IT201900018995A1

IT201900018995A1 - Procedimento per la realizzazione di una sella e relativa sella

Info

Publication number: IT201900018995A1
Application number: IT102019000018995A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Perotto; Giuseppe Bigolin
Original assignee: Selle Italia Srl
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-16
Also published as: US20210114677A1; TW202124206A; EP3808641A1; CN112659458A

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda un procedimento per la realizzazione di una sella, e una relativa. In particolare, la presente invenzione ha per oggetto un procedimento per la realizzazione di una sella per bicicletta.

STATO DELLA TECNICA

In questa trattazione si farà particolare riferimento ad una sella di bicicletta, ad ogni modo i principi della presente invenzione possono essere applicati allo stesso modo a selle destinate ad un utilizzo diverso.

Come è noto, le selle per bicicletta comprendono essenzialmente un telaio, una scocca, un’imbottitura e un rivestimento esterno.

Il telaio, le cui funzioni sono quelle di consentire la connessione della sella al reggisella e fungere da supporto meccanico per la scocca, è normalmente realizzato in metallo o in materiale composito. La scocca, realizzata in materiale plastico duro e rigido, è l’elemento che conferisce rigidità alla sella, fungendo da superficie di supporto per l’imbottitura. L’imbottitura, realizzata comunemente in poliuretano espanso, è compresa tra la scocca e il rivestimento esterno.

Come noto, il procedimento per la realizzazione di una sella di questo tipo comprende una prima fase in cui viene predisposto un materiale di rivestimento all’interno di uno stampo, che comprende una superficie a controforma rispetto alla superficie di appoggio della sella.

Una volta che il materiale di rivestimento viene posizionato, deve essere posto a contatto con la superficie a controforma dello stampo, nel modo più aderente possibile, affinché riproduca, in modo preciso, la superficie dello stampo stesso. A questo proposito, è noto l’utilizzo di mezzi adatti a realizzare un vuoto (con una determinata pressione residua) tra superficie dello stampo e materiale di rivestimento, in modo che quest’ultimo aderisca alla superficie dello stampo.

Sulla seconda metà dello stampo, che riproduce in negativo la superficie inferiore della scossa, viene posizionata una scocca, in modo che il suo lato interno, che in uso sarà affacciato all’imbottitura, sia visibile.

Successivamente, sulla prima metà dello stampo, e quindi sul lato interno del materiale di rivestimento viene colato un materiale schiumato in forma liquida, ad esempio poliuretano.

Lo stampo viene quindi chiuso, e il poliuretano viene lasciato maturare. In questo caso, il poliuretano espanso funge da imbottitura e al tempo stesso da legante tra scocca e materiale di rivestimento.

Il tempo necessario alla maturazione del poliuretano espanso è di circa sei minuti. Una volta ottenuta la maturazione, lo stampo può essere aperto e la sella estratta dallo stampo stesso.

A questo punto, possono essere necessarie delle operazioni, solitamente manuali, per andare a rifilare i bordi in eccesso del materiale di rivestimento.

In alternativa, è possibile realizzare l’imbottitura in materiale espanso separatamente, con un procedimento simile al precedente, e poi fissare tra loro i vari componenti utilizzando adesivi o colle specifiche.

L’arte nota, seppur ampiamente apprezzata, non è esente da inconvenienti sia dal punto di vista della loro produzione, sia dal punto di vista del confort per l’utilizzatore.

Il procedimento della tecnica nota, necessita di tempi ciclo molto lunghi, almeno di sei minuti circa, tempo necessario al poliuretano espanso per maturare. A questo tempo ciclo vanno sommati anche i tempi necessari al ripristino delle attrezzature per la produzione della sella successiva.

Inoltre, in questo procedimento l’intervento dell’operatore è plurimo, dal momento che la maggior parte delle fasi viene gestita ed effettuata da operatori specializzati.

Ancora, l’utilizzo di colle o adesivi per fissare tra loro i vari componenti, crea uno svantaggio in termini di impatto ambientale, sia per l’utilizzo in sé di queste sostanze, sia per una eventuale riciclabilità dei vari materiali con i quali è realizzata la sella.

Dal punto di vista del confort della sella, vi è una incapacità intrinseca del poliuretano a rispondere a sforzi tangenziali, dal momento che la sua reazione ad uno sforzo applicato è una semplice compressione. Perciò, non è quindi particolarmente adatto ad accompagnare in maniera solidale la traslazione del bacino / ossa ischiatiche dell’utilizzatore durante l’utilizzo.

PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE

È quindi sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.

Pertanto è sentita l’esigenza di mettere a disposizione un procedimento per la realizzazione di una sella che consenta di avere tempi ciclo molto brevi, rispetto ai procedimenti della tecnica nota.

Inoltre, è sentita l’esigenza di un procedimento per la realizzazione di una sella che sia soggetto a limitate operazioni manuali da parte di operatori.

Ancora, è sentita l’esigenza di un procedimento in cui non siano utilizzate colle e adesivi e che possa essere quindi un procedimento eco-sostenibile utilizzando materiali completamente riciclabili.

Inoltre, è sentita l’esigenza di una sella che sia più comoda rispetto alle selle attuali realizzate con poliuretano espanso.

In particolare, una sella che sia più efficace ad accompagnare in maniera solidale la traslazione del bacino / ossa ischiatiche dell’utilizzatore durante l’utilizzo.

Tali esigenze sono soddisfatte, almeno parzialmente, da un procedimento per la realizzazione di una sella in accordo con la rivendicazione 1, e da una relativa sella in accordo con la rivendicazione 10.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: - la figura 1 rappresenta in forma schematica una vista in prospettiva di una sella secondo la presente invenzione;

- la figura 2 rappresenta in forma schematica una vista da dietro di una sella secondo la presente invenzione; - la figura 3 rappresenta in forma schematica una vista in prospettiva di due componenti della sella secondo la presente invenzione;

- la figura 4 rappresenta in forma schematica una sezione trasversale di uno stampo e di una porzione di sella in una fase del procedimento per la realizzazione di una sella secondo la presente invenzione;

- la figura 5 rappresenta in forma schematica una sezione trasversale di uno stampo e di una sella in una fase del procedimento per la realizzazione di una sella secondo la presente invenzione;

- la figura 6 rappresenta in forma schematica una sezione trasversale di uno stampo e di una sella in una fase del procedimento per la realizzazione di una sella secondo la presente invenzione; e

- le figure 7 e 8 rappresentano in forma schematica due sezioni di sella in accordo a due possibili forme di realizzazione della presente invenzione.

Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Il procedimento per la realizzazione di una sella 12 comprendente una scocca 14 ed una imbottitura 22 secondo la presente invenzione comprende le fasi di:

(a) predisposizione di una scocca 14 in polimero termoplastico all’interno di uno stampo 16 per stampaggio ad iniezione, comprendente una matrice 18 ed un punzone 20, 32; la scocca 14 comprendendo una superficie di supporto 15, che in uso è affacciata a detta imbottitura 22, ed una superficie di appoggio 17; la superficie di appoggio 17 essendo accoppiata ad una parete interna del punzone 20, 32 o della matrice 18, la superficie di supporto 15 realizzando una parete della cavità di stampaggio;

(b) chiusura dello stampo 16;

(c) realizzazione di un’imbottitura 22 mediante stampaggio ad iniezione di un polimero termoplastico al di sopra di detta scocca 14, tra laa superficie di supporto 15 e la superficie interna dello stampo 16. Il polimero utilizzato nella fase (c) può essere un elastomero termoplastico TPE.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il polimero termoplastico utilizzato per l’imbottitura può essere una gomma SBS (gomma stirene-butadiene-stirene). In accordo ad una possibile forma di realizzazione alternativa, il materiale termoplastico utilizzato per l’imbottitura può essere quello commercializzato con la denominazione PEBAX<®>.

