ITUB20152822A1 - Copricapo protettivo - Google Patents
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Classifications
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Description
COPRICAPO PROTETTIVO
DESCRIZIONE SETTORE TECNOLOGICO
La presente invenzione riguarda un casco, o copricapo protettivo, realizzato in materiale resistente agli urti, che possa essere utilizzato sia in ambito sportivo che nel mondo del lavoro allo scopo di salvaguardare la testa da impatti.
STATO DELLA TECNICA
Nello stato dell'arte esistono molteplici tipologie di caschi: caschi per motocicletta, caschi per auto da corsa, caschi da minatore, caschi per cantieri edili, caschi per bicicletta, caschi per lo sci, ecc.
La presente invenzione riguarda principalmente i caschi per veicoli con ruote, ad esempio moto o auto, ma può essere facilmente adattata a contesti o usi differenti.
Il casco per moto o per auto, in particolare se da competizione, deve essere progettato per resistere ad urti ben superiori a quelli che altre tipologie di caschi possono subire, ad esempio i caschi da cantiere o da bicicletta.
Un casco è generalmente composto da:
- un guscio, o calotta esterna, realizzato in materiale duro;
- un'imbottitura protettiva, che dal suo lato esterno combacia col lato interno del guscio ed è progetta per accogliere la testa di un utente;
- un'imbottitura interna per rendere confortevole il casco quando viene indossato da un utente. - un sistema di ritenzione, generalmente comprendente un laccio e un aggancio rapido.
Detto guscio conferisce al casco una sua forma specifica e serve per proteggere il casco e l'utente da urti di piccola intensità, nonché per contenere le imbottiture. Il materiale del guscio può essere un materiale plastico, un composito contenente varie tipologie di fibre, quali vetro o carbonio.
Detta imbottitura protettiva può essere realizzata in polimeri espansi, generalmente polistiroli, e serve per assorbire l'energia di un impatto. Il materiale dell'imbottitura protettiva consente di assorbire l'energia di un forte urto, restringendosi e compattandosi.
Detta imbottitura interna può essere composta da vari cuscini in materiale sintetico o naturale che aderiscono al lato interno dell'imbottitura di protezione. In questo modo, la testa dell'utente non è in diretto contatto con l'imbottitura di protezione, bensì con l'imbottitura interna. L'imbottitura interna non presenta uno spessore elevato perché la dimensione dell'alloggiamento per la testa dell'imbottitura di protezione non deve essere molto più grande della testa stessa.
Detto sistema di ritenzione serve per mantenere il casco in posizione sulla testa dell'utente. Questo sistema può comprendere inoltre un dispositivo di regolazione del serraggio del casco alla testa. Generalmente il sistema di ritenzione è costituito da due lacci in materiale sintetico ancorati saldamente al guscio e aventi un sistema di aggancio rapido tipo quello delle cinture di sicurezza, ossia con un elemento femmina collegato ad un'estremità del primo laccio e un elemento maschio collegato ad un'estremità del secondo laccio e configurato per ingaggiare l'elemento femmina sotto il mento dell'utente.
Poiché il materiale dell'imbottitura protettiva è progettato per assorbire gli urti per deformazione plastica, una volta che questa imbottitura risulta deformata in una zona, l'ulteriore uso del casco risulterebbe pericoloso per l'utente.
Attualmente il polistirolo è il materiale più diffuso per assorbire energia dell'impatto ed è utilizzato dalla maggioranza dei produttori.
Il polistirolo risente degli sbalzi di temperatura caldo/freddo e dell'umidità. Quindi, il periodo di validità dell'imbottitura protettiva ha generalmente una vita non superiore ai 5 anni, a prescindere dal materiale di cui è costituita la calotta.
Per questo motivo, alcune case produttrici di casci per veicoli terrestri, suggeriscono di sostituire il casco dopo un certo lasso temporale.
Inoltre, le dimensioni complessive degli attuali casci sono legate allo spessore dell'imbottitura protettiva.
I caschi per veicoli possono essere aperti o "jet", ossia senza una protezione per il mento/mandibola, o integrali, ossia dotati di una struttura configurata per proteggere tutta la testa.
I caschi possono inoltre comprendere dei sistemi di aereazione della testa dell'utente.
