19

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

A43D 8/00 (2006.01) A43D 85/00 (2006.01) A43D 3/02 (2006.01) B27M 3/20 (2006.01)

ESPAÑA

12

11 Número de publicación: 2 263 245

51 Int. Cl.:

TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA

T3

86 Número de solicitud europea: 99118985 .3

86 Fecha de presentación : 27.09.1999

87 Número de publicación de la solicitud: 0990399

87 Fecha de publicación de la solicitud: 05.04.2000

54 Título: Máquina para la producción de accesorios para la industria del calzado.

30 Prioridad: 28.09.1998 IT BO98A0549

73 Titular/es: Newlast S.R.L.

Via G. Pernigotti 31/A 15057 Tortona, IT

45 Fecha de publicación de la mención BOPI:

72 Inventor/es: Colombo, Ermanno

01.12.2006

45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:

74 Agente: Espiell Volart, Eduardo María

ES 2 263 245 T3

01.12.2006

Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

ES 2 263 245 T3 DESCRIPCIÓN Máquina para la producción de accesorios para la industria del calzado. 5

La presente invención se refiere a una máquina para la producción de accesorios para la industria del calzado.

10

En efecto, las máquinas automáticas para la producción de artículos mediante una herramienta rotatoria son bien conocidas en la técnica. Por ejemplo, la patente US-4.411.626 (Becker y col.), que sirve de base a la reivindicación 1 desvela una máquina para la producción de artículos. La máquina comprende un dispositivo de fijación para sujetar un artículo y un dispositivo de soporte para trasladar selectivamente el artículo y una herramienta rotatoria a lo largo de tres ejes de coordenadas X, Y, Z mutuamente perpendiculares, y hacer girar selectivamente el artículo alrededor de un primer eje vertical y la herramienta rotatoria alrededor de un segundo eje vertical. Sin embargo, la máquina descrita en el documento US-4.411.626 (Becker y col.) está dirigida a tratar un modelo de yeso y no es adecuada para fabricar prototipos para la industria del calzado con punteras y tacones totalmente acabados.

15

Además, la patente DE-19.630.426 (Schaaf y col.) describe una máquina automática para la producción de hormas de zapatos. La horma se sujeta mediante un dispositivo de sujeción en una superficie elevada. Sin embargo, la máquina descrita en la patente DE-19.630.426 (Schaaf y col.) no proporciona prototipos con un acabado superficial aceptable. 20

La siguiente descripción se refiere a la fabricación de prototipos a partir de los cuales se produzcan modelos en talleres de modelos, desde los cuales a su vez se produzcan zapatos en la fábrica de calzado real. La máquina según la presente invención está diseñada para que cumpla los requisitos de los talleres de modelos y las fábricas de calzado en lo relativo a la construcción de prototipos de zapatos para una eventual producción en serie.

25

Un problema bien conocido en la industria del calzado es, de hecho, la fabricación de prototipos de modelos a partir de los cuales son fabricados los zapatos en la fase de producción real. 30

La fase de prototipo representa un eslabón débil en la cadena entre el diseñador (que, como es sabido, concibe el diseño original del zapato) y la producción real en serie del zapato en la fábrica. La práctica actual, de hecho, comienza con dibujos preliminares -posiblemente hechos por el diseñador con la ayuda de un puesto CAD- que se siguen de un prototipo hecho a mano por un modelista a partir de una pieza tosca, normalmente de madera. De este modo, todas las alteraciones invariablemente continuas realizadas por el diseñador sobre el prototipo inicial del diseño deben hacerse a mano por el modelista, lo que da como resultado una pérdida de tiempo considerable.

35

40

Pueden conseguirse, por tanto, ventajas considerables, tanto para los diseñadores como modelistas, con una máquina que sea fácil de usar y que proporcione la producción, en un prototipo tridimensional y en el espacio de pocos minutos, lo que hasta ahora sólo ha sido posible en forma de representación gráfica. La máquina según la presente invención permite al diseñador -posiblemente ayudado por personal experto- producir una cantidad de prototipos a partir de los cuales producir zapatos de prueba y, así, visualizar realmente la idea abstracta original. En Italia, dichos prototipos se hacen normalmente para el nº 37 para zapatos de mujer y para el nº 42 para zapatos de hombre.

