IT201900018407A1 - Procedimento di stampaggio di una suola bistrato, stampo utilizzato e prodotto direttamente ottenuto. - Google Patents
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Description
Titolo: Procedimento di stampaggio di una suola bistrato, stampo utilizzato e prodotto direttamente ottenuto.
Descrizione
Campo tecnico
La presente invenzione riguarda il settore della calzatura e più specificamente concerne un procedimento di stampaggio di una suola in poliuretano rivestita da una lastra in poliuretano termoplastico dello spessore compreso tra 0.15-1.5 mm a seconda della tipologia della suola e con o senza inserti in poliuretano termoplastico.
Stato dell’arte
Allo stato dell’arte nel settore dei procedimenti di stampaggio di suole in materiale polimerico è noto l’uso di film in materiale termoplastico atti a rivestire sia la superficie battistrada della suola che la superficie laterale della stessa.
Il film di rivestimento svolge una duplice funzione:
- di protezione dall’usura del battistrada;
- estetiche in quanto va a ricoprire la superficie laterale della suola.
Normalmente lo spessore dei film che vengono utilizzati nei procedimenti noti è dell’ordine di qualche decimo di millimetro al massimo 2 decimi di millimetro. Detti film per riuscire ad aderire allo stampo devono essere termoformati ossia riscaldati e poi stesi per riuscire a seguire la texture dello stampo stesso e riprodurne la forma.
Con i film noti non si riescono a realizzare suole sulle quali si può direttamente camminare in quanto hanno uno spessore di qualche decimo di millimetro e riescono solamente a coprire un fondo battistrada.
Inoltre nei procedimenti noti l’adesione del film allo stampo è possibile solamente grazie ad una fase di aspirazione di aria all’interno della cava dello stampo. Nei procedimenti noti l’aspirazione e il soffiaggio dell’aria avviene tramite la stessa canalizzazione posta sulla cava dello stampo.
Lo spessore del film è in funzione di quello che deve andare a copiare, in quanto, se si vogliono copiare angoli e texture particolari, si deve utilizzare un film di poco spessore; se, invece, la superficie della suola è arrotondata e non ci sono disegni da copiare con angoli vivi, si può utilizzare un film con spessori maggiori.
Scopi e riassunto dell’invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di ottenere una suola mediante un procedimento che dia la possibilità di realizzare calzature con zeppe di altezze variabili.
Altro scopo della presente invenzione è quello di coprire gli intrappolamenti di aria all’interno dello strato di rivestimento esterno di una suola che sono causa di bolle antiestetiche che comportano lo scarto dei prodotti finiti.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ricorrere - durante il procedimento per la realizzazione della suola - all’azione combinata di soffiaggio e aspirazione di aria per realizzare zeppe con geometrie complesse. Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di consentire la realizzazione di scarpe con zeppe di tutti i colori possibili senza ricorrere all’uso di film di rivestimento attuale, ma utilizzando la lastra riducendo i tempi di realizzo.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ridurre drasticamente gli sprechi durante il processo di realizzazione di una suola in quanto gli scarti della materia prima del film possono essere riciclati.
Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di migliorare l’incollaggio con gli inserti grazie ad una compressione omogenea.
Tali scopi sono ottenuti mediante un procedimento in cui è previsto l’uso di una lastra in materiale polimerico unitamente al soffiaggio di aria per mezzo di una canalizzazione posta sul coperchio dello stampo in modo tale che detta lastra aderisca agli inserti e la suola che si ottiene sia adatta ad appoggiare direttamente a terra avendo la funzione di un battistrada. Mediante l’uso della lastra si riescono ad ottenere fondi di qualsiasi altezza ed aventi geometrie complesse e privi di bolle d’aria. In particolare, lo scopo viene raggiunto tramite un procedimento di stampaggio per l’ottenimento in una unica iniezione o colata di una suola bistrato direttamente calpestabile comprendente un primo materiale polimerico per definire un battistrada e un secondo materiale polimerico più morbido rispetto al primo materiale polimerico comprendente le seguenti fasi:
- posizionamento di una lastra realizzata con il primo materiale polimerico sulla superficie di una cava;
- riscaldamento della lastra mediante dispositivi di riscaldamento;
- aspirazione dell’aria mediante una prima canalizzazione posta sulla cava;
- messa in pressione della lastra con il soffiaggio di aria tramite una seconda canalizzazione posta su un coperchio dello stampo;
- adesione della lastra alle pareti laterali e di fondo dello stampo tramite l’azione della pressione e della temperatura;
- mantenimento della lastra in posizione per mezzo della canalizzazione della cava che continua ad aspirare;
- iniezione o colata del secondo materiale polimerico sulla lastra deformata mentre lo stampo è aperto;
- chiusura dello stampo per conformare la superficie superiore del secondo materiale polimerico.
Tramite l’azione congiunta della prima e della seconda canalizzazione sulla lastra, è possibile ottenere una conformazione adatta alla definizione di un battistrada anche di una lastra relativamente spessa. Inoltre, la conformazione come battistrada viene ottenuta per ‘affondamento’ della lastra nella cavità, così generando una conformazione concava della lastra, e in tale concavità viene successivamente iniettato il secondo materiale polimerico. Per azione della temperatura e della pressione, il secondo materiale polimerico aderisce alla lastra senza esigenza di un materiale adesivo. In questo modo, quando lo stampo viene aperto, la suola è conformata e gli strati aderiscono efficacemente in modo che la suola sia pronta all’uso, salvo un’eventuale operazione di rifilatura delle bave. In ogni caso tale operazione non prevede l’aggiunta di un nuovo materiale o sostanza sulla suola ma solo l’asportazione di eventuali imperfezioni.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno dalla descrizione di una forma di esecuzione, preferita ma non esclusiva di un procedimento di stampaggio di una suola bistrato, dello stampo utilizzato e del prodotto direttamente ottenuto oggetto della presente domanda di brevetto, illustrato a titolo indicativo ma non limitativo nelle unità di disegno in cui: - la figura 1 rappresenta in vista assonometrica:
• una cava 1 di uno stampo dotata di un organo di tenuta, preferibilmente una guarnizione o-ring 2 e di una prima canalizzazione 3 per l’aspirazione dell’aria;
• gli inserti 4 o la lastra 11 che devono essere caricati all’interno della cava 1 nel caso degli inserti 4 oppure appoggiata sopra la cava 1 nel caso della lastra 4;
- la figura 2 rappresenta in vista assonometrica la cava 1 dello stampo con gli inserti 4 caricati all’interno;
- la figura 3 rappresenta in vista assonometrica la cava 1 con gli inserti 4 o la lastra 11 sopra i quali va posizionata una lastra 5 in materiale polimerico, ad esempio poliuretano termoplastico;
- la figura 4 rappresenta in vista assonometrica la cava 1 dello stampo sopra la quale è posta la lastra 5 bloccata per mezzo di un distanziale cavo 6 e riscaldata per mezzo di lampade 7;
- la figura 5 mostra in vista assonometrica la cava 1 con gli inserti 4 o la lastra 11, il distanziale cavo 6 dello stampo e il coperchio 8 con blocchetto dotato di una seconda canalizzazione 9 per il soffiaggio dell’aria e di una guarnizione o-ring 13;
- la figura 6 mostra in vista assonometrica la cava 1, il distanziale cavo 6, il coperchio 8 dello stampo e un ugello 10 per l’iniezione del secondo materiale polimerico, ad esempio poliuretano.
- la figura 7 mostra in vista assonometrica il distanziale cavo 6 aperto e la cava 1 dalla quale viene estratta una suola 12 finita.
Descrizione dettagliata dell'Invenzione
Secondo una preferita - ma non limitativa - forma di esecuzione, la presente invenzione concerne un procedimento di stampaggio di una suola bistrato in poliuretano rivestita da una lastra 5 in poliuretano termoplastico dello spessore compreso tra 0.15-1.5 mm.
Il procedimento oggetto della presente domanda di brevetto consiste nello stampaggio in una unica iniezione o colata di una suola bistrato direttamente calpestabile comprendente un primo materiale polimerico per definire un battistrada, ad esempio il TPU, e un secondo materiale polimerico più morbido rispetto al primo materiale polimerico quale ad esempio il PU.
