ITTV960064A1 - Procedimento per la sovrainiezione di materia plastica - Google Patents

Description

"PROCEDIMENTO PER LA SOVRAINIEZIONE DI MATERIA PLASTICA”

D E S C R I Z IO N E

La presente domanda ha per oggetto un procedimento per la sovrainiezione di materia plastica, particolarmente utilizzabile per l'ottenimento di componenti per calzature sportive, quali ad esempio scafi per scarponi da sci o per pattini a rotelle o da ghiaccio o per calzature da ghiaccio.

Oggigiorno la produzione di calzature sportive, quali ad esempio degli scarponi da sci, avviene per mezzo dell'utilizzo di stampi ad iniezione.

Il materiale iniettato in apposite presse assume quindi la forma predefinita dagli stampi, cosi come pure predefiniti risultano gli spessóri, in quanto dettati dalle esigenze strutturali della calzatura.

Il materiale utilizzato per l'iniezione deve presentare caratteristiche di rigidità tali da soddisfare le esigenze tecniche e delle sollecitazioni che agiscono sulla calzatura.

Si è però riscontrato come nelle calzature sportive, ed in particolare negli scarponi da sci, ad esempio lo scafo presenti zone in cui è richiesta una particolare durezza e zone in cui le sollecitazioni o la trasmissione degli sforzi sono assai ridotte e quindi risultano definite zone in cui le esigenze tecniche non richiedono un materiale da iniettare presentante elevate caratteristiche di durezza.

L'eventuale utilizzo di un materiale di qualità inferiore si giustifica anche in una riduzione sia del peso della calzatura, che dei costi della medesima.

La stessa richiedente ha, a riguardo, depositato una domanda di brevetto nazionale n. TV93A000080 in data 10.09.1993 in cui si è rivendicata una struttura di scarpone da sci a tenuta laterale migliorata in cui si è evidenziato l'utilizzo di almeno un elemento rigido applicabile ad uno scafo in modo da interessarne le zone dell'avampiede, del tallone e del malleolo, e ciò almeno in corrispondenza del lato interno del piede.

L'impiego di tale elemento -rigido 'ha consentito,sostanzialmente di realizzare ad esempio uno.scafo utilizzando materiale da iniettare che potremo definire morbido con funzioni meramente protettive e di costi·contenuti.

Con il termine "materiale morbido".si è voluto indicare ad esempio un poliuretano avente durezza 54 Shore D ad esempio reperibile dalla società tedesca Bayer AG con sede a Leverkusen e commercialmente denominato DESMOPAN 150-S.

Alternativamente potrebbe indicarsi con il termine "morbido" una gomma termoplastica avente durezza .52 Shore D reperibile commercialmente con la denominazione MEGOL DE 52 realizzato dalla società italiana API S.p.A. di Mussolente.

Questi materiali sono due degli esempi possibili di impiego di materiali "morbidi", essendosi inteso definire con questo termine qualsiasi materiale il quale risulti soggetto a possibile deformazione durante la pratica sportiva e che non presenti quindi caratteristiche meccaniche tali da sopportare le sollecitazioni o gli sforzi impressi durante la pratica sportiva.

La ipotesi di realizzare l'elemento rigido di cui alla domanda citata mediante una sovrainiezione, su di una base, di un materiale "rigido" ha presentato però dei problemi, in quanto i procedimenti noti precedentemente descritti è rapportati alla tematica illustrata comportano trafilamento del materiale "rigido" o problemi di centraggio del componente della calzatura sullo stampo, ciò comportando conseguentemente molte imprecisioni nelle zone di delimitazione'tra un materiale,e l'altro;

Con il termine "materiale rigido" si è inteso definire .del materiale, quale poliuretano o polipropilene, presentanti una durezza superiore al materiale indicato con il termine "morbido"; ad esempio come materiale "rigido" si può considerare del poliuretano avente durezza 67 shore D del tipo commercialmente prodotto dalla società tedesca Bayer AG di Leverkusen con nome commerciale DESMOPAN 8410.

