IT202000019495A1 - Metodo per la fabbricazione di un semilavorato, in particolare una suola da scarpe e semilavorato ottenuto. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

?Metodo per la fabbricazione di un semilavorato, in particolare una suola da scarpe e semilavorato ottenuto?

Campo dell?invenzione

La presente invenzione si riferisce al settore della produzione di materiali in EVA ed in particolare per la produzione di suole da scarpe, calzature, tappeti in EVA. L?EVA ? un acronimo che in generale indica un composto a base di poliolefine espandibile e reticolabile comunemente nominato etilene vinil acetato (EVA).

Nell?ambito della presente invenzione per semilavorato si pu? intendere non soltanto un prodotto destinato ad essere ulteriormente lavorato od associato ad altri oggetti, ma anche un prodotto finito e completo.

Arte nota

Allo stato dell?arte ? noto che l?EVA (etilene vinil acetato) ? una materia plastica copolimerica di etilene e acetato di vinile, la cui composizione chimica ? la seguente (C2H4)n(C4H6O2)m.

Il contenuto di acetato di vinile determina le propriet? meccaniche del copolimero.

Allo stato dell?arte sono note suole, calzature e manufatti in EVA monocolori, bicolori, multicolore. Le suole monocolore sono ottenute mediante stampaggio in un unico stampo.

Le suole bicolore possono essere ottenute realizzando una prima porzione del semilavorato, in quale ? successivamente inserito in un secondo stampo in cui si inietta EVA avente colore differente. Questa tecnica ? chiamata del ?co-stampaggio? e pu? essere adoperata essenzialmente quando le due o pi? porzioni da attaccare sono dello stesso materiale.

Componenti aventi natura diversa possono essere attaccati al semilavorato in EVA mediante attaccatura, vale a dire mediante colle.

L?elasticit? dell?EVA e fattori ambientali possono portare i collanti a perdere le propriet? di adesione con il distacco delle porzioni aggiunte.

Pertanto, malgrado i notevoli sforzi nel proporre collanti sempre pi? affidabili, l?impiego di collanti appare una tecnica non soddisfacente e sicuramente macchinosa da un punto di vista produttivo e logistico. Inoltre, l?EVA non presenta una soddisfacente resistenza meccanica e pertanto non ? possibile realizzare sedi filettate in cui accoppiare viti di materiale duro, in quanto la sede viene presto danneggiata dalla vite.

Sommario dell'Invenzione

Scopo della presente invenzione ? quello di proporre un semilavorato realizzato con composti a base di EVA, recante elementi aggiunti attaccati senza fare uso di collante.

L?idea di base della presente invenzione ? quella di realizzare separatamente almeno due porzioni di un semilavorato, per esempio una suola, in cui almeno una porzione ? realizzata per stampaggio di un composto a base di EVA contenente un additivo espandente con la temperatura e realizzata in modo da definire una sede di innesto per la almeno una ulteriore porzione, mentre l?almeno una ulteriore porzione ? realizzata mediante separato processo di produzione ed in cui l?unione della almeno una ulteriore porzione con la prima porzione ? realizzata per innesto mentre la prima porzione ? calda e dilatata.

Preferibilmente, l?innesto ? realizzato subito dopo lo stampaggio della prima porzione, ed in particolare al termine del processo di espansione del semilavorato, fintanto che il semilavorato ? ancora caldo, facilmente manipolabile, pertanto la almeno una ulteriore porzione ? realizzata precedentemente alla prima porzione.

Vantaggiosamente, dopo il raffreddamento della prima porzione, la almeno una ulteriore porzione non risulta pi? separabile dalla prima, se non con azioni meccaniche che eccedono il normale utilizzo del semilavorato.

Per comodit?, nel seguito della descrizione, la prima porzione ? appellata come ?porzione principale? nella quale ? ricavata almeno una sede per accogliere una corrispondente ulteriore porzione. Questa ? definita come principale perch? definisce i contorni di almeno una parte rilevante del semilavorato, quale ad esempio una suola da scarpe, oppure un?altra porzione della calzatura, oppure un tappeto, etc.