Detti sistemi di aereazione generalmente comprendono dei fori praticati sul guscio per l'ingresso deN'aria dall'esterno, dei canali passanti interni all'imbottitura protettiva, delle zone di distribuzione dell'aria interne all'imbottitura interna.
In questo modo, una piccola parte dell'aria che incontra il casco quando il veicolo è in movimento, viene veicolata all'interno del casco per refrigerare la testa dell'utente.
I sistemi noti di aereazione non possono veicolare molta aria all'interno del casco, poiché praticando grandi canali all'interno dell'imbottitura protettiva la struttura protettiva si indebolirebbe troppo, rendendo il casco insicuro.
Lo stesso principio si applica ai fori sul guscio. Fori troppo estesi potrebbero rappresentare punti di innesco di fratture del guscio in caso di impatto.
Per questi motivi, i caschi attualmente noti non sono confortevoli durante le stagioni calde. Quando la temperatura ambiente è alta, la temperatura interna al casco sale notevolmente scaldando la testa dell'utente.
I sistemi di aereazione dei caschi attualmente noti non consentono dunque un adeguato scambio d'aria tra l'esterno del casco e la testa dell'utente che indossa il casco.
Risulta noto nello stato dell'arte realizzare un casco protettivo comprendente almeno uno strato protettivo avente una struttura interna a matrice ottenuta mediante fusione di materiale in polvere, come quello descritto nel documento EP2525187.
II citato documento dell'arte nota descrive la possibilità di realizzare una porzione dell'imbottitura interna di un casco, preferibilmente di un elmetto militare, mediante la tecnica nota col nome additive manufacturing.
Il suddetto documento non descrive come il guscio esterno del casco si collega o si integra con la struttura interna a matrice. In particolare, non menziona come l'aria possa essere convogliata dall'esterno del guscio all'interno della struttura a matrice in modo efficiente.
Inoltre, il documento sopracitato descrive solo una tecnica di stampa 3D che risulta particolarmente costosa e complessa.
Infine, il documento sopracitato non illustra come il reticolo interno della struttura a matrice possa essere disposto per massimizzare l'assorbimento degli urti.
SOMMARIO
I suddetti inconvenienti dell'arte nota sono ora risolti da un casco protettivo comprendente una calotta e una struttura a matrice, in cui detta calotta e detta struttura a matrice sono monoliticamente connesse tra loro e configurate in modo che una rete di canali d'aria continuamente interconnessi tra loro si sviluppa nella calotta e nella struttura a matrice per consentire il passaggio dell'aria dall'esterno all'interno del casco.
Vantaggiosamente detto casco consente di massimizzare il quantitativo d'aria scambiato dall'esterno all'interno del casco ed il ricircolo dell'aria interno alla struttura a matrice.
Detto casco può comprendere una calotta avente una pluralità di canali di passaggio dell'aria che si estendono dal lato esterno a quello interno della calotta.
Questi canali di passaggio consentono un miglior transito dell'aria attraverso la calotta ed un miglior collegamento fluido tra la calotta e la struttura a matrice.
La struttura a matrice può essere connessa alla calotta in una molteplicità di punti della superficie interna della stessa.
Grazie a questa connessione tra struttura a matrice e calotta, il transito dell'aria dall'esterno all'interno del casco è migliorato. La struttura a matrice consente di distribuire l'aria che attraversa la calotta in maniera uniforme sulla testa dell'utente.
La struttura a matrice può comprendere una pluralità di filamenti interconnessi tra loro a formare un reticolo tridimensionale e delle cavità delimitate da detti filamenti. Le cavità risultano connesse tra loro a formare detta rete di canali d'aria continuamente interconnessi. L'aria risulta libera di circolare all'interno della struttura a matrice.
La struttura a filamenti, consente di mantenere la struttura del casco estremamente resistente, elastica e leggera rispetto ai casci tradizionali.
I filamenti possono essere posizionati e orientati secondo una logica predeterminata, ad esempio in direzione radiale rispetto ad un punto predeterminato interno al casco.
In alternativa i filamenti possono seguire una disposizione casuale.
Detti filamenti possono essere rettilinei o curvilinei ed il loro quantitativo, posizionamento e direzione possono essere selezionati per regolare la resistenza meccanica, la leggerezza ed il grado di aereazione del casco.
La calotta esterna presenta generalmente uno spessore superiore allo spessore dei filamenti della matrice, per conferire una maggiore rigidezza allo strato esterno e leggerezza ed elasticità alla struttura a matrice.
La struttura a matrice può essere realizzata con un materiale rigido o parzialmente flessibile a seconda dell'uso del casco.
La struttura a matrice si estende dalla calotta ad una cavità interna configurata per accogliere la testa di un utente.
La struttura a matrice costituisce l'imbottitura protettiva del casco e pertanto si estende dal guscio esterno alla zona in cui la testa dell'utente viene alloggiata.
Questa estensione consente di massimizzare le funzioni meccaniche ed aerodinamiche della struttura a matrice.
Per rendere più confortevole il casco, questo può comprendere un'imbottitura interna posizionabile nella cavità interna del casco.
Il casco può inoltre comprendere dei mezzi di rivestimento esterno del casco per foderare e personalizzare la calotta.
Questi mezzi di rivestimento, che possono essere in tessuto naturale o sintetico, rendono impermeabile il casco all'acqua e possono rendere più gradevole l'aspetto estetico del casco. In questo modo, l'utente po' rapidamente ed economicamente personalizzare il proprio casco. Inoltre, durante le giornate fredde o piovose, i mezzi di rivestimento possono impedire l'ingresso del freddo o della pioggia nel casco.
Preferibilmente, la struttura a matrice e la calotta esterna sono realizzate con lo stesso materiale, ad esempio PLA, ABS, HIPS, nylon, HDPE, alluminio, termoplastiche e fotopolimeri, per rendere più economica e veloce la produzione del casco. Esempi di termoplastiche possono essere PPSF/PPSU, PC, Ultem, Polipropilene o tetrapoliuretano,
Rappresenta un secondo oggetto della presente invenzione, un metodo di fabbricazione di un casco comprendente la fase di stampare tridimensionalmente con un materiale che a temperatura ambiente risulta solido una struttura a matrice ed una calotta esterna in modo che una rete di canali d'aria continuamente interconnessi tra loro si sviluppa nella calotta e nella struttura a matrice per consentire il passaggio dell'aria dall'esterno aN'interno del casco.
La stampa tridimensionale, in una delle sue forme attuative note, consente di realizzare il reticolo della struttura a matrice e la calotta senza l'impiego di complessi e costosi stampi, evitando tecniche di produzione complesse e laboriose come le tecniche a scioglimento termico di parte del manufatto realizzato.
Secondo la presente descrizione, col termine monolitico si intende che la struttura a matrice é unita assieme alla calotta e non può essere distaccata da questa, ossia costituiscono un pezzo singolo.
Questi ed altri vantaggi risulteranno più dettagliatamente dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Nei disegni:
Fig. 1 illustra una vista schematica in sezione di un casco protettivo integrale secondo la presente invenzione;
Fig. 2 illustra una vista schematica in sezione di un casco protettivo jet secondo la presente invenzione;
Fig. 3 illustra una vista schematica in sezione di un dettaglio della zona di unione della calotta alla struttura a matrice;
Fig. 4 illustra una vista schematica in sezione di un dettaglio del lato esterno di una versione particolare della calotta.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
La seguente descrizione di uno o più modi realizzativi dell'invenzione si riferisce ai disegni allegati.
Gli stessi riferimenti numerici nei disegni identificano elementi uguali o similari. L'oggetto dell'invenzione è definito dalle rivendicazioni allegate.
I particolari tecnici, le strutture o le caratteristiche delle soluzioni di seguito descritte possono essere combinate tra loro in qualsiasi maniera.
Per comprendere l'idea di base sottendente la presente invenzione, può essere fatto riferito alle Fig. 1, 2 e 3.
In particolare, la fig. 1 rappresenta un casco integrale in accordo alla presente invenzione, mentre la fig.2 rappresenta un casco aperto o "jet" in accordo alla presente invenzione.
II presente casco protettivo 1 comprende una calotta 10 e una struttura a matrice 11.
La calotta 10 e la struttura a matrice 11 sono monoliticamente connesse tra loro. Le due porzioni, calotta 10 e struttura a matrice 11, non sono realizzate in due parti e poi assemblate assieme per incollaggio o altra tipologia di processo di unione, bensì sono monolitiche, ossia sono un pezzo singolo.
La calotta 10 e la struttura a matrice 11 sono realizzate in modo da presentare al loro interno una pluralità di canali di passaggio deN'aria interconnessi in maniera continua tra loro, per consentire il passaggio deN'aria dall'esterno all'interno del casco.
L'aria è libera in entrare dai passaggi 25 presenti sulla calotta 10 e scorrere liberamente attraverso il reticolo della struttura a matrice 11. In questo modo, l'aria che passa attraverso la calotta 10 può facilmente raggiungere la testa dell'utente che indossa il casco 1 e consentire un migliore scambio termico tra la testa dell'utente e l'ambiente esterno.
La calotta 10, così come la struttura a matrice 11 coprono interamente la porzione di testa da proteggere. In particolare, il casco copre le zone corrispondenti alle porzioni frontale, parietale, occipitale, sfenoide e temporale del cranio dell'utente. Quando il casco è integrale, questo copre anche la porzione della mascella dell'utente.
La calotta 10 presenta uno spessore sostanzialmente uniforme per tutta la sua superficie. Lo spessore della calotta 10 è compresa tra circa 1 mm e 5 mm, preferibilmente 3 mm.
La calotta esterna 10 conferisce rigidità al casco 1 e consente di proteggere la struttura a matrice 11 da urti di lieve intensità.
La calotta 10 può presentare una struttura a maglia o a reticolo per consentire il passaggio deN'aria. La struttura a maglia o a reticolo è una struttura curva sostanzialmente liscia, caratterizzata da una pluralità di canali di passaggio 25 che si estendono da parte a parte lungo lo spessore della struttura.
La struttura a maglia o a reticolo può interessare solo alcune zone della calotta 10, ad esempio la parte frontale e posteriore, oppure interessare l'intera superficie della calotta 10.
La struttura a maglia o a reticolo comprende una pluralità di canali o fori di passaggio 25 che possono avere varie forme e sezioni. Preferibilmente, i fori 25 hanno una luce inferiore a 3000 mm<2>, preferibilmente compresa tra 10 mm<2>e 500 mm<2>, per consentire un'ottimale transito dell'aria attraverso la calotta 10. Il numero di fori 25 è inversamente proporzionale alla superficie degli stessi.
In alternativa, la calotta 10 può essere un guscio provvisto di una pluralità di canali di passaggio o fori 25 per il passaggio dell'aria.
La distribuzione dei fori di passaggio 25 sulla superficie della calotta 10 può essere uniforme o ottimizzata, ossia con una concentrazione maggiore nella zona frontale e posteriore del casco 1. La struttura a matrice 11 è una struttura reticolare tridimensionale che al suo interno comprende porzioni piene, dette anche filamenti 26, che danno rigidità e flessibilità alla struttura e porzioni vuote che conferiscono leggerezza e consentono la traspirazione della struttura.
La struttura a matrice 11 presenta al suo interno un complesso reticolo di elementi che si congiungono tra loro. Detto reticolo si estende sostanzialmente entro tutto il volume della struttura a matrice 11.
Questa struttura reticolare 11 può essere organizzata secondo una logica casuale, ad esempio come la struttura interna di una spugna marina, o secondo una logica organizzata, ad esempio come un reticolo tridimensionale dove tutte le celle tridimensionali sono uguali tra loro.
La struttura reticolare 11, rispetto alla nota struttura in polistirolo, risulta cava al suo interno e consente la circolazione dell'aria in ogni direzione.
Inoltre, a seconda del materiale utilizzato per realizzare la struttura reticolare 11, questa risulta più resistente e /o più leggera della nota struttura in polistirolo.
La struttura a matrice 11 comprende al suo interno una pluralità di canali connessi tra loro in maniera continua, costituiti dall'intreccio delle porzioni vuote della struttura. Questa rete di canali consente il libero passaggio dell'aria all'interno della struttura a matrice 11 eliminando l'inconveniente dell'accumulo di umidità all'interno della struttura protettiva, causa del deterioramento della struttura protettiva stessa.
Il reticolo tridimensionale della struttura a matrice 11 consente inoltre di evitare aumenti di temperatura dell'imbottitura protettiva durante i periodi caldi dell'anno, quando l'irradiazione solare colpisce la calotta e surriscalda il materiale protettivo sottostante. Mantenendo la temperatura all'interno della struttura a matrice 11 più uniforme, il materiale può durare più a lungo e mantenere le sue caratteristiche meccaniche inalterate.
Il reticolo tridimensionale della struttura a matrice 11 può comprendere una pluralità di filamenti 26 interconnessi tra loro. Lo spazio delimitato dai filamenti 26 costituisce una pluralità di cavità interconnesse tra loro e dunque la rete di canali di passaggio deN'aria.
Questi filamenti 26 possono avere un posizionamento nello spazio e direzioni casuali oppure seguire una logica di sviluppo predeterminata.
I filamenti 26 si sviluppano in molteplici direzioni e si incrociano con altri filamenti per irrobustire la struttura a matrice 11.
Ad esempio, alcuni filamenti 26 possono essere orientati radialmente rispetto ad un punto predeterminato all'interno del casco, preferibilmente rispetto al baricentro del casco.
In questo modo, l'energia sviluppata durante un eventuale impatto si scarica sui filamenti comprimendoli.
In una versione alternativa, i filamenti 26 possono essere orientati a circa 45° rispetto alla superficie interna della calotta per scaricare in maniera più efficiente l'energia di un urto, come rappresentato in Fig. 3.
I filamenti della struttura a matrice 11 possono avere spessore uniforme ovariabile.
Gli elementi del reticolo della struttura a matrice 11, ad esempio i filamenti 26, si uniscono monoliticamente alla calotta 10 in predeterminati punti della superficie interna della calotta 10. Detti punti predeterminati possono ricadere aN'interno delle zone di incrocio della maglia della calotta 10 per massimizzare l'efficienza meccanica del casco 1, come si vede in figura n.3.
La superficie interna della calotta 10 rappresenta dunque la radice da cui partono i filamenti 26 della struttura a matrice 11.
L'unione solidale della calotta 10 con la struttura a matrice 11 consente di massimizzare la resistenza del casco e ottimizzare la durata del casco stesso.
La calotta 10 e la struttura a matrice 11 non possono dunque staccarsi tra loro.
La struttura a matrice 11 è configurata per accogliere la testa dell'utente, pertanto presenta una cavità interna 14 dimensionata secondo la dimensione della testa dell'utente.
La parte interna della struttura a matrice 11 può presentare una superficie interna 22, illustrata in figura 3, per delimitare internamente e proteggere la struttura stessa. Detta superficie interna 22 può presentare una pluralità di canali di transito dell'aria 23 simili a quelli della calotta 10.
La struttura a matrice 11 si estende dalla superficie interna della calotta 10 fino a detta cavità 14.
Per migliorare il confort per l'utente la cavità interna 14 è rivestita con un'imbottitura interna 12 che può essere costituita da uno o più porzioni di tessuto imbottito.
Questo tessuto è altamente traspirante per consentire all'aria che transita attraverso la calotta 10 e la struttura a matrice 11 di raggiungere agevolmente la testa dell'utente.
11 casco 1 può inoltre comprendere ulteriori zone imbottite in corrispondenza della nuca dell'utente 15 e/o del mento dell'utente 16.
Inoltre, il casco 1 può comprendere un sistema di fissaggio 13 del casco 1 alla testa dell'utente. Questo sistema di fissaggio 13 può essere uno dei numerosi sistemi noti nello stato dell'arte, ad esempio il comune laccetto che viene fissato attorno la mandibola dell'utente.
Poiché il casco 1 comprende numerosi canali di passaggio dell'aria, potrebbe essere potenzialmente scomodo in caso di pioggia, in quanto l'acqua potrebbe filtrare attraverso la struttura stessa del casco 1.
Secondo una prima soluzione per ovviare al passaggio dell'acqua attraverso la calotta 10 i fori 25 della stessa posso essere dimensionati in modo tale che la goccia resti sulla superficie senza penetrare attraverso i fori 15. Per ottenere questo effetto i fori presentano un diametro di circa 0,5 mm, in modo che la goccia di pioggia aderisca per capillarità alla calotta 10 senza penetrare al suo interno.
Secondo una seconda soluzione per ovviare al passaggio dell'acqua attraverso la calotta 10, la superficie esterna della calotta, presenta delle protuberanze 37 protendenti verso l'esterno a circondare i bordi dei canali di passaggio 35, tipo quelle raffigurate in figura 4.
Queste protuberanze 37, evitano all'acqua che scorre sulla superficie esterna della calotta 10 di penetrare all'interno dei fori 35.
Secondo una terza soluzione per ovviare al passaggio dell'acqua attraverso la calotta 10, la superficie esterna della calotta 10, comprende mezzi di rivestimento esterno per foderare e/o personalizzare la calotta 10.
Questi mezzi di rivestimento (non illustrati) possono essere una guaina ancorabile alla calotta esterna 10 per coprire ed impermeabilizzare la calotta 10 stessa.
Ad esempio, durante la stagione fredda, può essere necessario ridurre il passaggio d'aria attraverso la calotta 10 e dunque isolare la testa dell'utente daN'ambiente esterno. Allo stesso modo, in caso di pioggia, può essere necessario impedire il passaggio dell'acqua attraverso i fori 25 della calotta 10.
Per mezzo dei mezzi di rivestimento, l'acqua e/o l'aria non possono raggiungere la testa dell'utente attraverso la rete di canali d'aria del casco 1 perché detti mezzi di rivestimento fungono da schermo.
Detti mezzi di rivestimento possono essere tessuti impermeabili e/o antivento che coprono interamente la calotta 10. Detti tessuti possono essere selezionati tra quelli noti nello stato deN'arte, ad esempio tessuti cerati o quelli ricoperti almeno in parte di teflon<®>.
Detti mezzi di rivestimento posso agganciarsi alla calotta esterna mediante clip, velcro, elastici o mediante qualsiasi sistema noto di aggancio rapido tra strutture flessibili e strutture rigide capace di resistere in ambiente umido.
Inoltre, la produzione del pezzo costituito da calotta 10 e struttura a matrice 11 risulta più semplice da prodursi mediante stampa tridimensionale.
Rappresenta un secondo oggetto della presente invenzione un metodo per la fabbricazione di un casco comprendente la fase di stampare tridimensionalmente con un materiale che a temperatura ambiente risulta solido una struttura a matrice 11 ed una calotta esterna 10 in modo che una rete di canali d'aria continuamente interconnessi tra loro si sviluppa nella calotta 10 e nella struttura a matrice 11 per consentire il passaggio deN'aria dall'esterno all'interno del casco.
Durante detta stampa tridimensionale sia la struttura a matrice 11 che la calotta 10 possono essere stampate in contemporanea e comunque sono stampate in modo tale che risultino monolitiche tra loro.
Col termine stampa tridimensionale s'intende qualsiasi tecnica nota per la produzione di un componente tridimensionale mediante la sovrapposizione di successivi strati di materiale per mezzo di un controllo elettronico.
Esempi noti nello stato dell'arte di stampa tridimensionale che possono essere impiegati per lo scopo sono:
- Fused deposition modeling (FDM) o Fused Filament Fabrication (FFF), che mediante estrusione consentono di stampare termoplastiche (ad esempio PLA, ABS, HIPS, Nylon), FIDPE, o metalli eutettici;
- Robocasting, che mediante estrusione consente di stampare materiali ceramici, leghe metalliche o materiali compositi;
- Direct metal laser sintering (DMLS), Electron-beam melting (EBM), Selective laser melting (SLM), Selective heat sintering (SHS) o Selective laser sintering (SLS), che consentono di stampare mediante la fusione selettiva di materiale in grani le leghe di titanio, cobalto, cromo, acciaio, alluminio, le termoplastiche e le polveri ceramiche;
- Stereolithography (SLA) o Digital Light Processing (DLP) che consentono di stampare mediante luce polimerizzata i fotopolimeri.
Queste tecnologie consentono di realizzare l'elemento costituito dalla calotta 10 e della struttura a matrice 11 a prescindere dalla forma della calotta 10 e dall'organizzazione interna della struttura a matrice 11.
Mediante una delle sopracitate tecnologie di stampaggio tridimensionale, il monoblocco costituito da calotta 10 e struttura a matrice 11 viene realizzato in una singola fase produttiva, ossia senza ulteriori fasi di lavorazione, se non una rimozione delle bave e una finitura superficiale.
Stampando in maniera continua detto monoblocco, la struttura interna del monoblocco non presenta punti di lacerazione o parziale distacco che possono innescare rotture inattese dei filamenti e dunque fragilità del casco 1.
Concludendo, è chiaro che l'invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche o varianti, tutte rientranti nell'invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, le quantità potranno essere variate a seconda delle esigenze tecniche.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Casco protettivo (1) comprendente una calotta (10) e una struttura a matrice (11), in cui detta calotta (10) e detta struttura a matrice (11) sono monoliticamente connesse tra loro e configurate in modo che una rete di canali d'aria continuamente interconnessi tra loro si sviluppa nella calotta (10) e nella struttura a matrice (11) per consentire il passaggio deN'aria dall'esterno all'interno del casco (1).
- 2. Casco (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui la calotta (10) comprende una pluralità di canali di passaggio (25) dell'aria che si estendono dal lato esterno a quello interno della calotta (10).
- 3. Casco (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la struttura a matrice (11) è connessa alla calotta (10) in una molteplicità di punti della superficie interna della calotta (10).
- 4. Casco (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura a matrice (11) comprende una pluralità di filamenti (26) interconnessi tra loro a formare un reticolo tridimensionale e delle cavità delimitate da detti filamenti (26).
- 5. Casco (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui il posizionamento e la direzione dei filamenti (26) seguono una logica predeterminata o alternativamente una logica casuale.
- 6. Casco (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui parte dei filamenti (26) sono orientati radialmente rispetto ad un punto predeterminato interno al casco (1) , preferibilmente rispetto al baricentro del casco (1).
- 7. Casco (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura a matrice (11) si estende dalla calotta (10) ad una cavità interna (14) configurata per accogliere parte della testa di un utente, ed in cui un'imbottitura interna (12) è posizionata sul lato interno della struttura a matrice (11).
- 8. Casco (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di rivestimento esterno per foderare e/o personalizzare la calotta (10).
- 9. Casco (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui la superficie esterna della calotta (10) comprende delle protuberanze (37) protendenti verso l'esterno a circondare i bordi dei canali di passaggio deN'aria (35).
- 10. Metodo di fabbricazione di un casco (1) comprendente la fase di stampare tridimensionalmente con un materiale che a temperatura ambiente risulta solido una struttura a matrice (11) ed una calotta esterna (10) in modo che una rete di canali d'aria continuamente interconnessi tra loro si sviluppa nella calotta (10) e nella struttura a matrice (11) per consentire il passaggio deN'aria dall'esterno all'Interno del casco (1).
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| FI128519B (en) * | 2019-06-28 | 2020-07-15 | Tackla Licensing Corp Oy | Layered protective structure for protective clothing and equipment and elastic layer |
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| CN113768237A (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-10 | 南京工业大学 | 一种基于非牛顿流体的防止冲击碰撞安全帽 |
| US11730224B2 (en) | 2020-11-20 | 2023-08-22 | LIFT Airborne Technologies LLC | Latticed comfort liner |
| CN112976565A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 新疆大学 | 一种轻量化ot多孔结构防震运动头盔的制作方法 |
| IT202100016874A1 (it) * | 2021-06-28 | 2022-12-28 | Dainese Spa | Casco di protezione |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010075831A (ko) * | 2000-01-19 | 2001-08-11 | 서종근 | 통풍이 가능한 안전모 |
| DE202010013863U1 (de) * | 2010-10-05 | 2012-01-18 | Martin Drechsel | Luftdurchlässiger Helm |
| EP2525187A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | BAE Systems Plc | Personal protection equipment |
| US20130234376A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Nike, Inc. | Protective Pad Using A Damping Component |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014113889A1 (de) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Stefan Züll | Schutzhelm |
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2015
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-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010075831A (ko) * | 2000-01-19 | 2001-08-11 | 서종근 | 통풍이 가능한 안전모 |
| DE202010013863U1 (de) * | 2010-10-05 | 2012-01-18 | Martin Drechsel | Luftdurchlässiger Helm |
| EP2525187A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | BAE Systems Plc | Personal protection equipment |
| US20130234376A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Nike, Inc. | Protective Pad Using A Damping Component |
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