45

Una vez conseguido el prototipo final que reúne simultáneamente los requisitos estéticos del diseñador, los requisitos anatómicos del portador y los requisitos técnicos y económicos del fabricante, el archivo electrónico que contiene el diseño de zapato seleccionado puede ser usado por el modelista para copiar los modelos a partir de los cuales producir el zapato en la fábrica.

50

Naturalmente, los modelos se producirán en el taller de modelos en la gama completa de tamaños requerida para ese diseño en particular. El archivo electrónico puede transmitirse también electrónicamente al taller de modelos (vía módem, Internet, etc.).

55

La máquina según la presente invención proporciona también la producción de prototipos con punteras y tacones totalmente acabados, eliminando así un procedimiento ulterior de acabado para eliminar cualquier grosor extraordinario no deseado que pudiera quedar cuando la pieza tosca se sujetó en un dispositivo de sujeción que actuó sobre estas dos partes de la pieza tosca. 60

La máquina según la presente invención emplea, de hecho, un sistema de sujeción que afecta sólo a la superficie de referencia superior de la pieza tosca. 65

El sistema de sujeción de la pieza tosca, la disposición particular de la herramienta rotatoria y el número de ejes de trabajo a lo largo de los cuales se desplazan la herramienta rotatoria y la pieza tosca proporcionan la obtención de un prototipo en un solo ciclo de mecanizado sin intervención por parte del operador, quien simplemente introduce electrónicamente los datos de entrada desde un teclado. 2

ES 2 263 245 T3 La presente invención consiste en una novedosa combinación de los movimientos relativos de la pieza tosca y una herramienta rotatoria toroidal. Una nueva característica adicional reside en el modo particular en que se sujeta la pieza tosca. 5

Además, el uso de una herramienta toroidal rotatoria permite velocidades de corte bastante altas (Vt = 25 mt/seg aproximadamente) con una velocidad de rotación de 8.000 rpm, permitiendo así obtener un prototipo acabado con bastante rapidez (15 a 20 minutos) a partir de una pieza tosca comprimida, es decir, de un tamaño global muy superior al del prototipo acabado. Por otra parte, usando una cuchilla tradicional, la velocidad de corte no sería suficiente para reducir el tiempo de mecanizado en la misma magnitud.

10

15

Además, la máquina según la presente invención, y en particular la herramienta rotatoria toroidal, proporciona la obtención de prototipos con un acabado superficial aceptable. Esto es extremadamente importante en vista del hecho de que es esta superficie la que soporta finalmente el cuero a partir del cual se prepara el zapato de muestra. Por tanto, se mejora obviamente el tratamiento del cuero mediante un grado superior de acabado superficial del modelo de prototipo. Complementariamente al cabezal de la herramienta rotatoria, la máquina está equipada también con un trazador de medida, el cual se usa para:

20

(a) digitalizar la pieza tosca inicial para determinar automáticamente una serie de ciclos de mecanizado mediante los cuales obtener el prototipo deseado; (b) posiblemente controlar en tiempo real la forma de la pieza tosca en el curso de las diversas fases del mecanizado;

25

(c) digitalizar el prototipo acabado.

30

La última posibilidad es particularmente interesante al permitir al modelista, una vez ha completado el trabajo en la máquina según la presente invención, hacer cualquier retoque de acabado a mano en el prototipo; a continuación, el prototipo puede configurarse de nuevo en la máquina para determinar la forma final usando el trazador de medida; y la forma final puede convertirse en un archivo electrónico para su transmisión, por ejemplo, vía Internet al taller de modelos para su uso en la producción de los modelos.

35

La máquina según la presente invención se controla mediante un ordenador electrónico, el cual, además de controlar los movimientos de la pieza tosca y la herramienta rotatoria a lo largo de los ejes de trabajo, tiene también un potente CAM integrado. El ordenador electrónico:

40

- calcula, a partir de un archivo del sistema CAD, la trayectoria lineal de la herramienta rotatoria de mecanizado del prototipo; - controla el prototipo midiendo el ciclo y genera automáticamente medidas características de acuerdo con las normas UNI;

45

- digitaliza el prototipo, incluyendo la puntera y el tacón, y transmite posiblemente los datos digitalizados de nuevo al sistema CAD y/o a las máquinas del modelista en el taller de modelos; y - perfecciona el ciclo de trabajo ajustando los movimientos relativos de la pieza tosca/herramienta rotatoria. 50

El sistema de sujeción de la pieza tosca, la disposición particular de la herramienta rotatoria, y el número de ejes de trabajo a lo largo de los cuales se desplazan la herramienta rotatoria y la pieza tosca configuran una máquina que difiere totalmente de las máquinas de perfilado usadas tradicionalmente para hacer modelos de fabricantes de calzado. 55

60

La máquina según la presente invención es una máquina combinada de torno-fresado mediante el suministro simultáneo de medios para mover la pieza tosca hacia y desde una herramienta rotatoria -propio de una operación de torneado- y para mover la herramienta rotatoria hacia y desde la pieza tosca -propio de una operación de fresado-. Según la presente invención, se proporciona una máquina para la producción de accesorios para la industria del calzado, según se desvela en la reivindicación 1. Se describirá una forma de realización no limitativa de la presente invención mediante ejemplos haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

65

La Figura 1 muestra una primera vista general de la máquina según la presente invención; La Figura 2 muestra una segunda vista general de la máquina de la Figura 1; 3

ES 2 263 245 T3 La Figura 3 muestra en mayor detalle el modo en que se sujeta la pieza tosca, a partir de la cual se obtiene el prototipo acabado, en la máquina de las Figuras 1 y 2; Las Figuras 4a, 4b muestran dos secciones de la herramienta rotatoria usada en la máquina de las Figuras 1 y 2. 5

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, la máquina 1 según la presente invención comprende una cubierta sustancialmente paralelepipédica 2 que aloja la mayoría de los dispositivos descritos en detalle a continuación. 10

15

20

En las Figuras 1 y 2, el número 3 indica un dispositivo accionador para mover una pieza tosca 4, por ejemplo, a pieza tosca comprimida, y 5 indica una mesa de herramientas para mover una herramienta 6 a lo largo de un eje X. Por medio del dispositivo accionador 3 -el cual comprende un motor 7, dos guías horizontales 8a, 8b y un tornillo sinfín 9- se mueve un carro 10 a lo largo de un eje Y que define una dirección perpendicular a la del X eje, pero sin apoyarse en el mismo plano que el eje X. El carro 10 se mueve obviamente a lo largo del eje Y de manera convencional mediante el tornillo sinfín 9 que gira por acción del motor 7 y engrana una rosca de tuerca (no mostrado) en el interior del carro 10. El dispositivo accionador 3 comprende también un motorreductor 12 el cual, por medio de un sistema de transmisión convencional (no mostrado), proporciona la traslación a lo largo de un eje Z de un carro 13 acoplado con medios de sujeción rotatorios 11 para sujetar pieza tosca 4. Los medios de sujeción rotatorios 11 se describirán en detalle más adelante, con referencia en particular a la Figura 3.

25

30

El eje Z define una dirección perpendicular a las de los ejes X e Y, pero no se apoya en el mismo plano que los ejes X e Y. Los medios de sujeción rotatorios 11 pueden accionarse también de una manera convencional mediante un motorreductor 14 (Figura 1) arrastrado por el carro 13 y mediante el cual los medios de sujeción 11, y con ellos la pieza tosca 4, se hacen girar alrededor de un eje vertical de rotación C1 , normalmente diferente del eje Z vertical. Es decir, los medios de sujeción rotatorios 11 para sujetar la pieza tosca 4 pueden trasladarse mediante el motor 7 a lo largo del eje Y y mediante el motor 12 a lo largo del eje Z, y pueden hacerse girar alrededor del eje C1 , mediante el motorreductor 14.

35

40

45

50

55

60

La mesa de herramientas 5 puede trasladarse, según se ha expuesto, a lo largo del eje X por medio de un motor 15, que hace girar una rosca 16 que engrana una tuerca delantera 17 de modo integral con una mesa de herramientas 5, que se desliza obviamente a lo largo de dos guías horizontales (no mostradas); y la herramienta rotatoria 6 se hace girar, según se explica en detalle más adelante con referencia particular a la Figura 4, alrededor de un eje vertical C2 mediante un motor 18 acoplado a la mesa de herramientas 5. Por tanto, la pieza tosca 4 se corta para producir el prototipo acabado mediante los movimientos relativos combinados de la pieza tosca 4 en sí y de la herramienta rotatoria 6. Según se ha expuesto, la pieza tosca 4 puede moverse a lo largo de los ejes Y y Z y hacerse girar alrededor del eje C1 , mientras que la herramienta rotatoria 6 puede trasladarse a lo largo del X eje y hacerse girar alrededor del eje C2 . Al ser movimientos relativos, a la herramienta rotatoria 6 pueden asignarse obviamente, al menos en teoría, ciertos movimientos los cuales, en la forma de realización de las Figuras 1 y 2, se asignan a la pieza tosca 4. Los movimientos de traslación a lo largo de los ejes X, Y y Z, de rotación de la pieza tosca 4 alrededor del eje C1 y de rotación de la herramienta rotatoria 6 alrededor del eje C2 permiten el mecanizado del conjunto de la pieza tosca 4, lo que incluye la puntera 4b y el tacón 4c (Figura 3), eliminando así la operación de acabado de alto coste para eliminar cualquier material adicional dejado en las partes de la puntera y el tacón del prototipo. Además, según se ha expuesto, mediante el uso de una herramienta rotatoria preferentemente toroidal 6 con elevadas velocidades de corte, puede obtenerse un prototipo acabado a partir de la pieza tosca 4 en el espacio de 15 a 20 minutos; y la combinación de dicha herramienta rotatoria 6 con un número adecuado de pasadas proporciona la obtención de prototipos que garantizan el modelado satisfactorio del zapato de prueba. Todas las operaciones, los movimientos a lo largo de los ejes X, Y, Z, la rotación alrededor de los ejes C1 , C2 , el número de pasadas, etc., están controlados por un CAM dedicado derivado de un archivo CAD y alojado en una unidad de control electrónico central 19 controlada por operador mediante un teclado 20 y un vídeo 21. La Figura 3 muestra los medios de sujeción rotatorios 11 para sujetar la pieza tosca 4, y que constituyen una innovación en el campo de la construcción de prototipos.

65

Para empezar, el operador hace en la pieza tosca 4 al menos dos orificios pasantes 4d, cuyos ejes son sustancialmente paralelos a la superficie de referencia superior 4a de la pieza tosca 4, y a través de los cuales se insertan dos casquillos correspondientes 22 que presentan orificios pasantes roscados transversales 22a en los cuales se enroscan dos correspondientes elementos de conexión de rosca 23 para bloquear una placa 11a en la superficie de referencia 4

ES 2 263 245 T3 superior 4a de la pieza tosca 4. El cabezal 23a de cada elemento de conexión 23 es de tipo bayoneta insertable dentro de un respectivo asiento 11b en el que actúan los medios de bloqueo neumático respectivos 11c para hacer la pieza tosca 4 de modo integral con un soporte 11d de medios de sujeción rotatorios 11. 5

Según se muestra, en particular en la Figura 3, los medios de sujeción rotatorios 11 mantienen la superficie de referencia superior 4a inclinada en un ángulo α de 30º respecto al eje C1 .

10

Con referencia también a las Figuras 4a, 4b, la herramienta rotatoria 6 integral con la mesa de herramientas 5 se hace girar mediante el motor 18 alrededor del eje C2 por medio de una correa 24 insertada dentro de una acanaladura 25 en un soporte rotatorio toroidal 26, el cual a su vez comprende un vástago 26a apoyado en un par de cojinetes 27 y un elemento toroidal 26b que soporta al menos tres cuchillas sustancialmente en forma de cono truncado 28 (Figura 4b), cuyos filos cortantes 28a sobresalen ligeramente respecto al elemento toroidal 26b.

15

Los cojinetes 27 que soportan el vástago 26a se apoyan a su vez en una horquilla 29 integral con la mesa de herramientas 5, que, según se ha expuesto, es móvil a lo largo del eje X y obviamente soporta también el motor 18 (Figura 1) para hacer girar la herramienta rotatoria 6 por medio de la correa 24 y la acanaladura 25.

20

Según muestra la Figura 4b, cada cuchilla 28 se acopla a un elemento toroidal 26b mediante un perno 30 y una correspondiente tuerca 31, que sujeta dos elementos intermedios 32a, 32b que se apoyan respectivamente en los rebordes 28b, 26c de la cuchilla 28 y el elemento toroidal 26b, respectivamente. Por tanto, la tuerca 31 se enrosca simplemente en el perno respectivo 30 para bloquear reversiblemente la cuchilla 28 en el elemento toroidal 26b.

25

Con referencia a la Figura 2, la máquina 1 comprende también un trazador de medida 33, el cual proporciona también digitalización del prototipo acabado, es decir, retoque por el modelista, y que a su vez comprende medios de trazado de manera conocida activados por un sistema mecánico conocido apropiado.

30

El trazador de medida 33 tiene algunas aplicaciones muy interesantes. De hecho, una vez completado el trabajo de mecanizado en la máquina 1, el prototipo semiacabado puede retirarse de la máquina 1 y retocarse a mano, y el prototipo acabado configurarse de nuevo en la máquina 1, retenido de nuevo como antes por medio de sujeción rotatorios 11.

35

Según se ha expuesto, el trazador de medida 33 puede usarse para determinar la forma final del prototipo y, con la ayuda de la unidad de control electrónico central 19, convertir la forma final en un archivo, que puede transmitirse, por ejemplo, por medio de una red de transmisión electrónica de datos, al taller de modelos para su uso en la producción de los modelos.

40

45

50

55

60

65

5

ES 2 263 245 T3 REIVINDICACIONES 1. Una máquina (1) para la producción de accesorios para la industria del calzado; 5

comprendiendo la máquina (1): - medios (11) para sujetar una pieza tosca (4); y

10

15

- medios (3, 5) para trasladar selectivamente dicha pieza tosca (4) y una herramienta rotatoria (6) a lo largo de tres ejes de coordenadas (X, Y, Z) mutuamente perpendiculares, y para hacer girar selectivamente dicha pieza tosca (4) alrededor de un primer eje vertical (C1 ), y dicha herramienta rotatoria (6) alrededor de un segundo eje vertical (C2 ); en la que - dichos medios (11) sujetan dicha pieza tosca (4) en una superficie de referencia superior (4a); - dichos medios (3) trasladan dicha pieza tosca (4) a lo largo de dos ejes de coordenadas (Y, Z) mutuamente perpendiculares, y hacen girar dicha pieza tosca (4) alrededor de dicho primer eje vertical (C1 ); y

20

25

30

- dichos medios (5) trasladan dicha herramienta rotatoria (6) a lo largo de un tercer eje (X) perpendicular a dichos dos ejes (Y, Z); modelando dicha herramienta rotatoria (6) dicha pieza tosca (4) para formar dicho accesorio; caracterizándose la máquina (1) porque dichos medios (11) mantienen la superficie de referencia superior (4a) inclinada en un ángulo (α) de 30º respecto a dicho primer eje vertical (C1 ). 2. Una máquina (1) según la reivindicación 1, en la que dicho accesorio es un prototipo para su uso en la construcción de modelos de zapatos. 3. Una máquina (1) según la reivindicación 1, en la que dichos medios (3, 5) y dicha herramienta rotatoria (6) trabajan la puntera (4b) y el tacón (4c) de dicha pieza tosca (4) para obtener un prototipo con una puntera y un tacón acabados. 4. Una máquina (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha herramienta rotatoria (6) gira alrededor de dicho segundo eje vertical (C2 ) paralelo a dichos ejes (Y, C1 ).

35

5. Una máquina (1) según la reivindicación 4, en la que dicha herramienta rotatoria (6) es una herramienta toroidal (6) que comprende al menos una cuchilla (28) acoplada a un elemento toroidal (26b). 6. Una máquina (1) según la reivindicación 5, en la que dicha al menos una cuchilla (28) está sustancialmente en forma de cono truncado, y en la que el filo cortante (28a) se sitúa en la base mayor de dicho cono truncado.

40

45

50

7. Una máquina (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las operaciones realizadas por dichos medios (3, 5) y por dicha herramienta rotatoria (6) se controlan mediante una unidad de control electrónico central (19). 8. Una máquina (1) según la reivindicación 7, en la que dicha unidad de control electrónico central (19) procesa datos de un sistema (CAD) a través de un sistema (CAM). 9. Una máquina (1) según la reivindicación 8, en la que dicho sistema (CAM) determina y controla los movimientos de dichos medios (3, 5) y de dicha herramienta rotatoria (6) sobre la base de dicha superficie superior de referencia (4a) de dicha pieza tosca (4). 10. Una máquina (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende también un trazador de medida (33) para digitalizar el prototipo acabado.

55

60

65

6

ES 2 263 245 T3

7

ES 2 263 245 T3

8