ITAN20150023A1 - MOLDING METHOD TO PRODUCE MULTI-LAYERED SOLES IN VULCANIZED RUBBER - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
METODO DI STAMPAGGIO PER PRODURRE SUOLE METHOD OF MOLDING TO PRODUCE SOLES
MULTISTRATIFICATE IN GOMMA VULCANIZZATA MULTI-LAYERED VULCANIZED RUBBER
Il presente trovato si riferisce alla fabbricazione di suole di calzature ed in particolare concerne un metodo di stampaggio per produrre suole multistratificate, in gomma vulcanizzata. The present invention relates to the manufacture of shoe soles and in particular it concerns a molding method for producing multi-layered soles in vulcanized rubber.
La tecnica di fabbricazione di suole multistrato in gomma vulcanizzata, conosce gi? una metodica di stampaggio ad iniezione che prevede lo stampaggio in parallelo di almeno due strati componenti della suola mediante iniezione della gomma in due distinti e separati stampi, seguita poi dall'unione dei due strati all'interno di una struttura unica e condivisa nella quale viene a prodursi una suola monolitica nel suo insieme, dotata di struttura composita, a strati. Do you already know the technique of manufacturing multi-layer vulcanized rubber soles? an injection molding method which involves the parallel molding of at least two component layers of the sole by injecting the rubber into two distinct and separate molds, followed by the union of the two layers within a single and shared structure in which it is to produce a monolithic sole as a whole, with a composite, layered structure.
Pi? in particolare, tale tecnica prevede l'iniezione di una prima mescola di gomma all'interno di una cavit? di formatura di un primo stampo, cavit? che, in generale, ? definita e delimitata da una base di stampo e da un relativo coperchio di disegno complementare; nonch? la iniezione contemporanea o quasi contemporanea di una seconda mescola all'interno di un?analoga cavit? di un secondo stampo, definita a sua volta anch'essa da una base di stampo e da un relativo coperchio. Pi? in particular, this technique involves the injection of a first rubber compound inside a cavity? of forming a first mold, cavity? that, in general,? defined and delimited by a mold base and a relative lid with a complementary design; as well? the simultaneous or almost simultaneous injection of a second compound into a? similar cavity? of a second mold, also defined in turn by a mold base and a relative lid.
Gli stampi sono riscaldati e mantenuti ad una temperatura di circa 180 ?C. Trascorso un certo tempo dacch? i due strati sono stati iniettati ed il processo di relativa vulcanizzazione a caldo sia stato avviato, ma non ancora concluso, la metodica prevede la temporanea sottrazione, dalla produzione in corso, del coperchio del primo stampo e la contestuale sottrazione della base del secondo stampo, mentre il coperchio del primo stampo e la base del secondo stampo trattengono in adesione i rispettivi strati semilavorati. Unendo poi la base del primo stampo con il coperchio del secondo stampo si ottiene una struttura di stampo con cavit? di stampaggio unica, ibrida, rispetto alla situazione di partenza e condivisa, nella quale i due strati componenti precedentemente iniettati vengono posti a contatto reciproco tra loro, aderendo l'uno all'altro e completando insieme, in una struttura di stampo unitaria, il processo di vulcanizzazione iniziato separatamente. Al termine di tali operazioni si ottiene una suola semilavorata, monolitica e con struttura stratificata. Combinando mescole di colore diverso e/o di caratteristiche meccaniche differenziate, ? possibile modulare le prestazioni desiderate per il prodotto di stampaggio cos? ottenuto, sia sotto il profilo della sua attrattivit? estetica, sia sotto il profilo delle sue prestazioni funzionali. The molds are heated and maintained at a temperature of about 180 ° C. After some time has elapsed since? the two layers have been injected and the relative hot vulcanization process has been started, but not yet concluded, the method involves the temporary subtraction, from the current production, of the cover of the first mold and the contextual subtraction of the base of the second mold, while the lid of the first mold and the base of the second mold hold the respective semi-finished layers in adhesion. By then joining the base of the first mold with the lid of the second mold, a mold structure with a cavity is obtained. of single molding, hybrid, compared to the initial and shared situation, in which the two component layers previously injected are placed in mutual contact with each other, adhering to each other and completing together, in a unitary mold structure, the process of vulcanization started separately. At the end of these operations, a semi-finished sole is obtained, monolithic and with a layered structure. By combining compounds of different colors and / or different mechanical characteristics,? possible to modulate the desired performance for the molding product cos? obtained, both in terms of its attractiveness? aesthetics, both in terms of its functional performance.
La metodica sopra richiamata viene eseguita con formazione di una cosiddetta bava tecnica. Con tale locuzione si intende nel settore tecnico di cui trattasi la presenza di materiale di sfrido causato da una eccedenza dei materiali iniettati, rispetto alla capacit? di contenimento effettiva delle cavit? di stampo. Tale eccedenza ha lo scopo di assicurare che il riempimento delle cavit? di stampo sia completo per evitare difettosit? del semilavorato di stampaggio finito e/o per compensare variazioni di volume imputabili alle caratteristiche del processo stesso e, non ultimo, all'entit? della compressione che i due strati subiscono, uno posto a diretto riscontro con l'altro, allorch?, quando con vulcanizzazione ancora in corso essi vengono uniti nell'ambiente di formatura unitario, laddove si concretizzano le fasi conclusive del processo sopra richiamato. Dal momento che la bava tecnica trova sfogo verso l'esterno dello stampo, attraverso idonee sedi di passaggio, costantemente pervie, la cavit? di stampaggio intercomunica con il mondo esterno. Per effetto di tale intercomunicazione la tipologia di tale stampaggio -definita a stampo aperto - permette, attraverso lo stesso percorso della bava tecnica, l?evacuazione verso l'esterno degli aeriformi di stampaggio. The aforementioned method is performed with the formation of a so-called technical burr. With this term is meant in the technical sector in question the presence of waste material caused by an excess of injected materials, with respect to the capacity? of effective containment of the cavities? of mold. This excess is intended to ensure that the filling of the cavities? of the mold is complete to avoid defects? of the finished molding semi-finished product and / or to compensate for volume variations attributable to the characteristics of the process itself and, last but not least, to the entity? of the compression that the two layers undergo, one placed in direct comparison with the other, when, with vulcanization still in progress, they are joined in the unitary forming environment, where the final phases of the aforementioned process take place. Since the technical burr finds its outlet towards the outside of the mold, through suitable passageways, which are constantly open, the cavity? intercommunication with the outside world. As a result of this intercommunication, the typology of this molding - defined as an open mold - allows, through the same path of the technical burr, the evacuation towards the outside of the molding gasses.
Con successiva fresatura, la bava tecnica viene poi asportata dal semilavorato di stampaggio, che diviene cos? un prodotto finito destinato ad essere assemblato con una generica tomaia per dare vita ad una calzatura. With subsequent milling, the technical burr is then removed from the molding semi-finished product, which becomes so? a finished product intended to be assembled with a generic upper to give life to a shoe.
L'asportazione della bava tecnica - oltre ad incrementare svantaggiosamente il costo di lavorazione del prodotto finito - porta ad esporre alla visione la sottostante linea di giunzione dei due strati componenti della suola, linea che corre lungo l'intero bordo di contorno laterale della suola. The removal of the technical burr - in addition to disadvantageously increasing the processing cost of the finished product - leads to exposing the underlying junction line of the two component layers of the sole, a line that runs along the entire lateral contour edge of the sole.
Per intrinseco effetto del processo di fabbricazione, questa linea presenta notevoli irregolarit? di disegno e di spessore da un punto all'altro del contorno. Due to the intrinsic effect of the manufacturing process, this line has considerable irregularities. of drawing and thickness from one point to another of the outline.
Questa irregolare linea di giunzione ? normalmente accettata nella fabbricazione di suole di calzatura per scarpe da lavoro, per scarpe antinfortunistiche, o per scarpe di bassa qualit?, ma non ? assolutamente accettabile per la produzione di scarpe di alta qualit? o di alta moda, per la produzione delle quali le metodiche della tecnica nota si rivelano assai insoddisfacenti. Compito tecnico del presente trovato ? pertanto quello di consentire la fabbricazione di suole di calzatura a struttura stratificata, in gomma vulcanizzata, senza ricorso alla bava tecnica. This irregular seam? normally accepted in the manufacture of shoe soles for work shoes, for safety shoes, or for low quality shoes, but not? absolutely acceptable for the production of high quality shoes? or high fashion, for the production of which the methods of the known art prove to be very unsatisfactory. Technical task of the present invention? therefore that of allowing the manufacture of shoe soles with a stratified structure, in vulcanized rubber, without resorting to technical burr.
All'interno di tale compito, un primario scopo del trovato ? quello di produrre suole siffatte mediante un metodo che prevede lo stampaggio ad iniezione di gomma vulcanizzata, con una metodica a stampo chiuso. Within this aim, a primary aim of the invention? that of producing such soles by means of a method which provides for the injection molding of vulcanized rubber, with a closed mold method.
Ulteriore scopo del trovato ? quello di fornire un'attrezzatura di stampaggio specifica per l'attuazione del metodo di fabbricazione sopra richiamato. Further purpose of the invention? that of providing specific molding equipment for carrying out the aforementioned manufacturing method.
Altro scopo ancora ? quello di consentire l'ottenimento di suole multistrato in gomma vulcanizzata in una gamma di colori e/o di combinazioni molto pi? ampia di quanto attualmente consentito dalla tecnica nota. Still another purpose? to allow the obtainment of multi-layer soles in vulcanized rubber in a range of colors and / or combinations much more? broader than what is currently allowed by the known art.
In accordo con l?invenzione, tali risultati sono conseguiti da un metodo le cui caratteristiche tecniche sono esposte in una o pi? delle rivendicazioni annesse. In accordance with the invention, these results are achieved by a method whose technical characteristics are shown in one or more? of the attached claims.
I vantaggi conseguiti dal trovato risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui: The advantages achieved by the invention will become more evident in the detailed description which follows, made with reference to the attached drawings, which represent a purely exemplary and non-limiting embodiment thereof, in which:
- le figure da 1 a 7 sono rappresentazioni schematiche di una esemplificativa successione delle principali fasi del metodo; - Figures 1 to 7 are schematic representations of an exemplary succession of the main steps of the method;
- le figure 8 e 9 sono rappresentazioni in alzato ed in pianta, vista dal lato battistrada, di una suola multistrato del tipo ottenibile con il trovato. Figures 8 and 9 are elevation and plan views, seen from the tread side, of a multilayer sole of the type obtainable with the invention.
Con riferimento alle figure degli uniti disegni, nelle figure da 1 a 7 ? schematizzata una successione di fasi attraverso le quali si estrinseca un metodo per produrre suole (1) di calzature, multistrato, in gomma vulcanizzata. With reference to the figures of the accompanying drawings, in Figures 1 to 7? schematized a succession of phases through which a method is expressed for producing soles (1) for footwear, multilayer, in vulcanized rubber.
Il metodo si avvale fondamentalmente di un'attrezzatura di stampaggio che comprende essenzialmente una base (4) e due coperchi (5) e (6) associabili in sequenza alla base (4). The method basically makes use of a molding equipment which essentially comprises a base (4) and two lids (5) and (6) which can be associated in sequence with the base (4).
Pi? in particolare, in Figura 1, si nota che uno stampo (3) definito dalla base (4) e dal coperchio (5) dopo associazione reciproca di questi, eseguita secondo il verso della freccia (10), viene a definire al proprio interno una cavit? (2') di formatura, chiusa, destinataria del ricevimento di una prima mescola di gomma vulcanizzabile a caldo e, pi? in particolare alla temperatura dello stampo (3), compresa tra 140?C e 210 ?C e, preferibilmente compresa tra 160?C e 190?C. In Figura 2 si nota che detta fase di iniettare la prima mescola ? attuata per intervento di un primo iniettore (7) di una coppia di iniettori (7,8) associabili allo stampo (3) in opportuna sequenza e con adeguati movimenti relativi tra loro e rispetto allo stampo (3). Pi? in particular, in Figure 1, it can be seen that a mold (3) defined by the base (4) and by the lid (5) after mutual association of these, carried out according to the direction of the arrow (10), defines a cavity (2 ') forming, closed, recipient of the receipt of a first hot vulcanizable rubber compound and, more? in particular at the temperature of the mold (3), between 140 ° C and 210 ° C and preferably between 160 ° C and 190 ° C. In Figure 2 it can be seen that said step of injecting the first compound? carried out by the intervention of a first injector (7) of a pair of injectors (7,8) which can be associated with the mold (3) in a suitable sequence and with adequate relative movements between them and with respect to the mold (3).
Dopo la fase di iniezione la prima mescola ? lasciata permanere all'interno dello stampo (3) per un intervallo temporale prestabilito e tale da attivare e mantenere a valori opportuni e controllati la progressione della reazione di vulcanizzazione nella prima mescola. Pi? in particolare, avvalendosi delle curve reometriche caratteristiche della prima mescola, si determiner? il tempo di permanenza ottimale per avviare il processo di vulcanizzazione e controllarne la progressione di avanzamento di quel tanto che basta per fare assumere alla prima mescola una certa consistenza elastica, senza tuttavia che la vulcanizzazione abbia a completarsi in corrispondenza di questa fase. After the injection phase, the first compound? left to remain inside the mold (3) for a predetermined time interval and such as to activate and maintain the progression of the vulcanization reaction in the first compound at suitable and controlled values. Pi? in particular, using the rheometric curves characteristic of the first compound, it will be determined? the optimal residence time to start the vulcanization process and control its advancement progression just enough to make the first compound assume a certain elastic consistency, without however the vulcanization completing itself at this stage.
In Figura 3 si nota che mentre il processo di vulcanizzazione della prima mescola prosegue, lo stampo (3) viene aperto, il coperchio (5) dello stampo (3) viene sollevato nel senso della freccia (11) e poi rimosso -[Figura 4], con una simbolica traslazione in senso laterale definita dalla freccia (12)- fino a pervenirein una posizione inoperativa rispetto allo stampo (3). Frattanto, all'interno della cavit? di formatura ? presente un primo strato (20) componente della suola (1) finale che sta via via trasformandosi in conformit? con il processo di vulcanizzazione in corso. In Figure 3 it can be seen that while the vulcanization process of the first compound continues, the mold (3) is opened, the lid (5) of the mold (3) is lifted in the direction of the arrow (11) and then removed - [Figure 4 ], with a symbolic lateral translation defined by the arrow (12) - until it reaches an inoperative position with respect to the mold (3). Meanwhile, inside the cavity? of forming? there is a first layer (20) component of the final sole (1) which is gradually transforming into conformity? with the vulcanization process in progress.
Successivamente, come schematizzato in figura 5, un secondo coperchio (6), traslando nel verso della freccia (13) perviene in allineamento operativo con la base (4). Associandosi a questo con movimento schematizzato dalla freccia (14), il secondo coperchio (6) permette allo stampo (3) di assumere la configurazione di Figura (6). In detta Figura 6, si nota che al disopra del primo strato (20) e tra esso ed il sovrastante coperchio (6) viene a formarsi una cavit? (2'') di formatura per la produzione di un secondo strato (21) componente della suola (1). A questo punto il metodo prevede una fase di iniettare in cui il secondo iniettore (8) associandosi convenientemente allo stampo (3) immette una ulteriore mescola nella citata cavit? (2'') di formatura. Subsequently, as schematized in Figure 5, a second cover (6), translating in the direction of the arrow (13), comes into operative alignment with the base (4). By associating itself to this with movement schematized by the arrow (14), the second cover (6) allows the mold (3) to assume the configuration of Figure (6). In said Figure 6, it can be seen that a cavity is formed above the first layer (20) and between it and the overlying lid (6). (2 '') of molding for the production of a second layer (21) component of the sole (1). At this point the method provides for an injecting step in which the second injector (8), conveniently associating itself with the mold (3), introduces a further compound into the aforementioned cavity. (2 '') forming.
Terminata la fase di iniezione, il metodo prevede una fase di attendere un intervallo di tempo determinato e tale consentire l'adesione dei due strati (20) e (21) di materiale iniettati in successione, nonch? il completamento definitivo della vulcanizzazione del primo strato (20) iniettato, nonch? la vulcanizzazione completa del secondo strato (21). At the end of the injection phase, the method foresees a phase of waiting for a determined time interval and such to allow the adhesion of the two layers (20) and (21) of material injected in succession, as well as? the definitive completion of the vulcanization of the first injected layer (20), as well as? the complete vulcanization of the second layer (21).
In figura 7 ? schematizza la fase di estrarre lo stampato (1) previo sollevamento del coperchio (6) nella direzione (15) e successiva traslazione laterale del coperchio (6) nella direzione (16) che porta il coperchio (6) nella posizione di riposo di figura 5. In Figure 7? schematizes the step of extracting the printout (1) after lifting the cover (6) in the direction (15) and subsequent lateral translation of the cover (6) in the direction (16) which brings the cover (6) to the rest position of figure 5 .
La metodica di formatura sopra descritta avviene a stampo (3) chiuso, per cui lo stampo (3;4,5 e 6) ? provvisto di mezzi di evacuazione, congegnati per trasferire all'esterno della cavit? (2',2'') di formatura gli aeriformi contenuti in detta cavit? (2?,2??), ovvero l?aria presente nello stampo (3;4,5 e 6) insieme con eventuali ulteriori aeriformi formatisi durante lo stampaggio. The molding method described above takes place with the mold (3) closed, so that the mold (3; 4,5 and 6)? equipped with evacuation means, designed to transfer to the outside of the cavity? (2 ', 2' ') forming the gasses contained in said cavity (2?, 2 ??), that is the air present in the mold (3; 4,5 and 6) together with any further gaseous formed during molding.
Nell'esempio descritto si ? fatto riferimento alla metodica di produzione di una suola in gomma composta da due strati (20) e (21) di gomma vulcanizzata. Ci? ? da intendersi come esempio indicativo e non limitativo, poich? ? evidente che attrezzando lo stampo (3) con un adeguato numero di coperchi (5,6) ? possibile in linea di principio ottenere la formatura del prodotto finale mediante combinazione di un numero di strati plurimo e superiore a due. In the example described yes? made reference to the production method of a rubber sole composed of two layers (20) and (21) of vulcanized rubber. There? ? to be understood as an indicative and non-limiting example, since? ? evident that equipping the mold (3) with an adequate number of lids (5,6)? In principle, it is possible to obtain the shaping of the final product by combining a number of multiple layers and more than two.
In tal caso, le fasi di rimuovere il coperchio (5) impiegato in una precedente fase di iniezione; di associare alla base (4) un successivo coperchio (6); di iniettare una ulteriore mescola; e di attendere un intervallo di tempo determinato, saranno reiterate pi? volte prima che la fase di estrarre lo stampato (1) dalla cavit? (2',2'') di formatura sia espletata. In this case, the steps of removing the cover (5) used in a previous injection step; associating a subsequent cover (6) with the base (4); to inject a further compound; and to wait for a certain time interval, will be repeated more? times before the step of extracting the printed (1) from the cavity? (2 ', 2' ') of forming is completed.
Come gi? detto, le fasi del metodo hanno durate temporali prestabilite in relazione con curve reometriche caratteristiche di ciascuna delle mescole impiegate. Dette curve sono ben note ai tecnici del settore quali strumenti per controllare, indirettamente, la progressione della reazione di vulcanizzazione in funzione della deformazione elastica evidenziata dalla mescola alle varie temperature. Utilizzando dette curve ? perci? possibile gestire attraverso le temperature di processo il controllo della cinetica fisico-chimica della vulcanizzazione. How already? said, the steps of the method have predetermined time durations in relation to rheometric curves characteristic of each of the compounds used. Said curves are well known to those skilled in the art as instruments for indirectly controlling the progression of the vulcanization reaction as a function of the elastic deformation highlighted by the compound at various temperatures. Using these curves? why? It is possible to manage the control of the physico-chemical kinetics of vulcanization through the process temperatures.
Nella metodica in descrizione, i tempi operativi di ciclo, indicativi, sono scelti in modo tale che tra la prima iniezione [figura 2] e la seconda iniezione [figura 6] intercorra un tempo compreso tra un minimo di 10 secondi ed un massimo di 10 minuti; preferibilmente tra 40 secondi e 6 minuti. In the method described, the operating cycle times, indicative, are chosen in such a way that between the first injection [figure 2] and the second injection [figure 6] there is a time between a minimum of 10 seconds and a maximum of 10 minutes; preferably between 40 seconds and 6 minutes.
Nelle figure 8 e 9 ? illustrata a titolo di esempio una suola (1) conforme al trovato che, a riprova del pieno raggiungimento degli scopi del trovato, si qualifica per la presenza di una linea (22) di giunzione tra i due strati (20) e (21) assai regolare ed uniforme. Tale suola (1) pu? essere realizzata vantaggiosamente anche in strati (20 e 21) di diverso colore, e/o di diverso disegno superficiale, che consentono di attuare un'ampia gamma di suole (1) di aspetto estetico diverso. In Figures 8 and 9? illustrated by way of example is a sole (1) according to the invention which, as proof of the full achievement of the purposes of the invention, is characterized by the presence of a junction line (22) between the two layers (20) and (21). regular and uniform. This sole (1) can? advantageously also be made in layers (20 and 21) of different color, and / or of different surface design, which allow to realize a wide range of soles (1) of different aesthetic aspect.
Tra queste varianti rientra anche la possibilit? di realizzare interazioni strutturali tra gli strati (20) e (21) idonee alla creazione di partizioni (23) differenziate per colore e per aspetto, sia sulla pianta (24) battistrada della suola (21), sia sul fianco laterale (25) della medesima. Among these variants also includes the possibility? to create structural interactions between the layers (20) and (21) suitable for the creation of partitions (23) differentiated by color and appearance, both on the sole (24) tread of the sole (21), and on the lateral side (25) of the same.
Combinando opportunamente le caratteristiche delle mescole iniettate in successione nello stampo (3) ? altres? possibile modulare le caratteristiche fisicomeccaniche del prodotto finale in modo da assolvere alle necessit? funzionali pi? disparate dei destinatari della calzatura equipaggiata dalla suola (1) in descrizione. Il trovato cos? concepito ? suscettibile di evidente applicazione industriale; pu? essere altres? oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito delle rivendicazioni che seguono. By suitably combining the characteristics of the compounds injected in succession into the mold (3)? also? Is it possible to modulate the physical-mechanical characteristics of the final product in order to meet the needs? functional more? number of recipients of the footwear equipped with the sole (1) in the description. The found so? conceived? susceptible of evident industrial application; can be also? subject to numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the following claims.
Tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.
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2015
- 2015-02-24 IT ITAN2015A000023A patent/ITAN20150023A1/en unknown
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