ES2226054T3 - Piso que presenta flexibilidad diferencial. - Google Patents

Abstract

EL SUELO (1), PREFERENTEMENTE DESTINADO PARA SU UTILIZACION EN LA CONSTRUCCION DE PISTAS DE ATLETISMO, INCLUYE UNA CAPA DE PISADO (2) QUE SE EXTIENDE EN UN PLANO DADO, JUNTO CON FORMACIONES DE SOPORTE (5, 6) QUE SE PROLONGAN A PARTIR DE LA CITADA CAPA DE PISADO EN LA CORRESPONDIENTE DIRECCION DE LA EXTENSION. AL MENOS ALGUNAS DE LAS FORMACIONES DE SOPORTE (5) SE PROLONGAN CON SU CORRESPONDIENTE DIRECCION DE EXTENSION INCLINADA CON RESPECTO AL PLANO DE LA CAPA DE PISADO. EL SUELO (1) TIENE CARACTERISTICAS DE ELASTICIDAD DIFERENCIALES DE ACUERDO CON LAS FORMAS DE APLICACION DE LA TENSION.

Description

Piso que presenta flexibilidad diferencial.

La presente invención se refiere a piso de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

El piso del tipo indicado en lo que antecede ha sido ampliamente usado, a lo largo de los años, en numerosas aplicaciones diferentes. Un sector particularmente extensivo de uso son pisos de deportes o de atletismo, siendo usados los dos términos en cuestión en su sentido más amplio a fin de incluir instalaciones tales como gimnasios, centros de salud corporal o médicos, consultorios y similar.

La figura 1 ilustra, en una sección transversal vertical ideal, un piso de acuerdo con la técnica anterior. En particular, se muestra piso vendido por el titular de la patente bajo el nombre comercial SPORTFLEX SUPER X^{TM}. Este piso ha sido ampliamente usado, por ejemplo, para pistas de atletismo y similar.

El piso en cuestión está constituido por una estructura 1 genéricamente laminar o a modo de hoja, en la cual se puede distinguir:

- una capa 2 de pisar que se pretende tenga la cara hacia arriba con el piso 1 en su orientación delantera, y

- un conjunto de formaciones 3 de soporte que tiene una estructura que se puede definir genéricamente como peduncular.

En la práctica, el piso 1 se fabrica, por ejemplo, a partir de mezclas de gomas de isopreno, en una o en más operaciones sucesivas de calandrado. De este modo, se puede dar a la cara 4 superior de la capa 2 de pisar una forma genéricamente corrugada, cuya función principal es evitar el deslizamiento. El juego de formaciones 3 de soporte es usualmente una estructura reticular que comprende una rejilla transversal formada por un conjunto de nervios 5 transversales conectados entre sí mediante una rejilla longitudinal formada por correspondientes nervios 6 ortogonales sustancialmente comparables con las formaciones, los cuales se extienden en la forma de puentes que conectan nervios 5 contiguos. El término "transversal" se pretende que aquí se refiera a la dirección preferida de carrera o de paseo sobre el piso 1 la cual -usualmente- también se corresponde con la dirección en la cual se realiza la operación de calandrado.

En las disposiciones particulares de acuerdo con la técnica anterior, como se ilustra en la figura 1, la altura o profundidad de estos puentes 6 (en referencia al plano general de la capa 2 de pisar), es ligeramente menor que la de los nervios 5 transversales. En esta realización particular, los nervios 5 constituyen, de este modo, un tipo de rejilla principal en la estructura reticular de las formaciones 3, mientras los puentes 6, usualmente alineados para formar correspondientes nervios longitudinales del piso, ortogonalmente a los nervios 5 transversales, constituyen un tipo de refuerzo de resistencia mecánica. Teniendo en cuenta que esta configuración particular de las formaciones 3 de soporte constituye una elección preferida, aunque no una elección obligatoria. De hecho, el piso existe de acuerdo con la técnica anterior en el cual las formaciones 3 de soporte, mencionadas en lo que antecede, están en la forma de una estructura uniforme, regular (con nervios 5 y 6 de igual altura) o, en términos generales, como conjuntos de, formaciones de soporte aislado peduncular, no configurado como o nervios continuos o sustancialmente continuos.

