ITUD20070082A1 - Procedimento per la produzione di alberi per tavole a vela ed albero per tavole a vela ottenuto mediante tale procedimento - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI ALBERI PER TAVOLE A VELA ED ALBERO PER TAVOLE A VELA OTTENUTO MEDIANTE TALE PROCEDIMENTO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un procedimento per produrre alberi per tavole a vela, per la pratica del windsurf, e agli alberi per tavole a vela ottenuti mediante tale procedimento. In particolare, il presente trovato si applica per conferire una maggiore durezza superficiale agli alberi per tavole a vela.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti gli alberi per tavole a vela, realizzati in uno o più segmenti tubolari associabili tra loro, aventi forma cilindrica o troncoconica e realizzati in materiale composito, a più strati, utilizzando fibre naturali o sintetiche, come ad esempio carbonio, vetro.

Ciascun segmento tubolare è realizzato utilizzando uno stampo centrale metallico, anch'esso di forma cilindrica o troncoconica, ossia coniugata a quella interna del segmento stesso, sul quale viene avvolta, o arrotolata, una pluralità di strati di materiale composito, normalmente pre-impregnati con una resina termoindurente. Di solito, nella tecnica nota, tali strati vengono avvolti sullo stampo, in successione, uno dopo l'altro.

È anche noto avvolgere, o deporre, sopra l'ultimo strato, una pellicola, o etichetta, di polipropilene, poliestere o polivinilcloruro (PVC). Sulla superficie interna di tale pellicola sono stampate scritte, disegni, colorazioni o altre decorazioni identificative del prodotto.

L'insieme costituito dai vari strati e dalla pellicola superficiale, ancora disposti attorno allo stampo, vengono portati in forno, dove viene eseguito un riscaldamento ad una temperatura compresa tra 60°C e 300°C, vantaggiosamente circa 120°C/150°C, per un tempo sufficiente a permettere la completa polimerizzazione delle resine ed il consolidamento per fusione della pellicola superficiale costituente l'ultimo strato.

Successivamente alla polimerizzazione e successi vo raffreddamento si effettuano le lavorazioni di taglio a misura e/o le eventuali rifiniture.

Durante la pratica dell'attività sportiva, avviene che le pellicole applicate sull'ultimo strato sono frequentemente soggette a usure superficiali, quali sfregamenti, urti e graffi, che causano scalfiture, strappi e deterioramenti delle stesse con conseguenti abrasioni delle eventuali scritte, dei disegni o delle altre decorazioni stampate. Tali deterioramenti ed abrasioni sono particolarmente rilevanti, soprattutto nel caso in cui sulla pellicola siano riportati dati tecnici e funzionali dell 'albero.

Un ulteriore inconveniente degli alberi noti è dato dal fatto che, durante il loro utilizzo, la flessione elastica a cui sono sottoposti comporta una rapida ovalizzazione della sezione trasversale, che, se troppo accentuata, causa la rottura a flessione dell'albero stesso. Tale inconveniente viene normalmente ovviato aumentando lo spessore di materiale composito, a discapito però dei costi di realizzazione, del peso e della maneggevolezza.

Inoltre, gli alberi noti, per caratteristiche fisiche dei materiali che li compongono, in caso di rottura a flessione, presentano spaccature frastagliate con la possibilità che schegge od altri frammenti possano rovinare la vela, o colpisce gli utilizzatori od altre persone attigue, creando lesioni o ferite.

Uno scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento che consenta di produrre alberi per tavole a vela che risultino maggiormente resistenti sia in termini di usura superficiale, sia in termini di resistenza meccanica, in particolare alla flessione, che abbiano costi inferiori di realizzazione, e che siano più maneggevoli e meno pesanti a parità di fattori di resistenza.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed altri scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.

Le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

Il procedimento secondo il presente trovato si riferisce alla produzione di un albero per tavole a vela in materiale composito, comprendente uno o più segmenti tubolari realizzati ognuno mediante una pluralità di strati di materiale, naturale o sintetico, in fibre, impregnate di resina termoindurente, ed una o più pellicole, con eventuali etichette, superficiali realizzate in materiale polimerico. Sulle etichette possono essere presenti scritte, disegni, colorazioni od altre decorazioni identificative dell'albero.