Il gruppo di stampo mediante il quale si realizza la suola con il procedimento oggetto della presente domanda di brevetto è composto dalle seguenti parti: - dispositivi riscaldanti 7 quali ad esempio lampade a raggi ultravioletti;
- uno stampo comprendente:
- una cava 1 dotata di:
- un organo di tenuta, quale ad esempio una guarnizione o-ring 2 posta lungo il perimetro di detta cava 1 ad una distanza dal bordo esterno compresa tra 3 e 15 cm;
- una prima canalizzazione 3 per l’aspirazione dell’aria;
- un coperchio 8 avente un blocchetto configurato per conformare la superficie superiore del poliuretano quando il coperchio è chiuso, detto coperchio 8 è dotato inoltre di:
- un organo di tenuta, quale ad esempio una guarnizione o-ring 13; - una seconda canalizzazione 9 per il soffiaggio dell’aria per mettere lo stampo in pressione;
- un distanziale cavo 6 posto tra detta cava 1 e detto coperchio 8.
Caratteristica fondamentale dello stampo è la presenza di una seconda canalizzazione 9 sul coperchio 8 per il soffiaggio dell’aria in quanto questa permette una perfetta adesione di una lastra 5 agli inserti 4 o alla lastra 11 in poliuretano termoplastico e alle pareti laterali dello stampo stesso.
La suola viene stampata mediante una unica iniezione o colata e detta suola può prevedere il caricamento preventivo di inserti 4 o di una lastra 11, in cui detti inserti 4 devono essere caricati manualmente all’interno della cava 1 dello stampo oppure detta lastra 11 deve essere appoggiata sopra la cava1. Le fasi del procedimento oggetto della presente domanda di brevetto sono le seguenti:
- caricamento manuale degli inserti 4 in TPU all’interno della cava 1 dello stampo oppure il posizionamento della lastra 11 sopra la cava 1; - posizionamento della lastra 5 in poliuretano termoplastico sulla superficie della cava 1;
- blocco della lastra 5 per mezzo di un distanziale cavo 6 dello stampo da posizionare sopra a detta cava 1;
- riscaldamento della lastra 5 per un tempo compreso tra 3 e 30 secondi ad una temperatura compresa tra 90° e 120° mediante lampade 7 a raggi ultravioletti;
- aspirazione dell’aria mediante la canalizzazione 3 posta sulla cava 1 per un tempo compreso nell’intervallo di 2 e 30 secondi;
- chiusura del coperchio 8 dello stampo unitamente al blocchetto;
- messa in pressione della lastra 5 con il soffiaggio, tramite una canalizzazione 9 posta sul coperchio 8 e collegata ad una pompa, di aria calda o fredda ad una pressione massima di 8 bar per un tempo compreso nell’intervallo di 3 e 30 secondi;
- adesione della lastra 5 alle pareti dello stampo favorendo l’incollaggio con l’inserto battistrada;
- chiusura della canalizzazione 9 posta sul coperchio 8;
- rimozione del coperchio 8 e del blocchetto;
- mantenimento della lastra 5 in posizione per mezzo della canalizzazione 3 della cava 1 che continua ad aspirare;
- iniezione del poliuretano attraverso un ugello 10 oppure colata dello stesso per lo stampaggio della suola;
- riposizionamento del coperchio 8 con il blocchetto;
- apertura dello stampo per estrazione della suola 12 terminata.
La lastra 5:
- ha uno spessore che varia da 0.15 a 1.5 mm;
- viene prodotta tramite stampaggio ad iniezione o colata;
- può essere utilizzata in tutte le variabili di colore;
- dato il suo spessore può fungere direttamente da battistrada.
L’organo di tenuta nella sua forma preferita ma non esclusiva di una guarnizione o-ring 2 della cava 1 serve per la tenuta del vuoto in fase di aspirazione dell’aria per mezzo della canalizzazione 3. L’azione di tenuta avviene grazie alla chiusura delle vie di fuga da parte dell’o-ring. L’o-ring viene compresso e deformato all’interno di una sede realizzata allo scopo. Le proprietà elastiche della guarnizione gli consentono di esercitare una pressione sulle pareti dello stampo. Proprio questa azione è all’origine dell’effetto tenuta.