Ad esempio la porzione principale pu? definire il contorno generale dell?intero semilavorato, oppure una porzione di esso. Ad esempio nel caso di una suola da scarpe la parte principale pu? definire la parte plantare oppure la parte posteriore di una suola intera. Per comodit?, la almeno una ulteriore porzione ? appellata come ?inserto?.

Preferibilmente, l?inserto pu? essere in gomma o poliuretano termoplastico (TPU) oppure una lega metallica oppure un materiale plastico avente una predeterminata resistenza meccanica.

La almeno una ulteriore porzione pu? essere ottenuta in diversi modi tra cui, stampaggio, stampa 3D, lavorazione meccanica includente taglio e fresatura.

Pertanto, secondo la presente invenzione un inserto ? pertanto inserito a pressione all?interno di una corrispondente e complementare cavit? della porzione principale, fintanto che questa ? calda e dilatata.

Il semilavorato cos? ottenuto pu? essere rifinito, qualora fosse necessario, come un qualunque semilavorato in EVA, ma pu? presentare caratteristiche fisicomeccaniche puntuali tipiche del materiale con cui ? realizzato l?inserto.

Vantaggiosamente, l?inserto pu? essere scelto in relazione alle relative caratteristiche fisiche e al suo posizionamento all?interno della porzione principale.

Ad esempio, un inserto di materiale soffice pu? essere disposto in corrispondenza del tallone di una suola per attutire i colpi. La sede ricavata nella prima porzione pu? o meno essere passante attraverso lo spessore della suola oppure pu? essere un?apertura cieca.

Ad esempio, un inserto di materiale conduttivo pu? essere inserito in corrispondenza della zona plantare della suola in modo da mettere in contatto elettrico il piede con il suolo, consentendo la dispersione di carica elettrostatica.

L?inserto, a sua volta pu? presentare una porzione maschio o femmina di un elemento di accoppiamento, per esempio del tipo vite/dado, in modo da consentire di connettere, in modo stabile ed affidabile, il semilavorato ad elementi rigidi. Ad esempio un tappeto da auto oppure un tappeto da doccia pu? essere associato stabilmente a punti di ancoraggio fissi e stabili.

L?inserto stesso pu? essere realizzato con pi? strati di materiali differenti, i quali possono essere reciprocamente attaccati per fusione od incollaggio.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono varianti preferite dell?invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 mostra in vista in pianta di un esempio di una suola per calzatura secondo la presente invenzione; - le figure 2 ? 5 mostrano sequenze di inserimento di inserti di varie forme e dimensioni secondo la presente invenzione;

- la figura 6 mostra un?ulteriore variante esemplificativa della presente invenzione.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti;

- le figure 7 e 8 mostrano varianti dell?invenzione in cui l?inserto ? adoperato come elemento di interconnessione del semilavorato in EVA con punti fissi od elementi rigidi ulteriori.

Nell?ambito della presente descrizione il termine ?secondo? componente non implica la presenza di un ?primo? componente. Tali termini sono infatti adoperati come etichette per migliorare la chiarezza e non vanno intesi in modo limitativo.

Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite, inclusi i disegni, possono essere combinati tra loro senza peraltro uscire dall?ambito di protezione della presente domanda come descritta di seguito.

Descrizione di dettaglio

Secondo la presente invenzione, il composto a base di EVA utilizzato per la realizzazione di una porzione 1 di un semilavorato S, per esempio una suola da scarpe, in cui ? realizzata, durante lo stampaggio della prima porzione almeno una sede H passante o cieca in cui ? inserito almeno un inserto 3.

L?inserto pu? essere di un qualunque materiale a seconda dell?effetto che si desidera ottenere.

Ad esempio un inserto in materiale soffice pu? essere utile nella zona del tallone per la prevenzione delle talloniti.

Un inserto, nella zona plantare e nella zona del tallone pu? essere previsto per migliorare la resistenza all?abrasione della suola oppure per migliorarne il grip con il suolo.

L?inserto pu? essere in TPU, gomma, plastica, metallo e leghe.

