IT201900001639A1 - Arcione in materiale composito per sella da equitazione e meccanismi di regolazione - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“Arcione in materiale composito per sella da equitazione e meccanismi di regolazione”

DESCRIZIONE

(stato tecnica)

Una sella da equitazione include una componente interna chiamata arcione. Si tratta della struttura base sulla quale vengono fissate - per mezzo di chiodi, colle e spille – le imbottiture, i tessuti e le parti in pelle a diretto contatto con il dorso del cavallo ed il cavaliere.

Tradizionalmente, l’arcione è realizzato in metallo e legno. Il problema generalmente associato a tale scelta di materiali è la pesantezza della sella, nonché la sensibilità dell’arcione agli agenti atmosferici che inevitabilmente si dovranno affrontare, dato l’utilizzo perlopiù all’aperto della sella. Infatti, da un lato le parti in metallo tenderanno ad arruginire, mentre le componenti in legno dell’arcione soffriranno l’umidità ed in generale non garantiscono un’ottima tenuta nel tempo.

Per ovviare a tali problemi, anche se parzialmente, negli ultimi anni sono stati prodotti arcioni in materiale termoplastico invece che in legno, mantenendo comunque l’utilizzo di rinforzi in metallo. Da un lato tali soluzioni tecniche andranno incontro agli stessi rischi di arruginimento delle componenti metalliche, d’altro lato la termoplastica è un materiale piuttosto fragile (anche rispetto al legno degli arcioni tradizionali), determinando rischi di rottura della sella dovuta alle sollecitazioni nel corso di sessioni di equitazione particolarmente intense. Il dimensionamento dell’arcione, e conseguentemente dell’intera sella, dipendono dall’altezza del cavaliere e dalla dimensione della schiena del cavallo nel punto più alto del dorso, chiamato garrese (punto di incontro tra collo e scapole).

La lungezza in senso longitudinale dell’arcione è proporzionale all’altezza del cavaliere, per cui si tratta di un aspetto di cui tenere conto in sede di fabbricazione e acquisto di una sella.

L’arco frontale dell’arcione dovrà invece tenere conto dell’ampiezza del garrese: più il garrese del quadrupede sarà sporgente e sottile, più l’arcione dovrà essere stretto. Al contrario, un cavallo dal garrese sporgente e dal dorso piatto avrà bisogno di un arcione dotato di un arco frontale molto più ampio.

Nella maggior parte dei prodotti presenti sul mercato la misura dell’arco frontale dell’arcione è fissa e non modificabile. Alcune invenzioni conosciute allo stato della tecnica - a titolo esemplificativo, E P1911719, E P16167321, GB2423230, US 2017297893, US 9315374 US 8863482, WO2017205085 – prevedono dei meccanismi per modificare tale misura da parte dell’utilizzatore o di un professionista, ma nessuno prevede l’utilizzo di un arcione in fibra di carbonio né dei meccanismi di regolazione innovativi come le due forme di realizzazione preferita descritti nel prosieguo.

Conseguentemente, nella maggior parte dei casi la sella sarà adatta solo ai cavalli con il garrese di una determinata taglia: ciò costringe il cavaliere che monti cavalli con diverse caratteristiche fisiche a dotarsi di altrettante selle, con arcioni di diversa larghezza. Infatti, l’utilizzo di una sella non adatta al cavallo comporta grave pregiudizio alla salute del quadrupede.

Compito del presente trovato è quello di creare una sella che sia particolarmente leggera, grazie all’impiego di materiali più adeguati rispetto a quelli tradizionali del legno e metallo, ma che al contempo garantisca – ed anzi migliori rispetto allo stato della tecnica – la piena solidità , resistenza meccanica alle sollecitazioni dell’attività e sicurezza del prodotto, tanto per il cavaliere che per il cavallo.

Inoltre, in linea con la sempre maggiore sensibilità verso la salute animale, sarà sempre più pressante l’esigenza di garantire la massima adattabilità della sella alle specifiche condizioni del cavallo oggetto della monta. Tale incrementata possibilità di regolazione moltiplicherà anche le occasioni d’uso della singola sella, non più limitata ad i cavalli di una certa taglia, ma potenzialmente a tutti i cavalli disponibili in un maneggio qualunque.