Alternativamente quale materiale "rigido" può essere considerato del polipropilene avente durezza 72 Shore D commercializzato dalla società' olandese DSM N.V. di Heerlen con il nome commerciale STAMILAN PHC 22.

Anche in questo caso il tecnico del ramo saprà immediatamente quale materiale iniettabile scegliere, tra le possibili soluzioni oltre a quelle definite, per ottenere una voluta rigidità meccanica, od una voluta morbidezza per le varie parti del componente la calzatura sportiva.

Gli stessi problemi precedentemente accennati si sono anche riscontrati nella realizzazione di cui al prodotto della domanda, depositata dalla medesima richiedente in data 23.05.1994 con n. TV94A000057, illustrante uno scarpone da sci comprendente uno scafo ed almeno un gambale di cui uno costituito da una armatura reticolare rigida e da un elemento di copertura morbido sovrainiettato o associato all'armatura.

L'utilizzo, infatti, dei procedimenti noti di sovrainiezione ha comportato trafilamenti di materiale e -difficoltà nel centraggio dei componenti nello·stampo.

Nell'ipotesi quindi di utilizzare la tecnica nota per conseguire la sovrainiezione di due materiali con caratteristiche diverse, si verifica, anche nel caso vi siano delle zone ben delimitate in cui avviene la sovrainiezione, sia problemi di trafilamento del materiale sovrainiettato su quello sottostante, dovuti ad una chiusura dello stampo non precisa, sia problemi di messa a punto, nel caso la sovrainiezione avvenga "a filo” del materiale sottostante.

Una ipotesi per ovviare a tali problemi potrebbe essere quella di effettuare una progettazione ed una costruzione estremamente precisa degli stampi, ma ciò comporterebbe conseguenti elevatissimi costi di realizzazione, ed in ogni caso la produzione sarebbe soggetta ad un alto numero di scarti.

Compito principale di quanto forma oggetto della presente domanda è quindi quello di risolvere i problemi tecnici evidenziati, eliminando gli inconvenienti di cui alla tecnica nota citata e quindi escogitando un procedimento che consenta di ottenere in particolare un componente per calzature sportive composto di due strati di materia plastica di diversa durezza o di diverse caratteristiche meccaniche sovraihiettati tra loro in assenza di trafilamento di materiale.

Nell'ambito del compito sopra esposto un altro importante scopo è quello di realizzare un procedimento di sovrainiezione che permetta di conseguire una maggiore flessibilità e tolleranza nella fase progettuale. '

Ancora un importante scopo è quello di conseguire un procedimento per la sovrainiezione di un secondo materiale su un primo distinto materiale che permetta di conseguire un prodotto presentante una buona precisione nelle zone di delimitazione tra i due materiali.

Ancora un importante scopo è quello di realizzare un procedimento che presenti costi contenuti nella costruzione degli stampi, conseguendosi una produzione soggetta ad un basso numero di scarti.

Il compito e gli scopi sopra accennati, nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un procedimento per la sovrainiezione di materia plastica, particolarmente per l'ottenimento di componenti per calzature sportive, che si caratterizza per il fatto di operare'una prima iniezione di un primo materiale morbido a definire una o più canalizzazioni e di operare una sovrainiezione di un secondo materiale a durezza superiore che interessa dette una o più canalizzazioni e zone ad esse limitrofe.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata diiuna particolare, ma non esclusiva, esemplificazione del procedimento come da quanto illustrato nelle allegate tavole di disegni in cui:

la fig. 1 illustra, in una vista di tre quarti laterale, un componente una calzatura sportiva costituita da uno scafo di uno scarpone da sci;

la fig. 2 illustra il componente in una vista anàloga alla precedente in cui è stata effettuata la prima iniezione'di un primo materiale morbido;

la fig. 3 è una vista operata secondo un piano di sezione III-III di fig. 1;

la fig. 4 illustra un particolare di cui alla fig. 3;

la fig. 5 illustra un particolàre di cui alla fig. 4.