In accordo con il suddetto scopo, i suddetti strati vengono avvolti, uno sovrapposto all'altro, temporaneamente attorno ad uno stampo avente una conformazione coniugata con quella della parte interna del segmento tubolare da realizzare e su di essi vengono deposte in fogli, o avvolte in nastro, le pellicole componenti, compresa la pellicola superficiale .

L'insieme di strati, con la pellicola superficiale, così formato vengono sottoposti al normale trattamento di riscaldamento per la polimerizzazione della resina e per ottenere la solidale associazione dei diversi strati.

Secondo una variante preferenziale, la pellicola superficiale presenta almeno una parte della superficie interna stampata con scritte, disegni, colorazioni e/o altre decorazioni tecniche o identificative dell'albero realizzato.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, le pellicole superficiali sono costituite sostanzialmente da un poliammide (PA) avente una elevata durezza superficiale con valore compreso fra circa 50 punti e circa 80 punti della scala Shore D. Vantaggiosamente, il valore di durezza superficiale del poliammide con cui sono realizzate le pellicole superficiali ha un valore di circa 69 punti della scala Shore D.

Secondo un'altra variante, lo spessore di ogni pellicola superficiale è compreso fra circa 0,02 millimetri e circa 3 millimetri, vantaggiosamente circa 0,15 millimetri.

Con il presente trovato, utilizzando una pellicola in poliammide, che può essere sia deposta in fogli, sia avvolta in nastro con sormonto, o a spire affiancate, è possibile aumentare notevolmente la durezza superficiale dell'albero per tavole a vela ottenuto, e ridurre il peso dello stesso.

In questo modo, l'albero ottenuto risulta maggiormente protetto dalle usure superficiali dovute all 'utilizzo, limitando al minimo gli eventuali strappi, graffi e deterioramenti.

Tale vantaggio permette inoltre di preservare, nel tempo, l'integrità delle eventuali scritte, disegni, colorazioni ed altre decorazioni e/o informazioni tecniche identificative del prodotto.

Un ulteriore vantaggio conferito dal presente trovato, è quello di permettere una riduzione dell'ovalizzazione dell'albero ottenuto, quando quest'ultimo è sottoposto a flessione.

In questo modo, viene sostanzialmente ampliato il campo di deformazione elastica dell'albero ottenuto, riducendone i rischi di una sua rottura a flessione, senza necessitare di un ispessimento del materiale composito, a vantaggio dei costi di realizzazione e della maneggevolezza.

Quest 'ulteriore vantaggio, permette di ridurre i rischi di danneggiamenti alla vela ed eventuali infortuni agli operatori.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 illustra schematicamente una vista assonometrica di una prima forma di realizzazione di un segmento di un albero per tavole a vela secondo il presente trovato;

- la fig. 2 illustra schematicamente una vista assonometrica di una seconda forma di realizzazione del segmento di albero per tavole a vela di fig. 1;

- la fig. 3 illustra una sezione lungo la linea II-II di fig. 2.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

PREFERENZIALE DEL TROVATO

Con riferimento alle figure allegate, il numero 10 indica un albero secondo il trovato utilizzato su una tavola a vela, di tipo noto e non illustrata, per manovrare una vela e determinare la rotta di navigazione della tavola.

L'albero 10 può essere realizzato o in un unico segmento 11, come nell'esemplificazione illustrata, o in due o più segmenti tubolari di lunghezza diversa, fra loro collegati per innesto.

II segmento tubolare 11 viene realizzato attorno ad un relativo stampo 12, di forma ad esso coniugata, ad esempio troncoconica o cilindrica. In ogni caso, come prescritto dalle norme internazionali, la sezione trasversale dell'albero 10 è circolare. II segmento tubolare 11 viene realizzato mediante un insieme 13, composto da una pluralità di strati in materiale composito, nella fattispecie tre, rispettivamente, un primo 15, un secondo 16 ed un terzo 17, ad esempio in fibra di carbonio impregnati di resina termoindurente, che vengono avvolti, uno alla volta, attorno allo stampo 13.

Ogni strato 15, 16 o 17, può essere singolarmente composto da uno o più fogli di materiale composito e/o da nastri di tale materiale avvolti ad elica con passi e/o versi e/o sensi di avvolgimento differenti, presentando, o meno, zone di sormonto fra le spire, per definire voluti effetti strutturali, funzionali ed estetici del segmento tubolare 11.