Le lampade 7 a raggi ultravioletti atte a riscaldare la lastra 5 in TPU sono poste su un braccio meccanico della macchina che traslano fino a coprire tutta la superficie dello stampo.
La suola bistrato direttamente calpestabile e comprendente un primo materiale polimerico per definire un battistrada e un secondo materiale polimerico più morbido rispetto al primo materiale polimerico ottenuta con il presente procedimento non prevede l’uso di collanti tra il primo e il secondo materiale polimerico.
I materiali e le dimensioni del trovato come sopra descritto, illustrato negli uniti disegni e più avanti rivendicato, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili con altri tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dall’ambito protettivo della presente domanda di brevetto.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di stampaggio per l’ottenimento in una unica iniezione di una suola bistrato direttamente calpestabile comprendente un primo materiale polimerico per definire un battistrada e un secondo materiale polimerico più morbido rispetto al primo materiale polimerico comprendente le seguenti fasi: - posizionamento di una lastra (5) realizzata con il primo materiale polimerico sulla superficie di una cava (1); - riscaldamento della lastra (5) mediante dispositivi di riscaldamento (7); - aspirazione dell’aria mediante una prima canalizzazione (3) posta sulla cava (1); - messa in pressione della lastra (5) con il soffiaggio di aria tramite una seconda canalizzazione (9) posta su un coperchio (8) dello stampo; - adesione della lastra (5) alle pareti laterali e di fondo dello stampo tramite l’azione della pressione e della temperatura; - mantenimento della lastra (5) in posizione per mezzo della canalizzazione (3) della cava (1) che continua ad aspirare; - iniezione del secondo materiale polimerico attraverso un ugello (10) sulla lastra (5) deformata oppure colata dello stesso sempre su detta lastra (5) deformata, mentre lo stampo è aperto; - chiusura dello stampo per conformare la superficie superiore del secondo materiale polimerico.
- 2. Procedimento di stampaggio di una suola secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta lastra (5): - è bloccata per mezzo di un distanziale cavo (6) da posizionare sopra a una cava (1) dello stampo; - è riscaldata per un tempo compreso tra 3 e 30 secondi ad una temperatura compresa tra 90° e 120° mediante dispositivi di riscaldamento (7).
- 3. Procedimento di stampaggio di una suola secondo le rivendicazioni 1 e 3 in cui il dispositivo di riscaldamento (7) è una lampada a raggi ultravioletti.
- 4. Procedimento di stampaggio di una suola secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la lastra (5) è messa in pressione con il soffiaggio di aria calda o fredda ad una pressione massima di 8 bar per un tempo compreso nell’intervallo di 3 e 30 secondi.
- 5. Procedimento di stampaggio di una suola secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che precedentemente alle altri fasi è previsto il caricamento manuale di inserti (4) in TPU all’interno della cava (1) dello stampo oppure il posizionamento di una ulteriore lastra (11) sopra la cava (1).
- 6. Gruppo di stampo per l’ottenimento di una suola bistrato comprendente: - dispositivi di riscaldamento (7); - uno stampo comprendente da: - una cava (1) conformata per definire un battistrada di una suola e una prima canalizzazione (3) e sulla quale viene posta una lastra (5); - un coperchio (8) in cui detto coperchio (8) è dotato di una seconda canalizzazione (9) per il soffiaggio dell’aria per mettere lo stampo in pressione e di un blocchetto per conformare la superficie superiore del secondo materiale polimerico quando lo stampo è chiuso.
- 7. Stampo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto di comprendere un distanziale cavo (6) posto tra detta cava (1) e detto coperchio (8) e organi di tenuta (2, 13) a contatto di rispettive facce contrapposte del distanziale cavo (6) e premute su tali facce quando lo stampo è chiuso.
- 8. Stampo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detta canalizzazione (9) è collegata ad una pompa.
- 9. Suola bistrato ottenuta mediante il procedimento delle rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzata dal fatto che la lastra (5) realizzata con il primo materiale polimerico ha uno spessore che varia da 0.15 a 1.5 mm.
- 10. Suola bistrato ottenuta mediante il procedimento delle rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzata dal fatto che non prevede l’uso di collanti tra il primo e il secondo materiale polimerico.
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2019
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