
Fundición en molde de caucho centrífugo
Moldeo por transferencia
Termoformado
Formación de vacío.
La presente invención se ilustrará con los siguientes ejemplos en detalle. Los ejemplos de la presente invención están destinados simplemente a describir la solución técnica de la presente invención y no deben considerarse como limitantes del espíritu y alcance de la presente invención.
PRUEBA DE IMPACTO:
Para lograr las características técnicas reivindicadas de la invención, la presente invención presenta un nuevo casco que comprende un cuerpo base, una pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia incrustados o adheridos al cuerpo base, un elemento de cobertura que rodea la base. cuerpo y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia; un par de piezas de ajuste adheridas o parcialmente incrustadas en la parte baja del cuerpo base y una banda o tira de ajuste que une ambas piezas de ajuste; en donde el cuerpo base está hecho de un material capaz de absorber impactos de baja frecuencia y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia están hechos de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia.
Metodología
Contrato de Pruebas de Investigación y Desarrollo personalizadas según los requisitos generales de ASTM F1446-2015b " Standard Test Methods for Equipment and Procedures Used in Evaluation the Performance Characteristics of Protective " según la metodología de prueba de Vulcan Pro Tech/según las especificaciones de Moon Projects y ASTM F2397-2009 (reaprobado 2015) "Casco protector utilizado en artes marciales según las especificaciones de Vulcan Pro Tech/según las especificaciones de Moon Projects.
Procedimientos:
Los protocolos de prueba fueron elaborados por/CS Laboratories Inc. Se emplearon buenas prácticas de laboratorio, a menos que se especifique lo contrario, para todas las pruebas.
Se siguieron los requisitos de prueba especificados en la Sección 12 de ASTM F1446-2015b y ASTM F2397-2009.
Las muestras se almacenaron durante un período mínimo de 24 horas a una temperatura constante de 17°C a 27°C y una humedad relativa del 20% al 80%.
Equipo:
Se utilizó un aparato Twin Wire para realizar todos los impactos, el sistema Cadex CCS se empleó para la adquisición de datos, K1 A Magnesium Headforms [s}~] Se empleó una almohadilla de calibración MEP de 1 "para las comprobaciones del sistema Cadex Impact Software V6.9U
Se realizaron pruebas de laboratorio para comparar los diferentes artículos de sombrerería del mercado. Como se muestra en la TABLA 5 y la TABLA 6, solo el nuevo casco (NEW HEADGEAR) cumple con los requisitos normativos y sorprendentemente reduce el riesgo de lesión cerebral leve 5 veces más que MACHO SPARTEC® y aún más sorprendentemente más de 10 veces que COMMON HEADGEAR® en 3 m/s. El riesgo de lesión cerebral menor se reduce a la mitad en comparación con todos los demás accesorios para la cabeza en 4 m/s, el riesgo de lesión cerebral mayor se reduce 20 veces en comparación con COMMON HEADGEAR® y el riesgo de lesión cerebral mayor se reduce 16 veces en comparación con MACHO SPARTEC®, la lesión cerebral crítica el riesgo se reduce del 65% con COMMON HEADGEAR® a un porcentaje nulo con el nuevo casco (NEW HEADGEAR) y el riesgo de lesiones cerebrales críticas se reduce del 12.5% con MACHO SPARTEC®, a un porcentaje nulo con el nuevo casco. El riesgo de lesiones cerebrales fatales se reduce del 25% con COMMON HEADGEAR® a un porcentaje nulo con el casco nuevo.
TABLA 5
TABLE 6
Las TABLAS 5 y 6 muestran los resultados obtenidos para 3 m/s y 4 m/s en la prueba de impacto de caída libre, en estos resultados se puede ver que el nuevo Casco (NEW HEADGEAR) reduce increíblemente el daño recibido debido a la construcción del casco: Los elementos de absorción de impactos de alta frecuencia 120; del material exterior reduce el impacto hasta que entra en el rango de atenuación de bajo impacto del elemento 110 de material interior, logrando, como resultado, la mejor atenuación y manteniendo el mismo nivel de atenuación sin importar la energía del impacto (FIGS.
6).
Los dispositivos y métodos discutidos en este documento son simplemente ilustrativos de formas específicas en las que hacer y usar esta invención y no deben interpretarse como limitantes en su alcance.
Si bien los dispositivos y el método de la invención se han descrito con cierto grado de particularidad, cabe señalar que pueden realizarse muchas modificaciones en los detalles de la construcción y la disposición de los dispositivos y componentes sin apartarse del espíritu y alcance de esta divulgación. Se entiende que los dispositivos y métodos no se limitan a las realizaciones expuestas en este documento con fines de
ejemplificación.