También es de destacar que la fabricación de la capa 2 de pisar a partir de un material similar al que constituye las formaciones 3 de soporte, aunque usualmente con una formulación diferente, no es imperativa. Por ejemplo, la capa 2 de pisar puede estar formada a partir de un material que es completamente diferente del de las formaciones 3 de soporte, por ejemplo, en la forma de una hoja de material rígido o sustancialmente rígido.

Una característica importante del piso de acuerdo con la invención aquí considerada, es que la resiliencia (usualmente sobreentendida en el sentido de una resiliencia elástica) del piso 1, el cual se pretende que se deposite sobre un cimiento rígido tal como, por ejemplo, una capa de asfalto, bitumen o cemento, está dictada principalmente por la resiliencia de las formaciones 3 de soporte.

El término "principalmente" se pretende que signifique que, incluso en una disposición como la ilustrada en la figura 1, las características de la capa 2 de pisar pueden tener una cierta influencia sobre la resiliencia del piso 1, estando ésta dictada en gran medida por la resiliencia de las formaciones 3 de soporte.

En la práctica, todas las formaciones en cuestión (esto se aplica tanto a nervios 5 transversales como a nervios 6 longitudinales) yacen con su dirección principal ortogonal al plano general de la capa 2 de pisar. Desde el punto de vista de la resiliencia, operan como elementos elásticos similares a resortes de compresión interpuestos entre la capa 2 de pisar y el cimiento sobre el cual se coloca el piso 1.

Las características de un piso del tipo descrito en lo que antecede pueden ser identificadas en una manera cuantitativamente precisa aplicando el ensayo de impacto elástico de la norma DIN 18035/6. Esta norma industrial, junto con la norma DIN 18032/2, permite que se defina un parámetro, KA (una abreviatura de la palabra alemana Kraftabbau). Este coeficiente se corresponde sustancialmente con una caracterización, en términos de porcentaje, de la conducta del piso al estar sometido a un peso de dimensiones estandarizadas que cae sobre él, en referencia a la conducta manifestada a consecuencia de la misma tensión sobre una superficie rígida, fabricada típicamente en cemento.

El piso para uso de deportes, especialmente para pistas de atletismo, tiene usualmente un coeficiente KA que yace entre aproximadamente 35 y 50%. Este intervalo de valores es particularmente requerido por el texto "Track and field facitilities manual", editado por la International Amateur Athletic Federation (edición de 1995). El valor inferior del intervalo mencionado en lo que antecede, se corresponde con piso caracterizable como "duro" mientras el límite superior se corresponde con piso que es más bien "blando" al ser comparadas las tensiones de andar o de correr.

Haciendo referencia, para simplificar, a la fabricación de pistas de atletismo (es de destacar, sin embargo, una vez más que la aplicabilidad de la invención no está limitada a este campo), el piso de acuerdo con la técnica anterior, como se ilustra en la figura 1, se comporta en una forma sustancialmente uniforme independientemente del modo específico en el cual se aplica la tensión o, más específicamente, de su interacción con el cuerpo del atleta.

Las interacciones son usualmente muy diferentes, por ejemplo, en función de la disciplina practicada y/o del estilo de correr adoptado. Por ejemplo, un corredor de distancia grande o media usualmente adopta un estilo de correr en el cual cada paso conlleva un ciclo completo de contacto (talón-suela-dedos) del pie. Por otro lado, el velocista o saltador, tal como el saltador de distancia o triple saltador, adopta un perfil de carrrera que se extiende hacia delante con una interacción del pie con la pista que está prácticamente limitada únicamente a los dedos, con un tiempo de contacto pie-pista muy breve, comparado con el tiempo de contacto típico del corredor de gran distancia.

De esto se deduce que, por ejemplo una pista de atletismo formada con piso del tipo ilustrado en la figura 1 debe reconciliar necesariamente los diversos requisitos en términos de flexibilidad, teniendo que casar los requisitos de, por ejemplo, corredores de distancia grande o media, a quienes genéricamente les gusta un piso blando a fin de limitar la fatiga de las articulaciones a consecuencia de una carrera larga, y las demandas de velocistas o saltadores quienes, por otro lado, tienden a que les guste una pista más bien dura para optimizar la transmisión de fuerzas de propulsión ejercidas por el atleta sobre el terreno. En general, sin embargo, a todos los atletas les gusta poder realizar carreras de calentamiento sobre una base muy blanda a fin de evitar cansar sus articulaciones y músculos.

El objetivo de la presente invención es producir piso del tipo indicado en lo que antecede que sea completamente capaz de satisfacer estos requisitos que son, en sí mismos, contradictorios.

De acuerdo con la presente invención, este objetivo se consigue mediante un piso como se define en la reivindicación 1. Realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones 2 a 8.

Ahora se describirá la invención, simplemente a modo de ejemplo no limitativo, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

la figura 1, que se refiere a la técnica anterior, ya se ha descrito en lo que antecede,

la figura 2 ilustra, en una vista en sección que sustancialmente se corresponde con la vista en sección de la figura 1, las características de piso fabricado de acuerdo con la invención, y

las figuras 3 a 5, ilustran diferentes tipos de interacción entre el piso de acuerdo con la invención y el caminar o la carrera del atleta sobre el propio piso.

En las figuras 2 a 5, los mismos números de referencia que ya se han usado al hacer referencia a la descripción de la figura 1, se han usado para indicar partes o elementos que son idénticas o funcionalmente equivalentes a aquellos ya descritos al hacer referencia a la figura 1.

Se exceptúan los diferentes elementos a que se refiere específicamente en la siguiente descripción, donde las mismas consideraciones que las indicadas en lo que antecede en relación con el piso de la figura 5, especialmente en lo relativo a los diferentes usos pretendidos y a las posibles variantes en la producción, se aplican de idéntica manera al piso de acuerdo con la invención.

Por lo tanto, se puede apreciar fácilmente a partir de una comparación de la figura 1 y la figura 2, que la característica saliente de la disposición de acuerdo con la invención es el hecho de que al menos algunos de los nervios 5 sustancialmente continuos, no se encuentran situados con su dirección principal de extensión ortogonal respecto de la capa 2 de pisar, sino que están inclinados respecto de este plano. El término "dirección de extensión" significa, naturalmente, la dirección a lo largo de la cual los nervios 5 (o, más precisamente, su perfil en sección transversal) se alejan de la capa 2 de pisar. En particular, los nervios 5 se extienden con su dirección correspondiente de extensión monotónicamente-oblicua respecto del plano de la capa de pisar. El término "monotónicamente" pretende indicar el hecho de que los nervios 5 están inclinados en la misma dirección y no en direcciones alternas.

Más precisamente, los nervios 5 están dispuestos con su dirección general de extensión X5 formando un ángulo \alpha respecto de la dirección de la normal N con relación a plano general de extensión de la capa 2 de pisar.

El valor del ángulo \alpha se escoge de entre un intervalo el cual está típicamente entre aproximadamente 25º y 50º, y preferiblemente entre aproximadamente 35º y 40º.

Los valores indicados en lo que antecede se corresponden con elecciones identificadas tras un primer conjunto de ensayos experimentales realizados por el titular. El valor exacto adoptado de vez en cuando (para entendernos en términos generales, como un valor medio de inclinación, es decir, variaciones en el valor del ángulo \alpha de nervio a nervio 5 pueden producirse en el proceso de fabricación) se puede determinar selectivamente como una función de las formas específicas de uso previstas para el piso.

El criterio preciso para esta elección se puede comprender mejor haciendo referencia a las diferentes interacciones usuario/piso, ilustradas en referencia a las figuras 3 a 5.

En esta invención, la capa de pisar y las formaciones de soporte están constituidas por una masa elastómera.

