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Bei
der Herstellung von speziellen Schuhtypen, wie z.B. gestrobelten
Schuhen, Clogs oder Flexibel Schuhen ist es erforderlich den Schaft
bzw. das Vorderblatt so weit als möglich vorzuformen, um ein zufriedenstellendes
Endprodukt zu erhalten. Da bei manchen Schuhtypen, wie z. B. Clogs,
der untere, der Sohle zugeordnete Rand des Schaftes sichtbar bleibt,
ist es wichtig, dass dieser Rand durch die Verformung nicht ungleichmäßig wird;
D. h. dessen geradliniger Verlauf soll erhalten bleiben, ohne dass
dabei Wellen oder Falten entstehen.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung
ist aus der
DE 92 04
581 U1 bekannt. Diese Vorrichtung besitzt eine heb- und
senkbare Unterform, die in etwa dem Negativ des Leistens entspricht.
Weiter besitzt eine solche Vorrichtung ein heb- und senkbares Formband,
das seitlich an die Unterform anpressbar ist. Zusätzliche
punktuell wirkende Klemmhalter dienen zum Fixieren der Enden des
Schaftrandes auf dem Formband. Oberhalb der Unterform ist eine ebenfalls
heb- und senkbare Oberform angeordnet, die der Positivform des Leistens
entspricht. In die Oberform ist zusätzlich eine scherenartige Schneideinrichtung
zum Schneiden der Schaftränder
integriert.
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In
dieser Vorrichtung wird zunächst
der Schuhschaft mit Hilfe der Klemmhalter auf dem Formband fixiert.
Sodann fährt
die Unterform ein Stück
nach oben und strafft dabei den Schuhschaft. Gleichzeitig fährt die
Oberform herunter und zieht den Schuhschaft in die Unterform hinein.
Dabei werden die Klemmhalter geöffnet
und das Formband an der Unterform und Oberform entlang nach oben
gefahren, wobei der Schuhschaft ausgezogen und dauerhaft entsprechend
der Oberform verformt wird. Um bei dieser Vorgehensweise einen geradlinigen
Verlauf des Schaftrandes zu erhalten, wird bei zusammengefahrener
Unter- und Oberform der überstehende
Schaftrand mit Hilfe scherenartiger Messer abgeschnitten.
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Diese
Vorrichtung hat sich in der Praxis bewährt, jedoch ist das Verformungsergebnis
vom Zusammenwirken von Oberform und Unterform und einer Schneideinrichtung
zum Abschneiden der überstehenden
Schaftränder
abhängig.
Dies bedingt einen erhöhten
konstruktiven Aufwand und damit höhere Investitionen beim Kauf
solcher Vorrichtungen. Durch das Abschneiden der Schaftränder entsteht zudem
Abfall, der bei der Schuhherstellung zunächst aus der Vorrichtung entfernt,
gesammelt und dann entsorgt werden muss, womit ein zusätzlicher
Aufwand verbunden ist.
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Vor
diesem Hintergrund stellt sich der Erfindung die Aufgabe, bekannte
Vorrichtungen derart weiterzuentwickeln, dass sich bei vereinfachter
Konstruktion ein gleiches oder besseres Arbeitsergebnis erzielen
lässt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der
Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Schuhschaft vor und
zum Teil auch während
des Verformungsvorgangs entlang des unteren, der späteren Sohle
zugeordneten Schaftrandes in einer Klemmeinrichtung gehalten ist.
Der Klemmbereich verläuft dabei
parallel zum Schaftrand. Der so über
der Form aufgespannte Schuhschaft erfährt sodann bei fixiertem Schaftrand
eine erste Dehnung durch Anheben der Form. Dabei findet eine Verformung
des Schaftes vor allem im Schaftzentrum statt, wobei der Rand aufgrund
seiner Fixierung in der Klemmeinrichtung seinen ursprünglich gleichmäßigen Verlauf
beibehält. Bei
Schäften
für Flexibel
Schuhe können
die so verformten Schäfte
nach Lösen
der Klemmeinrichtung entnommen werden.
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Bei
gestobelten Schuhen oder Clogs erfolgt in einer zweiten Stufe die
Verformung des in der Klemmeinrichtung befindlichen Randbereichs
des Schuhschaftes, wobei bei aufgehobener Klemmung und angepresstem
Formband eine weitere Hubbewegung der Form stattfindet. Dabei wird
der Randbereich des Schaftes in den vertikalen Spalt zwischen Formband
und Form eingezogen und verformt. Das Formband verhindert dabei
eine zur Randebene senkrecht verlaufende Wellenform des Schaftrandes.
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Für die Verformung
reicht somit eine einzige Form aus, da die beim Hub der Form gegen
den Schuhschaft notwendige Gegenkraft von der Klemmeinrichtung und
dem Formband bewerkstelligt wird. Dies schließt jedoch nicht aus, dass erfindungsgemäß auch die
Form mit einer mit ihr zusammenwirkenden Oberform kombiniert werden
könnte,
was speziell bei Leistenformen mit hohem Kamm oder starker Krümmung im
Ristbereich der Gefahr einer Faltenbildung entgegenwirkt.
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Die
Klemmeinrichtung besteht vorteilhafterweise aus einem Paar oberer
und unterer Klemmbacken, von denen vorzugsweise die obere ortsfest
und die untere anhebbar ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich
in einfacher Weise mit Hilfe pneumatischer oder hydraulischer Zylinder-Kolben-Einheiten
eine Klemmung des Schuhschaftes erreichen.
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Um
das Einfädeln
des Schaftrandes in die Klemmvorrichtung zu erleichtern, ist die
Klemmeinrichtung bevorzugterweise in horizontaler Richtung auf die
Form hin beweglich ausgebildet. Dadurch wird dem Rechnung getragen,
dass der Schaft in unverformtem Zustand eine größere Breite aufweist.
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In
Umsetzung dieses Gedankens wird eine Klemmeinrichtung favorisiert,
die mindestens zwei Klemmeinheiten umfasst, die jeweils obere und
untere Klemmbacken besitzen. Die beiden Klemmeinheiten sind über eine
vertikale Gelenkachse miteinander verbunden und um diese schwenkbar.
Eine Variante hierzu sieht eine Klemmeinrichtung mit drei Klemmeinheiten
vor, von denen die mittlere fix ist und an die die beiden seitlichen
Klemmeinheiten jeweils über
eine vertikale Schwenkachse an der ersten Klemmeinheit angelenkt
sind. Auf diese Weise lassen sich die Klemmbacken optimal an die
Kontur der Form anpassen.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bildet das Formband einen
Teil der Klemmeinrichtung, beispielsweise die obere Klemmbacke.
Damit kommt dem Formband eine Doppelfunktion zu und trägt zur Vereinfachung
der Konstruktion bei.
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Um
die Haltekraft der Klemmeinrichtung zu verbessern, kann der Klemmbereich
mit Mitteln zur Reibschlusserhöhung
versehen sein. Solche Mittel können
Materialien mit einem hohen Reibungskoeffizienten sein, wie z. B.
weiche Kunststoffe, Gummi oder Silikone. Alternativ hierzu sind
profilierte Flächen,
Dorne oder miteinander korrespondierende Nut- und Klemmleisten oder ähnliches
möglich.
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Um
Beschädigungen
des Schaftrandes zu vermeiden, besitzt die Klemmeinrichtung vorteilhafterweise
einen einstellbaren Anschlag zur Begrenzung der Klemmbewegung. Insbesondere
in Verbindung mit spitzen Dornen im Klemmbereich wird dadurch ein
Durchstechen der Dorne durch den Schaft verhindert.