Claims (43)
1. Un casco para proteger la cabeza de una persona, comprendiendo el casco:
- un cuerpo base;
-una pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia incrustados o adheridos al cuerpo base;
- un elemento de cubierta que rodea el cuerpo base y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia, además de que comprende una tela hecha de spandex con un patrón específico;
-un par de elementos de ajuste parcialmente incrustados o adheridos a la parte baja del cuerpo base; y
-una banda de ajuste o correa que une ambas piezas de ajuste;
en donde el cuerpo base está hecho de un material capaz de absorber impactos de baja frecuencia y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia están hechos de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia; en donde el casco comprende además un elemento que absorbe el sudor colocado en la parte interior de la frente del casco.
2. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo base comprende una porción hueca para introducir la cabeza de un usuario.
3. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque la parte frontal del cuerpo base puede ser la cara descubierta, la cara completa (protector de rostro), o tener protección para las mejillas.
4. - El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo base está diseñado a partir de medidas antropométricas.
5. El casco de la reivindicación 4, caracterizado porque las medidas antropométricas se obtienen mediante la base de datos con un modelo tridimensional de la cabeza según la talla del casco.
6. El casco de la reivindicación 3, caracterizado porque la abertura de la parte frontal del cuerpo base que tiene una cara abierta proporciona un campo de visión lateral de 230° y un campo de visión hacia arriba de 53°.
7. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo base comprende además una pluralidad de aberturas para proporcionar una ventilación adecuada.
8. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo base proporciona además una salida de cabello, ubicada en la parte superior del cuerpo base.
9. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el par de piezas de ajuste están parcialmente insertadas o adheridas a la zona de la mandíbula inferior.
10. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque las piezas de ajuste comprenden además una pluralidad de orificios que distribuyen las fuerzas cortantes en el material del cuerpo base.
11. El casco de la reivindicación 10, caracterizado porque la pluralidad de orificios de los elementos de ajuste se ubica en la porción que se inserta en el cuerpo base.
12. El casco de la reivindicación 1, en donde la banda de ajuste comprende una banda con un cierre de gancho y bucle.
13. El casco de la reivindicación 1, en donde los elementos de ajuste comprenden al menos una ranura a través de la cual puede pasar una banda o correa de ajuste para aflojar o apretar el casco.
14. El casco de la reivindicación 12, en donde la banda de ajuste puede ser una banda con un cierre de velcro; sin embargo, se puede utilizar otro tipo de elemento para el ajuste del casco.
15. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo base comprende además una pluralidad de cavidades para alojar la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia.
16. El casco de la reivindicación 15, en donde cada uno de la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia está conformado para coincidir con una correspondiente pluralidad de cavidades del cuerpo base.
17. El casco de la reivindicación 1, en donde el elemento de cobertura comprende una tela hecha con al menos spandex, poliéster, TPU, cuero sintético, cuero, pintura de vinilo o cualquier material termoformable con o sin un patrón específico.
18. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el material capaz de absorber impactos de alta frecuencia no se limita a un material específico que absorba impactos de alta frecuencia.
19. El casco de la reivindicación 18, en donde el material capaz de absorber impactos de alta frecuencia puede ser un material D3O, Koroyd®, Purple®, Poron® XRD®, Artilage®, NBR, PVC, o Vinilo Nitrilo.
20. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia comprende un protector de zona trasera, un protector de zona frontal, dos protectores de zona lateral que protegen las orejas, dos protectores de zona mandibular, dos protectores de la zona de la nuca, dos protectores de zona parietal, y dos protectores de zona de la sien.
21. El casco de la reivindicación 1, en donde el material capaz de absorber impactos de baja frecuencia es etileno y acetato de vinilo/V2 (compuesto de EVA con mezcla de absorción de impactos V2).
22. El casco de la reivindicación 1, en donde el material capaz de absorber impactos de baja frecuencia puede presentar al menos una de las siguientes características: hipoalergénico, antimicrobiano, antibacteriano, resistente a los rayos UV, perfumado y/o un material que previene la formación de hongos.
23. El casco de la reivindicación 22, caracterizado porque el cuerpo base y los protectores laterales a cada lado de la cabeza están configurados para proporcionar un sistema que permite que el aire se escape por la oreja.
24. El casco de la reivindicación 23, caracterizado porque el sistema que deja escapar el aire comprende dos orificios que atraviesan tanto el cuerpo base como el respectivo protector lateral.
25. El casco de la reivindicación 24, caracterizado porque los orificios se pueden colocar en diferentes planos.
26. El casco de la reivindicación 1, caracterizado porque el par de piezas de ajuste están parcialmente insertadas o adheridas a la zona de la mandíbula inferior.
27. Un método para la fabricación de un casco, que comprende las etapas de:
- moldear el cuerpo base con un compuesto de EVA que tiene la siguiente proporción de acetato de vinilo (VA) y etileno (E)
-fabricar, por moldeo, un cuerpo base, en donde se colocan un par de elementos de ajuste durante o después del proceso de moldeo;
- proporcionar una pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia;
- colocar cada uno de la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia en una cavidad correspondiente o superficie lisa del cuerpo base;
-proporcionar un elemento de cobertura:
- colocar un elemento de cubierta sobre el cuerpo base y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia;
- proporcionar una banda o correa de ajuste; y
- pasar la banda o correa de ajuste a través de una pluralidad de ranuras de los elementos de ajuste.