Il TPU ? un materiale termomplastico che pu? essere lavorato sia per stampaggio, sia per deposizione e pu? essere conduttivo, pertanto, alcuni inserti possono essere opportunamente conduttivi per dissipare accumuli elettrostatici.

Le figure 2 ? 5 mostrano, ciascuna, una sequenza di inserimento di un inserto in una porzione principale 1 della suola S. Ciascuna sequenza comprende tre fasi a partire da una condizione di pre-assemblaggio, una condizione in cui l?inserto ? forzato ad innestarsi nella relativa sede H, ed una condizione finale in cui l?inserto risulta stabilmente inserito nella rispettiva sede H.

L?inserimento dell?inserto nella relativa sede ? favorita dal fatto che il composto di EVA comprende un additivo espandente che consente alla porzione principale 1 di dilatarsi per effetto termico. Preferibilmente, l?inserimento dell?inserto ? realizzato immediatamente dopo lo stampaggio della porzione principale 1, fintanto che il semilavorato risulta ancora caldo e dilatato.

Preferibilmente, il composto con cui ? realizzata la porzione principale 1 comprende:

- 50% ? 80% di copolimero in EVA con il vinilacetato che varia dal 14% al 50%;

- 0% ? 20% carica minerale intesa come composti solidi, ad esempio carbonato di calcio, silice, talco; - 0% ? 20% altro copolimero da selezionare tra i copolimeri dell?etilene (alcheni) come ottene, esene da aggiungere in compensazione al vinilacetato,

- 5% - 10% additivi espandenti quali ad esempio perossido, reticolanti, co-agenti di reticolazione, lubrificanti e pigmenti per la colorazione, in cui le suddette percentuali sono in peso.

Una volta raffreddata, l?EVA ottenuto per la fabbricazione della porzione principale 1 della suola S presenta una densit? che varia da 0,45 a 0,35 gr/cm3 e una durezza che varia da tra i 70 e i 40 ShA.

Gli inserti 2 possono avere diverse forme ed essere inseriti sia dalla faccia della suola destinata a contattare il suolo, sia dalla faccia opposta, sia nella superficie laterale di un qualunque semilavorato piano. Vale la pena evidenziare che una suola da scarpe normalmente ? piana pertanto ? immediato comprendere quello che si intende per facce della suola. Inoltre, dal momento che la porzione principale definisce essa stessa almeno i bordi di una porzione rilevante della suola, ? chiaro che le facce della porzione principale coincidono, al netto degli inserti, con le facce della suola.

Una etichetta, stampata su un inserto, pu? essere innestata perpendicolarmente allo spessore della suola in una sede almeno cieca.

Nella figura 2, l?inserto 2 comprende due o pi? gambi a forma di freccia, in modo da inserirsi facilmente nelle sedi H e rimanervi incastrati stabilmente, soprattutto dopo che la porzione principale 1 si ? raffreddata.

Il corpo dell?inserto ? sostanzialmente piano e destinato a rimanere visibile ed accessibile dalla faccia della suola destinata a contattare il suolo.

Tale inserto pu? essere realizzato in un materiale tale da migliorare la resistenza all?abrasione oppure il grip della suola con il suolo.

Pertanto, in generale si pu? dire che l?inserto pu? comprendere una porzione circa piana ed un elemento di innesto di forma longilinea con aggetti complementari con le sedi H le quali definendo sottosquadri impediscono naturalmente il disinserimento dell?inserto.

Nella figura 3 l?inserto ha una forma tozza con una parte anulare sporgente e complementare con la sede H ricavata nella porzione principale. Tale inserto risulta sostanzialmente simmetrico rispetto ad un piano mediale della lastra definente la suola, cosicch? esso pu? essere inserito da una qualunque delle due facce in uno qualunque dei due versi.

Tale tipo di inserto pu? risultare particolarmente utile per meglio ammortizzare la zona del tallone e prevenire o alleviare talloniti.

L?inserto di figura 4 ? del tipo a fungo e pertanto non presenta simmetria rispetto al piano mediale della lastra definente la suola, inoltre esso si inserisce dalla faccia della suola destinata a contattare il piede di un utilizzatore.