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Um
eine Parallelität
zwischen Schaftrand und Klemmbereich zu erhalten, weist in vorteilhafter Weiterbildung
der Erfindung die Klemmeinrichtung einen Anschlag zur Begrenzung
der Einschubtiefe des Schaftes auf.
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Bevorzugter
Weise ist das Formband einstückig
ausgebildet mit mindestens einem, vorzugsweise zwei elastischen
oder plastischen Biegegelenken. Dadurch ist in einfacher Weise ein
gleichmäßiges seitliches
Anpressen des Formbandes an den seitlichen Rand der Form gegeben.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform ist
die Form mit Hilfe zweier miteinander kombinierter Zylinder-Kolben-Einheiten
anhebbar. Durch sukzessives Aktivieren der beiden Zylinder-Kolben-Einheiten
erfolgt ein zweistufiger Hub, wie er für das Formen von Schäften für gestrobelten
Schuhen oder Clogs von Vorteil ist. Bei Schäften für Flexibel Schuhe wird lediglich
eine der beiden Zylinder-Kolben-Einheiten verwendet.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Das
Ausführungsbeispiel erläutert eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
anhand des Formvorgangs von Vorderblätter von Clogs. Auf dieser
Vorrichtung ist es ebenso möglich
Schäfte
für gestrobelte
oder Flexibel Schuhe zu Formen. Es zeigen
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1 eine Vorderansicht der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einem ersten Betriebszustand,
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2 eine Draufsicht auf die
in 1 dargestellte Vorrichtung,
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3 einen Vertikalschnitt
durch die in 1 dargestellte
Vorrichtung entlang der Linie III–III,
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4 einen Horizontalschnitt
entlang der in 1 dargestellten
Vorrichtung entlang der Linie IV–IV,
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5 eine Vorderansicht der
in 1 dargestellten Vorrichtung
in einem zweiten Betriebszustand,
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6 eine Draufsicht auf die
in 5 dargestellte Vorrichtung,
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7 eine Vorderansicht der
in 1 dargestellten Vorrichtung
in einem dritten Betriebszustand und
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8 eine Draufsicht auf die
in 7 dargestellte Vorrichtung.
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Anhand
der 1 bis 4 wird nachfolgend eine erfindungsgemäße Vorrichtung
im Aufbau und im weiteren unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 ihrer
Funktion beschrieben.
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Die 1 bis 4 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einem ersten Betriebszustand, der der Ausgangsposition für den Verformvorgang
entspricht. Im Zentrum der Vorrichtung sieht man eine leistenartige
Form 2, an deren Unterseite eine klammerartiges Halteelement 3 befestigt
ist. Mit dem Halteelement 3 ist die Form 2 auf
eine justierbare Halteleschiene 4 aufgeschoben und mit
dieser lösbar
verbunden. Die Halteschiene 4 wird wiederum von den beweglichen
Kolben einer ersten Zylinder-Kolben-Einheit 5 getragen,
die wiederum mit einer zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 6 gekoppelt
ist. Die zweite Zylinder-Kolben-Einheit 6 ist starr mit
dem lediglich in 3 näher dargestellten
Maschinengrundrahmen 35 verbunden. In den restlichen Figuren
sind die Zylinder-Kolben-Einheiten 5 und 6 sowie
der Maschinengrundrahmen 35 nur skizzenhaft und symbolisch angedeutet.
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Über die
justierbare Halteschiene 4 lässt sich die Form 2 mittels
mehrerer Justierschrauben in die für den Verformungsvorgang erforderliche
räumliche Solllage
bringen und feststellen. Die Zylinder-Kolben-Einheiten 5 und 6 ermöglichen
eine Hub- und Senkbewegung der Form 2 in vertikaler Richtung
wobei deren Ansteuerung sukzessive, also nacheinander erfolgt. Die
Form 2 ist über
ein nicht dargestelltes Kühlsystem
kühlbar
ausgebildet.
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Die
Form 2 entspricht in etwa der positiven Form eines Leistens,
wobei ihre Seitenränder 8 senkrecht
nach unten gezogen sind. Im oberen Bereich der Seitenränder 8 wird
die Form 2 unter Einhaltung eines Anpresspaltes 7 von
einer Klemmeinrichtung 9 umgeben. Wie aus 2 hervorgeht, weist der Anpresspalt 7 im
Bereich der Längsachse 10 seine
geringste Weite auf und nimmt zu beiden Seiten hin zu.
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Die
Klemmeinrichtung 9 umfasst die Klemmeinheiten A, B und
C (2). Die Klemmeinheit
B liegt gegenüber
dem vorderen Ende der Form 2 und ist über Schrauben ortsfest mit
dem Maschinengrundrahmen 9 verbunden. Die der Form 2 gegenüberliegende
Seite der Klemmeinheit B weist einen der Form 2 in diesem
Abschnitt entsprechenden Verlauf auf. Die der Form 2 zugewandten
Ecken der Klemmeinheit B bilden senkrecht zur Darstellungsebene
von 2 jeweils eine Schwenkachse 12 und 13.
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Die
Klemmeinheiten A und C sind über
die Schwenkachsen 12 und 13 gelenkig mit der Klemmeinheit
B verbunden. Die der Form 2 zugewandten Seiten der Klemmeinheiten
A und C weisen ebenfalls einen der Form 2 entsprechenden
Verlauf auf. Wie insbesondere aus den 1, 3 und 4 ersichtlich, besitzen die Klemmeinheiten
A, B und C eine untere Klemmbacke 14 und eine obere Klemmbacke 15,
die in vertikaler Richtung gegeneinander verschieblich sind. Die
obere Klemmbacke 15 wird im wesentlichen von einem Formband 16 gebildet,
das an seiner Oberseite von den Stahlplatten 17, 18 und 19,
mit denen es verschraubt ist, verstärkt ist. Das Formband 16 ist
einteilig ausgebildet, wobei in der Draufsicht (2) dessen Umriss in etwa der vereinten
Fläche
der Klemmeinheiten A, B und C entspricht. Die der Form 2 gegenüberliegende
Seite des Formband 16 ist mit 11 bezeichnet. Im
Bereich der Schwenkachsen 12 und 13 weist das
Formband 16 zur Ausbildung eines Biegegelenks einen eingeschnürten Bereich
auf. Das Formband 16 besteht aus Kunststoff, beispielsweise
Polyethylen oder Polytetrafluorethylen.
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Über Spannbolzen 20 mit
aufgeschobenen Abstandshülsen
ist die obere Klemmbacke 15 mit den zweiarmigen Schwenkhebeln 21 und 22 verbunden.
Die kurzen Schenkel der Schwenkhebel 21 und 22 schließen auf
diese Weise mit der oberen Klemmbacke 15 einen durchgehenden
horizontalen Klemmspalt 28 ein, in dem die untere Klemmbacke 14 entlang
der Spannbolzen 20 höhenverschieblich
angeordnet ist.
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Die
untere Klemmbacke 14 besitzt eine sich in etwa mit der
oberen Klemmbacke 15 deckende Umrisslinie. Dabei wird untere
Klemmbacke 14 von zwei deckungsgleichen Platten 23 und 24 gebildet, die
fest miteinander verschraubt sind. Der horizontale Randbereich des
Klemmspalts 28 zur Form 2 hin bildet den aktiven
Klemmbereich und ist über
seine gesamte Länge
mit einer Reihe von Nagelstiften 25 bestückt, deren
Spitzen über
die Oberfläche
der Platte 16 hinaus in den Klemmspalt 28 hineinreichen.
Im Bereich der Spannbolzen 20 weist die untere Klemmbacke 14 Bohrungen
auf, die bei einer vertikalen Verschiebemöglichkeit der Klemmbacke 14 deren
Lagefixierung in der Klemmspaltebene sicherstellen.
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Darüber hinaus
weist die Platte 16 der unteren Klemmbacke 14 zusätzliche
Ausnehmungen 26, die in konstantem Abstand zum Rand 11 und
gleichmäßig über dessen
Verlauf verteilt sind. Die Ausnehmungen 26 dienen zur Aufnahme
von Anschlagelementen 27, die in das Formband 16 eingelassen
und mit ihrer Stirnseite an den Stahlplatten 17, 18 und 19 befestigt
sind. Das untere freie Ende der Anschlagelemente 27 erstreckt
sich über
die gesamte Höhe
des offenen Klemmspaltes 28.
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Auf
der Unterseite der Schwenkhebel 21 und 22 sind
im Bereich der kurzen Schenkel jeweils senkrecht zur Hebelfläche wirkende
Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 30 angeordnet.
Deren bewegliche Kolben durchdringen die Schwenkhebel 21 und 22 und sind
mit der Platte 24 der unteren Klemmbacke 14 verbunden.
Durch Aktivierung der Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 30 findet
ein Heben bzw. Senken der unteren Klemmbacke 14 statt,
womit ein Schließen
bzw. Öffnen
des Klemmspaltes 28 verbunden ist. In den Klemmspalt 28 hineinreichende
Einstellschrauben dienen dabei zur Begrenzung des Hubes der Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 30.
Auf diese Weise besitzt der Klemmspalt 28 stets eine Mindestbreite,
die Beschädigungen
des Vorderblatts 1 beispielsweise infolge Durchdringung
der Nagelstifte 25 verhindert.
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Die
Schwenkhebel 21 und 22 bilden somit die höhenfeste
Basis für
die gesamte Klemmeinrichtung 9. Infolge der schwenkbaren
Lagerung der Schwenkhebel 21 und 22 um die Schwenkachsen 12 und 13 folgen
die Klemmbacken A und C ebenfalls den Schwenkbewegungen der Schwenkhebel 21 und 22.
Zur Bewerkstelligung dieser Schwenkbewegung sind die beiden Enden
der langen Schenkel der Schwenkhebel 21 und 22 mit
einer weiteren Zylinder-Kolben-Einheit 31 verbunden. Durch
Ausfahren des beweglichen Kolben 32 der Zylinder-Kolben-Einheit 31 werden
die Enden der langen Schenkel der Schwenkhebel 21 und 22 auseinandergedrückt und dabei
eine Schwenkbewegung um die Schwenkachsen 12 und 13 initiiert.
Im Zuge dieser Schwenkbewegung findet ein horizontales Schließen der
kurzen Schenkel der Schwenkhebel 21 und 22 statt,
womit eine Annäherung
des Formbandes 16 mit seinem Rand 11 an die Form 2 unter
Schließen
des Anpresspalts 7 einhergeht. Über in den Zeichnungen nicht dargestellte
einstellbare Anschläge
wird der Hub der Zylinder-Kolben-Einheit 31 und damit die
Annäherungsbewegung
des Formbandes 16 an die Form 2 begrenzt.
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Zur
Führung
der beiden langen Schenkel der Schwenkhebel 21 und 22 während der
Schwenkbewegung dienen die oberhalb und unterhalb der Schwenkhebel 21 und 22 angeordneten
Führungsplatten 33,
die fest mit dem Maschinengrundrahmen 35 verbunden sind
(3).
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Die
Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt sich
wie folgt dar. Die 1 bis 4 zeigen einen ersten Betriebszustand
der Vorrichtung, der der Ausgangsposition zum Formen eines Vorderblatts 1 entspricht.
In diesem Betriebszustand ist die Form 2 durch eingefahrene
Kolben der Zylinder-Kolben-Einheiten 5 und 6 in
eine untere, in etwa auf Höhe
der unteren Klemmbacke 14 befindliche Position gebracht.
Der Kolben 32 der Zylinder-Kolben-Einheit 31 ist
ebenfalls eingefahren, so dass die Schwenkhebel 21 und 22 die
Klemmeinheiten A, B und C in gespreizter Stellung bei offenem Anpressspalt 7 halten.
Des weiteren ist die untere Klemmbacke 14 der Klemmeinrichtung 9 nach
unten gefahren, so dass der Klemmspalt 28 offen steht.
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In
dieser Position wird ein in einem vorgeschalteten Arbeitsgang gedämpftes Vorderblatt 1 in den
Klemmspalt 28 eingelegt, wobei der Rand des Vorderblatts
1 am Anschlag 27 anliegt. Daraus ergibt sich eine über den
gesamten Verlauf des Randes konstante Einstecktiefe. Die Unterseite
des Vorderblatts 1 liegt dabei auf den Nagelstiften 25.
Infolge der die Spreizung der KlemmeinheitenA und C übersteigenden
Breite des Vorderblatts 1 weist dieses eine Wölbung nach
oben auf.
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Nach
Einlegen des Vorderblatts 1 in die Klemmeinrichtung 9 werden
die Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 30 aktiviert,
so dass die untere Klemmbacke 14 entlang der Spannbolzen 20 nach
oben gefahren wird. Dabei wird der Rand des Vorderblattes 1 über seine
gesamte Länge
zwischen den Nagelstiften 25 und der Unterseite des Formbandes 16 eingeklemmt.
Danach findet ein erstes Heben der Form 2 statt, indem
die Zylinder-Kolben-Einheit 6 aktiviert wird. Gleichzeitig
werden die Klemmeinheiten A und C durch Ausfahren des Kolbens 32 der
Zylinder-Kolben-Einheit 31 in
Richtung der Seiten 8 der Form 2 bewegt. Dabei
findet ein erstes Ausziehen des Vorderblatts 1 über die
Form 2 statt, wobei das Formband 16 das Vorderblatt
an die Seiten 8 der Form 2 anpresst. Dieser Zustand
ist in den 5 und 6 dargestellt.
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In
einem letzten Schritt zur Fertigstellung des zu formenden Vorderblatts 1 wird
durch Absenken der unteren Klemmbacke 14 mit Hilfe der
Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 30 die Klemmung
des Vorderblattes 1 aufgehoben. Gleichzeitig wird die Zylinder-Kolben-Einheit 5 aktiviert,
um an der Form 2 eine zweite Hubbewegung auszuführen. Im
Zuge der zweiten Hubbewegung wird das bereits teilverformte Vorderblatt 1 an
dem Rand 11 des Formbandes 16 vertikal entlangbewegt,
wodurch der zuvor noch in der Klemmeinrichtung befindliche Rand
des Vorderblatts 1 nun in den Anpressspalt 7 zwischen
dem Formband 16 und den Seiten 8 der Form 2 eingezogen
und verformt wird.
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Um
eine dauerhafte Verformung des Vorderblatts 1 zu erzielen,
verharrt die erfindungsgemäße Vorrichtung
in diesem Betriebszustand für
eine kurze Zeit, wobei das Vorderblatt 2 die Gestalt der
gekühlten
Form 2 annimmt. Anschließend fahren alle Zylinder-Kolben-Einheiten
in den Betriebszustand 1 zurück, wodurch ein Entnehmen des
fertig geformten Vorderblatts 1 möglich ist und die Vorrichtung
für einen
neuen Formvorgang zur Verfügung
steht.
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Bei
der Verformung von Schäften
für Flexibel Schuhe
entfällt
die zweite Hubbewegung im vorstehend beschriebenen letzten Schritt.
Direkt nach Aufheben der Klemmung des Schaftes wird die Form 2 nach
unten gefahren, so dass der Schaft entnommen werden kann.