Se recordará que el piso del tipo ilustrado en la figura 2, puede ser fabricado usando los mismos materiales que actualmente se usan para fabricar pisos similares de acuerdo con la técnica anterior, utilizando un sencillo procedimiento de calandrado o un procedimiento de varias etapas genéricamente idéntico a los utilizados para la fabricación de pisos de acuerdo con la técnica anterior. El resultado de proporcionar los nervios, en particular los nervios 5 transversales, (en la realización ilustrada aquí, se supone que los nervios 6 longitudinales mantienen su extensión genéricamente ortogonal en relación con la capa 2 de pisar) con el ángulo deseado, se puede obtener de acuerdo con una disposición probada satisfactoriamente por el titular, simplemente proporcionando el rodillo de calandrado para estampar el diseño sobre los nervios 3 de soporte con canales o pistas correspondientes y complementariamente a los nervios 5, con su dirección principal de extensión en el sentido de su grosor, orientado en una dirección, al menos genéricamente, inclinada respecto del diámetro respectivo del rodillo de calandrado.

En general, para la fabricación de piso de acuerdo con la invención, se puede hacer referencia a los criterios y principios adoptados convencionalmente para la producción de pisos de deportes. A este respecto, se puede hacer referencia útil, por ejemplo, al apéndice titulado "I.A.A. F. Performance Specifications for Synthetic Surface Athletics Tracks (Outdoor)" contenido en el manual editado por la I.A.A.F., ya indicado en lo que antecede, y a los requisitos técnicos de la norma DIN 18035/6. Esos criterios y principios no requieren una explicación explícita aquí.

A modo de ejemplo no limitativo, el piso 1 ilustrado en la figura 2, puede tener las características siguientes:

- grosor (medido entre la superficie 4 de la capa 2 de pisar y el cimiento L en ausencia de tensión): 13 mm;

- grosor de la capa de pisar: típicamente 6-7 mm;

- número de nervios 5 por unidad de longitud: 80-100/metro,

- anchura de la sección de los nervios (medida ortogonalmente al eje mediano): aproximadamente 7 mm.

La figura 3 ilustra esquemáticamente la respuesta del piso de acuerdo con la invención respecto de una fuerza aplicada en una dirección genéricamente vertical. Ésta puede ser, por ejemplo, la fuerza aplicada por un atleta que corre sobre el piso 1, que adopta el paso usualmente adoptado por corredores de distancia grande o media. En particular, la figura 3 ilustra la interacción del talón del pie de un atleta como este, el cual desciende verticalmente sobre el piso 1, comprimiéndolo contra el sustrato L rígido sobre el cual el piso está colocado. Sustancialmente, una conducta similar también se ve cuando toda la suela del pie se deposita verticalmente sobre el piso 1.

La deformación elástica consiguiente (la conducta resiliente) del piso 1, está determinada más significativamente por la flexión de los nervios 5 respecto de su eje principal de extensión, que por su compresión longitudinal. Este hecho se comprende completamente, pues, en la situación ilustrada en la figura 3, la tensión de deformación sobre el piso 1 se traduce en un momento flector aplicado a los nervios 5 que constituyen la rejilla transversal de las formaciones 3 de soporte.

La naturaleza más bien blanda del piso deriva de esto.

Por ejemplo, las pruebas realizadas por el titular muestran que el piso producido de acuerdo con la invención, (por lo tanto, con los nervios 5 principales inclinados respecto de la capa 2 de pisar) usando dimensiones de los nervios 5 que se corresponden con las de un piso de acuerdo con la técnica anterior, pero con los nervios 5 ortogonales respecto de la capa 2 de pisar, tiene en relación con esta última un valor para el coeficiente KA que es aproximadamente un 5% mayor en términos absolutos. En otras palabras, si el piso de acuerdo con la técnica anterior (figura 1) tiene un valor para KA igual a aproximadamente 35-37%, el piso formado de acuerdo con la invención con nervios 5 transversales sustancialmente del mismo tamaño pero inclinados respecto de la capa de pisar, tiene con respecto a la capa de pisar, un valor de KA (siempre medido según la norma DIN 18035/6) igual a 40-42%.

Por otro lado, la figura 4, ilustra esquemáticamente la conducta de piso 1, de acuerdo con la invención al ser sometido a una fuerza del tipo impartida por un velocista o saltador que corre sobre el piso 1. Éste es usualmente un paso muy rápido de tal forma que el atleta en la práctica corre sobre los dedos de sus pies, aplicando al piso 1 (por medio del rozamiento de la suela del zapato, posiblemente realzado por los clavos que usualmente están presentes en el calzado de los atletas penetrando el cuerpo del piso) una tensión que ya no es ortogonal, sino inclinada respecto del plano de la capa 2 de pisar.