Chi è chiamato a rispondere a tali domande provenienti dal mercato sono i sellai o costruttori di selle, i quali hanno ormai raggiunto i limiti di performance dei materiali tradizionali e pertanto accoglieranno positivamente la possibilità di utilizzare nuovi materiali compositi per soddisfare tali esigenze dei consumatori. Questi e altri vantaggi sono ottenuti con l’utilizzo di nuovi materiali compositi nel campo tradizionale della selleria da equitazione, in particolare per la costruzione di un arcione in fibra di carbonio impregnata con resine termoindurenti. Tale materiale composito si è dimostrato particolarmente adatto allo scopo, essendo in grado di coniugare caratteristiche di leggerezza e resistenza meccanica che garantiscono il massimo livello di performance nella massima sicurezza.

Inoltre, a seconda del piano di laminazione eseguito, potrà essere reso più flessibile in certi punti, per consentire di regolare l’ampiezza dell’arcione con sistemi come quelli illustrati nel prosieguo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’oggetto della presente invenzione risulteranno maggiormente illustrati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva dell’invenzione illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati e di seguito descritti dove: la figura 1 rappresenta una vista prospettica dell’invenzione oggetto del presente brevetto, in cui si può vedere l’arcione (1), l’elastomero (4), le placche metalliche di fissaggio (5) e l’archetto (3);

la figura 2 rappresenta una vista frontale dell’invenzione oggetto del presente brevetto;

la figura 3 rappresenta una vista inferiore dell’invenzione oggetto del presente brevetto;

la figura 4 rappresenta una vista prospettica esplosa dell’invenzione oggetto del presente brevetto, che evidenzia l’arcione (1), gli alloggiamenti circolari (2), l’archetto (3), l’elastomero (4), le placce metalliche di fissaggio (5);

la figura 5 rappresenta una vista inferiore dell’arcione in fibra di carbonio, che evidenzia la fascia in Velcro ad alta resistenza alla trazione (6) da utilizzarsi in alternativa all’elastomero per l’assiemmaggio della sella;

la figura 6 rappresenta una vista prospettica dell’archetto (3) in una delle forme di realizzazione preferita, che mostra la vite centrale (7) per il fissaggio di due gruppi di lamelle (8) che formeranno l’archetto; tali lamelle potranno essere in materiale composito, metallo e/o carbonio;

la figura 7 rappresenta una vista prospettica esplosa dello stesso archetto, in cui sono evidenziate le corone dentate (9,10) parte del sistema per la regolazione dell’ampiezza dell’archetto;

la figura 8 rappresenta una vista prospettica dell’archetto (3) nell’altra forma di realizzazione preferita, che mostra la spina calibrata (13) parte del sistema per la regolazione dell’ampiezza dell’archetto stesso; tale regolazione avviene in misura fissa.

la figura 9 rappresenta una vista prospettica esplosa dello stesso archetto, in cui sono visibili sia la spina calibrata (13) che la vite centrale (12) che i fori (14) praticati sulle lamelle (11), che determinano le varie misure di regolazione dell’ampiezza dell’archetto.

Il materiale composito prepreg si presenta sotto forma di rotoli di tessuto di fibra di carbonio già impregnati con un quantitativo di resina predeterminato che nel caso di specie si ritiene determinare in un range compreso tra il 25 e 50% di resine rispetto al peso in grammatura per metro quadro del tessuto prescelto. Dai rotoli di tessuto si ricavano delle sagome che vengono stratificate all'interno di uno stampo, secondo uno specifico piano di laminazione. Lo stampo viene inserito all'interno di un sacco e posto sotto vuoto. Lo stampo, insaccato e sotto vuoto, viene poi inserito all'intero di una pressa, un forno, un’autoclave o altra attrezzatura idonea a realizzare un ciclo termico tale per cui la resina in cui è impregnata la fibra solidifica e indurisce.

Il laminato cosi realizzato assumerà la forma dello stampo ed avrà spessori differenziati a seconda del piano di laminazione eseguito, la rigidità del laminato è proporzionale al numero di strati sovrapposti; ne consegue che, nei punti dove il numero di strati è limitato, il manufatto risulterà più flessibile; dove il manufatto presenta molti strati risulterà invece più rigido e resistente.

