DE2140686A1 - Verfahren zum Schweißen und relief artigem Ausbilden von Werkstucken aus bei Wärme weichwerdendem Material - Google Patents
Verfahren zum Schweißen und relief artigem Ausbilden von Werkstucken aus bei Wärme weichwerdendem MaterialInfo
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Description
η-· . u 2U0686
Dipl.-lng. Heinz Bardehle
Patentanwalt
D-8 München 26, Postfach 4
ielefen 0811/292555
ielefen 0811/292555
München, den 13. August 1971
Mein Zeichen: P 1280
Anmelder: USM Corporation
Anmelder: USM Corporation
Flemington/New Jersey
Zustelladresse: 140 Federal Street
Boston, Mass.02107
U.S.A.
Verfahren zum Schweißen und reliefartigem Ausbilden
von Werkstücken aus bei Wärme weichwerdendem Material.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schweißen und reliefartigem Ausbilden von Werkstücken aus bei Wärme
weichwerdendem Material, bei dem zuerst das Werkstück zwischen einem Prägestempel, der ein gewünschtes Muster hat,
und einem Preßglied eingeführt wird, dann Hitze und Druck auf das Werkstück einwirken und dann das Werkstück abkühlt.
Mit der Einführung von Plastikmaterial, z.B. in die Herstellung von Schuhobermaterial, in Porm von Strukturen, die mit
Polyvinylchlorid überzogen sind, wurde es wünschenswert,
solch ein Material mit verschiedenen dekorativen Effekten zu versehen oder solche darauf zu schweißen, die der Schweißnaht
ein Aussehen geben, als wäre sie gesteppt oder genäht. Es iet
dabei natürlich erwünscht, die reliefartige Ausbildung
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und/oder das Schweißen eines solchen Materials so genau wie
möglich durch den Gebrauch eines Verfahrens zu machen, das wirtschaftlich vertretbar ist. Im Hinblick auf die große
Vielfältigkeit der Modelle in der Schuhherstellung und die häufigen Modellwechsel erhalten die wirtschaftlichen Gesichtspunkte
erstrangige Bedeutung und müssen im Zusammenhang mit dem verwendeten Material gesehen werden.
Gewöhnlich wird als Schuhobermaterial PVG-überzogenes Strukturmaterial
gebraucht. Anderes synthetisches Obermaterial wird in jüngster Zeit auch mehr verwendet wie z.B. das sogenannte
poromerische Material. Normalerweise hat so ein Material thermoplastische
Eigenschaften, z.B. sind sie unter bestimmten Hitze- und Druckbedingungen verformbar.
In der Schuhindustrie muß der Hersteller, um eine günstige Aufnahme für eine neue Schuhmode zu gewinnen, eine begrenzte
Anzahl von Musterschuhen in dem neuen Modestil für eine engere Auswahl der Einkäufer der Einzelhändler vorsehen. Es ist natürlich
notwendig, daß für jedes Modell, das ein geprägtes oder reliefartig ausgebildetes Oberteil umfaßt, ein entsprechender
Prägestempel vorhanden sein muß. Da jedoch Metall-Prägestempel sehr teuer sind, weil ihre Herstellung gewandte
Labor's erfordert und weil weiterhin die Zurückweisungsquote der Muster durch die Käufer relativ hoch ist, ergibt dies
eine relativ große Zahl von Prägestempeln, deren Amortisieren ungewöhnlich hoch ist. Die Einführung neuer Modelle, die ein
geprägtes oder reliefartig ausgebildetes Schuhoberteil haben,
muß also beträchtlich begrenzt werden.
Weiterhin liegt bei der Herstellung von metallenen Prägestempeln ein großer Teil des Zutrauens in der Geschicklichkeit
der Bedienungsperson, die in dem Metall die Merkmale vorsehen muß, die das fertige Werkstück aufzuweisen hat. Mangel, die
jedoch auftreten, gefährden das ganze Verfahren und Schuhe, die so hergestellt werden, sind unverkäuflich.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestellt darin, ein Verfahren zum reliefartigen AusMlden oder Schweißen von Materialien
mit thermoplastischer Oberfläche und Eigenschaften zu schaffen, bei dem der Gebrauch von teueren metallischen
Präge- oder Schweißstempeln nicht erforderlich ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß für das
Wiedergeben des Stempelmusters auf dem Werkstück ein Stempel aus Silikon-Gummi gebraucht wird.
Im Rahmen der Erfindung kann ein Prägestempel dadurch hergestellt werden, daß das Druckglied eine Silikon-Gummi-Polsterung
umschließt und daß ein elektrisches Hochfrequenzfeld zwischen deft· Preßglied und dem Stempel während des Iorm- oder
Schweißprozesses angelegt ist.
Es ist leicht einzusehen, daß der Gebrauch von Silikon-Gummi beim reliefartigen Ausbilden oder Schweißen von großem Vorteil
ist, da das Material des Werkstückes, das zum reliefartigen Ausbilden oder Schweißen gebraucht wird, keine bemerkbare
Verformung des Silikon-Gummis erkennen läßt.
Weiterhin hat der Silikon-Gummi-Stempel eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den herkömmlichen Metallstempeln, indem er
ungleiche Platten oder Werkstücke kompensiert und weiterhin darin, daß bei ihm in den Spitzen des Musters keine Konzentration
des Hochfrequenzfeldes stattfindet> so daß fast kein
Grund gegen die Anwendung des Verfahrens spricht.
Die Erfindung wird anhand eines Beispiels in den anliegenden Zeichnungen erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Pig. 1 einen Schnitt eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Prägestempels in seiner Längsrichtung.
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Pig. 2 einen Schnitt einer anderen Form eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten Prägestempels zum Schweißen und reliefartigem Ausbilden, und
Mg. 3 einen Teil einer perspektivischen Aneicht von Schuhobermattrial,
dae gemäß dem Verfahren des Prägestempel« der Fig. 2 hergestellt wurde.
Der in Fig. 1 dargestellte Stempel ist grundsätzlich ein flachgestalteter Eeliefstempel 10, der aus Silikon-G-ummi gemacht
ist und eine Härte von 70 Shore A Graden und eine Temperaturbeständigkeit bis zu 250° C aufweist. Der Stempel ist
auf seiner Oberfläche mit einem Muster 12 versehen, das ein Gegenstück zu der gewünschten Werkstücks-Oberfläche bildet.
Bei der Herstellung des Stempels wurde ein Modell vorgesehen und der Silikon-Gummi wurde in ungehärtetem Zustand gemischt
und evakuiert und dann in die Hohlmatrize, in der vorher· das Modell angeordnet wurde, eingefüllt. Der Gummi wird dann ausgehärtet
und wenn er aushärtet, nimmt die von ihm mit dem Modell in Eingriff kommende Oberfläche das Muster von dem Modell
ab. Der Silikon-Gummi ist eine kalt-härtende Zusammensetzung,
aber sein Härten kann durch die Anwendung von Hitze beschleunigt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein ^Sandwich" (siehe
Fig. 1) bereitet, dieses enthält den Stempel 10, der nicht weniger als 3»18 mm dick ist und vorzugsweise eine Stärke
von 6,35 mm hatf weiterhin ein Werkstück 14 eines PVC-überzogenen
Strukturmaterials, eine Zwischenschicht 16 aus schwammartigem Silikon-Gummi, der eine Härte von mehr als 10 Shore A
Graden und eine Dicke von mehr als 3,18 mm hat, dann ist noch eine Polsterung 18, die ebenfalls aus Silikon-Gummi mit denaelbtn
Eigenschaften wie der Stempel 10 ist und auch eine Dicke von 3,18 mm aufweist, zwischen den Platten einer H.F.-Prease
(nicht dargestellt) angeordnet. Mit einem Schweißdruck biß zu 14 kg/cm , einem H.F.-Feld bis zu 10 KWs, vorzugsweise
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6 KWs "bei einer Frequenz von 27 MHz und einer Bearbeitungs„-zeit
von 8 bis 15 see vorzugsweise über 11 see kann das Werkstück
bearbeitet werden und ist dann fertig zum Abkühlen immer noch unter Druck, nach einer Verweilzeit von 5 see Dauer.
Während der Anwendung von Hitze und Druck wird das Muster 12 von dem Stempel 10 auf die Oberfläche des Werkstücks 14 übertragen.
Wenn das Werkstück eine mit PYO überzogene Struktur ist, wird das Polyvinylchlorid selbst physikalisch verändert,
indem es Flüssigkeit durch den Druck und die Hitze abgibt und sich in einer neuen, dem Muster 12 auf dem Stempel 10
entsprechenden Oberfläche festigt.
Das Verfahren ist auch befriedigend für die Behandlung von Mustern auf Werkstücken aus Leder oder poromerischem Material,
aber in diesen lallen ist wahrscheinlich ein größerer Druck
erforderlich und kleinere Materialveränderungen erreichbar.
Einen anderen Stempel zeigt die Mg. 2j sie umfaßt einen
Block 20 aus Silikon-Gummi mit denselben Eigenschaften wie der Gummi, der beim vorhergehenden Stempel verwendet wurde. Der
Block 20 hat eine herausgeschnittene Nut 22, die in ihrem inneren Teil einen U-förmigen Kanal 24 bildet, in dem ein Streifen
26 aus plastischem PYC angepaßt werden kann. Die Enden
des Streifens 26 können den benachbarten Schulterteilen angepaßt werden, die einspringend bei 28 in den Block 20 geformt
sind.
Jedem einspringenden Teil 28 ist auf den Seitenwänden des Kanals 24 ein Muster 30 benachbart, das in dem fertigen Werkstück
eine gleiche Reihe von Stichen vorsieht (32 in Mg. 3). Bei der Durchführung des Verfahrens, die von der zweiten
dargestellten Stempelart Gebrauch macht, wird eia Streifen 26
aus PVC in den U-förmigen Kanal des Blocks 20 so eingesetzt,
daß die Kanten in die einspringenden !Peile 28 zu liegen kommen, Um ein darauffolgendes Dehnen an der oberen Krümmung
20 Π 8 OR /"n'9R ■
des fertigen Oberteils zu verhindern, wird ein Verstärkungsstreifen 34, wie dargestellt, in die innere Krümmung des
U-förmigen Streifens 26 eingeführt. Ein Teil von für Schuhoberteile
vorgesehenen, PVC-überzogenen Strukturmaterial 36 wird dann zwischen die Arme des .XJ-förmigen Streifens eingelegt
und das "Sandwich" wird zwischen die Platten einer H.I1.-Presse gelegt. Die Zeit" des Druckvorgangs und die Höhe
des Drucks sind dabei wie im Vorhergehenden.
Die Anwendung von Hitze und Druck auf das "Sandwich" in der H.F.-Presse bewirkt das Anschweißen des Streifens 26 an den
oberen Teil des Schuhobermaterials 36 und das gleichzeitige Einprägen einer scheinbaren Seihe von Stichen 32 auf den
beiden entgegengesetzten Seiten des Streifens in der Nähe der Kanten von ihm.
Bei einem Schweiß- oder Saumformungsprozeß auf Schuhobermaterial
wird ein Silikon-Gummi-Stempel, der zwei Werkstücksoberflachen
in einer Schulter-Kammlinie befestigt, benutzt. Der Stempel ist vorzugsweise auf der unteren Platte einer
Hochfrequenz-Schweißpresse angeordnet. Eine mit dem Werkstück in Eingriff kommende Oberfläche des Stempels kann mit einer
Reihe von imitierten Stichen versehen sein. Bei der Durchführung des Sehweiß- oder Saumformungsprozesses werden zwei
Werkstücke mit thermoplastischen Oberflächeneigenschaften so in den Stempel eingelegt, daß sie mit ihren Kantenteilen im
Stempel abschneiden oder sich überlappen. Hitze und Druck werden dann durch ein Hoehfrequenzfeld zur Anwendung gebracht,
das zwischen einem Preßglied und dem Stempel erzeugt wird. Auf diese Weise wird das Material des Werkstücks zum Fließen
und Formen von einem Saum zwischen den Schultern in den Stempel
veranlaßt. Jede« Muster, so z.B. vorgetäuschte Stiche in
dem Stempel, wird wiedergegeben als ein in Übereinstimmung mit diesem Verfahrest geformter Saum. um das Hochfrec[uenzfeld
in der Umgebung des zu schweißenden Saumes zu konzentrieren,
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kann der Stempel mit einer Metallelektrode in der Umgebung seiner den Saum formenden Kante oder Schulter versehen sein.
Um das Überfließen von thermoplastischem Material von den Seltenkanten des Werkstücks su verhindern, ißt in dem Stempel
eine Barriere eingefügt} die Barriere erstreckt sich quer zu
der Senkrechten bis eu der Schulter- oder'Kammlinie davon.
Beim Vorsehen eines Verfahrens für das Formen kann ein Stempel
so modifiziert werden, daß er eine oder mehrere Nuten enthält. In Anwendung dieser Methode wurde erst letztens ein Perlschnurmuster
für thermoplastisches Material eingeführt, dabei wurde das Muster in dem Stempel in Übereinstimmung mit dem geschilderten
Verfahren erstellt. Das Perlschnurmuster ist vorzugsweise aus demselben Material oder wenigstens leicht verbindbar
oder einfügbar mit bzw. in das Material des Werkstücks.
Bei einem Formungsprozeß in Übereinstimmung mit dem Verfahren der Erfindung wird ein "Sandwich" aus einem Stempel, Werkstücken
aus PVC-überzogenem Strukturmaterial, Zwischenlagen aus Schwamm-Silikon-Gummi und einer Polsterung von Silikon-Gummi
auf einer unteren Platte einer Hochfrequenzpresse geformt. Eine obere Platte der Presse wird dann dagegen bewegt
und der Druck wird zwischen den Platten ausgeübt. Mit dem Druck kommt gleichzeitig ein Hochfrequenzfeld zur Anwendung
und herrscht für eine Zeit in der Größe von 4 bis 10 see, vorzugsweise 6 see, vor. Danach wird das Feld abgeschaltet,
während der Druck noch aufrechterhalten wird und das Werkstück langsam innerhalb einer Zeit von 5 see abkühlen kann. Während
der Anwendung von Hitze und Druck wird das Muster, das auf dem Stempel aufgebracht ist, mit der Oberfläche des PVC-Werkstücks
in Eingriff gebracht und das PVC selbst physikalisch verändert$ durch die Hitze und den Druck wird es verflüssigt
ujM dann in einer neuen Form entsprechend dem Muster im
[■ _ ; Stempel wieder feet.
1 209808/1396
2H0686
Bei Gebrauch eines Perlmusters in dem Stempel, z.B. aus PVC, ist es einleuchtend, daß der Betrag der physikalischer^eranderung
beträchtlich herabgesetzt ist, besonders in den Fällen, in denen ein Muster angewendet wird, das eine große Materialkonzentration
über ein relativ beschränktes Gebiet enthält, z.B. das Vorsehen einer Hippe.
Die Torliegende Erfindung ist nicht nur, wie beschrieben, in Verbindung von Werkstücken mit einer PVC-Öberflache anwendbar,
sondern sie kann auch in Verbindung mit poromerisehem Material oder Leder Anwendung finden.
6 Ansprüche
3 Figuren
209808/1396
ORIGINAL INSPECTED
Claims (4)
- 2140889AnsprücheVerfahren zum Schweißen und reliefartigem Ausbilden von Werkstücken aus bei Wärme weichwerdendem Material, bei dem zuerst das Werkstück zwischen einem Prägestempel, der ein gewünschtes Muster hat, und einem Preßglied eingeführt wird, dann Hitze und Druck auf das Werkstück einwirken und dann das Werkstück abkühlt, dadurch gekennzeichnet, daß für das Wiedergeben des Stempelmusters auf dem Werkstück ein Stempel aus Silikon-Gummi gebraucht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Druckglied eine Silikon-Gummi-Polsterung umschließt und daß ein elektrisches Hochfrequenzfeld zwischen dem Preßglied und dem Stempel während des Form- oder Schweißprozessea angelegt ist.
- 3. Verfahren zum Herstellen eines Stempels zum Schweißen und Formen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgesehenes Mo-. dell mit dem gewünschten Muster in eine Hohlmatrize eingelegt wird, daß die Hohlmatrize mit flüssigem Silikon-Gummi ausgefüllt wird, daß dann der Gummi gehärtet wird und der abgezogene Stempel das Muster des Modells von der Hohlmatrize in seiner Arbeitsoberfläche hat.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzei chnet, daß eine metallische Elektrode in dem Silikon-Gummi-Material des Stempels eingebettet ist»209808/13962H0686Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennz e itihne t, daß der Silikon-Gummi-Stempel auf einer heizbaren Platte so befestigt ist, als wenn der Stempel zu heizen wäre, das Werkstück auf die Arbeitsoberfläche·der geheizten Scheibe aufgelegt ist, das Preßglied auf das Werkstück zur Anwendung kommt und ein elektrisches Hochfrequenzfeld zwischen dem Stempel und dem Preßglied erzeugt wird, wobei das thermoplastische Material des Werkstückes verflüssigt wird und entsprechend dem Muster des Werkstücks entfernt wird.Verfahren nach Anspruch 1 bis 5> bei dem das Muster eine Hute enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine Perlschnur aus thermoplastischem Material in die Nut des Stempelmusters vor dem Beginn des Schweiß- oder Pormprozesses eingefügt ist.209808/1396
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3920870 | 1970-08-14 | ||
GB5408570A GB1376293A (en) | 1970-11-13 | 1970-11-13 | Methods of forming seams between edge portions of workpieces of thermoformable material |
GB5408470A GB1360207A (en) | 1970-08-14 | 1970-11-13 | Manufacture of shoes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2140686A1 true DE2140686A1 (de) | 1972-02-17 |
Family
ID=27259553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712140686 Pending DE2140686A1 (de) | 1970-08-14 | 1971-08-13 | Verfahren zum Schweißen und relief artigem Ausbilden von Werkstucken aus bei Wärme weichwerdendem Material |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2140686A1 (de) |
ES (1) | ES394731A1 (de) |
FR (1) | FR2102271A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3808339A1 (de) * | 1988-03-12 | 1989-10-12 | Schmutz & Soehne H | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von oberflaechlichen erhebungen (noppen) auf kunststoffbeschichteten textilunterlagen |
-
1971
- 1971-08-13 ES ES394731A patent/ES394731A1/es not_active Expired
- 1971-08-13 FR FR7129700A patent/FR2102271A1/fr active Granted
- 1971-08-13 DE DE19712140686 patent/DE2140686A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3808339A1 (de) * | 1988-03-12 | 1989-10-12 | Schmutz & Soehne H | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von oberflaechlichen erhebungen (noppen) auf kunststoffbeschichteten textilunterlagen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES394731A1 (es) | 1974-09-01 |
FR2102271A1 (en) | 1972-04-07 |
FR2102271B1 (de) | 1974-05-31 |
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