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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Überholen
eines Schuhobermaterials auf einen Leisten, die Mittel zur Positionierung
eines Leistens, der ein Schuhobermaterial trägt, sowie einen Spanngreifer,
der den Rand des Schuhobermaterials ergreift und an diesem zieht,
umfasst.
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Bekanntermaßen muss
bei der Herstellung von Fußbekleidung
das Obermaterial auf den Leisten übergeholt werden, bevor durch
Vorbearbeitungsmaschinen Arbeiten wie das Ankleben oder Annähen der
Innensohlen oder der Sohle ausgeführt werden.
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Wenn
das Obermaterial ziemlich dünn
und daher nicht besonders schwer ist, reicht es aus, das Obermaterial
manuell auf den Leisten überzuholen, bevor
der Leisten an die Vorbearbeitungsmaschine übergeben wird.
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Bei
schwererem Obermaterial, wie es z. B. für Bergsteiger- oder Kletterstiefel
verwendet wird, ist dagegen das Überholen
des Obermaterials auf den Leisten eine sehr harte Arbeit, die viel
Kraft erfordert. Es sollte auch hervorgehoben werden, dass in diesem
Fall der Leisten mit dem darauf übergeholten Obermaterial
nicht an die Vorbearbeitungsmaschinen übergeben werden kann, solange
nicht das Obermaterial über
den Leisten gezogen und auf diesem gut straffgezogen ist und die
Schuhbänder
des Obermaterials befestigt sind.
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Derzeit
wird das Überholen
schweren Obermaterials auf den Leisten vorwiegend von Fachkräften manuell
ausgeführt
und erfordert eine große
Körperkraft,
obwohl dazu Werkzeuge, wie z. B. Hämmer u. Ä., verwendet werden.
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Aus
dem oben Gesagten geht hervor, dass in der Schuhindustrie ein großer Bedürfnis nach
einer Möglichkeit
besteht, das Obermaterial, insbesondere ein schweres Obermaterial
im oben angegebenen Sinn, schnell und einfach auf den Leisten überzuholen,
ohne dass eine große
Körperkraft
aufgewandt werden muss.
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Weiterhin
ist in Betracht zu ziehen, dass das Obermaterial auch auf einen
Leisten überholbar
sein soll, wenn zwischen beiden eine Schicht aus wasserundurchlässigem Material,
wie z. B. Gore-Tex®, angebracht ist. Das
Gore-Tex®-Material
hat im Allgemeinen die Form eines Beutels, in den vor dem Überholen
des Obermaterials der Leisten eingeführt wird. Damit dieses Material
die erforderliche wasserabweisende Wirkung hat, muss sich natürlich die Öffnung des
Beutels aus wasserundurchlässigem
Material im Bereich des Knöchels
des Leistens befinden.
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Um
die Notwendigkeit, das Obermaterial manuell auf den Leisten überzuholen,
zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, Vorbearbeitungsmaschinen zu verwenden,
nachdem von diesen Elemente, wie z. B. seitliche Klemmen, obere
Streckvorrichtungen und Kissen zum Halten des Obermaterials, entfernt
wurden, um das richtige Positionieren und Festklemmen des Leistens
zu gewährleisten.
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Die
Verwendung einer Vorbearbeitungsmaschine zum Überholen des Obermaterials
auf den Leisten ist jedoch aus verschiedenen Gründen nicht zufriedenstellend.
Vor allem ist es erforderlich, manuell zu gewährleisten, dass der Leisten
auf der Positioniereinrichtung der Maschine korrekt positioniert
ist; insbesondere darf sich der Leisten beim Überholen des Obermaterials
nicht bewegen. Die Kissen, die normalerweise in diesen Maschinen
vorgesehen sind, um den Leisten in Position zu halten, können nicht
verwendet werden, da sie dem Obermaterial im Weg wären. Darüber hinaus
darf nicht vergessen werden, dass die Lösung, eine komplizierte und
teure Maschine, wie eine Vorbearbeitungsmaschine, teilweise abzubauen,
um das Obermaterial auf eine nicht einmal zufriedenstellende Weise
auf den Leisten überzuholen,
sehr unwirtschaftlich ist.
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In
der deutschen Patentschrift DE-A-1 510 003 ist eine Maschine zum Überholen
eines Schuhobermaterials auf einen Leisten beschrieben, die eine lasttragende
Konstruktion für
einen Spanngreifer, Mittel zur Positionierung eines Leistens, einen Spanngreifer,
der am vorderen Teil des Leistens angeordnet ist, und mehrere Spanngreifer,
die an den Seiten und dem hinteren Teil des Leistens angeordnet
sind, aufweist.
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In
der Patentschrift US-A-3 906 568 ist eine Überholmaschine beschrieben,
die Zehen-Spanngreifer,
Seiten-Spanngreifer und eine Schuhstütze aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Maschine zur Herstellung
von Fußbekleidung
zu schaffen, die solche Konstruktions- und Funktionsmerkmale aufweist,
dass das oben erwähnte
Bedürfnis
befriedigt wird und gleichzeitig die angesprochenen Probleme beseitigt
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Maschine zum Überholen eines Schuhobermaterials
auf einen Leisten nach Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
Merkmale und die Vorteile der Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung
gehen hervor aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten und
als nicht einschränkendes
Beispiel dienenden Ausführung,
wobei auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird. Es zeigen
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine
zum Überholen
eines Schuhobermaterials auf einen Leisten und
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2 bis 5 schematische
Draufsichten eines Details der Maschine von 1 während verschiedener
Phasen ihres Arbeitszyklus.
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Im
Folgenden wird auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen. Eine erfindungsgemäße Maschine zum Überholen
eines Schuhobermaterials 2 auf einen Leisten 3 ist
insgesamt mit 1 bezeichnet.
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Der
Leisten 3 erstreckt sich auf völlig herkömmliche Weise entlang einer
vorgegebenen Längsachse
zwischen einem vorderen und einem hinteren Teil des Leistens und
umfasst eine Sohle 3a, Seiten und einen oberen Teil. Der
obere Teil des Leistens 3 weist einen vorderen oberen Abschnitt 3c auf, der
wie der Rist eines Fußes
geformt ist und sich an einen im Wesentlichen planen und horizontalen
verbleibenden hinteren oberen Abschnitt 3b anschließt. Dieser
hintere obere Abschnitt 3b des Leistens 3 entspricht
der Knöchelöffnung des
Schuhobermaterials 2.
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Die
Maschine 1 umfasst eine Stützbasis 4, von der
eine Säule 5,
die aus einem hohlen Metallelement mit rechteckigem Querschnitt
gebildet ist, vertikal nach oben ragt. Die Säule 5 umfasst vorzugsweise
zwei hohle Elemente mit rechteckigem Querschnitt, die koaxial angeordnet
und verschiebbar ineinander eingepasst sind, so dass zwischen komplementär gerillten
Profilen eine Verbindung hergestellt wird. Eine herkömmliche
Klemmeinrichtung, in diesem speziellen Fall eine Schraubklemme 6,
ermöglicht
es, das eine hohle Element in Bezug auf das andere zu arretieren,
so dass die Höhe
der Säule 5 in Bezug
auf die Stützbasis 4 eingestellt
werden kann.
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Die
Stützbasis 4 und
die Säule 5 bilden
die lasttragende Konstruktion der Maschine 1.
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Die
Maschine 1 weist Mittel zur Positionierung des Leistens 3 auf.
Diese Mittel umfassen eine Stütze 7,
die eine Auflagefläche
für die
Sohle 3a des Leistens 3 bildet, und Mittel 8,
die in den Leisten 3 eingreifen und diesen in Bezug auf
die lasttragende Konstruktion der Maschine 1 so festklemmen,
dass sie dem Schuhobermaterial 2 nicht im Weg sind.
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Bei
der gezeigten Ausführung
handelt es sich bei der Stütze 7 um
ein hohles Element mit einer vorgegebenen Achse X-X, das vom oberen
Ende der Säule 5 wegragt.
Wie in den Zeichnungen zu sehen ist, steht die Stütze 7 auf
eine Weise schräg,
dass die zu ihrer Auflagefläche
senkrecht stehende Achse Z-Z im Wesentlichen mit der Sichtlinie
eines Bedieners, der auf diese Fläche schaut und vor der Maschine 1 steht
(an der in 1 mit O angegebenen Stelle),
zusammenfällt.
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Somit
stützt
die Stütze 7 den
Leisten 3 so, dass sich das daran angebrachte Schuhobermaterial 2 auf
der Oberseite befindet.
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Die
Stütze 7 umfasst
eine in der Zeichnung mit 22 bezeichnete dreieckige plane
Fläche,
auf der der vordere Teil der Sohle 3a des Leistens 3 aufliegt.
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Die
Stütze 7 umfasst,
wie auch die Säule 5, zwei
hohle Elemente mit rechteckigem Querschnitt, die koaxial angeordnet
und verschiebbar ineinander eingepasst sind, so dass zwischen komplementär gerillten
Profilen eine Verbindung hergestellt wird. Eine herkömmliche
Klemmeinrichtung, in diesem speziellen Fall eine Schraubklemme 9,
ermöglicht
es, das eine hohle Element in Bezug auf das andere zu arretieren,
so dass die Länge
der Stütze 7 an
die Länge
des Leistens 3 angepasst werden kann.
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Die
Mittel 8, die in den Leisten 3 eingreifen und
diesen in Bezug auf die lasttragende Konstruktion der Maschine 1 festklemmen,
umfassen einen Kopf 10, dessen eines Ende in eine entsprechende Vertiefung 11,
die auf zweckmäßige Weise
im Leisten 3 gebildet ist, so eingreifen kann, dass zwischen komplementären Profilen
eine Steckverbindung erreicht wird. Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführung hat
das oben erwähnte
Ende des Kopfs 10 die Form eines zylindrischen Stifts mit
kreisförmigem
Querschnitt und die Vertiefung 11 die Form eines Sacklochs
mit kreisförmigem
Querschnitt.
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Der
Kopf 10 ist zweckmäßigerweise über dem
Teil der Stütze 7 angeordnet,
auf dem der hintere obere Abschnitt 3b des Leistens 3 positioniert
wird. Die oben genannten Mittel 8, die in den Leisten 3 eingreifen
und diesen in Bezug auf die lasttragende Konstruktion der Maschine 1 festklemmen,
wirken infolgedessen auf den durch die Knöchelöffnung des Schuhobermaterials 2 hindurchragenden
hinteren oberen Abschnitt 3b des Leistens 3 ein,
so dass sie dem Schuhobermaterial 2 nicht im Weg sind.
In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, dass bei
Schuhleisten im Allgemeinen ein kreisförmiges Loch im hinteren oberen
Abschnitt 3b gebildet ist. Somit ermöglicht diese Maschine 1,
das Schuhobermaterial auf herkömmliche
Leisten zu überholen.
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Bei
der beschriebenen Ausführung
wird der Kopf 10 von einem hohlen L-förmigem Arm 12 mit rechteckigem
Querschnitt getragen. Der Arm 12 umfasst einen ersten Abschnitt 12a,
der vom freien Ende der Stütze 7 parallel
zur Achse Z-Z wegragt, und einen zweiten Abschnitt 12b,
der sich über
der Stütze 7 und
im Wesentlichen parallel zu dieser erstreckt. Der Kopf 10 ist
mit dem freien Ende des zweiten Abschnitts 12b verbunden.
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Der
erste Abschnitt 12a des Arms 12 ist mit dem freien
Ende der Stütze 7 vorzugsweise
mittels einer Manschette 14 verbunden, die einen rechteckigen
Querschnitt aufweist und parallel zur Achse Z-Z ausgerichtet ist.
Genauer gesagt, ist der Abschnitt 12a des Arms 12 koaxial
und verschiebbar in die Manschette 14 eingepasst. Eine
herkömmliche Klemmeinrichtung,
in diesem speziellen Fall eine Schraubklemme 13, ermöglicht es,
den Arm 12 in Bezug auf die Manschette 14 zu arretieren.
Somit lässt sich
der Abstand des zweiten Abschnitts 12b und des Kopfs 10 von
der darunter angeordneten Stütze 7 einstellen.
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Der
Kopf 10 ist mit dem zweiten Abschnitt 12b des
Arms 12 durch eine Gelenkverbindung so verbunden, dass
er zwischen einer Arbeitsstellung (1 und 3 bis 5),
in der er parallel zur Achse Z-Z ausgerichtet und das oben genannte
Ende der Stütze 7 zugewandt
ist, und einer Startstellung (2), zu der
der Kopf 10 so geschwenkt wird, dass er im Wesentlichen
parallel zur Stütze 7 ausgerichtet ist,
hin und her bewegbar ist. Das Schwenken des Kopfs 10 von
der Startstellung zur Arbeitsstellung wird durch herkömmliche
Betätigungsmittel
(in den Zeichnungen nicht gezeigt), beispielsweise pneumatische
Betätigungsmittel,
herbeigeführt.
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Falls
eine einfachere, manuell zu bedienende Maschine hergestellt werden
soll, kann der Kopf 10 per Hand zwischen den beiden oben
genannten Stellungen hin und her geschwenkt werden. In diesem Fall
ist es nützlich,
eine Klemme vorzusehen, mit der der Kopf in Bezug auf den Arm in
der erforderliche Winkelstellung arretiert werden kann.