28. El método de la reivindicación 27, en donde en la etapa de moldeo, el cuerpo base se moldea con un compuesto de EVA que tiene la siguiente proporción de acetato de vinilo (VA) y etileno (E):
entre el 15% y el 35% de VA
entre 85% y 65% de E;
Compuesto amortiguador V2, una vez moldeado el cuerpo base con esta mezcla, el cuerpo base tendrá una dureza de 40-50 asker C.
29. El método de la reivindicación 27, en donde el moldeo escalonado utilizó cualquiera de los siguientes procesos de moldeo:
Pulvimetalurgia utilizando sinterización
Moldeo por compresión
Moldeo por extrusión
moldeo por inyección
Laminado
Moldeo por inyección de reacción
Moldeo por matriz
Moldeo rotacional (o rotomoldeo)
Spin casting
Moldeo por transferencia
Termoformado
Formación de vacío.
30. El método de la reivindicación 29, en donde el moldeo escalonado específicamente podría ser moldeo por inyección o laminado.
31. El método de la reivindicación 27, donde la etapa de proporcionar un par de elementos de ajuste comprende además fabricar los elementos de ajuste por inyección.
32. El método de la reivindicación 27, que comprende además los pasos de colocar el cuerpo base sobre un maniquí y aplicar un adhesivo sobre la superficie exterior del cuerpo base entre los pasos de fabricar el cuerpo base y proporcionar la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia.
33. El método de la reivindicación 27, donde el paso de proporcionar la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia comprende, además:
-proporcionar una placa de un material capaz de absorber impactos de alta frecuencia; -aplicar un adhesivo sobre ambos lados de la placa; cubriendo ambos lados de la placa con un material antiadherente; y
- troquelando la pluralidad de elementos de absorción de impactos de alta frecuencia, los elementos de absorción de impactos pueden proporcionarse mediante inyección.
34. El método de la reivindicación 33, donde la forma de cada uno de los elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia corresponde a la forma de una respectiva de una pluralidad de cavidades formadas en el cuerpo base.
35. El método de la reivindicación 33, donde la etapa de colocar cada uno de la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia en la cavidad correspondiente del cuerpo base comprende, además:
-quitar el material antiadherente de un lado de uno de los elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia.
-aplicar un disolvente activador en un lado del elemento absorbente de impactos de alta frecuencia; y
-colocar el elemento absorbente de impactos de alta frecuencia en una cavidad correspondiente del cuerpo base.
36. El método de la reivindicación 33, donde el paso de proporcionar un elemento de cubierta comprende, además:
-proporcionar una placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta;
-cortar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cobertura según las medidas de la zona del casco donde se vaya a colocar;
-poner calcomanías por transferencia de calor sobre la superficie del material de la cubierta;
-colocar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta en una máquina termoformadora;
-calentar la superficie de la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cobertura;
-termoformar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta colocando la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta en un molde macho;
-generar un vacío o comprimir la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta de modo que la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cubierta tome la forma de la zona deseada del molde macho;
-enfriar la placa de un material termoformable laminado o no laminado con un material de cobertura;
-eliminar el exceso de material; y
-aplicar un adhesivo a la parte interior de la placa termoformada de un material termoformado laminado o no laminado con material de cobertura.
37. El método de la reivindicación 33, donde el paso de colocar un elemento de cubierta sobre el cuerpo base y la pluralidad de elementos absorbentes de impactos de alta frecuencia comprende, además:
-aplicar un disolvente activador sobre la superficie externa del casco; y
-pegar el elemento de cobertura sobre la zona correspondiente del casco.
38. El método de la reivindicación 33, en donde el empaquetado adicional
comprende:
-instrucciones de colocación en los elementos de ajuste, donde las instrucciones contienen indicaciones para colocar la banda de ajuste en los elementos de ajuste y donde las instrucciones se adjuntan a los elementos de ajuste mediante una flecha de plástico.
39. El método de la reivindicación 38, donde las instrucciones contienen información sobre las mejoras del casco.
40. El método de la reivindicación 33, donde la etapa de empaquetar el casco comprende, además:
-introducir el casco en la bolsa en una caja; y
-sellando la caja.
41. El método de la reivindicación 40, donde la bolsa es una bolsa con la forma de la cabeza.
42. El casco de la reivindicación 1, en donde el material capaz de absorber impactos de alta frecuencia es un material configurado para atenuar impactos de alta frecuencia al reducir la amortiguación.
43. El casco de la reivindicación 27, donde el material capaz de absorber impactos de alta frecuencia es un material NBR, D3O, Koroyd®, Purple®, Poron® XRD®, Artilage®, PVC o Vinilo Nitrilo.
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