Con riferimento alle figure precedentemente citate, si è indicato con il numero 1 uno scafo di una calzatura sportiva quale ad esempio uno scarpone da sci per illustrare una applicazione del procedimento oggetto della presente domanda.

Quest'ultimo prevede di operare, mediante uno stampo realizzato con metodologia nota, una prima iniezione di un primo materiale "morbido" (secondo le specifiche precedentemente segnalate) per conseguire lo scafo e definire una o più canalizzazioni 2 comunicanti o meno tra loro e che sono ottenute secondo direttrici ben definite.

Tali direttrici, indicate con i numeri 3a, 3b, seguono le direzioni di maggiore sollecitazione degli sforzi agenti sullo scarpone derivanti dalle forze impresse dalla gamba allo sci e risultano inclinate rispetto al piano di appoggio della suola 4 e raccordano la zona 5 della punta alla zona 6 soprastante il tallone 7 del piede, nonché la zona 8 attigua al tacco 9 della suola 4 alla zona 10 del collo del piede.

Il procedimento prevede di eseguire una sovrainiezione di un secondo materiale "rigido" (inteso secondo le specifiche precedentemente segnalate) 'tale da consentire l'ottenimento di una armatura 11, portante e resistente,' per la calzatura sportiva, tale sovrainiezione e quindi il flusso del secondo materiale avvenendo all'interno dello stampo lungo le canalizzazioni 2 ad interessare non solo queste ultime, ma anche delle zone 12 ad esse limitrofe.

La sovrainiezione del materiale "rigido" comporterà, in corrispondenza delle canalizzazioni 2, l'ottenimento di spessori più elevati per la scafo 1 e quindi lungo le direttrici 3a, 3b in corrispondenza delle quali avvengono le maggiori sollecitazioni durante la pratica sportiva.

Lo spessore del materiale "rigido" sovrainiettato al primo materiale "morbido" determina la pressione agente nelle zone di chiusura dello stampo, pressione che, se di valore elevato, non è causa di trafilamenti perchè il secondo materiale "rigido” va ad interessare anche le zone 12 limitrofe delle canalizzazioni 2, zone caratterizzate da una riduzione di spessore del secondo materiale "rigido" durante la sua iniezione che comporta quindi un limitato valore di pressione e quindi una drastica riduzione delle possibilità di trafilamento.

Al fine di ridurre ulteriormente tale possibilità ed aumentare quindi il grado di finitura del componente la calzatura sportiva, è possibile ottenere una chiusura stampo ottimale calibrando la pressione di chiusura del secondo stampo 'per l'ottenimento della sovrainiezione sul semilavorato ottenuto dalla prima iniezione del-primo materiale '"morbido" in modo da ottenere uno schiacciamento di quest'ultimo in una zona 13 attigua al bordo perimetrale 14 dell' impronta definita per l'ottenimento dell'armatura 11.

Vengono cosi a crearsi zone a rigidità differenziata secondo le sollecitazioni agenti in ogni singola zona ad esempio dello scarpone.

Il procedimento descritto permette quindi di ottenere una ottima rifinitura del bordo eovrainiettato, evitando il trafilamento del materiale "rigido", data la minore pressione esercitata grazie allo spessore perimetrale ridotto del medesimo in corrispondenza delle zone 12 limitrofe alle canalizzazioni 2.

Il procedimento inoltre consente di tollerare anche ritiri non previsti del materiale "rigido" senza creare in ogni caso l'effetto "solco" nella zona di sovrainiezione al primo materiale "morbido".

Si consegue inoltre un componente per calzature sportive che presenta un voluto aspetto estetico esterno conseguendo al contempo una riduzione dei costi sia progettuali! che realizzativi dello stampo che realizzativi del prodotto, non essendo necessaria una progettazione ed una costruzione estremamente precisa degli stampi; è cosi possibile utilizzare materiale "morbido", meno costoso del materiale "rigido",-conseguendosi al contempo un ottimale comfort perl'utilizzatore e comunque una ottimale trasmissione 'degli sforzi all'attrezzò sportivo.

