ES2924778A1

ES2924778A1 - Metodo de fabricacion de calzado para escalada

Info

Publication number: ES2924778A1
Application number: ES202130271A
Authority: ES
Inventors: Taixes Emili Sisquellas; Cervello Didac Llopart; Sastre María Del Mar Amengual; Amengual Pau Gual; Reales Romina Milesi; Torres Carla Sophia Barrientos
Original assignee: Athos Era SL
Current assignee: Athos Era SL
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-10-10
Also published as: WO2022200665A1

Abstract

Método de fabricación de calzado para escalada, en particular de pies de gato; que comprende: el escaneo de los pies del usuario mediante en un dispositivo electrónico y la obtención de una imagen 3D de los pies; el modelado y selección en un programa informático de diseño en 3D de una serie de parámetros de los pies de gato a fabricar según las preferencias del cliente, la fabricación mediante impresión 3D con un polímero termoplástico flexible del modelo de pies de gato generado; y el ensamblaje final incorporando en los pies de gato una suela de caucho y una tira de ajuste por técnicas convencionales de encolado y/o cosido.

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de calzado para escalada

Sector de la técnica.

La presente invención se refiere a un método aplicado en el sector dedicado a la fabricación de calzado para escalada y más concretamente del calzado denominado pies de gato.

Estado de la técnica anterior

Los pies de gato son un tipo de calzado ligero, flexible, adherente y muy técnico que se utiliza para escalar.

Es fundamental que queden bien apretados, aunque sean incómodos en un primer momento; ya que el ajuste es importante para ganar en sensibilidad y notar los pequeños salientes de roca.

El pie de gato es un calzado muy personal. Al utilizarse en un deporte con muchas variantes (tipo de roca, tipo de vía, dificultad...), existen muchas tipologías diferentes de calzado para poder obtener el mejor rendimiento posible en función de las condiciones.

Según el tipo de horma se pueden desglosar en diferentes tipos: de horma rígida, de horma blanda, de horma simétrica y de horma asimétrica.

Existen también aspectos importantes a tener en cuenta como el tipo de cierre (Velcro,cordones o mixtos), la curvatura de la suela, o el grado de transpiración de los materiales de fabricación.

Los usuarios de pies de gato se encuentran habitualmente con diferentes problemas: a) la adaptabilidad al pie y las deformaciones;

b) la durabilidad y,

c) la dificultad de elección del más adecuado.

La mayor problemática de este tipo de calzado es su adaptabilidad al pie y las deformaciones que causa.

Como se ha expuesto anteriormente, es fundamental llevar los pies de gato bien apretados para poder tener sensibilidad y buen tacto con la roca.

Dado que las hormas de los pies de gato actuales no se adaptan correctamente a la morfología individual de cada pie, los escaladores se van obligados a usar menos tallaje del que utilizan habitualmente. Hasta el punto que se ha normalizado llevar 2, 3 o incluso 4 tallas menos de su talla habitual. Al ir muy ajustados, los pies de gatos causan dolor y malestar, y con el paso del tiempo producen deformaciones en el propio pie del usuario.

La durabilidad representa otra problemática importante ya que la suela del pie de gato está en constante contacto con la roca, lo cual produce mucho desgaste del material. La solución a este problema pasa por resolar el pie de gato, o comprarse un pie de gato nuevo.

Los pies de gato son un producto muy personal y su elección requiere tener en cuenta diferentes variables, tales como: tipo de escalada, morfología del pie, preferencias de ajuste, etc. Esto determina que a muchos escaladores les cueste saber que pie de gato es el adecuado para ellos y para el rendimiento que desean.

Explicación de la invención

El método de fabricación de calzado de escalada objeto de la invención presenta unas características que permiten la personalización y customización de los pies de gato por parte del usuario, durante su fabricación, y poder adaptarlos a sus preferencias: tipología de escalada, nivel de ajuste, patrón utilizado, así como la obtención de unos pies de gato a medida mediante el uso de impresión 3D, con lo que además se consigue una importante reducción de los materiales empleados y de los procesos de fabricación respecto a los métodos tradicionales de fabricación.

Otro objetivo de la invención es la obtención de unos pies de gato que le proporcionen al usuario una mayor comodidad de uso y una disminución del riesgo de lesiones.

De acuerdo con la invención este método de fabricación de calzado para escalda, en particular de pies de gato; comprende los pasos siguientes:

a) el escaneo de los pies del usuario mediante en un dispositivo electrónico y la obtención de una imagen 3D de los pies;

b) la selección en un programa informático de diseño en 3D de una serie de parámetros de los pies de gato a fabricar según las preferencias del cliente, incluyendo al menos uno de: el patrón, el tallaje, la forma de la planta y el espesor/rigidez del pie de gato;

c) el modelaje del pie de gato mediante un software de diseño paramétrico en 3D a partir de la imagen escaneada de los pies, de acuerdo con los parámetros de los pies de gato seleccionados previamente y la obtención de una superficie a modo de calcetín base con la forma del pie de gato;

d) la generación por el programa informático de la forma de la horma de los pies de gato a fabricar a partir de la superficie del calcetín base y de unos valores seleccionados por el usuario, tales como: como nivel de curvatura de la horma, grado de asimetría, pliegue de los dedos y tallas de menos que desea para su modelo.

e) la fabricación mediante impresión 3D con un polímero termoplástico flexible de los pies de gato, de acuerdo con el modelo generado;

f) el ensamblaje final incorporando en los pies de gato una suela de caucho y las tiras traseras por técnicas convencionales de encolado y/o cosido.

El usuario puede realizar el escaneo de los pies mediante dos vías distintas:

- Escaneo a través de su teléfono móvil o tablet: descargando una aplicación específica que le permite escanear sus pies en cualquier lugar siguiendo las instrucciones para obtener un escaneado de calidad y con el que se pueda trabajar toda la parte del modelado. Esto es gracias a que actualmente, cada vez más móviles, incorporan una tecnología de reconocimiento facial por escaneo que se puede usar para generar modelos - Escaneo en punto de atención al usuario localizado por ejemplo en tiendas de material de escalada o en rocódromos y con personal profesional dedicado al escaneo de los pies del usuario y, mediante la misma interfaz comentada en el punto anterior, para generar el diseño de los pies de gato personalizados con las preferencias del usuario.

Ventajosamente el modelaje del pie de gato se realiza con un software de diseño paramétrico en 3D que permite generar definiciones para obtener geometrías complejas y adaptables que finalmente se pueden exportar en STL para imprimir en 3D.

Dicho modelaje del pie de gato comprende:

- la preparación de una malla original correspondiente a la imagen del pie obtenida por escaneo, incluyendo dicha preparación:

• la limpieza de las imperfecciones de la malla original, y

• la eliminación de la zona inferior de dicha malla original de los huecos existentes entre los dedos;

- la creación a partir de la malla preparada de una superficie a modo de calcetín base; incluyendo:

• el cálculo de diversas secciones del pie situadas en zonas de interés, tales como: talón, dedos, metatarsiano, posibles deformaciones, etc.

• la edición de las secciones afectadas por los dedos para que pasen únicamente por la zona exterior consiguiendo homogeneizar la superficie definida por dicha malla modificada;

• la modificación de la zona del talón redondeándola para eliminar posibles deformaciones en caso de que el pie se encontrara en carga durante el escaneo y aproximarla a la forma de un pie en estado de reposo.

• la definición de unas líneas constructivas, lo más rectas posible, desde la punta del pie al talón pasando por todas las secciones:

• la definición con las secciones y las curvas constructivas de una superficie a modo de calcetín base.

De acuerdo con la invención que la impresión 3D de los pies de gato se realiza preferiblemente con poliuretano termoplástico (TPU) por tratarse de un material adecuado para realizar este tipo de impresión y con unas propiedades óptimas para la fabricación de los pies de gato, tanto por su flexibilidad como resistencia.

El método de la invención también contempla la posibilidad de incluir un post-procesado de los pies de gato una vez impresos mediante la aplicación un tratamiento superficial de suavizado del polímero termoplástico flexible.

Este método de fabricación proporciona unas ventajas tanto de fabricación como de uso.

En el proceso de modelado se puede dar libertad al usuario para que genere el calzado de acuerdo con sus preferencias y en función del tipo de escalada que practica habitualmente. Este método de fabricación proporciona diferentes ventajas entre las que cabe mencionar:

- Una horma individual para cada pie.