Il segmento tubolare 11 comprende inoltre una pellicola superficiale 19 che, come illustrato in fig. 1, è sostanzialmente costituita da un foglio 20 in poliammide PA, avente una durezza superficiale elevata del valore di circa 69 punti della scala Shore D.

Nel caso di specie, il foglio 20 in poliammide utilizzato per la realizzazione della pellicola superficiale 19 ha vantaggiosamente uno spessore di circa 0,15 millimetri e viene avvolto completamente o su parte della superficie esterna del terzo strato 17, dell'insieme 13.

Su una superficie interna del foglio 20 in poliammide vengono stampate scritte, disegni, colorazioni e/o altre decorazioni tecniche, funzionali o identificative dell'albero 10 secondo il trovato. Secondo la forma di realizzazione illustrata in fig. 2, la pellicola superficiale 19 è sostanzialmente costituita da un nastro 21 realizzato con lo stesso poliammide PA con durezza superficiale elevata del valore di circa 69 punti della scala Shore D.

Nella fattispecie, il nastro 21 è avvolto ad elica sul terzo strato 17 dell'insieme 13, con le proprie spire elicoidali adiacenti le une alle altre, sostanzialmente senza sormonto.

Non si esclude che il nastro 21 possa essere avvolto sul terzo strato 17 con le proprie spire parzialmente in sormonto lungo i bordi, o fra loro separate .

Anche il verso di avvolgimento del nastro 21 può essere scelto selettivamente, in modo concorde o discorde, rispetto al verso di avvolgimento del terzo strato 17, così come il senso orario o antiorario di avvolgimento, indipendentemente dal verso. Anche il nastro 21 in poliammide comprende una superficie interna in cui vengono stampate scritte, disegni, colorazioni e/o altre decorazioni tecniche, funzionali o identificative dell'albero 10 secondo il trovato.

Il procedimento secondo il presente trovato prevede che, per la realizzazione del segmento 11 vengano inizialmente predisposti, per avvolgimento, i tre strati 15, 16 e 17, di materiale composito impregnati di resina termoindurente, attorno allo stampo 12, in modo da definire l'insieme 13.

Una volta composto l'insieme 13 multistrato, gli strati 15, 16 e 17, si mantengono uniti fra loro per la proprietà collante della resina con cui sono impregnati .

In una seconda fase, viene associata, per deposizione o avvolgimento, la pellicola superficiale 19 in poliammide ad elevata durezza superficiale, sul terzo strato 17 dell'insieme 13.

Vantaggiosamente, la superficie interna del foglio 20, o del nastro 21, che forma la pellicola superficiale 19 viene parzialmente lavorata per aumentane la rugosità e favorirne il successivo aggregamento alle resine epossidiche durante le successive fasi di polimerizzazione.

In questa condizione, l'insieme 13 e la pellicola superficiale 19 vengono sottoposti a riscaldamento, preferibilmente in autoclave, o forno, ad un temperatura compresa tra 60°C e 300°C, vantaggiosamente tra 127°C e 130°C.

Durante il riscaldamento, la polimerizzazione delle resine determina l'unione solidale tra gli strati 15, 16 e 17 e la pellicola superficiale 19, nonché la solidificazione del segmento 11 formato.

Successivamente, lo stampo 12 viene sfilato dal segmento tubolare 11, il quale viene poi eventualmente tagliato a misura e rifinito.

E’ chiaro comunque che al procedimento secondo il trovato per la produzione di alberi per tavole a vela, ed all'albero 10 fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, o fasi, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Rientra infatti nell'ambito del presente trovato prevedere una diversa composizione dell'insieme 13 multistrato, sia per numero, sia per disposizione, sia per tipologia di materiale degli strati 15, 16 e 17.

Inoltre, lo stampo 12 può presentare qualsiasi altra forma necessaria, anche con sezione differenziata, ed essere impiegato anche per la realizzazione di alberi 10 costituiti da un numero di segmenti tubolari pari a due o superiore.

Secondo un'ulteriore variante, su una porzione della superficie esterna della pellicola superficiale 19 è deposta un'etichetta in materiale polimerico.