Il laminato cosi ottenuto avrà resistenza meccanica elevatissima ed un peso molto contenuto; risponderà inoltre in modo diverso alle sollecitazioni meccaniche a seconda del punto dove avviene la sollecitazione, in qualche misura "adattandosi" elasticamente alla sollecitazione stessa per tornare alla propria posizione di riposo quando la sollecitazione termina il suo effetto.

Questo processo di lavorazione è estraneo ai produttori di selle tradizionali ed è tipico piuttosto di settori ad elevata tecnologia quali aerospazio ed automotive. Il brevetto US 6691498 prevede l’inserimento di strati di grafite nel legno dell’arcione al fine di alleggerire la sella mantenendo resistenza strutturale, tuttavia espone alla stessa cattiva tenuta sul tempo delle selle tradizionali, per l’uso del legno come materiale principale per l’arcione.

Dal momento che la fibra di carbonio non è facilmente chiodabile o spillabile, sarà necessario un ulteriore elemento che lo sia, per completare l'assiemaggio della sella da parte del sellaio.

L'elemento individuato è un materiale elastomerico (4) che, una volta sagomato, è incollato all'arcione in carbonio nelle aree dove necessario, ed essendo di densità paragonabile al legno consente l'applicazione e la tenuta di spille e chiodi. Il pezzo cosi ottenuto è idoneo ad essere inserito nel processo produttivo dei sellai, in sostituzione dell'arcione tradizionale e senza modificare le fasi di lavorazione già in uso.

Tuttavia l'elastomero, essendo di simile densità del legno comporta un aggravio di peso che nulla aggiunge alle performance dell'arcione, ma è funzionale esclusivamente alle esigenze del sellaio e del suo consolidato processo produttivo di assiemaggio della sella.

In alternativa al sistema di assiemmaggio appena descritto, una diversa configurazione parimenti innovativa si realizza per mezzo dell'utilizzo di un sistema tipo Velcro ad alta resistenza alla trazione (6), che viene applicato direttamente in fase di laminazione sull'arcione stesso. L'arcione che ne risulta al termine del processo di laminazione ha già presenti, e facenti corpo unico con la parte in fibra di carbonio, i c.d. "uncini" del velcro.

La parte "asolata" del velcro viene quindi cucita alle componenti in tessuto o pelle. L'accoppiamento avviene quindi con la semplice pressione e, nel caso in cui risulti sbagliato il posizionamento, sarà sufficiente rimuovere e ricollocare la parte, senza dover estrarre chiodi o spille.

Al fine di regolare l’ampiezza dell’arco frontale dell’arcione (1) e quindi adattarlo alle misure del garrese di diversi cavalli, si propongono due forme di realizzazione preferite di un meccanismo ad archetto (3) da fissarsi sull’arcione, in grado di variarne la larghezza proprio grazie alla flessibilità del materiale di cui è composto il laminato in prepreg.

Un primo sistema prevede l'accoppiamento di un numero definito di lamelle (8) tagliate secondo una geometria prederminata. Vengono assiemati due gruppi di lamelle che costituiranno i due bracci dell'arco. L'accoppiamento dei due bracci a formare un archetto unico e solido avviene attraverso il montaggio di due corone dentate (9,10), una per ogni braccio.

La corona dentata è assiemata in modo da consentire una giunzione del tipo maschio-femmina. Il serraggio attraverso la vite centrale (7) della corona dentata consente di regolare l'ampiezza dell'archetto.

Nella seconda forma di realizzazione preferita, l'accoppiamento dei due gruppi di lamelle (11) o bracci a formare un archetto unico e solido avviene attraverso la vite centrale (12), senza l’utilizzo di ruote dentate.

Intorno alla vite centrale, sono praticati dei fori (14), ognuno funzionale alla selezione di una misura prestabilita.

La regolazione dell'ampiezza dell'arco avviene facendo ruotare i due bracci intorno alla vite centrale. Quando i fori corrispondenti all'ampiezza di arco desiderata combaciano, avverrà il serraggio attraverso l'inserimento di una spina calibrata (13) nel foro selezionato.