In accordo ad una prima forma di realizzazione della presente invenzione, l’imbottitura ha durezza uniforme. Ad esempio, l’imbottitura 22 può avere una durezza compresa tra 5 e 60 shore A.

Quindi, in altre parole, l’imbottitura 22 può essere realizzata con un unico polimero termoplastico, come mostrato nell’esempio di figura 8.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, l’imbottitura 22 può comprendere un rivestimento esterno 28 avente una durezza compresa tra 5 e 60 shore A, e un’anima interna 30 con una durezza inferiore al rivestimento 28.

Vantaggiosamente, l’anima interna 30 può avere una durezza compresa tra 0 e 5 shore A. Preferibilmente, l’anima interna 30 può avere una durezza nell’intorno di 0 shore A.

In questo caso, l’imbottitura 22 viene realizzata mediante stampaggio in coiniezione di:

- un rivestimento 28 che realizza un rivestimento esterno 28 della imbottitura 22, e realizza anche il contatto con la superficie della scocca 14, e

- un’anima interna 30 con durezza inferiore.

In altre parole, l’imbottitura 22 può essere realizzata con un rivestimento 28 ed un’anima interna 30 con durezza inferiore.

Il polimero termoplastico con cui è realizzato lo strato più esterno dell’imbottitura, che in entrambi i casi corrisponde ad un materiale con durezza compresa tra 5 e 60 shore A, consente il fissaggio diretto del materiale dell’imbottitura, mediante legame chimico, alla scocca 14.

Nel caso in cui sia predisposta un’anima interna 30 con durezza inferiore, ed in particolare inferiore a 5 shore A, il rivestimento 28 consente di poter fissare efficacemente il polimero di cui è composta l’anima interna 30 alla scocca 14. In altre parole, il polimero termoplastico con durezza maggiore consente il fissaggio alla scocca 14, ma anche all’anima interna 30 della quale è quindi possibile sfruttare le proprietà meccaniche. Inoltre, il rivestimento 28 realizzato con polimero termoplastico, in particolare gomma SBS avente durezza compresa tra 5 e 60 shore A consente di ottenere:

- resistenza all’usura (determinata ad esempio dallo sfregamento con gli indumenti dell’utilizzatore,

- impermeabilità;

- controllo dell’attrito superficiale, che può essere variato in funzione delle specifiche richieste, ad esempi mediante l’aggiunta di additivi.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, la scocca 14 è realizzata in materiale termoplastico con un elevato modulo elastico ed una elevata durezza.

La scocca 14 può essere realizzata in materiale termoplastico, ad esempio in polipropilene copolimero. Il propilene copolimero utilizzato può essere eventualmente di tipo caricato. In particolare, il polipropilene copolimero può essere caricato con cariche di tipo in sé noto come fibra di vetro, carbonio, e / oppure talco, ecc.

Vantaggiosamente, la scocca può essere realizzata in polipropilene copolimero caricato con una percentuale di fibra di vetro tra il 5% e il 15%, preferibilmente nell’intorno del 10%.

In questo caso, il modulo elastico di un polipropilene copolimero caricato con una percentuale di fibra di vetro tra intorno al 10% può avere un modulo di elasticità superiore a 2000.

Questa soluzione di polipropilene copolimero caricato con una percentuale di fibra di vetro tra intorno al 10%, consente di realizzare un fissaggio ottimale dell’elastomero termoplastico di cui è costituita l’imbottitura, soprattutto nel caso di materiale SBS.

In figura 4, è mostrata una fase di realizzazione della scocca 14. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, la scocca 14 può essere realizzata mediante stampaggio ad iniezione in uno stampo 22 comprendente il punzone 20 ed una seconda matrice 24. Come si vede nelle figure, il punzone 20 può essere realizzato con inserti 202, 204, 206 in modo da realizzare particolari sottosquadri e consentire l’estrazione della scocca dallo stampo. Tale tipo di attrezzatura è in sé nota al tecnico del ramo e pertanto non si approfondirà ulteriormente.

Allo stesso modo, non vengono mostrati i condotti di alimentazione del polimero alla cavità dello stampo, dal momento che anch’essi sono elementi in sé noti al tecnico del ramo.

Una volta realizzata la scocca 14, viene aperto lo stampo e sostituita la seconda matrice 24 con la matrice 18 per realizzare lo stampaggio ad iniezione dell’imbottitura 22. Questa modalità è mostrata ad esempio in figura 5, in cui si nota che il punzone 20 è lo stesso, mentre è variata la forma della matrice 18, che è ora a controforma rispetto all’imbottitura 22.

In figura 6, è invece mostrata una forma di realizzazione alternativa, in cui la scocca 14 una volta realizzata, viene tolta dallo stampo 16 e posizionata in un secondo punzone 32, poi predisposto con una seconda matrice 24. In questo caso, la scocca 14 viene quindi realizzata mediante stampaggio ad iniezione all’interno di uno stampo dedicato, e successivamente viene posizionata all’interno dello stampo comprendente la matrice 24 adatta a realizzare l’imbottitura 22.

Da un punto di vista della sella realizzata, i due procedimenti sostanzialmente si equivalgono. Da un punto di vista produttivo, il secondo procedimento consente di dividere i tempi di stampaggio su due macchine, con la possibilità di diminuire ulteriormente i tempi di realizzazione, e di poter creare una determinata quantità di magazzino di sottoinsiemi telaio-scocca per poi essere sovrastampati in un’altra macchina.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, la scocca 14 può essere realizzata mediante stampaggio ad iniezione sovrastampando un telaio 26.

In figura 3 è mostrata una possibile forma di realizzazione di un telaio 26. In particolare, il telaio 26 può comprendere due barre 36, 38, che possono essere realizzate in metallo, materiale termoplastico, e/oppure materiale composito.

Vantaggiosamente, dette barre possono essere realizzate in C40.

Come si vede in figura 3, le barre 36, 38 possono comprendere estremità rastremate, predisposte con sporgenze radiali adatte a consentire un miglior aggrappaggio al materiale termoplastico della scocca. Sono quindi evidenti i vantaggi che è possibile conseguire con un procedimento per la realizzazione di una sella e la relativa sella secondo la presente invenzione.

In primo luogo, il procedimento e quindi i materiali utilizzati consentono di aumentare le performance del prodotto, soprattutto in termini di comfort.

Inoltre, permettono di aumentare l’eco-sostenibilità e il riciclaggio dei materiali utilizzati.

Diminuiscono sensibilmente le operazioni richieste agli operatori durante la fabbricazione della sella.

Inoltre, diminuiscono sensibilmente i costi di produzione, dal momento che i tempi ciclo diminuiscono sensibilmente.

A questo proposito, il tempo necessario al ciclo stampaggio di una sella 12 secondo il procedimento della presente invenzione è un tempo molto breve dell’ordine del minuto. Quindi, il tempo ciclo è decisamente inferiore rispetto al tempo ciclo di circa sei minuti necessario nel caso di imbottitura in poliuretano.

Inoltre, si è resa disponibile un procedimento per la realizzazione di una sella e una relativa sella che consentono di ottenere una sella più comoda rispetto alle selle attuali realizzate con poliuretano espanso. In particolare, una sella adatta ad accompagnare in maniera solidale la traslazione del bacino / ossa ischiatiche dell’utilizzatore durante l’utilizzo.

Inoltre, si è reso disponibile un procedimento in cui, modificando alcuni additivi utilizzati durante lo stampaggio ad iniezione, è possibile controllare le proprietà meccaniche della superficie esterna della sella, senza per questo modificare sensibilmente le proprietà del materiale di cui è costituita l’anima interna dell’imbottitura.

Alle forme di realizzazione descritte sopra, la persona esperta potrà, al fine di soddisfare specifiche esigenze, apportare modifiche e o sostituzioni di elementi descritti con elementi equivalenti, senza per questo uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) comprendente una scocca (14) ed una imbottitura (22) comprendente le fasi di: (a) predisposizione di una scocca (14) in polimero termoplastico all’interno di uno stampo (16) per stampaggio ad iniezione, comprendente una matrice (18) ed un punzone (20, 32); detta scocca (14) comprendendo una superficie di supporto (15), che in uso è affacciata a detta imbottitura (22), ed una superficie di appoggio (17); detta superficie di appoggio (17) essendo accoppiata ad una parete interna di detto punzone (20, 32) o detta matrice (18), detta superficie di supporto (15) realizzando una parete della cavità di stampaggio; (b) chiusura dello stampo (16); (c) realizzazione di un’imbottitura (22) mediante stampaggio ad iniezione di un polimero termoplastico al di sopra di detta scocca (14), tra detta superficie di supporto (15) e detto stampo (16).
2. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il polimero utilizzato nella fase (c) è un elastomero termoplastico TPE.
3. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il polimero utilizzato nella fase (c) è una gomma SBS.
4. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta imbottitura (22) è realizzata mediante stampaggio in coiniezione di un rivestimento (28) che realizza un rivestimento esterno di detta imbottitura (22) e che realizza il contatto con la superficie di detta scocca (14); e un’anima interna (30) con durezza inferiore.
5. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto rivestimento (28) ha una durezza compresa tra 5 e 60 shore A, e detta anima interna (30) una durezza compresa tra 0 e 5 shore A, preferibilmente 0 shore A.
6. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta scocca (14) viene realizzata mediante stampaggio ad iniezione in uno stampo (22) comprendente il punzone (20) ed una seconda matrice (24).
7. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, caratterizzato dal fatto che detta scocca (14) viene realizzata mediante stampaggio ad iniezione all’interno di uno stampo dedicato, e successivamente viene posizionata all’interno dello stampo (16).
8. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase in cui la scocca (14) è realizzata mediante stampaggio ad iniezione sovrastampando un telaio (26).
9. Procedimento per la realizzazione di una sella (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta scocca (14) è realizzata in polipropilene copolimero caricato con una percentuale di fibra di vetro tra il 5% e il 15%, preferibilmente nell’intorno del 10%.
10. Sella (12) comprendente una scocca (14) ed una imbottitura (22); detta scocca essendo realizzata in polimero termoplastico comprendente una superficie di supporto (15) che in uso è affacciata a detta imbottitura (22) ed una superficie di appoggio (17), detta imbottitura (22) essendo realizzata mediante un polimero termoplastico stampato ad iniezione direttamente su detta superficie di supporto (15) di detta scocca (14).
11. Sella (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzata dal fatto che detta scocca (14) è realizzata in polipropilene copolimero caricato con una percentuale di fibra di vetro tra il 5% e il 15%, preferibilmente nell’intorno del 10%.
12. Sella (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-11, caratterizzata dal fatto che detta imbottitura (22) è realizzata con un elastomero termoplastico TPE, preferibilmente una gomma SBS.
13. Sella (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-12, caratterizzata dal fatto che detta imbottitura comprende un rivestimento (28) che realizza un rivestimento esterno di detta imbottitura (22) e che realizza il contatto con la superficie di detta scocca (14); e un’anima interna (30) con durezza inferiore.
14. Sella (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzata dal fatto che detto rivestimento (28) ha una durezza compresa tra 5 e 60 shore A, e detta anima interna (30) una durezza compresa tra 0 e 5 shore A, preferibilmente 0 shore A.