Anche in questo caso, tale tipo di inserto pu? essere utile per la prevenzione e cura di talloniti.

L?inserto di figura 5 ? anch?esso conformato per essere inserito dalla faccia della suola destinata a contattare il piede di un utilizzatore. L?inserto ha una porzione cilindrica superiore a cui ? fissata una parte ancorante, la quale in condizioni operative aggetta dalla faccia destinata a contattare il suolo.

Secondo una vista in pianta, l?inserto pu? avere forma qualsiasi: circolare, ovale, triangolare, quadrangolare, etc..

L?inserto pu? aggettare dalla faccia superiore destinata a contattare il piede dell?utilizzatore e/o dalla faccia inferiore destinata a contattare il suolo, oppure pu? essere opportunamente convessa ed introversa.

L?inserto, pu? essere formato da porzioni di materiale diverso, per esempio un sandwich i cui strati sono reciprocamente incollati, oppure pu? comprendere due porzioni, una che presenta una maggiore superficie di contatto con il suolo oppure con il piede dell?utilizzatore, ed una porzione longilinea destinata all?accoppiamento con o ancoraggio nella rispettiva sede H.

La sede H pu? avere forma completamente complementare come nel caso degli esempi delle figure 2 e 3 con l?inserto, oppure pu? avere una forma solo parzialmente complementare come negli esempi delle figure 4 e 5.

Gli inserti possono avere colorazioni qualunque e natura qualunque, pertanto, per mezzo dell?inserimento dell?uno o pi? inserti la suola sostanzialmente in EVA presenta pi? colori senza fare uso di collanti n? della tecnica del co-stampaggio.

Lo stampo per la realizzazione di una suola in EVA comprende uno stampo ed un controstampo.

Vale la pena evidenziare che l?EVA essendo molto morbido e facilmente deformabile finch? caldo, si possono realizzare sottosquadri che non sarebbero ammissibili in caso di materiali rigidi ai fini dell?estrazione del semilavorato dallo stampo.

Il procedimento per lo stampaggio di una porzione principale 1 del semilavorato S realizzata con un composto in EVA prevede che il composto, allo stato liquido, sia iniettato all?interno dello stampo caldo. Le temperature, pressioni, velocit? e i tempi di iniezione sono noti al tecnico del ramo.

Il quantitativo di materiale liquido da inserire nello stampo varia secondo proporzioni note a seconda del semilavorato che si intende ottenere.

All?apertura dello stampo, il semilavorato tende ad espandersi fino a raggiungere una dimensione maggiore di quella finale dopo il processo di raffreddamento e relativo ritiro.

Fintanto che il semilavorato ? caldo, l?inserto viene inserito tramite opportuna pressione nella cavit? che risulta essere dilatata.

La tenuta dell?inserto all?interno della cavit? ? assicurato grazie alla sua forma ma anche grazie al ritiro conseguente al raffreddamento e alla intrinseca cedevolezza dell?EVA.

La tenuta dell?inserto nella porzione principale ? assicurata in quanto l?inserto risulta incastrato preferibilmente con un accoppiamento sottosquadro nella rispettiva sede.

La figura 6 mostra un?ulteriore variante della presente invenzione in cui la sede H non risulta passante ma cieca.

Vale la pena evidenziare che gli inserti possono essere inseriti in direzione perpendicolare allo spessore della suola. In tal caso ? evidente che le sedi H risultano cieche.

Inserti disposti perpendicolarmente allo spessore, piuttosto che perpendicolarmente alle facce contrapposte della suola possono essere utili per ragioni estetiche ma anche per indicare particolare caratteristiche della suola, per esempio un determinato colore pu? indicare una caratteristica di un altro inserto destinato a contattare il suolo e/o il piede dell?utilizzatore.

Vantaggiosamente, non essendo previsto l?uso di collanti, un vantaggio principale ? che la realizzazione del semilavorato non prevedendo l?uso di collanti risulta essere un processo pi? ecosostenibile.

La figura 7 mostra una evoluzione di una qualunque delle soluzioni mostrate nelle figure 2 ? 6. Ad esempio nell?inserto di figura 3, realizzato in plastica dura, oppure una lega metallica oppure un materiale composito, ? realizzato un foro filettato TH a cui ? possibile associare una vite SK.