Il procedimento consente inoltre di ridurre il numero di . scarti dovuto al ritiro 'del materiale sovrainiettato, grazie alla tolleranza creata in corrispondenza delle zone 12 limitrofe alle canalizzazioni 2 che permettono a loro volta di differenziare dal punto di vista della rigidità il componente della calzatura sportiva.

Il procedimento,- si ribadisce, elimina inoltre la possibilità di trafilamenti perimetrali lungo il bordo del secondo stampo per la sovrainiezione del materiale "rigido", permettendo di conseguire una ottima rifinitura del bordo sovrainiettato grazie allo schiacciamento calibrato operato dal secondo stampo in fase di sovrainiezione.

Da ultimo si segnala come l'ottenimento delle canalizzazioni e la sovrainiezione del materiale "rigido" in corrispondenza delle zone 12 ad esse limitrofe permette di variare l'aspetto estetico dell'armatura della calzatura sportiva senza dover ridefinire le canalizzazioni stesse e quindi senza dover rifare, come nel caso della tecnica nota, gli stampi.

Naturalmente il trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del medesimo concetto inventivo.

Cosi anche i materiali, nonché le dimensioni costituenti le singole canalizzazioni è/o l'entità, l'estensione delle zone 12 limitrofe alle canalizzazioni, nonché gli spessori del primo e; del secondo materiale potranno èssere i più pertinenti a seconda delle specifiche esigènze.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Procedimento per la sovrainiezione di materia plastica, particolarmente per l'ottenimento di componenti per calzature sportive, che si caratterizza per il fatto di operare una prima iniezione di un primo materiale morbido a definire una o più canalizzazioni e di operare una sovrainiezione di un secondo materiale a durezza superiore che interessa dette una o più canalizzazioni e zone ad esse limitrofe.
2. 2) Procedimento come alla rivendicazione 1 che si caratterizza per il fatto di operare, tramite un primo stampo realizzato con metodologia nota, una prima iniezione di un primo materiale morbido per conseguire detto componente per calzature sportive e definire una o più canalizzazioni, comunicanti o meno tra loro.
3. 3) Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 2 che si caratterizza per il fatto che dette -una o più-canalizzazioni, sono ottenute secondo direttrici che seguono le direzioni di maggiore : sollecitazione degli sforzi impressi su .detto componente durante la pratica sportiva.
4. 4) Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 2, per l'ottenimento di uno scafo -per uno scarpone da sci o di un pattinò,che si caratterizza per il fatto che dette una o più canalizzazioni, sono ottenute secondo direttrici inclinate rispetto al ,piano di appoggio della suola e raccordano la zona della punta alla zona soprastante il tallone del piede, nonché la zona attigua al tacco della suola alla zona del collo del piede.
5. 5) Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 2 che si caratterizza per il fatto di eseguire una sovrainiezione di un secondo materiale rigido all'interno di un secondo stampo lungo dette una o più canalizzazioni ad interessare non solo queste ultime, ma anche delle zone ad esse limitrofe.
6. 6) Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 5 che si caratterizza per il fatto che detta sovrainiezione genera una armatura, portante e resistente, per detto componente di detta calzatura sportiva.
7. 7) Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 5 che si caratterizza per il fatto che detta sovrainiezione di detto materiale rigido genera, in corrispondenza di dette una o più canalizzazioni e di dette zone ad esse limitrofe, spessori più elevati per detto componente rispetto a detta prima iniezione di materiale morbido.
8. 8) Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 5 che si caratterizza per il fatto di calibrare la pressione di chiusura di detto secondo stampo, per l'ottenimento della sovrainiezione su detto componente di detta calzatura sportiva ottenuto da detta prima iniezione di detto primo materiale morbido, a definire uno schiacciamento di quest'ultimo in una zona attigua al bordo perimetrale dell'impronta definita per l'ottenimento di detta sovrainiezione costituente una armatura.
9. 9) Procedimento come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni.