ES2204478T3 - Arco del tipo recurvado. - Google Patents
Arco del tipo recurvado.Info
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Abstract
Arco de tipo recurvado constituido por dos palas (2, 3) montadas en los extremos de una empuñadura (1) que comprende una zona de prensión (15), estando realizada la empuñadura en material plástico y teniendo una estructura monolítica, caracterizado porque la empuñadura (1) es una pieza realizada en una sola y única operación de inyección, que presenta en uno de sus extremos una zona única de inyección, con el fin de orientar la estructura del material plástico y así evitar zonas de fragilidad.
Description
Arco del tipo recurvado.
La invención se refiere al campo del deporte, y
más exactamente al del tiro con arco. La misma se refiere más
particularmente a las nuevas estructuras de arco del tipo
recurvado, es decir constituidas por dos palas montadas en los
extremos de una empuñadura central.
La invención prevé más especialmente la
concepción de la empuñadura propiamente dicha.
Se conocen varias geometrías y estructuras de
arco, estando destinada cada una a una práctica particular. Así, se
conocen los arcos formados por una única pieza, generalmente
llamados "long bow" o arcos rectos. Se conocen también unos
arcos realizados en varias piezas ensambladas, y generalmente
llamados arcos "recurvados".
Así, un arco recurvado está constituido por una
empuñadura que el arquero coge con su mano, y en cuyos extremos
están montados de forma amovible, dos palas en las cuales se tensa
la cuerda.
Entre los arcos recurvados, se identifican dos
categorías en función de la experiencia del arquero. Así, una
primera categoría se refiere a los arcos de iniciación destinados a
los debutantes en el tiro con arco. Dichos arcos presentan una
empuñadura que se realiza generalmente en madera, y muy a menudo en
laminado encolado. Dichos arcos, que deben ser de coste reducido,
presentan una forma simple y elemental, y que por lo tanto no es
totalmente ergonómica.
Además, las empuñaduras realizadas en madera
resultan relativamente poco resistentes al paso del tiempo, así
como frágiles y quebradizas.
Además y sobre todo, las empuñaduras en madera se
realizan a partir de un bloque de material laminado encolado, que a
continuación se mecaniza superficialmente. El volumen resultante es
relativamente grande y por lo tanto poco estético. Dicho volumen no
debería ser por otra parte excesivamente reducido, a riesgo de
fragilizar la estructura del arco. Es imposible por ejemplo
realizar una ventana suficientemente abierta para permitir una buena
colocación de la flecha.
Se conocen también unos arcos de iniciación cuya
empuñadura se realiza por la asociación de varias piezas de
materiales diferentes, tales como las descritas en la patente EP 0
791 799. Dicha empuñadura se realiza por la asociación de una pieza
de forma simple, realizada en madera laminada encolada, con unas
piezas de material plástico pegadas sobre la pieza principal en
madera, y destinadas a asegurar una buena sujeción con la mano así
como el amarre de las palas que soportan la cuerda. Una solución de
este tipo, aunque resulta más estética, presenta en cambio los
inconvenientes de una estructura compuesta, a saber que las
propiedades mecánicas intrínsecas de la madera y de los materiales
plásticos no se combinan, pero por el contrario hacen aparecer una
discontinuidad de los esfuerzos soportados. Además, la zona de la
superficie de contacto entre la madera y el material plástico está
sometida a fuertes tensiones, y la unión no resiste el paso del
tiempo y los esfuerzos muy grandes sufridos cuando el arco está
tensado.
Una estructura compuesta para una empuñadura de
arco también ha sido descrita en el documento FR 2 673 276. Más
precisamente, la solución propuesta en este documento consiste en
realizar la empuñadura sobremoldeando con un material plástico
exterior, un alma interior constituida por un material plástico
diferente. Este ensamblado compuesto presenta unos límites físicos
evidentes. En efecto, una solución de este tipo presenta el mismo
inconveniente que el evocado para las estructuras compuestas, a
saber una muy mala resistencia al paso del tiempo de la unión
mecánica entra los diferentes materiales plásticos, teniendo en
cuenta las tensiones tan grandes que se generan durante la
deformación del arco, que pueden inducir unas zonas de fluencia en
los límites.
Se conoce también una segunda categoría de arcos
recurvados, destinados a unos usuarios más experimentados, y
denominadas generalmente "arcos de perfeccionamiento".
Un arco de perfeccionamiento posee una rigidez
superior a los arcos de iniciación, y se realiza generalmente en
aleaciones metálicas, por mecanizado, forja, e incluso
moldeado.
Por razones de comodidad, dichos arcos de
perfeccionamiento poseen a menudo una pieza insertada, en madera o
en material plástico situada a la altura de la zona de
prensión.
En ciertos casos de configuración, la empuñadura
del arco de perfeccionamiento así realizada posee unas cavidades
que permiten hacer variar el reparto de pesos así como los
espesores de diferentes zonas en función de las características
mecánicas deseadas. En particular gracias a esta posibilidad las
prestaciones de un arco de perfeccionamiento son superiores a las de
un arco de iniciación en particular cuando está realizado en
madera.
Dichos arcos de perfeccionamiento presentan no
obstante múltiples inconvenientes y especialmente un peso elevado,
así como un precio de coste elevado. Este precio de coste aumenta
en particular por la necesidad de asegurar la decoración del metal
con una capa de pintura exterior, que necesita unas operaciones de
mano de obra. Además, la estructura metálica de la empuñadura es la
sede de fenómenos de vibraciones y de resonancia que perturban las
sensaciones del arquero y por lo tanto su eficacia.
Se conoce según el documento
JP-02.306.099 un arco cuya empuñadura está
realizada por moldeo de un material polímero.
Se conoce según el documento
US-5.845.388 un procedimiento de realización de
varias empuñaduras de arco diferentes, que comprenden una primera
etapa de obtención de un semielaborado en particular por
inyección-moldeo, seguida por una etapa de
mecanizado del semielaborado en las diferentes formas de
empuñaduras deseadas.
Se conoce según el documento
US-3.844.268 un procedimiento de fabricación de una
empuñadura de arco, en particular por
inyección-moldeo de un material polímero, que
permite la colocación de insertos destinados a recibir los
diferentes accesorios que equipan a continuación el arco, tales como
unos estabilizadores y otros.
Uno de los problemas que se propone resolver la
invención es el de la adaptación de la geometría de la empuñadura
del arco a las fuertes tensiones y esfuerzos sufridos durante las
diferentes fases del tiro con arco. Otro problema que se propone
resolver la invención es el de la adaptación de la geometría de la
empuñadura de un arco a las múltiples exigencias que se refieren a
la trayectoria de la flecha así como al posicionamiento del centro
de gravedad y del punto de pivotamiento. Otro problema que se
propone resolver la invención es el de permitir la fabricación de
un arco de muy buenas características técnicas, siendo al mismo
tiempo compatible con las gamas de precios de coste que
corresponden a los arcos de iniciación. Así, la invención propone un
arco cuya empuñadura es de fácil realización y con un precio de
coste que corresponde al de un arco de iniciación, pero que
presenta mejores cualidades mecánicas que los arcos de iniciación
existentes, y cuyas prestaciones son por lo menos equivalentes a
las de los arcos llamados "de perfeccionamiento".
Así, la invención se refiere a un arco del tipo
recurvado constituido por dos palas montadas en los extremos de una
empuñadura que comprende una zona de prensión.
Este arco se caracteriza porque la empuñadura se
realiza en una pieza de estructura monolítica, realizada en una
única operación de inyección, y que presenta una única zona de
inyección a la altura de uno de sus extremos, con el fin de
orientar la estructura del material plástico y evitar así unas zonas
de fragilidad.
Dicho de otra forma, la empuñadura de un arco de
acuerdo con la invención es de una pieza entera realizada en un
único material cuya forma está determinada por el molde de
inyección. De esta manera, la empuñadura puede adoptar unas formas
muy trabajadas, y particularmente optimizadas en las zonas que lo
necesitan, manteniendo al mismo tiempo un coste de fabricación
reducido y una gran fiabilidad mecánica, teniendo en cuenta su
homogeneidad.
En comparación con la madera, el material
plástico posee excelentes propiedades de resistencia a las
degradaciones por las condiciones climáticas o atmosféricas usuales
en cualquier región del planeta. También es mucho más resistente a
los choques y a las rayaduras.
La empuñadura presenta una única zona de
inyección situada en un extremo de la empuñadura. Aunque la
inyección por un extremo necesita una presión de inyección elevada
para llevar el material inyectado hasta el extremo opuesto, esta
disposición permite controlar mejor los esfuerzos durante la
inyección y evitar la aparición de zonas frágiles, orientando la
estructura del material plástico. Esta zona única puede comportar
varios puntos de inyección.
En una forma preferida de la invención, el
material plástico que constituye la empuñadura contiene unas fibras
de vidrio y/o de carbono, destinadas a asegurar una mayor rigidez
de la empuñadura, conservando al mismo tiempo una buena
elasticidad.
Gracias al procedimiento de inyección en una
única zona, las fibras de refuerzo se orientan naturalmente en la
dirección principal de la empuñadura mejorando así el fenómeno de
rigidificación.
En una variante de la invención, se asegura una
aportación de gas por expansión de agentes específicos en el
interior del material de base, o por inyección colateral durante la
operación de moldeo. Esto permite un flujo de las tensiones en las
partes macizas de la empuñadura, así como una regularidad de los
espesores de la pared. La rigidez de la empuñadura es mejorada pues
se eliminan las zonas de fragilidad. Se obtiene así una estructura
tubular que posee un mejor módulo de flexión que un cuerpo macizo.
Además, esta disposición permite aligerar el arco y limitar la
propagación de las vibraciones.
Esta cavidad puede eventualmente ser rellenada a
continuación por un material tal como unos elastómeros cargados por
ejemplo de metales. De esta forma, se asegura una amortiguación de
una parte de las vibraciones que se propagan por el arco cuando se
lanza una flecha.
En una forma particular de realización, la
empuñadura comprende una zona hueca formada durante la inyección, y
destinada a recibir un encintado de la empuñadura o grip a la
altura de la zona de prensión.
Así, es posible añadir una pieza cómoda, que
mejora la sujeción con la mano, conservando al mismo tiempo una
estructura de empuñadura monolítica.
La manera de realizar la invención, así como las
ventajas que de ella se derivan resaltaran con la descripción del
modo de realización siguiente, con referencia a las figuras anexas,
en las cuales:
La figura 1 es una vista lateral de un arco
completo de acuerdo con la invención.
La figura 2 es una vista lateral de la empuñadura
de un arco realizado de acuerdo con la invención.
La figura 3 es una vista frontal de la empuñadura
ilustrada en la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva somera de
la empuñadura de las figuras 2 y 3.
La figura 5 es una vista en detalle de la zona de
prensión y de la plataforma del arco de la figura 4.
La figura 6 es una vista en detalle en
perspectiva de la ventana y del extremo superior de la
empuñadura.
La figura 7 es una vista en perspectiva somera,
vista a tres cuartos desde atrás, de la ventana de la empuñadura
del arco de acuerdo con la invención.
Como ya se ha dicho, la invención se refiere a un
arco recurvado, es decir como está ilustrado en la figura 1, un
arco constituido de varias piezas, a saber una empuñadura central
(1), que el arquero coge con la mano, y en la que se montan dos
palas (2, 3), que se extienden hacia arriba y hacia abajo, y que
soportan los extremos de la cuerda (4).
Las palas (2, 3) de un arco recurvado se montan
de forma amovible en la empuñadura (1) para permitir la adaptación
de su longitud y de su rigidez a la morfología del arquero, y a la
evolución de su nivel técnico. Accesoriamente esto permite también
limitar la envergadura del arco y facilitar su almacenamiento y su
transporte.
La invención se refiere más precisamente a la
concepción de la empuñadura central (1) que, de acuerdo con la
invención, está realizada en una pieza monolítica por inyección.
Más precisamente, dicha empuñadura (1) comprende en su parte alta,
una zona del alojamiento (10) de la pala superior (2). Por debajo de
esta zona de alojamiento superior (10) se encuentra la ventana (11)
delimitada lateralmente por una porción (12) que tiene un espesor
más fino. La ventana (11) está limitada hacia abajo por una zona
denominada "plataforma" (13), y sensiblemente horizontal.
Esta plataforma (13) está destinada a recibir
diversos accesorios, tales como en particular un reposaflechas (14)
sobre el cual desliza la flecha en el momento en que se produce el
lanzamiento.
Por debajo de la plataforma (13), se distingue la
zona de prensión (15) propiamente dicha, de forma contorneada, y
que comprende un punto de perno (16) que corresponde a la zona
donde se apoya el pulgar del arquero.
Esta zona de prensión (15) se puede eventualmente
recubrir con un material específico, elegido para asegurar la
comodidad del arquero.
La parte inferior de la empuñadura comprende
también un segundo alojamiento (17) destinado a acoger la pala
inferior (3) del arco.
De acuerdo con la invención, la empuñadura (1) se
realiza en una única etapa de inyección utilizando un único punto
de inyección. De forma preferida, el punto de inyección se sitúa en
un extremo de la empuñadura, y ventajosamente a la altura del
extremo inferior (6).
Ventajosamente, la empuñadura (1) comprende una
cavidad (18) presente a la altura de la zona de prensión (15). Esta
cavidad (18), de algunos centímetros cúbicos de volumen, confiere
una rigidez superior a la empuñadura limitando el espesor de sus
paredes a la altura de esta zona maciza.
En función de las propiedades mecánicas deseadas,
el material utilizado para la inyección puede ser único o
compuesto. Así, entre algunos materiales plásticos que resultan
ventajosos, se puede encontrar el VERTON MFX 40GV comercializado
por LNP, el CELESTRAN G40 H comercializado por Hoechst, el NORYL
GTX 820 comercializado por Bayer, el
GRILAMID LKN 5H y el GRIVORY GV 5H comercializados por EMS.
GRILAMID LKN 5H y el GRIVORY GV 5H comercializados por EMS.
Preferentemente, este material plástico incluye
unas fibras de vidrio o de carbono de refuerzo. Más precisamente,
estas fibras de vidrio tienen una longitud del orden de 10
milímetros. La cantidad de fibras utilizadas en los diferentes
materiales plásticos es del orden de 30 a 60% en volumen.
Evidentemente, la lista de los materiales
utilizables no es limitativa, y se pueden utilizar numerosos
materiales en función de las características específicas o bien de
la flecha, o bien de la rigidez o la resistencia a la rotura
deseadas.
En la práctica, se han medido unos valores de
flecha, es decir de deformación de la empuñadura durante una
tracción ejercida por la cuerda, siendo realizada esta medición en
los extremos de la empuñadura, es decir a la altura de los
alojamientos de las palas con relación al eje de referencia que pasa
por el punto de perno en reposo.
Así, con relación a un arco de iniciación
clásico, realizado en madera, la flecha sobre un arco de acuerdo
con la invención es inferior o igual a la medida sobre un arco
equivalente en madera. El módulo de flexión de la empuñadura de
acuerdo con la invención puede ser inferior al de madera. En este
caso, el módulo de tracción que siempre es superior al de madera,
confiere a la empuñadura una resistencia a la rotura por lo menos
tres veces superior a la de una empuñadura en madera.
En el caso en que el módulo de flexión de la
empuñadura de acuerdo con la invención es superior al de madera, el
módulo de tracción que sigue siendo superior al de la madera
confiere a la empuñadura una resistencia a la rotura de por lo
menos 10 a 20 veces superior.
Por ello, la empuñadura amortigua muy rápidamente
las vibraciones generadas por el tiro, lo que mejora la comodidad
del arquero así como su eficacia.
Como ya se ha dicho, debido a su modo de
realización, la empuñadura de arco de acuerdo con la invención
permite optimizar numerosas partes de su geometría para aumentar
sus prestaciones.
Así, como se ilustra en la figura 3, y en detalle
en la figura 5, la parte baja de la ventana (11), en el interior de
la cual se colocará la flecha, está limitada lateralmente por una
porción (12) cuyo espesor es reducido, ampliamente inferior a la
mitad de la anchura de la empuñadura, lo cual permite posicionar el
cuerpo de la flecha en el plano longitudinal medio (20) de la
empuñadura, al contrario que una empuñadura de madera en la cual el
plano vertical de reposo de la flecha está desplazado del plano
medio para conservar una resistencia mecánica suficiente.
En efecto, gracias a la utilización de la técnica
de inyección, es posible realizar unas empuñaduras cuya ventana es
ampliamente más abierta que en las empuñaduras realizadas en
madera, lo cual facilita la colocación de la flecha y por lo tanto
la eficacia del arquero.
Los problemas de puntería también son ampliamente
disminuidos debido a la geometría de la empuñadura en la cual los
centros de gravedad y de empuje están dispuestos de forma óptima.
Así, gracias a la posibilidad de modificar a voluntad la geometría
de la empuñadura sin correr el riesgo de hacerla demasiado frágil,
es posible disponer el centro de gravedad de la empuñadura sobre el
eje de la empuñadura, como se ilustra en la figura 2.
Más precisamente, el centro de gravedad (G) se
encuentra sobre el segmento recto definido por la intersección del
plano vertical medio de la empuñadura y del plano horizontal de
referencia que pasa por el punto de pivotamiento.
Por otra parte, el eje de empuje, que corresponde
a la dirección de la fuerza ejercida por la mano del arquero sobre
la empuñadura, está incluido en el plano medio de las palas, lo
cual reduce la paradoja de la flecha. La geometría de la empuñadura
está por lo tanto optimizada en función de las prestaciones
deseadas.
Por otra parte, se pueden obtener unas
regulaciones suplementarias gracias a la colocación de accesorios
cuya integración en la empuñadura está facilitada por el modo de
realización de acuerdo con la invención.
Así, como se ilustra en las figuras 2 y 3, la
parte inferior y la ventana de la empuñadura pueden presentar un
alojamiento o una perforación (21, 23, 24) destinado a acoger unos
estabilizadores verticales o laterales cuya influencia contribuye a
mejorar la trayectoria.
Dichas perforaciones pueden ser fácilmente
realizadas por la integración en el interior del molde de inyección
de diferentes insertos de forma complementaria.
Por otra parte, y en el mismo espíritu, es
posible prever un emplazamiento (25) para la colocación de un botón
tensor, generalmente llamado "berger button" que actúa
lateralmente sobre la flecha.
Debido a la simplicidad de la concepción de la
empuñadura de acuerdo con la invención, es posible o bien
incorporar múltiples accesorios, con la libertad de fijar su
posición de forma muy sencilla, o bien prever una empuñadura más
sencilla con un mínimo o sin ningún accesorio.
También es posible disponer en el interior del
molde un inserto complementario destinado a formar una zona hueca
en la zona de prensión de la empuñadura inyectada. De esta forma,
es posible añadir en el interior de esta zona hueca de la
empuñadura, un grip personalizado destinado a estar en contacto con
la mano, para aportar un tacto apreciable.
Como se ve en la figura 6, la colocación de las
palas del arco se efectúa en un alojamiento practicado con este fin
a la altura de los extremos de la empuñadura.
Gracias al modo de realización de la empuñadura,
es posible conjugar, dentro de una misma familia de arcos, varios
volúmenes de alojamientos, destinados a adaptarse a unas palas de
concepción diferentes.
Como se observa en la figura 7, la pieza
posterior de la porción que forma el límite lateral de la ventana
puede ser perfilada convenientemente para por una parte, limitar el
peso total de la empuñadura, y por otra parte, asegurar una
repartición de este peso de tal manera que se optimice el
posicionamiento de los diferentes centros de gravedad y de
reacción.
Resulta de lo que precede que la empuñadura del
arco conforme a la invención presenta múltiples ventajas y en
particular:
- -
- una gran simplicidad de realización;
- -
- muy buenas prestaciones mecánicas teniendo en cuenta la homogeneidad y el carácter monolítico de la empuñadura;
- -
- un precio de coste relativamente reducido, y netamente inferior al de un arco que presente unas propiedades mecánicas y unas prestaciones equivalentes;
- -
- la posibilidad de hacer variar muy simplemente la disposición de múltiples accesorios dentro de una misma gama;
- -
- la posibilidad de elegir unos materiales cuyo aspecto exterior es suficientemente favorable para evitar las operaciones de decoración o de marcado. En efecto, el marcado y la decoración pueden estar directamente integrados en el interior del molde de inyección.
Claims (6)
1. Arco de tipo recurvado constituido por dos
palas (2, 3) montadas en los extremos de una empuñadura (1) que
comprende una zona de prensión (15), estando realizada la
empuñadura en material plástico y teniendo una estructura
monolítica, caracterizado porque la empuñadura (1) es una
pieza realizada en una sola y única operación de inyección, que
presenta en uno de sus extremos una zona única de inyección, con el
fin de orientar la estructura del material plástico y así evitar
zonas de fragilidad.
2. Arco según la reivindicación 1,
caracterizado porque la empuñadura comprende una cavidad
interna (18) obtenida por una aportación de gas por expansión de
agentes específicos en el interior del material que constituye la
empuñadura durante la operación de moldeo.
3. Arco según la reivindicación 1,
caracterizado porque la empuñadura comprende una cavidad
interna (18) obtenida por inyección colateral de gas durante la
operación de inyección.
4. Arco según la reivindicación 1,
caracterizado porque el material plástico que constituye la
empuñadura (1) contiene fibras de vidrio y/o de carbono.
5. Arco según la reivindicación 3,
caracterizado porque las fibras presentan una longitud del
orden de 1 cm.
6. Arco según la reivindicación 1,
caracterizado porque la empuñadura (1) comprende una zona
hueca formada durante la inyección, destinada a recibir un
encintado de la empuñadura o grip a la altura de la zona de
prensión.
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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