DE3346821A1

DE3346821A1 - Auf biegsame substrate aufbringbarer verstaerkungsartikel

Info

Publication number: DE3346821A1
Application number: DE19833346821
Authority: DE
Inventors: Andrew John Swampscott Mass. Gilbride; John Frederick Essex Mass. Martin; Robert Charles Boxford Mass. Simmonds jun.
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1982-12-29
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1984-07-05
Also published as: JPS59139203A; KR840007067A; ZA839639B; IT1170077B; GB2139137A; IT8324432A0; GB8334331D0; BR8307312A; FR2538686A1

Description

USM Corporation ~^r~ 23. 12. 1983

Farmington, CT 06032 Bd/IV/he

Zustellanschrift: 181, Elliott Street U 5134 USA-Beverly, MA 01915

Beschreibung

Auf biegsame Substrate aufbringbarer Verstärkungsartikel

Die Erfindung betrifft einen neuartigen Handelsartikel aus einer dreidimensionalen Masse eines Verstärkungsbzw. Verzierungsmaterials, der auf ein biegsames Substrat aufbringbar ist, und insbesondere eine Schmelzpulveranordnung, die auf Schuhoberteile aufklebbar ist, um sie zu versteifen oder zu verzieren.

In der Schuh- und Bekleidungsindustrie hat man seit langem Verstärkungen oder Versteifungen auf die Produkte aufgebracht. Die Hersteller von Pyjamas, Blue-Jeans, Sportbekleidung einschließlich Sportartikeln wie Handschuhen, Schirmmützen und dergl. sowie auch Schuhhersteller haben Schichten aus Verstärkungsmaterial aus unterschiedlichen Gründen auf ihre Produkte aufgenäht, aufgeklebt oder sonstwie aufgebracht. Hierbei ist es insbesondere in der Schuhindustrie üblich, die Verstärkung bzw. Versteifung als Schicht aus geschmolzenem thermoplastischem Kunststoff aufzubringen, der an einen Schuhoberteil angeklebt werden kann. In frühen Versuchen, einen Schuhoberteil zu verstärken bzw. zu versteifen, hat man aus Bogenmaterial gleichmäßiger Dicke ausgeschnittene

vorgeformte Versteifungselemente oder Einlagen vor der Leistenbehandlung in den Schuhoberteil eingesetzt. Weiterhin hat man vor der Leistenbehandlung separate formbare Bogenmaterialien, die sich durch Erwärmen oder Lösungsmittel erweichen liessen, in die Schuhoberteile eingesetzt und bei der Leistenbehandlung dann zu der gewünschten Gestalt verformt, die sie durch Härtenlassen vor dem Abnehmen des Schuhoberteils vom Leisten beibehielten. Schließlich hat man Schuhoberteile versteift, indem man sie mit einer Lösung oder einer Dispersion eines härtbaren Versteifungsmaterials in einer flüchtigen Trägerflüssigkeit vor der Leistenbehandlung imprägnierte; das Schuhoberteil wurde dann durch Härtenlassen des Imprägniermittels nach der Leistenbehandlung versteift.

Ein solches Verfahren zum Versteifen von Schuhoberteilen ist in der US-PS 3 316 573 angegeben, in der in einem Bereich eines gewählten Schuhoberteils ein elastisch biegsames Versteifungselement im fließfähigen Zustand aufgebracht, zur Formbarkeit erwärmt und in eine dreidimensionale Gestalt gebracht wird, die es nach dem Abkühlen beibehält.

Eine weitere Anordnung zum Beschichten von Schuhteilen ist in der US-PS 3 342 624 gezeigt. Dabei liegt eine Schablonenplatte auf einem Schuhoberteil und eine konkave Stützfläche hält die Kombination. Eine Rakel streicht über die Platte und dabei ein fließfähiges Versteifungsmaterial in die Vertiefung im Schuhoberteil ein.

Eine neuere Anordnung zum Versteifen von Schuhbestandteilen ist in der US-PS 3 973 285 angegeben; hier wird eine geschmolzene Charge eines thermoplastischen Materials auf einen Schuhoberteil aufgetragen, der mit dem Rand in einer Klemmeinrichtung eingespannt ist.

Die bekannten Anordnungen arbeiten teilweise unter Umständen zufriedenstellend, lassen die Herstellung einer Versteifung gleichmäßiger Dicke über Nähten und Applikationen jedoch kaum zu. Die Haftung der Versteifungselemente an den Kanten ist oft schlecht. Ungleichmäßige Kanten und die Fäden bzw. "Spinnweben", die für den Vorgang charakteristisch sind, können allesamt auftreten. Das geschmolzene Auftragsmaterial kann an Verbindungsstellen aus den Maschinen ausfließen,die Düsen tropfen und die Muster müssen in zeitraubender und geduldiger Arbeit ausgewechselt werden. Außerdem unterliegen die in diesen bekannten Maschinen verwendbaren Auftragsmaterialien bestimmten Einschränkungen hinsichtlich der Fließeigenschaften und WärmeStabilität, die eine sorgfältige Abstimmung erfordern und oft die Qualität des Produkts beeinträchtigen. Außerdem sind diese speziellen Materialien relativ teuer.

Es ist daher ein Gegenstand der Erfindung, einen neuen Handelsartikel zu schaffen, der diese Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Verstärkungs-, Versteifungs- bzw. Verzierungseinrichtung in einer gewünschten Gestalt, die auf ein flexibles Substrat wie beispielsweise ein Schuhoberteil oder ein Stück Tuchoder Gewebematerial aufgebracht werden kann und sich verschiedenen Dessins oder Verstärkungs-, Versteifungs- bzw. Verzierungsanforderungen an das Bekleidungsstück mit leicht und billig zu erstellenden Schablonen auf einfachste Weise anpassen läßt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verkaufsgegenstand, der die Herstellung eines glatten, verstärkten, versteiften bzw. verzierten Schuhoberteils bzw. Gewebebzw. Tuchgegenstands oder dergl. ohne die Unzulänglich-

keiten des Standes der Technik erlaubt.

Die Erfindung schafft einen neuen Handelsartikel für das Versteifen, Verstärken und/oder Verzieren von Substraten wie Bekleidungsstücken, Sportartikeln oder die Unterseite (der Zuschnitte) von Schuhoberteilen durch das Aufbringen des Handelsartikels auf diese. Dieser Handelsartikel wird hergestellt mit einer Vorrichtung, die einen allgemein zylindrisch geformten Rahmen mit einer runden Aufnahmefläche aufweist, die horizontal an einer Vielzahl von entlang eines Kreisbogens beabstandeten Arbeitsstationen vorbeiführbar ist, die um den Rahmen ange ordnet sind. Die erste Station ist eine Auftragstation. Die zweite Station umfaßt eine entlang eines Bogens angeordnete Gruppierung von Heizelementen, während die dritte Station eine Kühl- und/oder Pressenstation einschließt. Die Auftragstation ist über der waagerechten drehenden Aufnahmefläche geringfügig auf- und abbewegbar gelagert, und zwar in zeitlicher Zuordnung zu einer Stützplatte, die unter der Aufnahmefläche geringfügig auf- und abbewegbar gelagert ist. Die Auftragstation enthält eine Schablonenvorrichtung, die eine bestimmte Pulvermenge durch eine Leitung aus einem über dem Rahmen angeordneten Vorratsbehälter aufnimmt. Die Schabloneneinrichtung weist einen hin- und herbewegbaren Verteilerschlitten in einem Gehäuse auf, dessen Bodenfläche eine Schablone umfaßt. Die Schablone ist dabei die austauschbare Bodenfläche des Gehäuses und hat eine glatte undurchlässige obere Fläche, eine folienartige untere Fläche, sandwichartig zwischen diesen ein Maschendrahtgitter und in der oberen und unteren Fläche je einen Ausschnitt, der dazwischen ausgerichtet ist.

Der Verteilerschlitten ist mittels einer Seilzylinderanordnung über die Schablone hin- und herverschiebbar;

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als Antrieb kann auch ein Motor mit einem Zahnstangengetriebe zwischen dem Verteilerschlitten und dem Gehäuse dienen. Der Schlitten enthält zwei Streichklingen, die jeweils bewegbar auf einer Seite angeordnet sind. Die Klingen selbst sind hin- und herbewegbar gelagert, wobei sich eine hebt, wenn sich die andere abwärts bewegt. Sie sind schwenkbar miteinander und mit einem pneumatisch angetriebenen Kurbeltrieb gekoppelt, der von Schaltern geschaltet wird, die betätigbar sind, wenn der Verteilerschlitten zu einem besonderen Ende des Gehäuses bewegt wird. Der Verteilerschlitten enthält das Pulver, das durch den Ausschnitt in der Schabloneneinrichtung auf das runde Aufnahmeband aufgebracht werden soll. An der Unterseite der Schablone kann ein um den Ausschnitt teilweise herumverlaufendes Abstands- bzw. Einfaßelement vorgesehen sein, das eine Seite des Ausschnitts von der drehbaren waagerechten Aufnahmefläche beabstandet, d.h. schräg und also weiter als die andere Seite des Ausschnitts von der Aufnahmefläche entfernt hält, so daß ein Pulverauftrag veränderlicher Dicke erhalten wird. Dieses Einfaßelement kann zu seinen Enden hin verjüngt oder gleichmäßig dick abhängig vom gewünschten Produkt ausgeführt sein, und kann auch um den gesamten Umfang des Ausschnitts angeordnet sein. Die Stützplatte ist unter der Aufnahmefläche angeordnet und mit einer druckbeaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit auf- und abbewegbar, die zwischen der Stützplatte und dem Rahmenteil angeordnet ist. Ein Zwischenlageelement oder Streifen aus Dichtungsmaterial kann auf der Stützfläche in einer bestimmten Zuordnung zum Abstandselement auf dem darüberliegenden Maschendrahtgitter vorgesehen sein, um bestimmten Pulveraufträgen auf der Aufnahmefläche eine Verjüngung bzw. scharf zulaufende Kante zu erteilen.

Ein Motor dreht das Aufnahmeband, so daß der dreidimensionale Pulverauftrag auf dem Aufnahmeband um einen

bestimmten Winkelbetrag (etwa 1/8 Umdrehung) zum ersten Heizelement transportiert wird. Beim schrittweisen Weiterdrehen des Aufnahmebands werden nacheinander von der Schablone Pulveraufträge an verschiedenen Stellen auf das Aufnahmeband aufgebracht, während dieses im ersten Teil seines Arbeitszyklus unter der Auftragstation durchläuft.

Der Rahmen der Vorrichtung umfaßt ein allgemein horizontal liegendes Oberteil und einen waagerecht liegenden Mittelabschnitt, über dem das runde Aufnahmeband angeordnet ist. Zwei Stützsäulen sind in Lagerrohren verschiebbar gelagert, die am Rahmenoberteil fixiert sind, verlaufen von diesem vertikal abwärts und sind mit jeweils einem Ende am Rahmen der Auftragstation befestigt. Die Stützsäulen sind an ihren oberen Enden durch eine waagerechte Stange bzw. Traverse miteinander verbunden. Eine Laufrolle ist von jeder Stützsäule einwärts beabstandet auf dem unteren Ende eines Arms und von der Traverse aus abwärts gerichtet angeordnet. Eine drehbare Welle ist an beiden Enden in einem Gehäuse gelagert, welches an dem oberen Ende der die Stützstangen enthaltenden rohrförmigen Lager befestigt ist. An der drehbaren Welle ist an beiden Enden jeweils ein Nockenelement vorgesehen, auf dem die an der Traverse gelagerten Laufrollen abrollen. Eine pneumatische Zylinder-Kolbeneinheit ist am oberen Rahmenteil angebracht; ihre Kolbenstange ist schwenkbar an einen Arm angelenkt, der von der drehbaren Welle absteht. Die Kolben-Zylinder-Einheit steht in Fluidverbindung mit einer geeignet synchron schaltbaren Druckquelle.

Die Wärmestationen umfassen eine Vielzahl von bogenförmigen Segmenten, die nacheinander auf der Oberseite des Rahmenmittelabschnitts angeordnet sind. Diese Segmente weisen über etwa 240° in ümfangsrichtung verteilte

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untere Heizelemente auf. Jedes Segment enthält zusätzlich zu den Heizelementen eine Vielzahl von öffnungen, die an ein Unterdrucksystem angeschlossen sind. Eine Vielzahl von Strahlungsheizelementen sind einzeln vom Rahmenoberteil in einer bogenförmigen Gruppierung oberhalb des Aufnahmebandes und über den Heizelementegruppen abgehängt, die bogenförmig auf dem unteren Rahmenelement angeordnet sind. Die Heizelemente sind elektrisch von Leitungen gespeist, die ihnen elektrische Energie aus einer geeigneten Quelle zuführen.

Das kreisförmige Aufnahmeband umfaßt eine innere Nabe und einen äußeren umlaufenden Ring in einer planaren Zuordnung, zwischen denen eine Bahn aus Glasfaser- oder Metallgewebe mit Polytetrafluoräthylenbeschichtung gespannt ist. Der Innenumfang des Aufnahmebandes paßt in eine Hülsenanordnung, welche die innere Nabe aufweist. Am Außenrand des Aufnahmebandes ist eine Vielzahl von Verbindungsstäben vorgesehen, die an ihren Enden gelenkig miteinander verbunden sind, wobei diese Enden über radial verlaufende Finger mit dem äußeren umlaufenden Ring verbunden sind. Um diese Verbindungsstäbe ist der Außenrand des Aufnahmebands herum- und festgelegt, so daß sich die Sehnen eines Vielecks bilden. Eine innen keilverzahnte Armatur der Nabe ist über die Keilverzahnung mit einer zentralen Welle gekoppelt, an deren unterem Ende ein Motor auf dem Maschinenunterteil sitzt.

.Eine keilverzahnte Welle erstreckt sich aufwärts von der keilverzahnten Armatur in ein auf- und abwärts verschiebbares Getriebegehäuse mit dem Rahmensystem. Das Getriebegehäuse schafft eine Einrichtung, welche eine Drehleistungszufuhr zu einem Substrat-Transferkubus mit der Pressenstation erlaubt, die einen waagerechten Träger aufweist, der über dem oberen Rahmenteil mit zwei hin- und hergehenden Säulen vertikal gelagert ist, die

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im oberen Rahmenteil vertikal verschiebbar gelagert sind. Die Säulen bzw. Wellen sind mit ihren unteren Abschnitten an gegenüberliegenden Schultern beiderseits des Getriebegehäuses befestigt. Eine Kolben-Zylinder-Einheit ist vertikal im Rahmenoberteil zwischen den hin- und hergehenden Säulen bzw. Wellen angeordnet und liefert die Kraft für deren Auf- und Abwärtsbewegung. Die Kolbenstange verläuft abwärts zu einem nach unten offenen Gabelkopf, dessen distale Enden oben am Getriebegehäuse befestigt sind. Der U-förmige Gabelkopf hat zwei Ansätze, die von seinem vorderen Ende abragen. Zwischen den beiden Ansätzen des Gabelkopfes verläuft horizontal eine Welle. Ein Hebel ist schwenkbar in der waagerechten Welle zwischen den Ansätzen gelagert. Das distale Ende des Hebels weist einen vorwärts abstehenden Fuß auf. Eine Kolben-Zylinder-Einheit steht mit einer geeigneten synchronisierbaren Druckquelle in Strömungsverbindung, befindet sich innerhalb der Schenkel des nach unten offenen Gabelkopfes und ist oben am Getriebegehäuse befestigt. Eine Kolbenstange erstreckt sich vom Zylinder und ist in der Mitte des Hebels angelenkt. Das Getriebegehäuse umgibt eine vorwärts gerichtete (zur Maschinenvorderseite verlaufende) Ausgangswelle, die in Drehverbindung mit der keilverzahnten Welle steht, die sich hin- und herverschiebbar in die innen keilverzahnte Nabe innerhalb der Aufnahmeband-Nabe erstreckt, welche Armatur bzw. Nabe ihrerseits in Drehverbindung mit dem Antriebsmotor steht. Eine Stütznabe erstreckt sich von der Vorderseite des Getriebegehäuses um die Vorderwelle und nimmt drehbar den Transferkubus auf, indem sie mit einer ringförmigen Fassung zusammenwirkt, welche in der Rückseite des Kubus vorgesehen ist. Der Kubus hat vier ebene Flächen, die parallel zu seiner Drehachse verlaufen. Jede Fläche hat eine von der Rückseitenkante rechtwinklig abstehende Trennwand bzw. Leiste sowie zwei weitere, zu der Seitenfläche und den Kanten an der Rückseite parallele Trenn-

wände bzw. Leisten. In jede Leiste ist nahe ihrem distalen Ende ein Schlitz eingeschnitten. Die Schlitze nehmen verschiebbar einen Halterahmen auf; die Leisten verlaufen von jeder der vier ebenen Seitenflächen parallel zur Drehachse des Kubus. Gegen jede ebene Fläche und hinter (unter) jedem Rahmen ist eine Druckplatte innerhalb der Leisten des Kubus gehalten und wird durch ihre Kubusseitenfläche hindurch von einer vorgespannten Nockeneinrichtung beaufschlagt. Diese vorgespannte Nockeneinrichtung umfaßt einen ersten Hebel, dessen eines Ende schwenkbar an die Innenseite jeder Druckplatte angelenkt ist. Das andere Ende des ersten Hebels ist gegabelt und weist zwischen den Schenkeln der Gabel einen Bolzen auf. Dieses Ende des Hebels steht mit einem Block innerhalb des Kubus in Verbindung. Der Bolzen verläuft über die Seitenflächen des ersten Hebels hinaus in einen Schlitz in den Seiten des Blocks/ um darin geführt zu werden. Ein zweiter Hebel ist schwenkbar an dem Bolzen zwischen den Schenkeln der Gabel des ersten Hebels vorgesehen und am einwärtigen Ende eines Stabs befestigt, der durch die rückseitige Abschlußfläche des Transferkubus unmittelbar außerhalb der Fassung ragt. Das andere Ende des rückwärts vom Kubus abragenden Stabs ist so beabstandet, daß es sich an einen auf der Vorderseite des Getriebegehäuses über 270° um die Nabe verlaufenden Reibring anlegen kann.

Eine Kühlplatte ist unter dem Transferkubus am Rahmenmittelteil angebracht und umfaßt eine Kühleinrichtung in Form von an eine Kühlanlage angeschlossenen Kühlschlangen.

Eine bogenförmige ortsfeste Platte ist am Rahmenmittelteil an der den Heizsegmenten gegenüberliegenden Seite der Kühlplatte angebracht. Es ist also eine vollständige ringförmige Basis an dem Rahmenmittelteil befestigt, die

-Vi-

zum einen den Auftragabschnitt,zu ihrem größten Teil die bogenförmigen Heizsegmente, dann die Kühlplatte und schließlich eine ortsfeste Platte umfaßt und so die Umlaufbahn und ein Auflager für das über ihr umlaufende Aufnahmeband bildet.

Zum Betrieb der Verstärkungs- und Versteifungsvorrichtung wird ein gepulvertes Polymerisatmaterial wie beispielsweise Ionomer, Polyäthylen, Äthylenvinylacetat, Polyvinylchlorid oder Nylon mit einer Teilchengröße von 35 bis 100 mesh (entsprechend 0,5 mm bis 0,15 mm lichter Maschenweite), das zum Erwärmen, Verschmelzen und Aufbringen auf ein verhältnismäßig flexibles Substrat wie einen Schuhoberteil oder ein Stück Gewebe oder dergl. geeignet ist, in den über dem Rahmenoberteil der Vorrichtung angeordneten Vorratsbehälter gefüllt. Das Pulver fällt aus dem Vorratsbehälter durch eine unter ihn angeschlossene Leitung in den Verteilerschlitten in der Auftrageinrichtung. Das runde Aufnahmeband unter der Auftrageinrichtung ist von unten abgestützt und wird in Kontakt mit der Einfaß- bzw. Abstandshalteeinrichtung auf der Bodenseite der Schablone durch Betätigen einer Stützfläche bzw. -platte bewegt, die sich unmittelbar unter dem Band befindet, während die Schablone und die Auftrageinrichtung durch ihre Stützsäulen abgesenkt werden, die über Steuerkurven ihren Lagern und dem Rahmenoberteil zugeordnet sind.

Mit einem vollständigen radial auswärts gerichteten und radial einwärts gerichteten synchronisierten Hin- und Rücklauf des Verteilerschlittens im Gehäuse wird das Pulver im Verteilerschlitten über die Schablone und durch den Ausschnitt in der Schablone bewegt, so daß es auf der Aufnähmetlache bzw. dem Aufnahmeband sich zu einem dreidimensionalen Auftrag sammelt. Die Durchlaufbewegung des VerteilerSchlittens unter einem Antrieb wie

einem Schrittschaltmotor mit Zahnstangengetriebe oder durch einen Seilzylinder bewirkt, daß ein Steuernocken auf dem Rahmen der haltenden Einheit einen Schalter betätigt, infolgedessen die Stützplatte unter dem Aufnahmeband abgesenkt wird. Ein Nocken an einer der die Stützplatte führenden Säulen läuft auf einen Schalter auf, der das Absenken der· Stützplatte signalisiert, so daß zunächst die Auftrageinrichtung durch Drehen der mit ihren Stützstangen verbundenen Welle angehoben wird und weiterhin ein an den Motor über geeignete Schaltungen gesandtes Signal ein Weiterdrehen des Aufnahmebandes und des auf ihm befindlichen dreidimensionalen Pulverauftrags um 45° in die erste von mehreren Heizstellungen bewirkt, so daß das Pulver aufgeheizt werden und zu einer klebrigen Masse verschmelzen kann. Die Halteeinheit der Auftragstation wird danach erneut in Kontakt mit dem Aufnahmeband abgesenkt, unter ihr die Stützplatte angehoben und die Auftrageinrichtung so betätigt, daß der Verteilerschlitten mit den Streichklingen in ihm seine Durchlaufbewegung vollzieht und dabei einen weiteren dreidimensionalen Pulverauftrag auf dem Aufnahmeband herstellt. Diese Schrittfolge setzt sich fort, wobei jede Heizstation die aufeinanderfolgenden Pulveraufträge auf dem schrittweise durchlaufenden Aufnahmeband von oben mit etwa 26O⁰C (500⁰F) bis 371⁰C (700⁰F) und von unten mit etwa 191⁰C (375°F) bis 26O⁰C (500⁰F) (abhängig jeweils vom eingesetzten Pulver, wie in den unten ausgeführten Beispielen erläutert) heizt und dabei der Auftrag auf dem sich weiterdrehenden Aufnahmeband zu einer Masse verschmilzt; der Heizzyklus insgesamt dauert etwa 25 Sekunden und erfolgt über etwa 270° Drehung des Aufnahmebandes.

Ein zu verstärkender (biegsamer) Artikel (beispielsweise ein Schuhoberteil oder ein Gewebe- bzw. Tuchstück für einen Mützenschirm, Hemdkragen, Knieschutz

Sporthandschuh oder dergl.) wird zwischen der Druckplatte und dem Halterahmen angeordnet, der auf drei Seiten von den Trennwänden gehalten wird. Der Halterahmen kann eine beliebig gestaltete öffnung enthalten, sofern diese denjenigen Teil des Artikels freiläßt, wo er die heiße verschmolzene Pulverraasse annehmen soll.

Der Artikel (ein Schuhoberteil in der bevorzugten Ausführungsform) ist so eingesetzt, daß er von der Drehachse des Transferkubus weg weist. Der Transferkubus wird in zeitlicher Zuordnung zum Umlauf des drehbaren Aufnahmebandes weitergedreht, und zwar um 90° um seine Achse für jede 4 5°-Drehung des Aufnahmebandes, so daß ein unverstärkter Artikel wie beispielsweise ein Schuhoberteil oder dergl. in Abstand unmittelbar über einen verschmolzenen Pulverauftrag auf dem Aufnahmeband geführt werden kann, bevor er auf den Auftrag hinabgedrückt wird. Der Motor unter der keilverzahnten Nabe bewirkt eine Drehung des Aufnahmebandes sowie auch die des Kubus über eine Verbindung zwischen der keilverzahnten Welle, dem Getriebegehäuse, einschließlich der Verbindung durch die Hülse und dem Kubus. Die vertikal im Rahmenoberteil angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit zum Heben und Senken des Transferkubus und des Getriebegehäuses wird dabei periodisch über geeignete Betätigungseinrichtungen in zeitlicher Zuordnung zur Drehung des Transferkubus und dem Vorhalten eines nichtverstärkten Artikels durch ihn aus- und eingefahren. Das heißt, der verschmolzene Pulverauftrag auf dem sich drehenden Aufnahmeband wird zeitgesteuert in der Pressenstation und über der Kühlplatte dem unverstärkten Substrat zugeführt, während dieses von oben vom Transferkubus zugeführt wird, in den die Bedienungsperson es eingelegt hat.

Beim Zurückziehen des Kolbens in den Zylinder im Rahmenoberteil wird der Transferkubus vom Aufnahmeband abge-

hoben. Nachdem der dreidimensionale viskose klebrige Pulverauftrag auf etwa -1⁰C (3O⁰F) bis 38°C (100⁰F) abgekühlt und an die Bodenseite des Artikels (hier ein Schuhoberteil) angeklebt worden ist, wird der Transferkubus um 90° gedreht, so daß er einen weiteren unverstärkten Artikel auf seiner nunmehr abwärts weisenden Seitenfläche einem weiteren, unter ihn gedrehten Pulverauftrag auf dem Aufnahmeband zuführt und ihn wie in den vorgehenden Schritten absenkt, auf den Pulverauftrag auf dem Aufnahmeband drückt und mit diesem zusammenfügt. Der abgekühlte und verstärkte Artikel an der Seite des Transferkubus ist nun zum Abnehmen durch die Bedienungsperson bereit, da die Druckplatte einwärts zur Drehachse des Transferkubus hineingezogen worden ist, denn die Steuereinrichtung hat sich aus der Berührung mit dem Reibring gedreht, so daß der frisch verstärkte Gegenstand zwischen der Druckplatte und dem Halterahmen entnommen und dort ein weiterer unverstärkter Artikel wie beispielsweise ein Schuhoberteil oder anderes Substrat eingesetzt werden kann, nachdem der Transferkubus erneut um 90° in die 12-Uhr-Stellung weitergedreht worden ist, um der Bedienungsperson eine unbelegte Fläche des Transferkubus darzubieten.

Die Gegenstände und Vorteil der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Teils der Maschine

in einer Zentralebene;

Fig. 2 perspektivisch die Maschine von vorn, wobei

Teile weggelassen sind; 35

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Fig. 3 eine Perspektivdarstellung des Rahmenmittels

sowie der Arbeitsstationen an der Maschinenvorderseite, wobei ebenfalls bestimmte Elemente zwecks klarer Darstellung fortgelassen sind;

Fig. 4 eine weitere Perspektivdarstellung der Maschine von hinten;

Fig. 5 eine vergrößerte Perspektivdarstellung der

Maschinenrückseite; und

Fig. 6 eine vergrößerte Perspektivdarstellung der Auftrageinrichtung der Maschine.

In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1 und 2, ist eine Maschine 10 zum Aufbringen von Verstärkungen gezeigt.
Die Maschine 10 umfaßt einen allgemein zylindrisch angeordneten Rahmen 12 mit einem waagerecht angeordneten Rahmenoberteil 14 und einem waagerecht angeordneten Rahmenmittelteil 16, welcher auf einem Rahmenunterteil 18 angeordnet ist. Der Rahmen 12 umfaßt eine Vielzahl von vertikalen Pfosten 20, die den Rahmenoberteil 14 am Rahmenmittelteil 16 festlegen. Auf dem Rahmenoberteil 14

ist eine Schalttafel 15 vorgesehen, und zwei Startschalter 17 und ein Stopschalter 19 sind an der Vorderseite
des Rahmenoberteils 14 angebracht.

Eine runde Aufnahmefläche bzw. ein Drehband 22 mit einem äußeren Tragring 24 ist horizontal um eine Nabe 23 drehbar, durch die eine keilverzahnte Welle 26 verläuft,
wobei die Aufnahmefläche 22 in dieser Ausführungsform im Gegenuhrzeigersinn schrittweise durch eine Vielzahl von
entlang eines Bogens unter dem Rahmenoberteil 14 und in
Abschnitten des Rahmenmittelteils angeordneten Arbeitsstationen drehbar ist.

Die erste Arbeitsstation umfaßt eine Pulverauftragstation 30, die am deutlichsten in Fig. 2, 4, 5 und 6 gezeigt ist. Die zweite Arbeitsstation ist eine Wärmestation 32 mit einer Vielzahl von auf einem Bogen angeordneten unteren Heizelementen 34 sowie oberen Heizelementen 36, wie dies in Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist. Die dritte Station umfaßt eine Beschickungs- und Pressstation 38, die allgemein in Fig. 1 gezeigt ist. Die Beschickungsstation 38 kann eine Kühl- sowie Press-/Transport-,Q einrichtung einschließen, wie unten beschrieben ist.

Die kreisförmige Aufnahmefläche 22 ist vorzugsweise aus Glasfasergewebe oder aus dünnem Gewebe aus nichtrostendem Stahl in einer Dicke von etwa 0,25 mm (0,010 in.)

,c hergestellt und beiderseits mit einer glatten verstärkten Schicht aus Polytetrafluoräthylen oder dergl. bedeckt, welches ein Ablösen des auf ihr verschmolzenen Pulvers erlaubt. Die dünne Bahn aus einem dieser Aufnahmeflächenmaterialien erlaubt infolge der thermischen Masse einen

2Q raschen Temperaturwechsel von der Schmelzwärme zur Abkühlung in der Presse. Die Bodenseite der Aufnahmefläche 22 ist in Gleitkontakt mit der bogenartig angeordneten Gruppe von unteren Heizelementen 34 der zweiten Arbeitsstation.

Die Auftragstation 30 ist von einer am Rahmenoberteil befestigten hin- und herbewegbaren Einrichtung 31 getragen. Die Auftragstation 30 weist einen rechteckigen Rahmen 40 auf, der mindestens teilweise über und parallel

₃Q zur horizontalen Aufnahmefläche 22 liegt. Die Bodenseite der Auftragstation 30 umfaßt eine Schablonenanordnung mit einer austauschbaren Schablone 42. Die Schablone 42 besteht aus einem in einem Rahmen angeordneten Maschendrahtgitter, auf dessen Oberseite eine glatte undurch-

g₅ lässige Auflage und auf dessen Unterseite eine folienartige Unterlage festgelegt ist, wobei die Auf- und die

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Unterlage jeweils einen Ausschnitt enthalten, der damit fluchtet. Der Ausschnitt ist in der gewünschten Gestalt konturiert, in der da« Pulver auf die Aufnahmefläche aufgetragen werden soll. Ein Verteilerschlitten 44 ist verschiebbar im Rahmen 40 der Auftragsstation 30 angeordnet.

Ein Vorratsbehälter 46 ist in der Oberseite des Rahmenoberteils 14 gelagert und enthält schmelzbares Pulver P vor dessen Verteilen bzw. Auftragen auf die Aufnahmefläche 22. Eine flexible Leitung 48 ist mit einem Ende am Boden des Vorratsbehälters 46 angeschlossen, mit dem anderen Ende am Verteilerschlitten 44 zwecks Pulverzufuhr während des Betriebs der Auftragstation 30 angeschlossen. Der Verteilerschlitten 44 enthält zwei Wischblätter bzw. Streichklingen 50 an jeweils einer Seite des Schlittens 44; in Fig. 6 ist eine von ihnen gezeigt. Die Streichklingen 50 sind um eine gemeinsame Achse schwenkbar aneinander angelenkt. Sie werden mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 54 betätigt, deren Kolbenstange 56 an einen Kurbelzapfen 58 angelenkt ist. Jeder Kurbelzapfen 58 hat einen Hebel, der gegen eine Lasche 60 der zugehörigen Streichklinge 50 gedrückt werden kann. Wird eine Streichklinge 50 abwärts gegen die glatte undurchlässige Oberfläche der Schablone 42 gedrückt, wird die andere Streichklinge 50 angehoben. Eine Anordnung von mit einer Steuerkurve betätigbaren Ventilen 62, 64 ist längs einer Seite des rechteckigen Rahmens 40 der Auftragstation 30 angeordnet und steuert die Druckbeaufschlagung der die Streich klingen 50 betätigenden Kolben-Zylinder-Einheiten 54.

Als Antrieb für den Verteilerschlitten 44 in seiner Verschiebebewegung über die Schablone ist ein druckbeaufschlagbarer Seilzylinder 66 an einer Seite des rechteckigen Rahmens 40 gelagert und an den Schlitten 44 angekoppelt.

Ein Pfosten 70 ist mit seinen unteren Enden an jedem Ende des Rahmens 40 der Auftragstation 30 befestigt. Jeder Pfosten 70 verläuft durch ein rohrförmiges Lager 72, das an seinem oberen Ende an einer Platte 74 befestigt ist, die am Rahmenoberteil 14 befestigt ist, wie dies in Fig.4 gezeigt ist. Jeder Pfosten 70 erstreckt sich über das obere Ende seines Lagers 72 hinaus zu einer Traverse 76, an der er befestigt ist. Eine Laufrolle 78 ist am unteren Ende eines kurzen Arms 80 befestigt, der einwärts von jedem Lagerrohr 72 beabstandet an der Traverse 76 befestigt ist. Ein Gehäuse 82 ist nahe des oberen Endes eines jeden Lagerrohrs 72 vorgesehen und lagert eine Drehwelle 84, wie dies in Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Ein Nockenelement 86 ist an jedem Ende der Welle befestigt, auf dem eine der Laufrollen 78 an den kurzen Hebeln 80 unter der Traverse 76 abrollt (nur ein Hebel ist gezeigt). Am Rahmenoberteil 14 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 90 befestigt, deren Kolbenstange 92 in Schwenkkontakt mit einem Hebel 94 steht, der sich radial von der Welle 84 erstreckt. Die Kolben-Zylinder-Einheit 90 ist - ähnlich den anderen Kolben-Zylinder-Einheiten - an geeignete Druckquellen angeschlossen, die so zeitgesteuert arbeiten, daß sich die entsprechende Hin- und Herbewegung ergibt.

Eine in Fig. 5 gezeigte untere Stützplatte 100 an dem Rahmenmittelteil 16 ist zur Unterseite der Aufnahmefläche 22 hin und von ihr weg bewegbar; um die Zeichnung nicht zu überlasten, ist die Aufnahmefläche 22 weggelassen worden. Die untere Stützplatte 100 wird von einer Kolben-Zylinder-Einheit 102 bewegt, die unter der Platte 100 angeordnet ist und aus einer (nicht gezeigten) geeigneten synchronisierbaren Druckquelle gespeist wird. Die Stützplatte 100 weist mehrere vertikale Führungspfosten 104 auf, von denen einer mit einer Steuerfläche 106 versehen ist, mit der er zum Eingriff in die Synchronisierung

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der Maschine 10 einen Folgeschalter 107 betätigen kann. Ein Zwischenlageelement S kann an der Stützplatte 100 in bestimmten Anwendungsfällen angeordnet sein, um einen Druck auszuüben, der die Aufnahmefläche 22 in bestimmten Bereichen verformt, so daß der Pulverauftrag C auf der Aufnahmefläche 22 nach einer Seite zu einer scharfen Kante zulaufend verformt wird.

Die auf die Auftragstation 30 folgende Wärmestation 32 weist eine Vielzahl von zu einem Bogen von etwa 240° auf dem Rahmenmittelteil 16 angeordneten Heizsegmenten 34 auf. Jedes Heizsegment 34 enthält eine Vielzahl von Öffnungen 112, die an ein nicht gezeigtes Unterdrucksystem angeschlossen sind; dieses Unterdrucksystem ist zusätzlich zu den Heizelementen in jedem Segment vorgesehen. Die Wärmestation 32 umfaßt weiterhin eine Vielzahl von rechteckigen Heizeinheiten 36, die jeweils scharniermäßig mit einer Aufhängung 116 von der Unterseite des Rahmenoberteils 14 abgehängt sind; diese Heizeinheiten sind über den Winkelbereich der Heizsegmente 34 verteilt. Die Heizeinheiten 36 werden über Leitungen mit elektrischer Energie aus einer nicht gezeigten geeigneten Quelle gespeist. Soll die Maschine 10 oder die kreisförmige Aufnahmefläche 22 gereinigt oder repariert werden, können die oberen Heizeinheiten 36 in ihren Scharnieren aufwärts geklappt werden, so daß die darunterliegenden Elemente leichter zugänglich sind, wie dies in Fig. 3 und gezeigt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die umlaufende Aufnahmefläche 22 und ihre Nabe aus den Fig. 3, 5 fortgelassen sind, um die darunter befindlichen Maschinenteile besser darzustellen.

Die dritte Arbeitsstation 38 weist eine Kühl-, Press- und Transporteinrichtung an der Vorderseite der Maschine auf, wie dies in Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist. Eine bogenförmige Kühlplatte 120 liegt über einem Isolator 122 auf

dem Rahmenmittelteil 16, wie dies in Fig. 3 gezeigt

ist. Die Kühlplatte 120 weist eine eingebaute Kühleinrichtung 121 auf, die an eine geeignete Kühlanlage (nicht gezeigt) angeschlossen ist. 5

Der Pressen- und Transportteil der Maschine läßt sich anpassen an Aufgaben wie das Stampfen von Materialteilen oder das Aufeinanderpressen von zwei Substraten, wie hier erläutert ist. Der Pressen- und Transportteil der dritten Arbeitsstation 38 weist ein Getriebegehäuse 130 auf, das deutlich in Fig. 1 dargestellt ist. Die keilverzahnte Welle 26 verläuft vom Getriebegehäuse 130 abwärts und hin- und herbewegbar in die innen keilverzahnte Nabe 23 der Aufnahmefläche 22 über dem Motor M.

Im Getriebegehäuse 130 lenkt das in ihm enthaltene Zahnradgetriebe 131 eine im Gegenuhrzeigersinn erfolgende Drehbewegung der keilverzahnten Welle 26 auf eine waagerechte Welle 134 um, die durch die Mitte der Vordernabe 136 verläuft (Fig. 2). Auf dieser ist drehbar ein Transferkubus 140 gelagert; vergl. Fig. 1. Das Getriebegehäuse 130 und die Nabe 136 sind als Gußstück mit zwei seitlichen Schultern 142 hergestellt (Fig. 2). Von den Schultern 42 erstreckt sich jeweils eine vertikale Säule 144 aufwärts (Fig. 3), führt frei durch den Rahmenoberteil 14 und ist mit dem oberen Ende an einem Ende eines waagerechten Trägers 150 über dem Rahmenoberteil 14 festgelegt. Eine Druckfeder 152 mit einstellbarem Dämpfer 154 ist in der Mitte des Trägers 150 angeordnet und drückt nach unten. Eine Kolben-Zylinder-Einheit 160 ist vertikal im Rahmenoberteil 14 zwischen den Säulen 144 im Rahmenoberteil 14 angeordnet und aus einer geeignet folgeschaltbaren Druckquelle (nicht gezeigt) beaufschlagbar. Die Kolbenstange 161 verläuft abwärts (Fig. 1) und ist mit ihrem unteren Ende an einem nach unten offenen Gabel- bzw. U-Stück 162 befestigt, dessen freie Enden schwenkbar mit der Oberseite des Getriebe-

gehäuse 130 verbunden sind. Vom U-Stück 162 stehen zwei Ansätze 164 auf der Vorderseite ab, zwischen denen ein waagerechter Bolzen 166 verläuft. Ein Treibhebel 168 sitzt mit einem Ende schwenkbar auf dem Bolzen 166 zwisehen den Ansätzen 164. Das distale Ende des Treibhebels 168 weist einen Fußabschnitt 170 auf, der vorwärts abragt. Eine Kolben-Zylinder-Einheit 172 ist synchronisiert an eine nicht gezeigte geeignete Druckquelle angeschlossen und auf der Oberseite des Getriebegehauses 130 innerhalb der Schenkel des U-Stücks 162 festgelegt, wie dies in Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Eine Kolbenstange 174 verläuft von der Kolben-Zylinder-Einheit 172 vorwärts und ist mit dem freien Ende in der Mitte des Treibhebels 168 angelenkt. Die vordere Nabe 136 nimmt drehbar den Transferkubus 140 auf, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, indem sie in eine ringförmige Fassung 167 in diesem einsetzbar ist. Der Transferkubus 140 weist vier ebene Flächen parallel zu seiner Drehachse R auf. Rechtwinklig zur Hinterkante jeder Fläche verläuft eine Leiste 180, wie in Fig. 1 gezeigt, und jede Fläche weist ein Paar Leisten 182 auf, die rechtwinklig zur Fläche und den Rädern an der Hinterkante verlaufen. In die Leisten 180, 182 auf jeder Fläche ist nahe dem distalen Ende ein Schlitz 184 eingeschnitten, der paral-IeI zu der jeweiligen Fläche verläuft. Auf jeder der zur Drehachse des Kubus 14 parallelen vier ebenen Flächen ist ein Rahmen 186 gleitbar in den Schlitzen 184 in den Leisten 180, 182 aufgenommen. Eine Druckplatte 187 ist hin- und herbeweglich auf der Außenseite jeder ebenen Fläche des Kubus 140 innerhalb der Leisten 180, 182 angeordnet und wird von einer in Fig. 1 gezeigten Steuereinrichtung 190 aus gelenkt. Jede Steuereinrichtung 190 weist einen ersten Hebel 192 auf, dessen eines Ende schwenkbar an einem Stutzen 189 in der Mitte der einwärts gewandten Seite jeder Druckplatte 187 durch eine öffnung in der jeweiligen Fläche des Kubus 140 angelenkt

ist. Das andere Ende jedes ersten Hebels 192 ist gegabelt; die Schenkel lagern einen Bolzen 194. Dieses Ende jedes ersten Hebels 192 steht mit einem innerhalb des Kubus 140 gelagerten Block 196 in Eingriff. Der Bolzen 194 verläuft über die Ränder der Schenkel hinaus und in Schlitze 195, die in den Innenseitenwänden des Blocks 196 eingeschnitten sind, in denen sie (die Enden des Bolzens 194) gleiten können. Ein zweiter Hebel 198 ist mit einem Ende schwenkbar an dem Bolzen 194 zwischen den

2Q Schenkeln des ersten Hebels 192 angeordnet und mit seinem anderen Ende scharnierartig an einem innerhalb des Transferkubus 140 festgelegten zentralen Lagerelement befestigt. Ein vorgespannter Stab 200 ist drehbar durch die rückseitige Abschlußwand des Kubus 140 geführt, wie in Fig. 1 gezeigt, liegt radial unmittelbar außerhalb der Fassung 167 und kann sich an die Rückseite des Blocks 196 anlegen. Ein unter Federvorspannung stehender Stab 201 drückt gegen die Vorderfläche des Blocks 196; eine Feder 203 ist zwischen seinem vorderen Ende und der

2Q Vorderfläche des Transferkubus 140 angeordnet. Das hintere Ende des Stabs 200 ragt von der Rückseite des Kubus 140 ab und kann mit einem Reibring 202 in Kontakt gelangen (vergl. Fig. 1,3), der um die Vordernabe 136 an der Vorderseite des Getriebegehäuses 130 verläuft. Der

«κ Reibring fluchtet radial um die Drehachse R mit den aus dem Kubus 140 nach hinten vorstehenden Stäben 20 0. Der vom distalen Ende des Treibhebels 168 abragende Fuß 170 ist ebenfalls mit dem Reibring 202 und der kreisrunden Umlaufbahn der Stäbe 200 radial ausgerichtet, die sich

OQ rückwärts aus dem Transferkubus 140 erstrecken.

Ein Abstandhalter 208 aus einem elastischen Werkstoff wie Gummi oder dergl. ist auf die Außenfläche jeder Druckplatte 187 aufgeklebt. Für die in diesem Ausführungsgc beispiel erläuterte Anwendung hat dieses Abstandselement 208 jeweils die Gestalt eines Schuhoberteils.

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Die Kühlplatte 120 unter dem Transferkubus 140 auf dem Rahmenmittelteil 14 ist mit einer Kühleinrichtung 121 in Form von Kühlschlangen versehen, die an eine nicht gezeigte Kühleinheit angeschlossen sind und die Platte 120 auf etwa 0⁰C (32⁰F) bis 38°C (100⁰F) abkühlen.

Eine bogenförmige ortsfeste Platte 212 (Fig. 3) ist an dem Rahmenmittelteil 10 zwischen der Kühlplatte 210 und der Auftragstation 30 fixiert und vervollständigt so die geschlossene Anordnung der Arbeitsstationen an dem Rahmenmittelteil 16 entlang der Umlaufbahn der Aufnahmefläche 22 über ihnen.

Im Betrieb der Verstärkungs- und Versteifungsvorrichtung wird ein Pulvermaterial - vorzugsweise ein Polymerisatpulver wie ein Ionomer, Polyäthylen, Äthylenvinylacetat, Polyvinylchlorid, Nylon oder dergl. - in Kombination mit Färb- und Füllstoffen und anderen Additiven vorzugsweise in einer Teilchengröße von 35 mesh (entsprechend 0,5 mm lichter Maschenweite) oder auch 50 mesh (0,3 mm) bis 100 mesh (0,15 mm) für feiner gegliederte, dünne Verstärkungs- oder Verzierungsarbeiten verwendet, das durch eine Schablone aufgetragen, erwärmt, verschmolzen und dann auf ein Substrat aufgebracht werden können, beispielsweise einen Schuhoberteil, ein Gewebe-bzw. Tuchstück für einen Hemdkragen, Pyjamaknie oder -fuße, Sportbekleidung oder dergl. Dieses Pulvermaterial wird in den Vorratsbehälter 46 über dem Rahmenoberteil 14 der Vorrichtung gefüllt und kann durch die Leitung 48 zwischen dem Vorratsbehälter 46 und dem Verteilerschlitten 44 auf die Auftrageinrichtung 30 fallen. Das Pulver landet dabei auf der Oberseite der Schablone 42, wobei die Auftrageinrichtung 30 in Kontakt mit der Oberseite der Aufnahmefläche 22 abgesenkt worden ist mit der Drehung der Welle 84 infolge einer geeignet synchronisierten Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 90, die am Rahmen-

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oberteil 14 befestigt ist. Das Nockenglied 86 dreht sich also, so daß die auf ihm abrollende Laufrolle 78 die Traverse 76, an der die Laufrolle 78 befestigt ist, geringfügig absenkt. Die Pfosten 70 an jedem ende der Traverse 76 sinken geringfügig ab, so daß die Auftrageinrichtung 30 mit den jeweils eingesetzten Abstandselementen auf die Aufnahmefläche 22 abgesenkt wird.

Die Kolben-Zylinder-Einheit 90 an dem Rahmenoberteil ist doppeltwirkend, so daß bei der synchronisierten Richtungsumkehr die Auftrageinrichtung 30 langsam vom Aufnahmeband 22 abgehoben werden kann, und zwar unter sorgfältiger Zeitsteuerung, so daß der auf der Aufnahmefläche 22 befindliche dreidimensionale Pulverauftrag C stufenweise auf seiner Umlaufbahn weitergeführt werden kann. Die untere Stützplatte 100 wird aufwärts in Stützkontakt mit dem Boden der Aufnahmefläche 22 gehoben, und zwar unmittelbar bevor die Auftrageinrichtung 30 in Kontakt damit abgesenkt wird und durch geeignete zeitgesteuerte Betätigung der doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit 102 an dem Rahmenmittelteil 16. Die Stützplatte 100 wird in ihrer Sollage von Führungssäulen 104 gehalten, an denen sich auch geeignete Schalter befinden, mit denen gewährleistet wird, daß die Stützplatte 100 unmittelbar vor der synchronisierten Aufwärtsbewegung der Auftragvorrichtung 30 abgesenkt wird - natürlich nachdem der dreidimensionale Pulverauftrag C auf die Oberfläche des Aufnahmebandes 22 aufgebracht worden ist.

Nachdem die untere Stützplatte 100 in Stützkontakt mit dem Aufnahmeband 22 gebracht ist (und letzteres gegebenenfalls vom Zwischenlageelement S verformt, und die Auftrageinrichtung 30 in Kontakt mit dem Aufnahmeband abgesenkt worden ist (insbesondere sind die Abstands-

elemente und das um den Ausschnitt auf der Unterseite der Schablone herumgelegte Einfaßelement auf die Auf-

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nahmefläche 22 aufgesetzt worden), wird der Verteilerschlitten 44· über den Rahmen 40 der Auftragstation 30 verschoben durch Betätigung des doppeltwirkenden Seilzylinders 66, der die Verschiebebewegung des Verteiler-Schlittens 44 durchführt, wenn ihm signalisiert worden ist, daß die Stützplatte 100 und die Auftrageinrichtung 30 die Sollage erreicht haben. Die beiderseits des Verteilerschlittens 44 angeordneten Streichklingen 50 werden auf die Oberseite der Schablone 42 abgesenkt, so daß, während sich der Verteilerschlitten 44 bewegt, die (in Bewegungsrichtung des Verteilerschlittens) hintere Streichklinge 50 die von ihrer Kolben-Zylindereinheit abgesenkt worden ist, das Pulver in den Ausschnitt in der Schablone 42 streicht. Die Streichklingen 50 sind um eine gemeinsame Achse hin- und herschwenkbar gelagert, so daß, wenn der Verteilerschlitten 44 seine Laufrichtung umkehrt und erneut über die Schablone 42 fährt, ein Schalter ein Absenken der Stützplatte 100, das Anheben der Auftrageinrichtung 30 und das stufenartige Weiterschalten der Aufnahmefläche 22 mit dem dreidimensionalen Pulverauftrag C in die Heizstation 32 bewirkt, wo in aufeinanderfolgenden Schaltschritten das Pulver auf der Aufnahmefläche 22 von den um jeweils 45° beabstandeten Heizeinheiten erwärmt und zu einer Masse verschmolzen wird, wobei es jedoch seine dreidimensionale dicke und gegebenenfalls verjünte Ausbildung beibehält.

Der Pulverauftrag läuft dann zur Kühl- und Freigabestation 38 weiter, wo er etwa 1 bis 2 see. gehalten und von einer Bodenseite aufwärts durch die Kühlplatte 120 auf eine Temperatur von etwa 0⁰C (32°F) bis 38°C (100⁰F) gekühlt wird. Dabei bleibt die Oberseite des dreidimensionalen verschmolzenen Pulverauftrags klebrig und kann erwünschtenfalls an ein Substrat, wie bei-

^5 spielsweise ein Schuhoberteil, ein Stück Pyjama- oder Hemdgewebe, Sportbekleidung oder dergl. angeklebt werden,

-&- η

oder kann beim Weiterlauf von der Aufnahmefläche abgezogen und an einer anderen Stelle in der Fertigung später auf ein Substrat aufgebracht werden.

Der dreidimensionale Pulverauftrag C erhält das Substrat, d.h. das Schuhoberteil oder ein zu verstärkendes Gewebeteil vom Transferkubus 140. Während das Aufnahmeband in 45°-Schritten weitergeschaltet wird, dreht sich der Transferkubus 140 infolge der kämmenden Zahnräder 131 im Getriebegehäuse 130 in 90°-Schritten weiter und hält das vom Transferkubus 140 gehaltene Substrat U unmittelbar über einen Pulverauftrag C auf der Kühlplatte 120 (etwa entsprechend der Anordnung in Fig. 1), so daß die Teile danach aufeinandergepreßt werden können. Dabei wird der Transferkubus 140 in zeitlicher Zuordnung mit der Ankunft des geschmolzenen Pulverauftrags C auf der Kühlplatte 120 durch entsprechend zeitgesteuerte Erregung der doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit 160 im Rahmenoberteil 14 abgesenkt. Die Bedienungsperson 10 schiebt ein frisches (noch nicht verstärktes) Substrat in den Raum außerhalb bzw. (beim Einlegen) über der Druckplatte 187 und dem Abstandselement 208 einerseits und der ausgeschnittenen Platte 186 andererseits ein, die in den Nuten 184 in den Leisten 180, 182 auf dem Transferkubus 140 fixiert sind, wenn dieser sich in der 12-Uhr-Stellung befindet. Wird die Druckplatte 187 zur Drehachse & des Transferkubus 140 zurückgezogen, indem die Bedienungsperson mit dem Fuß einen nicht gezeigten

Fußschalter betätigt, wird die Kolben-Zylinder-Einheit on

172 erregt, deren Kolbenstange 174 an den Treibhebel 168 hinter dem Transferkubus 140 angelenkt ist. Der Fuß 170 an dem distalen Ende des Treibhebels 168 schwenkt also vor (zur Vorderseite des Transferkubus 140 hin) und drückt gegen den jeweils in der 12-Uhr-Stellung befindlichen Stab 200, der aus der hinteren Abschlußfläche des Transferkubus 140 vorsteht und mit dem Reibring

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radial ausgerichtet ist, wobei für jede Druckplatte 186 an den Seitenflächen des Transferkubus 140 jeweils ein solcher Stab vorgesehen ist. Der Fuß 170 drückt also den Stab 200 nach vorn, um auf den Bolzen 194 zu drücken, der den ersten und den zweiten Hebel 192, 198 aneinander hält und seinerseits mit seinen beiden Enden in den Schlitzen 195 im Block 196 sitzt, so daß der Block 196 sowie der Stab 201 axial verschoben, die Feder 203 komprimiert und die Druckplatte 187 radial verschoben werden. Mit der Betätigung der Startschalter 17 durch die Bedienungsperson wird der Transferkubus 140 um die Achse R gedreht, so daß der Stab 200 aus der 12-Uhr-Stellung heraus im Gegenuhrzeigersinn den Reibring 200 berührt, wobei die Hebel 192, 198 und die Druckplatte 187 die in Fig. 1 in der 6-Uhr-Stellune; gezeigte Position unmittelbar vor der Betätigung bzw. Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 160 einnehmen, um den Transferkubus 140 mit dem jeweils daran gehaltenen Substrat (Fig. 1 zeigt ein Schuhoberteil U) abwärts auf den PuI-Verauftrag C auf dem Aufnahmeband 22 über der Kühlplatte 120 zu drücken. Die dreidimensionale Form des verschmolzenen Pulverauftrags C kann dann von dem elastischen Abstandselement 208 gepreßt und als einzelnes Produkt ausgegeben oder an einem flexiblen Substrat zwischen dem elastischen Abstandselement 208 und dem Ausschnitt im Rahmen 186 befestigt werden. Beim folgenden Voreilen des Transferkubus 140 um die Drehachse um 270° aus der 12-Uhr-Stellung in die 3-Uhr-Stellung in Gegenuhrzeigersinn wird der Stab 200 wieder vom Reibring 202 abgehoben,

so daß die Druckplatten 187 nacheinander eingezogen werden, das elastische Kissen 208 hinter dem flexiblen Substrat und von dem Ausschnitt in der ausgeschnittenen Halteplatte 186 weggezogen werden und die Bedienungsperson das frisch verstärkte und versteifte Substrat,

d.h. Gewebe-, Leder- oder sonstiges Stück herausnehmen kann. Ein nachfolgendes Drehen des Transferkubus 140 um

90° bringt eine unbeschickte unbeaufschlagte Druckplatte 187 in die 12-Uhr-Stellung, wo ein neues Substrat eingeschoben und zwischen dem Polster 208 und dem Ausschnitt in der geschnittenen Halteplatte I86 festgelegt werden kann.

Beispiele für verwendbare Pulver sowie die Betriebsparameter der Maschine werden erläutert.

A. In einer bevorzugten Anwendung der Erfindung wird ein Schuhoberteil verstärkt bzw. versteift. Ein zuschlagfreies Ionomerpulver des Natriumkationentyps in einer Teilchengröße von 35 mesh bis 50 mesh (entsprechend 0,5 mm bis 0,3 mm lichter Maschenweite des Prüfsiebs), einem Schmelzindex von 2,5, einem Biegemodul ("flexural

modulus") von 3586 kp/cm (51.000 p.s.i.) und einer Wärmeerweichungstemperatur (Vicat) von 63°C ist vorgesehen. Eine Schablone wird für die gewünschte Gestalt hergestellt und auf ein 8-mesh-Maschendrahtgitter (entsprechend 2,4 mm Maschenweite) aus nichtrostendem Stahldraht von 0,38 mm (0,015 in.) Dicke aufgebracht. Diese Wahl der Maschenweite stellt einen Kompromiß zwischen den folgenden gegenläufigen Forderungen dar:

a) Ein feinmaschiger Maschendraht wirkt gleichmäßiger auf die Streichklingeni

b) ein zu dicker Draht des Gitters führt zu einer zu dicken verjüngten Kante;

c) ein grobmaschiger Maschendraht aus dünnem Draht bietet Pulverresten weniger Fläche, an der sie haften oder die sie überbrücken könnten.

Abstandselemente an dem Boden der Schablone werden für ein etwa 1,02 mm (0,040 in.) dickes verschmolzenes Produkt verwendet. Angesichts der Schüttdichte und der Fließeigenschaften des Pulvers wird eine 2,54 mm (0,1 in.)

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dicke Abdichtung bzw. Einfaßleiste auf der Bodenseite der Schablone vorgesehen. Das Zwischenlageelement S auf der unteren Stützfläche wird so angeordnet, daß die Aufnahmefläche in deren ohne Abstandselemente belassenen Teil in Kontakt mit der Bodenfläche der Schablone angehoben wird, so daß sich im Pulverauftrag auf dem Aufnahmeband innerhalb der Umrandung durch die Einfaßleiste die zweckmäßige gewünschte Verjüngung ergibt.

In der Wärmestation sind die unteren Heizeinheiten auf etwa 254°C (490⁰F), die Strahlungsheizer über der Aufnahmefläche jeweils auf etwa 316°C (600⁰F) Oberflächentemperatur eingestellt.

Die Auftragsmechanik wird so betätigt, daß eine Gesamtzeit von etwa 25 Sekunden zum Verschmelzen des Pulvers auf dem Aufnahmeband verfügbar ist, danach wird das Produkt zur letzten Station transportiert, wo es auf das Substrat (hier ein Schuhoberteil) aufgebracht und dann für die Dauer von etwa 1-2 Sekunden von der Kühlplatte, während es gegen diese gedrückt wird, auf etwa -1 C (30⁰F) bis 38°C (100⁰F) gekühlt wird.

Am endgültigen Produkt für ein Schuhoberteil mit Spitzenverstärkung variiert die Dicke von der vollen Kante von 0,89 mm (0,035 in.) zu 0,3 mm (0,012) an der verjüngten Kante.

B. Ein weiteres Beispiel betrifft die oben erläuterte bevorzugte Verwendung, aber mit Zusätzen von 0,3% Polyalkoxytertiäramin als Antistatikum und 0,34 feine Kieselerde als Trocken- und Fließmittel), woraus sich weniger Pulverreste auf dem Maschendrahtgitter und eine schwächere elektrostatische Bewegung der Pulverteilchen während des Aufbringvorgangs ergeben; weiterhin erhält man ein qualitativ höherwertiges Auftragsprodukt, das an der vollen Kante 1,02 mm (0,04 in.) dick sein kann.

C. Entspricht dem Beispiel A, aber mit einem Zuschlag von 0,05% leitfähigem Ofenruß. Das Auftrags- und Fließverhalten sowie die Produktausführung sind ähnlich Beispiel B. Die Verschmelzungszeit in der Wärmestation kann hier auf etwa 20 Sekunden verringert werden; das Produkt weist eine Dicke von etwa 1,02 mm (0,04 in.) auf.

D. Für eine flexible Spitzenkappe für Herren- oder Damenschuhe kann ein zuschlagfreies Pulver von Polyäthylen niedriger Dichte in einer Teilchengröße von 35 mesh (entsprechend 0,5 mm Maschenweite) mit einem Schmelzindex von 22, einem Biegemodul von 1336 kp/cm² (19.000 p.s.i.) und einer Wärmeerweichungstemperatur (Vicat) von 83⁰C verwendet werden. Der untere Heizblock wird auf eine Temperatur von etwa 204⁰C (400⁰F) der obere Strahlungsheizer auf etwa 260⁰C (500⁰F) für ein von etwa 0,89 mm (0,035 in.) auf etwa 0,3 mm (0,012 in.) verjüngtes Produkt bei einer Schmelzzeit von etwa 18 Sekunden eingestellt.

E. Für eine weiche Spitzenkappe für Slipper, Damen- und einige Kinderschuhe wird ein Ä'thylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat in einer Teilchengröße von 35 mesh (0,5 mm Maschenweite), einem Schmelzindex von 9, einem Biegemodul von etwa 949 kp/cm² (13.500 p.s.i.) und einer Wärmeerweichungstemperatur von etwa 59° eingesetzt. Die Maschinenbedingungen entsprechen denen im Beispiel D; mit einer Wärmezeit von 12 Sekunden erhält man ein Produkt mit einer Dicke von 0,89 mm (0,035 in.) bis 0,3 mm (0,012 in.)

F. Die Vorrichtung soll für ösen-, Oberrand- oder sonstige Verstärkungen an einem Schuhoberteil verwendet werden. Hierzu ist das bevorzugte Pulver ein Nylon-12-Pulver von 100 mesh (0,15 mm) mit 0,3% Polyalkoxytertiäramin. Das Schablonengitter hat eine Maschenweite

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von etwa 30 mesh, entsprechend 0,6 mm. Dieses spezielle Produkt ist nicht verjüngt; daher wird die Einfassung um den gesamten Ausschnitt herumgelegt und ist gleichmäßig dick; es handelt sich dabei um Abstandsscheiben in einer Dicke von 1,02 mm (0,04 in.) Die Maschenbedingungen entsprechen denen im Beispiel A. Die Wärmebehandlungszeit ist 12 Sekunden, und der Auftrag hat eine Dicke von 0,43 mm (0,017 in.)

^G· Eine dünne Verstärkung entsprechend dem Beispiel F, wobei ein Vinylpulver von 100 mesh Teilchengröße (0,15 mm Maschenweite) mit 0,3% Polyalkoxytertiäramin-Pulver, gegebenenfalls mit einem Wärmestabilisator eingesetzt wird; die Auftrageinrichtung, Maschineneinrichtungen und Ergebnisse entsprechen denen des vorgehenden Beispiels.

Um dekorative Effekte zu erreichen, kann das eingesetzte Pulvermaterial eingefärbt werden - beispielsweise mit Eisenoxid für rote, TiO² für weite und Ruß für schwarze Färbung.

Die Erfindung schafft also eine Anordnung zur Herstellung einer Verstärkungs- und/oder Versteifungs- und/oder Verzierungseinrichtung für Fuß- oder sonstige Bekleidung aus einem schmelzbaren Pulver, das sich zu einem dreidimensionalen Auftrag in der gewünschten Dicke und Verjüngung (abhängig von der Dicke des um den Ausschnitt der Schablone herumgelegten Einfaß- bzw. Abstandselements) auftragen läßt und dann nach einer geeigneten Wärme- und Schmelzbehandlung die gewünschte Gestalt beibehält. Auf diese Weise lassen sich kostspielige und unsaubere Verfahrensmaßnahmen und Behandlungsarten umgehen, die für den Stand der Technik typisch sind.

Claims

Patentansprüche

1.) Handelsartikel, gekennzeichnet lurch eine Materialmasse aus einem auf einer bewegbaren Aufnahmefläche aufgebrachten, erwärmten und gekühlten Schmelzpulverauftrag vorbestimmter Gestalt zum Schaffen einer Verstärkungs- oder Versteifungseinrichtung für ein flexibles Substrat.

2. Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung des Schmelzpulvers auf der bewegbaren Aufnahmefläche in dreidimensionaler Anordnung aufgebracht ist.

3. Artikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung des geschmolzenen Pulvers auf das fleyible Substrat während des Abkühlens aufgebracht ist.

4. Artikel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Substrat ein Schuhoberteil ist.

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5. Artikel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Substrat ein Stück Tuch- bzw* Gewebematerial ist.

6· Handelsartikel, gekennzeichnet durch eine auf einen Schuhoberteil aufbringbare Konfiguration aus Verstärkungsmaterial, wobei die Konfiguration aus einem schmelzbaren Pulver erstellt ist, das durch eine Schablone mit einer Abstandseinrichtung auf dem Boden zur Herstellung einer Konfiguration gewünschter Dicke aufgetragen und dann erwärmt ist, bis der Auftrag verschmilzt, wonach der Auftrag zwecks nachfolgender Aufbringung auf einen Schuhoberteil zur Versteifung oder Verstärkung desselben abgekühlt ist.

7. Artikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Dicke der Konfigurationvon einem Abschnitt zu einem anderen Abschnitt variieren kann.

8· Artikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Pulverauftrag nach dem Verschmelzen durch Heizeinrichtungen mit einer Kühleinrichtung abgekühlt ist.

9. Artikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Pulverauftrag und der Schuhoberteil aufeinandergepreßt sind, bevor der verschmolzene Pulverauftrag Raumtemperatur erreicht.

10. Handelsartikel, gekennzeichnet durch eine Konfiguration aus Verstärkungsmaterial, die auf ein Stück Tuchbzw. Gewebematerial aufbringbar und aus einem schmelzbaren Pulver hergestellt ist, das durch eine Schablone mit einer Abstandseinrichtung auf der Unterseite in einer gewünschten Dicke aufgetragen und dann erwärmt ist, bis der Auftrag verschmilzt, wonach es zwecks nachfolgender

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Aufbringung auf ein Stück Tuch- oder Gewebematerial zum Versteifen oder Verstärken desselben abgekühlt wird.

11. Artikel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Pulver mit einem Farbgebungspulver vermischt ist, um den Artikel dekorativ zu machen.

12. Artikel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gewünschte Dicke des Auftrags infolge der Abstandselemente auf der Schablone von einem Abschnitt zu einem anderen Abschnitt ändert.

13. Artikel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der verschmolzene Pulverauftrag nach dem Verschmelzen gekühlt ist.

14. Artikel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der verschmolzene Pulverauftrag und das Tuch- bzw. Gewebestück aufeinandergepreßt sind, bevor der verschmolzene Pulverauftrag Raumtemperatur erreicht.