DE2825887A1

DE2825887A1 - Maschine zur erzeugung einer schicht aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2825887A1
Application number: DE19782825887
Authority: DE
Inventors: John Gordon Hollick
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1977-06-14
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1979-01-11
Also published as: CH629375A5; BR7803828A; NL7806376A; AU522451B2; IT1096686B; ES471161A1; GB2000016B; IT7824515A0; FR2394378A1; GB2054347A; DE2825893A1; ATA429778A; ATA429878A; AU3701378A; FR2394378B1; GB2000015B; IE46856B1; CA1075412A; IE46879B1; IT7824516A0

Description

DIPL. ING. HEINZ BARDEHLE München, I3. Juni 1978

DIPL. CHEM. DR. PETER FÜRNISS . PATENTANWÄLTE T

Aktenzeichen: Unser Zeichen: ρ 273?

Anmelder: USM Coiporaticn,

varmington, Connecticut O5C32 Zustelladresse: U.:¹ Elliott Street

Beverly, Mass.Oi915 USA

"Maschine zur Erzeugung einer Schicht aus thermoplastischem Material"

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Kanzlei: Hermetraße 15, München

Mein Zeichen: P 2732

Anmelder^ USM Corporation , Parmington,Connecticut C6O32 Zustelladr.: 181 Elliott Street
Beverly/Mass. 01915
USA

Maschine zur Erzeugung einer Schicht aus thermoplastischem Material

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Erzeugung einer Schicht aus thermoplastischem Material auf einer ausgewählten Fläche eines flexiblen flächigen Materials mit einer Werkstückauflage zur Ab-

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Stützung des flächigen Materials, wobei die ausgewählte Fläche frei liegt, und einer Aufbringungsvorrichtung zum Aufbringen des thermoplastischen Materials auf die ausgewählte Fläche.

Es sind verschiedene Maschinen zur Aufbringung einer Sähicht von thermoplastischem Material auf flexiblem flächigem Material gemäß der obengenannten Gattung bekannt. Zum Beispiel wird in den JE-OSen 1 62J 803 und 1 794 338 entsprechend den US-PSen 3 277 367 und 3 316 573 eine faschine mit einer Werkstückauflage nit einem angeaobenen 3ereich, der in der Form der ausgewählten Fläche des flexiblen flächigen Materials entspricht, einer Vorrichtung zum Festklemmen von Randbereich3n des flexiblen flächigen Materials so, daß die ausgewählte Fläche des flächigen Materials zum Auftrag des thermoplastischen Materials auf den angehobenen Bereich dargeboten wird, und einer Auftragsvorrichtung, mit der eine Schicht thermoplastischen Materials auf die ausgewählte Fläche, die über den angehobenen Bereich der Werkstückauflage dargeboten wird, während einer relativen Bewegung zwischen der Auftragsvorrichtung und der Werkstückauflage aufgestrichen oder ausgebreitet wird, beschrieben. Eine solche Maschine wurde in weitem Umfang zum Versteifen von Spitzen-bereichen einiger Schuhschafttypen verwendet; jedoch erwies sich die in den genannten Druckschriften beschriebene Maschine zum Versteifen von Spitzenbereichen anderer Schuhschafttypen und allgemein zum Versteifen von Fersenbereichen von Schuhschäften als unpraktisch. Zum Beispiel krümmt sich bei Fersenbereichen von Schuhschäften der relativ kleine Radius in zwei Richtungen, die der Fersenendbereich eines Schuhschafts besitzt; dies sowie die Rücknaht, die allgemein bei Fersenendbereichen eines Schuhes vorhanden ist, verhinderten die Anwendung der in den genannten Druckschriften beschriebenen Maschine für die Versteifung solcher Fersenendbereiche, da es sich als nicht möglich erwies, die Fersenendbereiche mit den ausgewählten Flächen, die frei über den angehobenen Bereich der Werkstückauflage liegen, so festzuklemmen, daß das Kunststoffmaterial mittels der Auftragsvorrichtung auf der

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ausgewählten Fläche ausgebreitet werden kann.

Eine weitere Maschine zur Erzeugung ainer Schicht aus thermoplastischem Material auf einem flexiblen flächigen Material gemäß der eingangs genannten Gattung wird in der US-PS 3 026 beschrieben. Diese Maschine weist zwei zueinander passende Formhälften, zwischen die das flexible flächige .Material geklemmt wird, und einen Spritzgußapparat auf, mit dem geschmolzenes thermoplastisches Material in den Hohlraum zwischen dem flexiblen flächigen Material und den Formteilen eingespritzt wird, um eine Schicht aus thermoplastischem Material auf dem flächigen Material, das in dem Hohlraum zwischen den beiden Formteilen angeordnet ist, zu erzeugen. Diese Maschine erwies sich aus einer Anzahl von Gründen als unpraktisch beim Auftragen einer Schicht aus thermoplastischem Material auf eine ausgewählte Fläche aus biegsamem flächigem Material zur Verwendung als Schuhschaft. Zum Beispiel sind die Teile der Form zum Spritzguß teuer und es werden jeweils individuelle Formteilsätze für jeden Stil und jede Größe des Schuher? benötigt. Ferner sind die Drucke, die beim Spritzen von Schichten auf die Weise, wie sie in der US-PS 3 026 573 beschrieben wird, notwendigerweise hoch und erfordern, daß die Teile der Form dicht gegen den Schuhschaft geschlossen werden, was die Gefahr mit sich bringt, daß das Material des Schuhschaftes beschädigt wird. Ferner muß der Schuhschaft, der die gespritzte Schicht aus thermoplastischem Material trägt, zwischen den Teilen der Form gehalten werden, bis das thermoplastische Material genügand abgekühlt ist, um den Schuhschaft in der gewünschten Form zu halten. Ferner ist bei Verwendung einer Maschine gemäß der US-PS 3 026 573 die Dicke der gebildeten Schicht aus thermoplastischem Material von dem Abstand abhängig, der in dem Formhohlraum zwischen dem Schuhschaft verbleibt; die Dicke der gebildeten Schicht ist daher von der Dicke des verwendeten Schaftmaterials abhängig, die insbesondere bei Leder veränderlich sein kann. Daher ist es nicht schwierig, eine aufgebrachte Schicht aus thermoplastischem Material zu erhalten, die von einem Schuhschaft zum anderen gleichbleibend ist.

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-r-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zur Erzeugung einer Schicht aus thermoplastischem Material auf einer ausgewählten Fläche von flexiblen flächigem Material, insbesondere einer ausgewählten Fläche eines Schuhschaftes und ganz besonders eines Fersenendbereichs eines Schuhschaftes, zur Verfugung zu stellen, die die 'Jachteile der vorstehend erwähnten Maschinen vermeidet.

Diese Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Werkstückauflage eine dreidimensionale Oberfläche zum Abstützen der ausgewählten Fläche aufweist, die Auftragsvorrichtung nach der Werkstückauflage hin-und von ihr fort-bewegbar ist und einen Kopf aufweist, der zum Auftragen einer Masse oder eines Haufens von thermoplastischem Material auf einen Teil der ausgewählten Fläche des flächigen Materials, das von der Werkstückauflage abgestützt wird, ausgebildet ist, und die Maschine ferner ein Pressenteil mit einer Oberfläche, die allgemein komplementär zur Oberfläche der Werkstückauflage ist, aufweist, wobei die Werkstückauflage und das Pressenteil in einer zusammenwirkenden Stellung relativ bewegbar sind, wenn die Auftragsvorrichtung frei von der Werkstückauflage in einer zurückgezogenen Stellung ist, um die ausgewählte Fläche des flächigen Materials, das in der Werkstückauflage abgestützt wird, zu pressen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die besonders zur Verwendung zur Erzeugung einer Schicht aus thermoplastischem Material auf einer ausgewählten Fläche, nämlich einem Fersenendbereich eines Schuhschafts zur Erzeugung einer Schuhfersenendversteifung geeignet ist, sind die dreidimensionale Fläche und das Pressenteil allgemein V-förmig und stellen so sicher, daß der Schuhschaft und die aufgetragene Schicht aus thermoplastischem Material eine anfängliche Form erhalten, die ungefähr derjenigen des Fersenendbereiches eines Schuhes im fertiggestellten Schuh entspricht. Wenn die Oberfläche und das Pressenteil V-förmig sind und so einen allgemein V-förmigen

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Hohlraum bilden, ist vorzugsweise der Dihedralwinkel der Fläche kleiner als der Dihedralwinkel des Pressenteils, so daß die Dicke der Schicht aus thermoplastischen Material benachbart zum Scheitelpunkt der V-Formen größer ist als vom Scheitelpunkt entfernt und die Schicht so vom Scheitelpunkt aus abgeschrägt ist oder abfällt, wenn das flächige Material, auf das eine Masse oder ein Haufen von thermoplastischem Material mittels der Auftragsvorrichtung aufgetragen wurde, mittels des Pressenteils gegen die Fläche gepreßt werden soll, damit die Masse oder der Haufen aus thermoplastischem Material ausgebreitet wird, ins Fließen kommt und eine Schicht aus thermoplastischem Material auf der gewählten Fläche des flächigen Materials bildet. Vorzugsweise beträgt der Dihedralwinkel des V-förmigen Hohlraums 15 bis 75°, insbesondere 30 bis 60°.

Es ist vorteilhaft, wenn das Pressenteil ein Dichtungsteil aufweist, das dann, v/enn das Pressenteil in Anlage an das flächige Material, das von der Werkstückauflage abgestützt wird, gepreßt wird, wenigstens den Umfang der ausgewählten Fläche des flächigen Materials begrenzt oder abteilt und so sicherstellt, daß thermoplastisches Material sich nicht über die ausgewählte Fläche hinaus verbreitet.

Vorzugsweise entspricht die Form des Kopfes der Auftragsvorrichtung allgemein der dreidimensionalen Fläche der Werkstückauflage und des Pressenteils. Daher ist der Kopf der Auftragsvorrichtung auch allgemein V-förmig, wenn die Fläche und das Pressenteil V-förmig sind. Der Kopf weist eine Auslaßvorrichtung auf, durch die das thermoplastische Material auf das flächige Material aufgebracht wird; falls die Fläche und das Pressenteil allgemein V-förmig sind, ist die Auslaßvorrichtung ebenfalls im allgemeinen V-förmig und vorzugsweise weist die Auslaßvorrichtung mehrere Löcher auf, die in V-Form angeordnet sind, so daß das thermoplastische Material auf das flächige Material in Form von mehreren getrennten Körpern aufgebracht wird. Vorzugsweise ist die Auslaßvorrichtung so angeordnet, daß das thermoplastische Material daraus in einem

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Winkel von 30 Dis 60° auf den Oberflächenbereich der ausgewählten Fläche des flächigen Materials ausgespritzt wird, so daß vermieden wird, daß sich in ungünsti7ei^ieise die Masse aus thermoplastischem Material, die sich zwischen dem Kopf und dem Flächenbereich erstreckt, aufbaut und ferner wird dadurch erreicht, daß später ausgespritzte 'Bereiche des thermoplastischen Materials dazu neigen,die früher ausgespritzten 3ereiche vom Kopf entlang des Flächenbereichs des flächigen Materials so zu schieben, daß die zuletzt ausgespritzten Bereiche des thermoplastischen Material-s mit der höchsten Temperatur dem Kopf am nächsten sind, so daß die tfeigung zum sogenannten Fadenziehen zwischen dem Kopf und dem aufgebrachten thermoplastischen Material beim Entfernen der Auftragsvorrichtung so gering wie möglich gehalten wird.

Damit das flächige Material in der gewünschten Stellung auf der dreidimensionalen Auflagefläche der Werkstückauflage gehalten wird, ist vorzugsweise eine Vorrichtung, z.B. Backen oder Greifer, vorgesehen, um das flächige Material zu greifen und es in der gewünschten Stellung auf der Oberfläche der Werkstückauflage zu halten.

Wenn die Maschine thermoplastisches Material auf einen Fersenendbereich eines Schuhschafts auftragen soll, weist die Maschine ferner vorzugsweise eine Ausbreitvorrichtung zum Ausbreiten oder Spreizen eines zweiten flächigen Materials, nämlich eines Futterblattmaterials, über den Fersenendbereich des Schafts auf, nachdem eine Masse oder ein Haufen des thermoplastischen Materials durch die Auftragsvorrichtung auf der gewählten Fläche aufgebracht wurde, jedoch bevor durch das Zusammenwirken zwischen Pressenteil und Werkstückauflage Druck auf die ausgewählte Fläche ausgeübt worden war.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen

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Maschine zur Erzeugung einer Schicht von thermoplastischern Material auf einer ausgewählten Fl'iche von flexiblem flächigem Material im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Die Maschine und ihre Verfahrensweise wird ausgesucht, um die Erfindung anhand eines Beispiels zu erläutern, nicht, um sie zu begrenzen.

Eine nähere Erläuterung des Verfahrens, das mit den erfindungsgemäßen Maschinen ausgeführt wird, ist der Patentanmeldung der Anmelderin vom selben Tage zu entnehmen.

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Maschine mit fortgelassenen Teilen, bei der ein Schuhschaft in Stellung eingeklemmt ist und die Teile der Maschine sich in anfänglichen relativen Stellungen zur Durchführung des Verfahrens befinden;

Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schuhschaftes, wobei das Futter zurückgefaltet ist, während der Schaft zur Durchführung des Verfahrens in der Maschine gemäß Figur 1 angeordnet ist;

Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht der Maschine, die Teile einer Anbringungsvorrichtung und Pressenteile der Maschine in relativ-en Stellungen zeigen, die während des Aufbringens von thermoplastischem Material beim erfindungsgemäßen Verfahren eingenommen werden;

Figur 4 ist eine Aufsicht auf eine innere Fläche des hinteren Teils eines Schuhschaftes und zeigt ein Aufbringmuster für das thermoplastische Material bei der Durchführung des Verfahrens zum Versteifen eines Fersenendbereichs eines Schuhschaftes;

Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht der Maschine, wobei jedoch sich die Teile der Maschine in den relativen Stellungen befinden, die sie während des Wieder-in-Stellung-Bringens des Futters einnehmen, nachdem bei der Durchführung des Verfahrens thermoplastisches Material aufgebracht wurde;

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Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht der Maschine, wobei sich jedoch die Teile der Maschine in den relativen Stellungen befinden, die während der Verfahrensstufe eingenommen werden, in der Druck auf die Masse oder den Haufen des thermoplastischen Materials zur Bildung der Schicht aufgebracht wird;

Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung des Schuhschaftes bei der Durchführung des Verfahrens während des Aufleistens oder Zwickens des Fernsensitzes zeigt, nachdem der Schaft den Verfahrensstufen gemäß den Figuren 1 bis 6 unterworfen war und

Figur 8 ist eine perspektivische Ansicht mit fortgelassenen Teilen, die einen aufgeleisteten Rückteil eines Schuhschaftes mit einem Fersenendversteifungsmittel zeigt, das gemäß dem Verfahren zwischen dem Futtermaterial und dem Schuhschaft gebildet wurde.

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Die ausgewählte Fläche eines Schuhschaftes, die bei der Durchführung des Verfahrens unter Verwendung der im folgenden beschriebenen Maschine versteift werden soll, ist ein Fersenendbereich eines Schuhschaftes; es ist jedoch dem Fachmann klar, daß ähnliche Verfahren und Maschinen zum Versteifen von anderen Teilen von Schuhschäften, z.B. zum Versteifen von Spitzenendbereichen von Schuhschäften, verwendet werden können.

Die Maschine zum Versteifen von Fersenendbereichen von Schuhschäften weist eine Werkstückhalterung, nämlich ein erstes Pressenteil 16 auf, das innere Flächen 14 aufweist, welche einen dreidimensionalen Hohlraum zur Aufnahme der zu versteifenden Fläche, nämlich eines Fersenendboreichs eines zusammengesetzten Schuhschaftes 1o.bilden. Die Maschine weist ferner eine Auftragsvorrichtung auf, die von einem Extruder 27 zur Aufbringung von thermoplastischem Material in geschmolzenem Zustand als Haufen auf einem Teil des Oberflächenbereichs der gewählten Fläche eines Schuhschaftes, der von dem ersten Pressenteil 16 gehalten wird, gebildet wird und auf das erste Pressenteil 16 zubeweglich und von ihm wegbeweglich ist. Die Maschine weist ferner ein bewegliches zweites Pressenteil 52 auf, das eine Form besitzt, die im allgemeinen komplementär zu

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den Hohlraun; in dem ersten ^l>ressenteil 16 ist. Die Pressenteile sind zueinander in Press-Stellung und aus der Pressstellung heraus beweglich.

Das erste Pressenteil 16 ist innen im allgemeinen V-förmig. Die inneren Flächen 14 sind schalenförmig oder gekrümmt und v/eisen einen relativ weiten Radius (z.B. etwa 2o mm) um eine ichse parallel oder im wesentliehen parallel zu den in der Länge am Werkstück angreifenden Kanten 27 der inneren Oberflächen 14 auf. Die Flächen 14 laufen an einem Scheitelpunkt 22 zusammen, wobei die Verbindungslinie zwischen den beiden gekrümmten Flächen 14 eine elliptische Form bilden, die der Krümmung des Bereiches der Pücknaht des Schuhschaftes angenähert ist. Unter der Bezeichnung "Bereich der Rücknaht" wird der Teil des Schuhschaftes verstanden, in dem gewöhnlich eine Rücknaht gebildet ist, die die beiden Teile des Schuhschaftes im Fersenbereich verbindet; in Verbindung mit einem Schuhschaft, der keine Rücknaht aufweist, soll der Ausdruck "Bereich der Rücknaht" das hinterste Ende des Schuhschaftes bezeichnen, in dem die Rücknaht gebildet worden wäre, wenn der Schaft einen Aufbau nit oirar rücknaht aufweisen würde. Der Dihedralwinkel zwischen den inneren Flächen 14 liegt zwischen 30° und 60° und beträgt etwa 4 4°.

Der Extruder 28 der Maschine ist gegenüber dem ersten Pressenteil 16 beweglich aus einer ersten Ruhestellung (dargestellt in Figur 1), in der das Pressenteil 16 frei zur Aufnahme eines zusammengesetzten Schuhschaftes liegt, in eine zweite (in Figur 3 dargestellte)Stellung näher an dem Pressenteil 16 und dicht an einem Schaft, der in dem ersten Pressenteil 16 angeordnet ist; vorteilhaft beträgt der Abstand in der zweiten Stellung etwa O bis etwa 8 mm zu einem in dem ersten Pressenteil ange-

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brachten Schuhschaft. Der Extruder 28 kann mit irgendeiner geeigneten Vorrichtung, z.B. einem (nicht dargestellten) Kolben-Zylinder-Motor, bewegt werden. Der Extruder 28 weist einen Kopf 3o auf, in dem eine .Auslaßvorrichtung, nämlich eine Reihe von Spritzlöchern oder -düsen 32 in einer allgemein V-förmigen Anordnung angeordnet ist, die der V-Form der Flächen 14 entspricht. Der Extruderkopf 3o ist so gebaut, daß er geschmolzenes thermoplastisches Material aus den Löchern oder Düsen ausspritzt, um Körper aus thermoplastischem Material auf dem Teil des Oberflächenbereichs des Schaftes zu bilden. Der Kopf 3o ist so gebaut, daß das thermoplastische Material aus den Löchern in einem Winkel zwischen etwa 30 und etwa 60 zum Flächenbereich des Schuhschaftes, der von dem Pressenteil 16 getragen wird, ausgestoßen wird. Der Extruder 28 ist so ausgebildet und angeordnet, daß das thermoplastische Material, das aus den Löchern 3 2 aufgebracht wird, dem Aufbringungsmuster gemäß Figur 4 folgt. Der Extruder 28 stellt irgendeinen geeigneten Typ dar, z.B. kann der Extruder 28 eine Pumpe sein, die geschmolzenes Material aus einem Vorratsbehälter fördert, oder ein Schmelzextruder des Typs, der allgemein beim Spritzgießen von Kunststoff verwendet wird, oder eine Schmelzvorrichtung zum Schmelzen aufeinanderfolgender Anteile von Längen eines Stabes.einer Spule oder einer Stange aus thermoplastischem Material.

Die Maschine weist ferner eine Vorrichtung zum Ergreifen des Schaftes, nämlich Klemmbacken 2o und Zangen 24, auf, mit denen der zusammengesetzte Schuhschaft in dem Hohlraum des Pressenteils zum Aufbringen von thermoplastischem Material gehalten wird.

Die Maschine weist ferner eine hin- und hergehende Ausbreitrichtung 40 mit einem V-förmigen Endbereich 42 auf, der Enden von Stangenteilen 44 miteinander verbindet, die schwenkbar auf

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Stützen 46, welche an dem Extruder 23 befestigt sind, gelagert- sind. Hebel 48, die mit den Stangenteilen 44 verbunden sind, sind ferner mit einer Verbindungsstange 5o verbunden, die selbst mit irgendeiner geeigneten Vorrichtung, z.B. einem (nicht dargestellten) Kolben-Zylinder-Motor bewegt werden, mit dem die Hebel 48 bewegt werden können, um die Stangenteiie 44 zu schwenken und dabei den Bereich 42 anzuheben oder abzusenken.

Die Maschine v/eist ferner das zweite Pressenteil 52 auf, das im allgemeinen komplementär zum ersten Pressenteil 16 ist. Das Pressenteil 52 v/eist eine V-förmige Pressenfläche auf, die durch zwei geneigte Seitenflächen 56, welche sich in einem Scheitelpunkt 57 treffen gebildet wird. Beim Verfahren arbeiten dio Flächen 14 mit den Flächen 56 zusammen, um Druck auf eine Masse oder einen Haufen aus thermoplastischem Material auszuüben, am die Schicht aus thermoplastischem Material zu bilden. Auf der Oberfläche 56 des zweiten Pressenteils 52 ist ein elastisches längliches Dichtungsteil 58 entlang einer Linie vorgesehen, die beim Betrieb der Maschine bei der Durchführung des Verfahrens wenigstens den Umfang der gewählten Fl'icho, auf der eine Schicht von thermoplastischem Material aufgebracht werden soll, abteilt und das Ausbreiten des durch Wärme erweichten thermoplastischen Materials bei der Durchführung des Verfahrens nach außen begrenzt.

Wie oben erwähnt, sind die ersten und zweiten Pressenteile 10, 52 in bezug zueinander beweglich. Das Pressenteil 52 kann bequem nach dem Pressenteil 16 mittels irgendeines geeigneten Mechanismus, z.B. einer (nicht dargestellten) pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung, bewegt werden, um Druck auf

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einen von dem Pressente Ll 16 gehaltenen Schaft auszuüben.

Das Verfahren, das in den Figuren gezeigt und anhand der Figuren erläutert wird, ist ein Verfahren v.wvx Versteifen einer gewählten Fläche, nämlich eines Fersenendbereichs eines zusammengesetzten Schuhschaftes 1o mittels einer Schicht aus thermoplastischem Material. Bei der Durchführung dieses Verfahrens wird der zusammengesetzte Schuhschaft 1o mit dem Fersenendbereich eines Schuhschaftes 12 des zusammen gesetzten Schuhschaftes Io getragen, wobei ein innerer Flächenbereich des Schaftes 12 freiliegt. F.ine vorbestimmte Menge an thermoplastischem Material, das in der Wärme erweicht ist und fließfähig (nämlich in geschmolzenem Zustand) 1st, wird in einem Haufen oder in einer Masse, die von den Körpern 34, 38, gebildet wird, au" einem Teil des freiliegenden Flächenbereichs der gewählten F Lache des Schaftes 12 aufgetragen. Bei der weiteren Durchführung des Verfahrens wird danach Druck auf diu- Masse oder den Hauten, während sie noch in geschmolzenem Zustand ist, mittels der Pressenteile 16, 52 aufgebracht, um die Masse zum Fließen zu bringen und sie über den Flächenbereich der gewählten Fläche zur Bildung einer Schicht 54 auszubreiten. Bei der v/eiteren Durchführung des Verfahrens wird der zusammengesetzte Schuhschaft 1o in eine Fersensitz-Zwickmaschine überführt und der Fersenendbereich des zusammengesetzten Schuhschaftes zur gewünschten dreidimensionalen Form geformt, während die Schicht 54 des thermoplastischen Materials weiterhin im wärmeerweichten Zustand bleibt. Bei der Durchführung des Ver fahrens wird der zusammengesetzte Schuhschaft Io so angeordnet, daß der Schuhschaft 12 benachbart zu den inneren Flächen 14 des ersten Pressenteils 16 der in den Figuren dargestellten Maschine angeordnet wird, v/obei ein Futter 18 des zusammengesetzten Schuhschaftes 1o zur'ickgef altet ist und

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den Inneren Flächtuiberei ch des .Schaftes 12 freiläßt. Während die Flächen 14 in einer welchen ^„ellung sind, da^ sie auf don FerF ineri^b ^rsicii des Fchaftes 12 eirr-.'irk-^r., i".t äer zusammengesetzte Schaft mittels Klemmbacken 20, die

das hinUre finde des Schaftes 12 benachbart zum Scheitelei naeklemmt

punkt 22 halten, und mittels Zangen 24//Ho unturu Kantenbereiche des zusammengesetzten Schuhschaftes an Stellen oberhalb oberen Kantenbereichen 26 der Flächen 14, d.h.von dor ^rirus~~- od^r der Quer linie des Schuhschaftes ::ur Spitze hin gesehen, ergreifen. Die Außenschicht 12 des zusammengesetzten Schuhschäften und das Hinterfuttermaterial· iB sind beide aus Leder und eine untere Kante des Futtermaterials 18 ist begrenzt und läßt einen Fersensitzzwickrand 6o des Schuhschäften 12 freiliegen und über das Futtermaterial· herausragen. Der zusammengesetzte Schaft wird in der Maschine mit zurückgofal Let em Fütterungsmaterial 18 gehalten (vgl. Figur 1).

Bei der Durchführung des Verfahrens wurde der Extruder 28 mit einem geeigneten thermoplastischem Material, nämlich einem Äthylen-Vinylazetat-Kopoiymerisat mit einem Schmelzindex von 20 gefülLt und das Harz wurde geschmolzen und auf eine Temperatur von etwa 1'JO C gebracht. Der Extruder wurde dann nach vorne in die Stelling bewegt, in der er in Figur 3 dargesteilt ist, und setzte dort einen 16 g-Haufen des geschmolzenen Harzes auf dem Schuhschaft 12 des zusammengesetztem Schuhschaftes 1o in dem in Figur 4 dargestellten Muster ab. Bei dom Muster gemäß Figur 4 erstreckt sich ein Körper 3 4 des Harze:? über eine Rücknaht 3 6 am Hinterende des Schuhschaftes 12, und kleinere Ilarzkörper 38 erstrecken sich ineinander übergehend zu beiden Seiten des Körpers 34. Wie vorstehend erwähnt,wurde das Harz aus im Winkel angeordneten Löchern oder Düsen 32 auf den geeigneten Teil· des inneren Flächenbereichs des Schuhschaftes 12 ausgespritzt und bildete so Körper 38 auf jeder Seite des Fersenendbereichs.

zwischen
Die Körper 34 und 38 waren etwa 3 mm bzw. etwa 1o mm dick.

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Das Ausspritzen dos Harzes aus den Löchern oder Düsen 32 in einem geeigneten Winkel vermied, daß sich unerwünschtes Harz zwischen dem Extruderkopf 3o und der Fläche des Schuhschaftes 12, auf die das Harz aufgetragen wurde, aufbaute; so baute sich das Harz, das in einzelenen Klecksen auf der äußeren Schicht 12 an einer SteUe vor dem Kopf 3o aufgebracht wurde, nicht auf der Schicht 12 so weit säulenartig auf, daß es den Kopf 3o verschmutzte. Offensichtlich neigten auch später aus den Düsen 32 ausgespritzte Harzportionen dazu, die vorher ausgespritzten Portionen nach vorne und von dem Kopf 3ο fort und nach den Flächenbereichen des Schaftes 12 zu stoßen, um dort zusammenhängende Körper zu bilden,wie in Figur 4 dargestellt. Ferner besaßen die zuletzt ausgespritzten Harzportionen höhere Temperatur als das anfänglich ausgespritzte Harz, so daß die Neigung zum sogenannten Fadenziehen zwischen dem Kopf 3o und der Harzablagerung so gering wie möglich war. Die Menge und Verteilung des aufgebrachten Harzes war so, daß die Entfernung, über die das Harz bei nachfolgenden Verfahrensschritten fließen muß, um die gewählte Fläche zu bedecken, so gering wie möglich war.

Die Menge des aufgebrachten Harzes war so vorbestimmt, daß es anschließend nach dem Ausbreiten eine genügend dicke Schicht bildete, die nach dem Abkühlen der ausgewählten Fläche des Schaftes die gewünschte Steifheit erteilte. Bei der Durchführung des Verfahrens in Bezugnahme auf die Figuren wurde zusätzlich zu der benötigten Harzmenge zur Bildung der gewünschten Schicht- eine weitere Harzmenge für einen im folgenden zu diskutierenden Zweck aufgetragen.

Bei der v/eiteren Durchführung des Verfahrens unmittelbar nach dem Auftragen des Harzes auf die Schicht 12 wurde das Futtermaterial 18 entfaltet und so über die Schicht 12

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bewegt, daß die Körper 34, 38 aus geschmolzenem Harz zwischen der Schicht 12 und dem Futtermaterial 18 lagen. Das Futtermaterial 18 wurde von der iUisbreitvorrichtung 14, wie im folgenden beschrieben, ausgebreitet.

Bei der Vorwärtsbewegung des Extruders 28 zur Aufbringung der Masse aus geschmolzenem Harz auf den Oberflächenbereich der ausgewählten Fläche wurde ebenso die Ausbreitvorrichtung 4o, die an dem Extruder 28 angebracht ist, nach vorn, d.h. nach dem zusammengesetzten Schuhschaft 1o hin, bewegt, wobei der V-förmige Bereich 42 angehoben v/ar (vgl. Figur 1). Daher war der Bereich 42 in einer Stellung oberhalb und hinter dem gefalteten Futtermaterial 18 (vgl. Figur 3), als der Extruder 28 in seiner vorderen Auftragsstellung war. Als der Extruder

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28 nach dem Aufbringen des geschmolzenen Harzes auf die äußere Schicht 12 zurückgezogen wurde, wurde der V-förmige Bereich 42 abgesenkt und mit dem Extruder zusammen zurückgezogen.

Die Rückwärtsbewegung des Bereichs 4 2 legte das Futtermaterial 18 nach unten auf die Körper 34, 38 aus geschmolzenem Harz und der Bereich 42 war bei einem fortdauernden Rückzug des Extruders in eine Ruhestellung zurückgezogen. Nach dem Zurückziehen des Extruders 28 hielten die Zangen 24 den oberen zusammengesetzten Schuhschaft 1o in dem V-förmigen Hohlraum des Pressenteils 16.

Der zusammengesetzte Schuhschaft 1o, der die Außenschicht 12, die Körper 34, 3 8 aus geschmolzenem Harz, und das Futtermaterial 18 enthielt, wurde dann von dem zweiten Pressenteil 52 gepresst, um die Körper 34, 38 aus geschmolzenem Harz zu quetschen und zu bewirken, daß sie ins Fließen kamen, miteinander verflossen und sich zu einer im wesentlichen gleichförmigen Schicht 54, die im wesentlichen einstückig und frei von Nahtlinien war, zwischen dem Oberflächenbereich der äußeren Schicht 12 und einem gegenüberliegenden Oberflächenbereich des Futtermaterials ausbreiteten. Das Aus-

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wärtsfließen des geschmolzenen Harzes wurde durch das elastische längliche Glied 58 auf der Fläche 56 des zweiten Pressenteils 52 begrenzt, wobei das längliche Teil wenigstens den Umfang der gewählten Fläche des Schaftes abgerenzte. Das zweite Pressenteil 52 beaß einen etwas größeren Dihedralwinkel (nämlich etwa 45°) als das erste Pressenteil, so daß der Spalt zwischen den Pressenflächen 14, 56 von den Scheitelpunkten 52, 57 nach der Brust- oder Ouerlinie des Schuhschaftes hin sich verjüngte. Daher betrug die Dicke der Harzschicht 54 etwa 1,8 mm benachbart zu dem Bereich der Rücknaht des zusammengesetzten Schuhschaftes 1o und nur etwa 0,64 mm an einem Punkt etwa 100 mm vor der Rücknaht 3 6 an jeder Seite des zusammengesetzten Schuhschaftes 1o. Der durch die Pressenteile 16, 52 ausgeübte Druck bewirkte ferner das Fließen von geschmolzenem Harz an einer unteren Kante des Futtermaterials vorbei unter Bildung eines Wulstes 64 an dem Zwickrand 6o der Außenschicht des zusammengesetzten Schaftes 1o und ergab so einen Kleber für das Fersensitzzwicken.

Um ein angemessenes Fließen und Ausbreiten der Körper 34, 3 aus geschmolzenem Harz zu erreichen, wurde eine Kraft von etwa 9o8 kp aufgebracht, um das zweite Pressenteil 52 nach dem Scheitelpunkt 22 des ersten Pressenteils 16 zu pressen. Wegen des mechanischen Vorteils, der aufgrund der Winkelbeziehung der Pressenflächen 14, 56 sichergestellt war, erzeugte diese Kraft von etwa 9o8 kp eine Kraft von etwa 227o kp zwischen den

2 Pressenflächen 14, 56, so daß bei einer Fläche von 116 cm (18 Quadratzoll) des Gegenlage-teiles/§¥R ^erDruck von etwa 1·9, 6 kp ausgeübt wurde, der das Fließen und Ausbreiten des geschmolzenen Harzes bewirkte.

Der Druck auf dem zusammengesetzten Schuhschaft 1o wurde von den Pressenteilen 16, 52 etwa 5 see. lang aufrecht erhalten.

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Die E'rossenteile 16, 52 wurden dann voneinander entfernt und der ,'.usammengesetztc Schuhschaft entnommen und auf einem Leisten 66 mit einer Brandsohle 17 angebracht, wobei sich der Zwiekrand 6o um die Brandsohle 70 erstreckte und sich dc;L Wulst 64 aus geschmolzenem Harz, der auf dem Zwickrand 60 angeordnet war, in einer freien Stellung oberhalb der Brandsohle 7o befand (^gI. Figur 7). Der Leisten 46, der den zusammengesetzten Schuhschaft 1o und die Brandsohle darauf trug, wurde in eine modifizierte Fersensitzzwick- und Rück teil formmaschine angeordnet und (nicht dargestellte) Zangen griffen den Spitzenendbereich des zusammengesetzten Schuhschaftes 1o, um den Schuhschaft 1o in bündige Anlage mit dem Fersenendbereich 68 des Leistens 66 zu ziehen. Ein Fersenteilformband 7 2 wurde als nächstes fest gegen den zusammengesetzten Schuhschaft 1o gepreßt, um ihn in formende Anlage an den Fersonendbereich 68 des Leistens 66 zu bringen.

Als nächste Verfahrensstufe wurde der Wulst 64 aus thermoplastischem Material einem Heißluftstrom aus einem Verteilerkopf 73 ausgesetzt, um sicherzustellen, daß der Wulst 64 aus geschmolzenem Material genügend heiß war, um sich leicht auszubreiten und bereitwillig an der Oberfläche des Zwickrandes 6o und der Brandsohle 7o zu haften. Fersensitzzwickscheren 74 der Fersensitzzwick- und Rückteilformmaschine wurden dann auf bekannte Weise betätigt, um den Zwickiand 6o in Anlage mit dem Boden der Brandsohle

über-7o zu schieben, wobei das/schieben oder Zwicken bewirkte, daß das geschmolzene thermoplastische Material des Wulstes 64 vor den Spalt zwischen dem Zwickrand 6o und der Brandsohle 7o floß, so daß das thermoplastische Material in benetzende, klebende Anlage sowohl mit dem Boden der Brandsohle 7o als auch mit dem Zwickrand 6o der Außenschicht 12 des zusammengesetzten Schuhschaftes 1o gelangte, um ein Fersensitzzwicken mit Zement oder Kleber durchzuführen, flach einer Verweilzeit

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von 2o Sekunden wurde der zusammengesetzte Schuhschaft aus der Rückteilform- und Fersensitzzwickmaschine entfernt. Das thermoplastische Material zwischen dem Zwickrand 60 und der Brandsohle 7o verband den Zwickrand sicher mit der Brandsohle 7o. Der erhaltene Schuh wurde dann fertiggestellt und es wurde festgestellt, daß die Versteifung oder das Gegenstück, die an dem Fersenendbereich des Schuhschaftes aus thermoplastischem Material gebildet war, den hinteren Teil des Schuhs elastisch versteifte und es in Form hielt.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens wird ein (nicht dargestelltes) Pressenteil verwendet, daß Pressenflächen besitzt, die dreidimensional zu einer Form gekrümmt sind, die der Form des Fersenendbereichs eines Schuhschaftes komplementär ist ; und der Druck der zusammenpassenden Pressenflächen, der auf das zusammengesetzte Schuhschaftmaterial, das wie oben erwähnt, aufgebrachte geschmolzene thermoplastische Material und das Futter Mira, wird genügend lange Zeit aufrechterhalten, damit das Material in einen formbeständigen Zustand abkühlen kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Rückteil-Formvorgang ausgelassen werden. Jedoch ist diese Verfahrensart langsamer, da sie die Presse, die mit dem Extruder 28 oder einem gleichwertigen Gerät verbunden ist, während der verlängerten Abkühlzeit bindet. Ferner gibt es Schwierigkeiten, eine gleichförmige Dicke der Polymerschicht bei Schaftmaterial nicht einheitlicher Dicke sicherzustellen, insbesondere, wenn wesentliche Unterschiede zwischen den Dickender beiden Viertel bestehen.

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e e r s e i t e

Claims

DIPL. ING. HEINZ BARDEHLE Mü-icher., . · (, , DIPL. CHEM. DR. PETER FÜRNISS 2825887 PATENTANWÄLTE Aktenzeichen: Unser Zeichen: f .-Ϊ7 32 .1/.-/ Anmelder: usM Corporation,Fiircninqton,Ccr.:ic?c*· icut ^ f,<""■"'.? Zustelladr.:181 Elliott Street Beverly/Mass. 01915 USA Patentansprüche

1. Maschine zur Erzeugung einer Schicht aus thermoplastischem

Material auf einer ausgewählten Fläche eines biegsamen flächige: Materials mit einem Werkstückträger zum Abstützen des flächigen Materials, wobei die ausgewählte Fläche frei liegt, und einer
Auftragsvorrichtung zum Auftragen von thermoplastischem Materia auf die ausgewählte Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Werkstückträger (16) eine dreidimensionale Fläche (14) zum Abstützen der ausgewählten Fläche aufweist, die Auftragsvorrichtu (28) nach dem Werkstücksträger (16) hin und von diesem weg bewe bar ist und einen Kopf (30) aufweist, der so gebaut ist, daß er eine Masse von thermoplastischen Material (34, 38) auf einen
Teil der ausgewählten Fläche des flächigen Materials (12), das
von dem Werkstückträger (16) abgestützt wird, aufbringt, und da die Maschine ein Pressenteil (52) mit einer Fläche (56) , die
allgemein komplementär zur Fläche (14) des Werkstückträgers (16 ist, aufweist, wobei der Werkstückträger (16) und das Pressenteil (52) relativ zueinander in einer zusammenwirkende Stellung beweglich sind, um die ausgewählte Fläche des flächigen -lateria (12), das in dem Werkstückträger (16) abgestützt wird, zu press wenn die Auftragsvorrichtung (28) frei von dem Werkstückträger
in einer zurückgezogenen Stellung ist.

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Kanzlei: Herrnstraße 15, München 23

ORIGINAL INSPECTED

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diu Fläche (14) und das Pressenteil (52) im allgemeinen V-förmig sind.

3. .laschin-3 nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Jihedralwinkel der Fläche (14) kleiner ist als der Dihedralwinkel des Pressenteils (52).

4. .laschine nach Ansoruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dihedralwink.il der Fläche (14) zwischen 15 und 75 beträgt.

5. laschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dihedralwinkel der Fläche (14) zwischen 3n und 6O liegt.

b. Maschine nach einen der Ansprache 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressenteil (52) ein Dichtungsteil (58) aufweist, das dann, wenn das Pressenteil (52) in Anlage an das flächige laterial (12), das von dem Werkstückträger (16) abgestützt wird, gepreßt wird, wenigstens den Umfang der ausgewählten Fläche des flächigen Materials (12) abgrenzt.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Kopfes (30) der Auftragsvorrichtung (2 3) allgemein der Form der Fläche (14) und des Pressenteils (5 2) entspricht.

3. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (30) der Auftragsvorrichtung (28) allgemein V-förmig ist und eine Auslaßvorrichtung (32) zum Aufbringen des thermoplastischen .Materials aufweist, die ebenfalls allgemein V-förmig ist.

9. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßvorrichtung mehrere in V-Form angeordnete Löcher (32) aufweist.

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10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (28) eine Auslaßvorrichtung (32) aufweist, die so angeordnet ist, daß das thermoplastische Material daraus in einem Winkel zwischen 30 und 60° zur Oberfläche der ausgewählten Fläche des flächigen Materials (12), das auf der Werkstückhalterung (16) abgestützt ist, ausgespritzt wird.

11. 'laschine nach einem der Ansprache 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (20, 24) zum Greifen des flächigen Materials (12) und Halten in einer gewünschten Stellung an der dreidimensionalen Fläche des Werkstückträger (16).

12. -laschine nach einem der Ansprache 1 bis 11, gekennzeicinet durch eine Ausbreitvorrichtung (40) zum Ausbreiten oder Spreizen eines zweiten flächigen Materials (18) über die ausgewählte Fläche, nachdem die Auftragsvorrichtung (28) eine Masse (34, 38) des thermoplastischen Materials auf die ausgewählte Fläche aufgebracht hat.

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