- Creación individual de cada pie de gato según preferencias del usuario.

- La utilización de solo 3 componentes (cuerpo, suela y tira de sujeción).

- Material termoplástico de altas prestaciones.

- Intervención del usuario en el proceso de diseño segun sus preferencias.

Breve descripción del contenido de los dibujos.

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra una vista de la malla original obtenida por escaneado de un pie del usuario.

- La figura 2 muestra una vista de la malla original una vez editada.

- La figura 3 muestra la malla editada de la figura anterior secciones en puntos clave del pie.

- Las figuras 4a - 4d muestran sendas vista de las secciones de la figura 3: sin modificar, una vez modificada la zona de los dedos; una vez modificadas las zonas del talón y del tobillo respectivamente y con unas líneas constructivas longitudinales y la superficie del "calcetín base”.

- La figura 6 muestra la horma del pie de gato, generada segun las preferencias del usuario.

- La figura 7 muestra una vista de un ejemplo de realización del pie de gato obtenido por impresión 3D.

- La figura 8 muestra una vista del pie de gato de la suela y de la cinta de ajuste previamente a su montaje final.

- La figura 9 muestra una vista en perspectiva del pie de gato obtenido con el método de la invención.

Exposición detallada de modos de realización de la invención.

En la figura 1 se ha representado la malla original (1) obtenida mediante el escaneo de un pie del usuario y que se somete a continuación a un proceso de modelado en varias fases.

En la primera fase del modelado se limpian todas aquellas imperfecciones de la malla original (1) y se reduce la calidad para que se pueda trabajar con ella sin perder las dimensiones clave. Después se prepara la parte inferior de la malla eliminando los agujeros entre los dedos para simplificar los pasos posteriores, obteniendo la malla limpiada (2) de la figura 2.

A partir de la malla limpiada (2) no se puede generar el pie de gato directamente. Primero se crea a partir de dicha malla una superficie a modo de "calcetín base”, y con esta superficie se genera el diseño del pie de gato.

Para generar dicho "calcetín base” se usan unos puntos de interés de la malla (2) para que éste represente debidamente el pie. Para ello, se calculan diversas secciones (3) del pie situados en sus zonas de más interés (talón, dedos, metatarsiano, posibles deformaciones, etc.) como se muestra en la figura 3.

A continuación para generar una superficie lo más sencilla posible, se editan las secciones (3) tal como se muestra en las figuras 4a- 4d, modificando inicialmente las secciones afectadas por los dedos para que dichas secciones (3) pasen únicamente por la zona exterior-superior (figura 4b) consiguiendo homogeneizar la superficie y darle la forma de "calcetín base”.

A continuación se modifican las secciones (3) de la zona del talón, ya que durante el escaneo el pie está recibiendo carga y se busca redondear esta zona para hacerlo lo más parecido posible a un pie en estado de reposo (Figura 4c).

Por último, se generan unas curvas constructivas (4) que van desde la punta del pie al talón pasando por todas las secciones (figura 4d). Estas curvas constructivas (4) deben ser lo más rectas posible, ya que su dirección marca los ejes de la superficie que se generará. Una vez están generadas, se modifican los extremos para que sean tangentes entre ellas y no generen un pico en los extremos.

Con las secciones (3) y las curvas constructivas (4), se genera el calcetín base (5) representado en la Figura 5

A continuación se genera la horma. De la misma manera que en los zapatos tradicionales, la horma determina el ajuste, confort y estética del zapato. En este caso, la horma no solamente se ajusta al pie, sino que además se modifica su forma para obtener la posición óptima del pie al escalar.

En esta parte del proceso el usuario determina qué forma quiere que tenga su horma y el programa modifica el calcetín base para que se ajuste a sus requerimientos.

El usuario introduce valores como nivel de curvatura, grado de asimetría, pliegue de los dedos y tallas de menos que desea para su modelo, y se genera automáticamente la horma (6) deseada, mostrada en la figura 6.

En esta parte se genera el pie de gato a partir de los requerimientos del usuario, dándole libertad para modificar a su gusto las geometrías, espesores y partes que el usuario desee. El usuario dispone de capacidad para editar prácticamente toda la integridad del diseño del pie de gato, generando constantemente diseños únicos. Esto implica que de él depende el rendimiento y calidad de este, por lo que durante todas las fases de diseño se aconseja al usuario lo que debe (y no debe) modificar para generar unos pies de gato de calidad, que no comprometan al rendimiento respetando lo más posible sus elecciones.

Con estos parámetros el programa genera el modelo 3D (7) de pie de gato representado en la figura 7 y en el que se pueden diferenciar las distintas partes del diseño; concretamente: el tensor de talón (71), el cuello (72), la suela (73), el patrón principal (74), el patrón de la lengüeta (75), el límite de la lengüeta (76), y el tensor de los dedos (77).

La selección de la forma de los patrones (cuadrado, triangular, hexagonal), y del tamaño y el grueso de las diferentes partes determina en gran medida el comportamiento del pie de gato y dichas decisiones afectan directamente al rendimiento del calzado.

Cabe destacar que cada patrón reacciona de una forma distinta a la tensión y se expande de forma diferente, generando un comportamiento distinto en cada caso.

Los tensores (71, 77) dan rigidez al pie y bloquean el movimiento. Para generarlos, se selecciona la zona donde estarán situados mediante dos curvas que pueden ser dibujadas por el usuario. Con esto, se puede modificar la posición, tamaño y espesor de estas, consiguiendo un ajuste justo donde este lo desee. El cuello (82) afecta a la sujeción y a la facilidad de calzar el pie de gato. De esta parte se puede modificar el grosor y redondeo permitiendo mayor comodidad.

Una vez generado el modelo 3D (7) fabricar el producto en una impresora 3D en un poliuretano termoplástico (TPU) flexible, que se caracteriza por su resistencia, flexibilidad, durabilidad, resistencia al impacto y biocompatibilidad.

Para mejorar el rendimiento y las propiedades mecánicas del pie de gato, se le aplica un post-procesado a la impresión, este post-procesado puede tratarse a título de ejemplo del tratamiento superficial "Chemical Vapor Smoothing”. Este post-procesado es un proceso físico-químico capaz de suavizar una amplia variedad de polímeros termoplásticos llegando a sus cavidades internas más complejas de la pieza. Esta tecnología es altamente controlable, lo que permite resultados reproducibles sin degradación de las propiedades mecánicas de las piezas y aporta diversas ventajas.

- Mejora la estética y el rendimiento de la pieza, sella la superficie y ofrece una apariencia y sensación de moldeo por inyección.

- Las superficies selladas son más fáciles de teñir, más fáciles de certificar para contacto con la piel y los alimentos, al tiempo que mantienen la precisión dimensional sin marcas de los accesorios.

- Aumento de las propiedades mecánicas: Con la eliminación de la porosidad de la superficie no hay ninguna pérdida de la resistencia a la tracción máxima, y se produce un aumento en el alargamiento a la rotura.

- Precisión dimensional: El proceso no degrada las propiedades mecánicas de las piezas. Después del alisado con vapor, las piezas presentan un cambio de dimensión menor al 0,4%, independientemente del nivel de acabado deseado.

- Sellos contra la entrada de líquidos y gases: El proceso de alisado por vapor sella completamente la superficie, eliminando la entrada de líquido o gas.

- Realza el color: El alisado con vapor mejora la consistencia del color y el tono de la parte coloreada.

- Reducción del crecimiento de bacterias: Las pruebas han demostrado la reducción del crecimiento y la adherencia de bacterias a las partes que se han suavizado químicamente con vapor.

En las figuras 8 y 9 se muestran el cuerpo (81), la suela (82) y la cinta de ajuste (83) del pie de gato (8) fabricado con el método descrito, previamente en su ensamblaje final y una vez acabado.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método de fabricación de calzado para escalda, en particular de pies de gato; caracterizado por que comprende los pasos siguientes:

2. - Método, según la reivindicación 1, caracterizado por que el modelaje del pie de gato mediante un software de diseño paramétrico en 3D comprende:

• la limpieza de las imperfecciones de la malla original, y

• la definición con las secciones y las curvas constructivas de una superficie a modo de "calcetín base”.

3. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprende la impresión 3D de los pies de gato con poliuretano termoplástico (TPU)

4. Método de fabricación de calzado para escalada, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un post-procesado de los pies de gato una vez impresos mediante la aplicación un tratamiento superficial de suavizado del polímero termoplástico flexible.