Los valores mencionados en lo que antecede de la posible inclinación de los nervios 5 (valores del ángulo \alpha de la figura 2) se corresponden, de forma complementaria, con los valores típicos de la inclinación de la tensión mencionada en lo que antecede que se deriva de la inclinación hacia delante adoptada por el atleta mientras corre.

Debido a la alineación consiguiente -o alineación sustancial- de la dirección de la fuerza aplicada por el atleta con la dirección de inclinación de los nervios 5, la fuerza que deforma el piso 1 se transforma sustancialmente en una fuerza longitudinal a lo largo de los nervios 5. Fuerza longitudinal significa naturalmente, una fuerza sustancialmente alineada con la dirección de máxima extensión (del perfil de la sección) de los nervios 5.

Cuando se somete a una fuerza como se ilustra en la figura 4 (es decir, en la práctica, con una dirección de carrera tal que los nervios 5 se extienden desde la capa 2 de pisar "hacia atrás" en relación con la dirección de carrera), el piso 1 es genéricamente más duro que cuando la fuerza se aplica de acuerdo con la modalidad de la figura 3.

En la práctica, pruebas realizadas por el titular muestran que el mismo piso que, al ser sometido a una fuerza de acuerdo con la típica forma de la norma DIN 18035/6 (en la práctica, de acuerdo con la forma de uso de la figura 3), tiene un valor de KA igual a aproximadamente el 40 - 42% mientras que si se utiliza de acuerdo con las modalidades ilustradas en la figura 4, caracterizadas por resiliencia comparable sustancialmente con la mostrada experimentalmente al correr sobre un piso producido de acuerdo con la técnica anterior, tiene un valor de KA igual a aproximadamente el 35 - 37%.

A partir de lo que antecede, se puede concluir que el piso de acuerdo con la invención tiene características de resiliencia diferencial, que demuestran la deseada "suavidad" para el paso de un corredor de distancia grande o media, y la deseada "dureza" para el paso rápido de un velocista o de un saltador que previamente toma carrerilla, por ejemplo, para un gran salto o un triple salto.

La figura 5 ilustra el comportamiento de piso 1 de acuerdo con la invención cuando se somete a tensiones aún de modos diferentes, en particular, con una carrera directa en la dirección opuesta a la dirección referida en la figura 4.

La figura 5 ilustra un procedimiento de carrera sustancialmente similar al de la figura 4, pero en sentido contrario, es decir, tal que los nervios 5 se extienden desde la capa 2 de pisar "hacia delante" en relación con el sentido de la carrera. En consecuencia, la figura 5 también se refiere a carreras "sobre los dedos". En este caso, sin embargo, la tensión aplicada al piso está inclinada en relación con la capa 2 de pisar en una dirección que tiende a ser sustancialmente ortogonal en relación con la dirección principal de extensión (del perfil en sección) de los nervios 5.

Ante estas condiciones, los nervios mencionados en lo que antecede están sometidos a tensión más o menos exclusivamente flexados, con una tensión de flexión preferiblemente localizada en la base o parte proximal de los propios nervios 5. De acuerdo con la realización preferida de la invención, ésta es la zona en la cual los nervios 5 tienen la sección transversal más pequeña. Este hecho se puede ver claramente en las diversas figuras, y particularmente en la figura 2, donde se ilustra la forma en "gota de lágrima" de los nervios 5.

En las condiciones de uso de la figura 5, el piso 1 es, al menos un poco, más blando que en las condiciones de tensión de la figura 3, mientras se está sometiendo a tensión de las formas típicas de una carrera rápida. La modalidad de uso demostrada en la figura 5 le lleva al mismo a ser usado de una forma excelente, por ejemplo, durante el calentamiento cuando los atletas quieren limitar la fatiga de las articulaciones. Con este fin, se puede prever la colocación próxima a una pista para los competidores, (con los nervios encarados "hacia atrás" respecto del sentido de la carrera), de una porción de pista de calentamiento en la cual los nervios 5 estén encarados hacia el sentido contrario. Alternativamente, de una forma más sencilla, los atletas pueden utilizar el mismo piso de competición como una pista de calentamiento corriéndolo en el sentido contrario al sentido de carrera adoptado durante las competiciones.