La figura 8 mostra una soluzione simile in cui l?inserto 2 aggetta esternamente dalla porzione principale 1 per consentire la connessione di questa ad altro. Ad esempio la figura 8 mostra un fine-corsa para-colpi per l?anta di una porta, oppure per l?asse di un gabinetto, etc..

E? evidente che la presente soluzione consente di realizzare un prodotto complesso in EVA che pu? essere associato ad un punto fisso oppure ad un componente ulteriore avente rigidezza molto maggiore dell?EVA. Senza l?impiego della presente invenzione, il materiale in EVA si staccherebbe facilmente dal componente avente maggiore rigidezza danneggiandosi.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI

1. Metodo per la fabbricazione di un semilavorato (S), in particolare una suola da scarpe o calzatura, comprendente una fase di stampaggio a caldo di una prima porzione (1) in EVA (etilene vinil acetato) comprendente una sede (H) ad incastro ed una fase successiva di inserimento a forza, mentre la prima porzione ? calda e dilatata, di una seconda porzione (2) nella sede, in cui la seconda porzione ha forma complementare con la sede tale da rimanerne incastrata.

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda porzione ? in gomma o TPU (poliuretano termoplastico) o plastica o metallo e sue leghe.

3. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di inserimento a forza ? realizzato immediatamente dopo un?estrazione della prima porzione da un relativo stampo, fintanto che la prima porzione ? calda.

4. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui l?EVA ? additivata con almeno un additivo espandente ed un coagente di reticolazione.

5. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui l?EVA comprende

50% ? 80% di copolimero in EVA con il vinilacetato che varia dal 14% al 50%;

- 0% ? 20% carica minerale consistente in almeno un composto solido scelto tra carbonato di calcio, silice, talco,

- 0% ? 20% altro copolimero da selezionare tra i copolimeri dell?etilene (alcheni) come ottene, esene da aggiungere in compensazione al vinilacetato, ed in cui detto additivo espandente ? tra 5% - 10%,

in cui le suddette percentuali sono in peso.

6. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detta seconda porzione comprende un corpo circa piano ed almeno un elemento di longilineo avente aggetti laterali complementari con la forma della sede (H), la sede presentando sottosquadri che impediscono il disinserimento dell?elemento longilineo.

7. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, l?inserto ha una forma tozza con una parte anulare sporgente e complementare con la sede (H) ricavata nella prima porzione (1).

8. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 7, in cui detta sede consiste in un?apertura passante attraverso uno spessore della prima porzione, cosicch? in condizioni operative, la seconda porzione risulta almeno visibile da entrambe le facce opposte del semilavorato (S).

9. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 8, in cui detta sede consiste in un?apertura cieca cosicch? la seconda porzione risulta almeno visibile soltanto da una faccia e/o superficie laterale della suola.

10. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui la seconda porzione, in condizioni operative, forma una convessit? oppure aggetta rispetto ad una faccia o da una superficie laterale della prima porzione.

11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui il materiale della superficie della seconda porzione che aggetta rispetto alla faccia della prima porzione ? scelto per migliorare il comfort di un utilizzatore oppure per migliorare l?adesione della suola con il suolo.

12. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui detta seconda porzione (2) comprende un elemento maschio o femmina rispettivamente aggettante verso l?esterno del semilavorato o accessibile dall?esterno del semilavorato, per associare il semilavorato ad un punto fisso oppure ad un elemento ulteriore avente una resistenza meccanica maggiore della prima porzione in EVA.

13. Semilavorato (S), in particolare una suola da scarpe od una calzatura, un tappeto, comprendente una prima porzione (1) in EVA (etilene vinil acetato) comprendente almeno una sede (H) ad incastro in cui ? inserita stabilmente una seconda porzione (2).

14. Semilavorato (S) secondo la rivendicazione 13, definente una suola, in cui detta seconda porzione (2) ? monolitica.

15. Semilavorato (S) secondo una delle rivendicazioni 13 o 14 in cui detta sede ? passante oppure cieca.