Rientra anche nell'ambito del presente trovato, nel caso in cui sia prevista una pellicola 19 almeno parzialmente trasparente, prevedere che fra quest'ultima ed il terzo strato 17 vengono posizionate etichette o simili, su cui sono stampate scritte, disegni od altre decorazioni identificative.

E’ anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà realizzare molte altre forme equivalenti di albero per tavole a vela e procedimenti per la produzione degli stessi, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Procedimento per la produzione di alberi (10) per tavole a vela in materiale composito, comprendente la realizzazione di almeno un segmento tubolare (11) mediante una pluralità di strati (15, 16, 17) di materiale, naturale o sintetico, in fibre, impregnato di resina termoindurente, detto procedimento prevedendo almeno le seguenti fasi: - una prima fase, in cui detti strati (15, 16, 17) vengono avvolti, uno sovrapposto all'altro, temporaneamente attorno ad uno stampo (12) avente una conformazione coniugata con quella della parte interna di detto segmento tubolare (11); - una seconda fase, in cui una pellicola superficiale (19) in materiale polimerico viene associata al più esterno (17) di detti strati (15, 16, 17); ed - una terza fase, in cui detti strati (15, 16, 17) e detta pellicola superficiale (19) vengono sottoposti almeno ad un trattamento di riscaldamento per polimerizzare detta resina e determinare la solidale associazione di detti strati (15, 16, 17) fra loro e a detta pellicola superficiale, caratterizzato dal fatto che per la realizzazione di detta pellicola superficiale (19) viene utilizzato un po liammide avente un'elevata durezza superficiale con valore compreso fra circa 50 punti e circa 80 punti della scala Shore D. 2 - Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la durezza superficiale delle pellicole in poliammide ha un valore di circa 69 punti della scala Shore D. 3 - Procedimento come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) ha uno spessore compreso fra circa 0,02 millimetri e circa 3 millimetri. 4 - Procedimento come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) ha uno spessore di circa 0,15 millimetri. 5 - Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che su almeno una parte di una superficie interna della pellicola superficiale (19) vengono preventivamente stampate scritte, disegni, colorazioni e/o altre decorazioni tecniche o identificative. 6 - Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che nella seconda fase almeno un foglio (20) di poliammide viene deposto al di sopra di almeno parte dello strato più esterno (17), per definire la pellicola superficiale (19). 7 - Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che nella seconda fase un nastro (21) di poliammide viene avvolto al di sopra dello strato più esterno (17), per definire la pellicola superficiale ( 19 ) 8 - Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che nella terza fase, il riscaldamento viene effettuato ad una temperatura compresa fra circa 60°C e circa 300°C. 9 - Procedimento come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che nella terza fase, il riscaldamento viene effettuato ad una temperatura compresa fra circa 127°C e circa 135°C. 10 - Albero per tavole a vela comprendente almeno un segmento tubolare (11) composto da una pluralità di strati (15, 16, 17) di materiale, naturale o sintetico, in fibre, impregnato di resina termoindurente, ed almeno una pellicola superficiale (19) in materiale polimerico associata al più esterno (17) di detti strati (15, 16, 17), caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) comprende un poliammide avente una elevata durezza superficiale con valore compreso fra circa 50 punti e circa 80 punti della scala Shore D. 11 - Albero come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che la durezza superficiale del poliammide ha un valore di circa 69 punti della scala Shore D. 12 - Albero come nella rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) ha uno spessore compreso fra circa 0,02 millimetri e circa 3 millimetri. 13 - Albero come nella rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) ha uno spessore di circa 0,15 millimetri. 14 - Albero come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, caratterizzato dal fatto che su almeno una parte della superficie interna della pellicola superficiale (19) sono stampate scritte, disegni e/o altre decorazioni tecniche o identificative. 15 - Albero come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) comprende almeno un foglio (20) di poliammide con elevata durezza superficiale, deposto al di sopra di almeno una parte dello strato più esterno (17). 16 - Albero come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 10 a 14, caratterizzato dal fatto che la pellicola superficiale (19) comprende almeno un nastro (21) di poliammide con elevata durezza superficiale, avvolto al di sopra di almeno parte dello strato più esterno (17). 17 - Procedimento per la produzione di un albero per tavole a vela ed albero per tavole a vela, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni,