CASCO PROTECTOR PARA LA CABEZA DESCRIPCIÓN Campo de la Invención HEAD PROTECTIVE HELMET DESCRIPTION Field of the Invention
La presente invención se refiere a un casco protector para la cabeza, del tipo que comprenden un cuerpo amortiguador interno, generalmente a base de una resina sintética expandida, por ejemplo de poiiestireno expandido, que incorpora una estructura interior de refuerzo, y una carcasa externa de material plástico, termoconformada, por ejemplo a base de poiicarbonato, PVC, ABS, etc. The present invention relates to a head protection helmet, of the type comprising an internal shock absorber body, generally based on an expanded synthetic resin, for example expanded polystyrene, which incorporates an internal reinforcing structure, and an external housing of plastic material, thermoformed, for example based on polycarbonate, PVC, ABS, etc.
Antecedentes de la invención Background of the invention
Los cascos con la constitución comentada presentan el problema de que ofrecen una protección relativamente reducida, debido esencialmente a que el cuerpo amortiguador es fácilmente rompible por efecto de un golpe. Helmets with the aforementioned constitution have the problem that they offer relatively reduced protection, essentially due to the fact that the damping body is easily breakable due to a blow.
Para mejorar la resistencia de este tipo de cascos es conocido dotar al cuerpo amortiguador interno de una estructura interior de refuerzo. In order to improve the resistance of these types of helmets, it is known to provide the internal damping body with an internal reinforcement structure.
En este sentido puede citarse el documento canadiense CA1335027, que describe un casco con refuerzo, que comprende un cuerpo de resina sintética expandida de carácter celular, susceptible de romperse por efecto de un impacto, y un miembro de refuerzo, extendido longitudinalmente en la corona inferior del casco, y una pluralidad de refuerzos cuya parte inferior está sólidamente unida al refuerzo de la corona. In this regard, Canadian document CA1335027, which describes a helmet with reinforcement, comprising an expanded synthetic resin body of cellular character, capable of breaking due to the effect of an impact, and a reinforcing member, extended longitudinally in the lower crown can be mentioned of the helmet, and a plurality of reinforcements whose lower part is solidly attached to the crown reinforcement.
En la US5619756 se describe un casco con un cuerpo de poiiestireno expandido que incorpora un anillo rígido interconectado con la carcasa. A helmet with an expanded polystyrene body incorporating a rigid ring interconnected with the housing is described in US5619756.
En la EP1856997 se describe un casco que comprende un cuerpo con una estructura interior de refuerzo compuesta por un hilo unidireccional. In EP1856997 a helmet is described comprising a body with an internal reinforcement structure composed of a unidirectional thread.
En todos los casos citados el refuerzo incorporado en el cuerpo amortiguador no permite lograr un aumento considerable en la resistencia del casco, debido a la composición del refuerzo, generalmente por su naturaleza, a base de material plástico,
pero también por la distribución de dicho refuerzo a través del cuerpo amortiguador. Descripción de la invención In all the cases mentioned, the reinforcement incorporated in the damping body does not allow a considerable increase in the strength of the helmet, due to the composition of the reinforcement, generally by its nature, based on plastic material, but also by the distribution of said reinforcement through the damping body. Description of the invention
La presente invención tiene por objeto eliminar ios problemas expuestos mediante un casco del tipo inicialmente expuesto, que incorpore en el cuerpo amortiguador una estructura de refuerzo con la que se logra aumentar considerablemente la resistencia del casco, permitiendo reducir el peso y volumen del cuerpo amortiguador y con ello el volumen y peso del casco. The object of the present invention is to eliminate the problems set forth by a helmet of the type initially exposed, which incorporates in the shock absorber body a reinforcement structure with which it is possible to considerably increase the strength of the helmet, allowing to reduce the weight and volume of the shock absorber body and with it the volume and weight of the helmet.
De acuerdo con la invención la estructura interior de refuerzo, integrada en el cuerpo amortiguador, está formada por hilos que comprenden un alma de fibras y un recubrimiento a base de resinas y nanofibras de carbono, preferentemente de estructura de grafeno y denominadas en adelante "nanofibras de grafeno". Los hilos irán distribuidos a través del cuerpo amortiguador, conformando una maya que está integrada en el interior de dicho cuerpo. According to the invention, the internal reinforcement structure, integrated in the damping body, is formed by threads comprising a fiber core and a coating based on carbon nanofibers and resins, preferably graphene structure and hereinafter referred to as "nanofibers. of graphene. " The threads will be distributed through the damping body, forming a Maya that is integrated into the interior of said body.
El alma de los hilos que entran a formar parte de la estructura interior de refuerzo pueden estar formados a base de fibras sintéticas o de naturaleza mineral, por ejemplo de aramida, carbono, basalto, vidrio, etc. The core of the threads that become part of the inner reinforcement structure may be formed of synthetic fibers or of a mineral nature, for example aramid, carbon, basalt, glass, etc.
La resina que entra a formar parte de la capa de recubrimiento de los hilos puede ser una resina de tipo epoxi o de un polímero termostable, que endurece por la acción de un catalizador. The resin that becomes part of the coating layer of the wires can be an epoxy resin or a thermostable polymer, which hardens by the action of a catalyst.
En cuanto a las nanofibras de grafeno pueden ser nanofibras de carbono, nanofibras grafiticas, nanotubos de carbono, es decir, estructuras filiformes de carbono. As for graphene nanofibers, they can be carbon nanofibers, graffiti nanofibers, carbon nanotubes, that is, carbon filiform structures.
Las nanofibras de grafeno pueden entrar a formar parte de la capa de recubrimiento de ¡os hilos en una proporción en peso sobre la resina de dicha capa comprendida entre e! 0, 1 y e! 5% y preferentemente comprendida entre el 0,5 y el 1 ,5%. Graphene nanofibers can become part of the coating layer of the wires in a proportion by weight on the resin of said layer between e! 0, 1 and e! 5% and preferably between 0.5 and 1.5%.
Las nanofibras de grafeno aportan, a la estructura interior de refuerzo una mayor rigidez y resistencia, permitiendo reducir el peso y volumen total del casco y con ello una mayor ligereza del mismo.
En caso de impacto, aunque el casco se rompa no se separa en trozos, debido a que existe un esqueleto o maya integrada dentro del cuerpo amortiguador interno, de material expandido, que sujeta y mantiene unidos los diferentes trozos o porciones en los que se haya roto el casco, ayudando así a absorber la energía del golpe y ofreciendo en definitiva una mayor protección ai usuario. Este efecto se logra por la distribución de los hilos a través de toda la masa del cuerpo amortiguador interno y por la constitución de dichos hilos, a base del alma de fibra y recubrimiento de resina con nanofibras de grafeno. Graphene nanofibers provide greater stiffness and resistance to the internal reinforcement structure, allowing the overall weight and volume of the hull to be reduced and thereby a greater lightness thereof. In case of impact, even if the hull is broken, it is not separated into pieces, because there is a skeleton or Maya integrated into the internal shock absorber body, of expanded material, that holds and holds together the different pieces or portions in which it has been broken the helmet, thus helping to absorb the energy of the blow and ultimately offering greater protection to the user. This effect is achieved by the distribution of the threads throughout the mass of the internal damping body and by the constitution of said threads, based on the fiber core and resin coating with graphene nanofibers.
Breve descripción de ios dibujos Brief description of the drawings
En ios dibujos adjuntos se describe, a título de ejemplo no limitativo, un casco constituido de acuerdo con la invención, siendo: In the attached drawings, a helmet constituted according to the invention is described by way of non-limiting example, being:
La Figura 1 un alzado posterior del casco. Figure 1 a rear elevation of the helmet.
La Figura 2 una planta superior del casco de la Figura 1. Figure 2 a top floor of the helmet of Figure 1.
La Figura 3 una vista similar a la Figura 2, en la que ha suprimido parte de la carcasa externa y cuerpo amortiguador interno, para mostrar la estructura de refuerzo. Figure 3 a view similar to Figure 2, in which part of the external housing and internal damping body has been removed, to show the reinforcement structure.
La Figura 4 una perspectiva de la estructura de refuerzo incluida en el casco de las Figuras 1 a 3. Figure 4 a perspective of the reinforcement structure included in the hull of Figures 1 to 3.
La Figura 5 una perspectiva, a escala aumentada, de una porción del hilo que conforma la estructura de la Figura 4, Figure 5 an enlarged perspective of a portion of the thread that forms the structure of Figure 4,
Descripción detallada de un modo de realización Detailed description of one embodiment
En las Figuras 1 y 2 se muestra, en alzado posterior y planta superior, un casco del tipo utilizado normalmente en la práctica del ciclismo, pero debe entenderse que la invención es aplicable a casco de cualquier configuración y como elemento de protección para distintas actividades (esquí, escalada, hockey, ...) Figures 1 and 2 show, in rear elevation and upper floor, a helmet of the type normally used in the practice of cycling, but it should be understood that the invention is applicable to a helmet of any configuration and as a protection element for different activities ( skiing, climbing, hockey, ...)
El casco del ejemplo representado en ios dibujos presenta exteriormente rehundidos (1) y aberturas (2) destinadas a reducir su peso y está compuesto por un cuerpo amortiguador (3), Figura 3, que reproduce los rehundidos (1) y aberturas (2), y una carcasa externa (4), Figuras 1 y 2, que reproduce la superficie exterior del cuerpo amortiguador interno (3) y va acoplada y fijada sobre el mismo.
El cuerpo amortiguador interno puede estar constituido a partir de una resina expandida, por ejemplo de poiiestireno expandido, y la carcasa está externa puede ser de plástico termoconformada ( poiicarbonato, PVC, PP,...) The hull of the example represented in the drawings has externally recessed (1) and openings (2) intended to reduce its weight and is composed of a damping body (3), Figure 3, which reproduces the recesses (1) and openings (2) , and an external housing (4), Figures 1 and 2, which reproduces the outer surface of the internal damping body (3) and is coupled and fixed thereon. The internal damping body can be constituted from an expanded resin, for example expanded polystyrene, and the outer shell can be made of thermoformed plastic (polycarbonate, PVC, PP, ...)
El casco irá dotado de medios de sujeción a la cabeza de tipo conocido, por ejemplo a base de correas. The helmet shall be provided with fastening means to the head of known type, for example based on straps.
Según puede apreciarse en la Figura 3, el cuerpo amortiguador (3) incorpora una estructura interior de refuerzo (5) que se representa en perspectiva en la Figura 4 y que va distribuida a través de todo el cuerpo amortiguador, conformando una malla. As can be seen in Figure 3, the damping body (3) incorporates an inner reinforcing structure (5) that is represented in perspective in Figure 4 and that is distributed throughout the entire damping body, forming a mesh.
La estructura interior de refuerzo (5) está formada por hilo (6) que, como puede apreciarse en la Figura 5, incluyen un alma (7) de fibras y un recubrimiento (8) compuesto por una resina (9), por ejemplo una resina epoxi, y nanofibras de grafeno (10) que aumentan la rigidez y resistencia de la resina. The inner reinforcement structure (5) is formed by wire (6) which, as can be seen in Figure 5, includes a core (7) of fibers and a coating (8) composed of a resin (9), for example a epoxy resin, and graphene nanofibers (10) that increase the rigidity and strength of the resin.
Según puede deducirse de la Figura 4, los hilos (6) de la estructura (5) van distribuidos de modo que discurran entre las aberturas (2) del cuerpo amortiguador interno, formando una red o malla completa en el interior de dicho cuerpo.
As can be deduced from Figure 4, the threads (6) of the structure (5) are distributed so that they run between the openings (2) of the internal damping body, forming a complete net or mesh inside said body.