S ono diversi i brevetti conosciuti allo stato della tecnica che consentono l’adattamento dell’arcione a diverse misure del garrese. E sempi ne sono i seguenti: E P1911719, E P16167321, GB2423230, US 2017297893, US 9315374 US 8863482, WO2017205085.

Si tratta in tutti i casi di selle con adattamenti che consentono l’ampliamento dell’arco frontale dell’arcione, o direttamente di meccanismi da inserire su selle esistenti a questo scopo. Nessuno di questi prevede, oltre all’utilizzo di nuovi materiali compositi nella fabbricazione dell’arcione, sistemi di regolazione innovativi quali i due appena descritti, che consentono l’allargamento e restringimento dell’arco frontale direttamente ad opera dell’utilizzatore e senza l’ausilio di altri pezzi da aggiungere alla struttura.

Infatti, a titolo esemplificativo tra le privative richiamate: E P1911719 richiede l’intervento di un tecnico specializzato per la regolazione della larghezza, ogni volta che se ne presentasse la necessità .

D’altro lato, nei brevetti E P16167321 e US 8863482 la regolazione avviene tramite l’impiego di elementi metallici di rinforzo intercambiabili di diversa misura: in base all’elemento utilizzato, si avrà un arcione con una diversa larghezza; tuttavia, ciò richiede che l’utilizzatore abbia sempre a portata di mano tali elementi in caso di necessità .

Nelle due forme preferite descritte nell’ambito del presente brevetto, invece, tutti gli elementi per la regolazione sono già presenti nel meccanismo ad archetto stesso, per cui basterà che l’utilizzatore intervenga rispettivamente sulla vite centrale (7) o sulla spina calibrata (13) per allargare o restringere i bracci dell’archetto, e di conseguenza l’arco frontale dell’arcione.

Si è in tal modo raggiunto lo scopo del presente trovato ossia la fabbricazione di un arcione particolarmente leggero ma di grande resistenza meccanica, in grado quindi di consentire le più alte performance in piena sicurezza; inoltre, l’arcione così realizzato garantisce il corretto assiemmaggio della sella tramite componenti in elastomero o velcro ad alta resistenza alla trazione; infine, rimane flessibile a sufficienza per adattarsi alle misure del garrese di diversi cavalli, con appositi meccanismi innovativi ad archetto basati su due ruote dentate o su una spina calibrata.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Arcione per sella da equitazione caratterizzato dall’impiego di nuovi materiali compositi, ed in particolare di fibra di carbonio impregnata con resine termoindurenti, tali da renderlo dotato di un elevato rapporto resistenza rispetto al peso; 2. Arcione secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dalla possibilità di ottenere diversi spessori nelle sue diverse parti, a seconda del piano di laminazione eseguito, al fine di ottenere livelli di flessibilità o rigidità differenziate nell’ambito dello stesso manufatto; 3. Arcione secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dalla flessibilità di adattarsi a diverse misure del garrese del cavallo tramite appositi meccanismi ad archetto (3); 4. Arcione secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dall’aggiunta di componenti in materiale elastomerico (4) facilmente chiodabile o spillabile, ai fini di integrazione nei consolidati processi produttivi di assiemaggio dei sellai; 5. Arcione secondo le rivendicazioni 1-3 caratterizzato dalla possibilità di integrare in sede di laminazione un sistema tipo Velcro ad alta resistenza alla trazione (6) ai fini dell’assiemaggio della sella senza aggiungere il peso dei materiali elastomerici cui alla rivendicazione precedente ed in sostituzione di chiodi e/o spille; 6. Archetto (3) per arcione secondo le rivendicazioni 1-3, caratterizzato da due gruppi di lamelle (8) preferibilmente in materiale composito, metallo e/o carbonio, uniti tra loro tramite due ruote dentate (9,10) assiemate secondo una giunzione di tipo maschio-femmina, che consentono di ottenere diverse ampiezze dell’archetto tramite serraggio delle stesse in diverse posizioni con vite centrale (7); 7. Archetto (3) per arcione secondo le rivendicazioni 1-3, caratterizzato da due gruppi di lamelle (11) uniti tra loro tramite vite centrale (12) e dotate di fori (14) alle estremità , che quando serrati in diverse posizioni da una spina calibrata (13) consentiranno di ottenere diverse ampiezze dell’archetto.