Está completamente claro que el efecto de proporcionar las calidades de piso 1 de diferente flexibilidad se puede conseguir de diferentes modos al adoptado en la realización particular aquí ilustrada, donde este efecto se obtiene inclinando la dirección principal de extensión (del perfil de sección transversal) de los nervios 5. Por lo tanto, para dar a modo de ejemplo algunas posibles realizaciones de la invención, las formaciones de soporte inclinadas podrían tomar la forma, al menos en parte, de pies individuales que tienen sus ejes inclinados respecto de la capa de pisar, o podrían estar constituidos por nervios más cortos, por ejemplo, distribuidos en una disposición escalonada sobre la cara inferior de la capa de pisar. De nuevo, aunque la descripción anterior hace referencia a la posibilidad de proporcionar una variación en la flexibilidad del piso en un único sentido (en la práctica, ortogonal al sentido de extensión de los nervios 5), el mismo efecto se podría perseguir en varias direcciones. Se sigue que, manteniendo el mismo principio de la invención, los detalles de construcción y las realizaciones se pueden variar ampliamente en relación con los descritos e ilustrados, sin abandonar por ello el ámbito de la presente invención como se define en las reivindicaciones anejas.

Claims (8)

1. Piso (1) resiliente que comprende una capa (2) de pisar constituida por una masa elastómera y que se extiende en un plano dado, y formaciones (5, 6) de soporte constituidas por una masa elastómera y que se extiende desde la mencionada capa (2) de pisar, en direcciones correspondientes de extensión (X5), por lo que la resiliencia del piso (1) aquí está dictada principalmente por la resiliencia de las formaciones (5, 6) de soporte, y estando distribuidas las mencionadas formaciones (5, 6) de soporte, como al menos una primera y una segunda rejilla, respectivamente transversal (5) y longitudinal (6) con respecto a un sentido principal de uso del piso (1), caracterizándose el mencionado piso porque al menos algunas de las formaciones (5) de soporte, se extienden con su correspondiente sentido de extensión (X5), monotónicamente inclinado en relación con el plano de la capa (2) de pisar, extendiéndose al menos algunas de las mencionadas formaciones (5) de soporte con su correspondiente sentido de extensión inclinado en relación con el plano de la capa (2) de pisar estando comprendido en la mencionada rejilla (5) transversal y estando fabricado en forma de nervios sustancialmente continuos que se extienden desde la mencionada capa de pisar.

2. Piso según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunas de las mencionadas formaciones (5) de soporte se extienden con su correspondiente sentido de extensión (X5) formando un ángulo de entre aproximadamente 25º y 50º en relación con la normal (N) respecto de la capa (2) de pisar.

3. Piso según la reivindicación 2, caracterizado porque al menos algunas de las mencionadas formaciones (5) de soporte se extienden con su correspondiente sentido de extensión (X5) formando un ángulo de entre aproximadamente 35º y 40º en relación con la normal (N) respecto de la capa (2) de pisar.

4. Piso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los mencionados nervios sustancialmente continuos (5) están comprendidos en la mencionada rejilla transversal mientras la mencionada rejilla (6) longitudinal comprende elementos que se extienden en la forma de puentes entre nervios contiguos.

5. Piso según la reivindicación 4, caracterizado porque los mencionados elementos que se extienden en la forma de puentes (6) están dispuestos como nervios longitudinales correspondientes.

6. Piso según la reivindicación 5, caracterizado porque las formaciones de soporte de la mencionada rejilla (6) longitudinal, tienen una altura respecto del mencionado plano dado de la capa (2) de pisar, menor que la altura comparable de las formaciones de soporte de la rejilla (5) transversal.

7. Piso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las mencionadas al menos algunas de las formaciones (5) de soporte tienen una parte proximal que constituye una porción con una sección transversal más pequeña que las formaciones (5) de soporte en sí mismas.

8. Piso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos la mencionada capa de pisar está constituida por una masa de material calandrado.