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Die
Maschine 1 umfasst weiterhin einen Spanngreifer 15,
der den Rand des auf dem Leisten 3 angebrachten Schuhobermaterials 2 ergreift
und an diesem zieht.
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Der
Greifer 15 ist zweckmäßigerweise
im Bereich des vorderen Teils des Leistens 3 positioniert und
zwischen einer vorderen Position (3 und 4),
in der er sich nahe am vorderen Teil des Leistens 3 befindet
und somit das vordere Ende des Schuhobermaterials 2 ergreifen
kann, und einer Rückzugsposition
(5), in der er zum Überholen des Schuhobermaterials 2 auf
den Leisten 3 auf das Schuhobermaterial 2 eine
Zugkraft ausübt,
hin und her bewegbar.
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Das
Bewegen des Greifers 15 von der vorderen Position zur Rückzugsposition
erfolgt durch eine Bewegung des Greifers 15, die eine Bewegungskomponente
(durch den Pfeil A in 5 angegeben) umfasst, die im
Wesentlichen parallel zur Achse X-X der Stütze 7, d. h. in Richtung
der Längsachse
L-L des Leistens 3, ausgerichtet ist. Diese Bewegungskomponente
ermöglicht
das Überholen
des Schuhobermaterials 2 auf den Leisten 3. Das
Bewegen des Greifers 15 von der vorderen Position zur Rückzugsposition
umfasst außerdem
eine vertikale, nach unten gerichtete Bewegungskomponente (durch
den Pfeil B in 5 angegeben), die im Wesentlichen
senkrecht zur Achse X-X steht.
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Während der
Bewegung von der vorderen Position zur Rückzugsposition beschreibt der
Greifer 15 vorzugsweise einen Kreisbogen.
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Bei
der gezeigten Ausführung
ist der Greifer 15 am oberen Ende einer Tragstange 16 montiert,
die mit einer von der Säule 5 wegragenden
Gabel 18 gelenkig verbunden ist, so dass er in Bezug auf
die Säule 5 schwenkbar
ist und dabei koplanar mit der Stütze 7 und dem Arm 12 bleibt.
Die Neigung der Tragstange 16 zur vertikalen Säule 5 und
somit der Abstand des Greifers 15 von der Stütze 7 auf
der Achse X-X werden durch eine herkömmliche Zylinder-Kolben-Einheit 20 eingestellt,
die das untere Ende der Tragstange 16 mit der Säule 5 verbindet.
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Die
Tragstange 16 umfasst ein oberes hohles Element und ein
unteres hohles Element, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Das obere und untere hohle Element sind koaxial angeordnet und verschiebbar
ineinander eingepasst, so dass zwischen komplementär gerillten
Profilen eine Verbindung hergestellt wird. Diese beiden hohlen Elemente
sind mit einem Zylinder bzw. einem Kolben einer pneumatischen Zylinder-Kolben-Einheit 19 verbunden,
die ermöglicht,
die Axialposition des oberen hohlen Elements in Bezug auf das untere
hohle Element zu verstellen, so dass die Höhe des Greifers 15 über der
Stütze 7 eingestellt
werden kann.
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Die
Klauen des Greifers 15 werden von einem pneumatischen Stellglied 21,
das am oberen hohlen Element der Tragstange 16 befestigt
ist, geöffnet
und geschlossen.
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Die
Maschine 1 umfasst außerdem
bekannte Antriebsmittel und Betätigungs-
und Steuereinrichtungen, die in den Zeichnungen nicht gezeigt aber
für die
korrekte Arbeitsweise der Maschine 1 erforderlich sind.
Insbesondere ermöglichen
die Betätigungs- und Steuereinrichtungen,
dass der Greifer 15 und der Kopf 10 bei jedem
Arbeitszyklus der Maschine 1, wie weiter unten beschrieben,
in der richtigen Reihenfolge positioniert und bewegt werden. Für die Anpassung
an unterschiedliche Obermaterialien und Leisten umfassen die Betätigungs-
und Steuereinrichtungen einen Speicher, z. B. ein EEPROM, in dem
verschiedene Bewegungsprogramme gespeichert werden können.
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Im
folgenden wird, ausgehend von einem anfänglichen Betriebszustand, in
dem der Kopf 10 die Startstellung (2) einnimmt
und das Schuhobermaterial 2 auf dem Leisten 3 angebracht
ist, die Arbeitsweise der Maschine 1 beschrieben. Der Leisten 3 liegt,
wie in 2 gezeigt, so auf dem Kopf 10 auf, dass
das Ende des Kopfs 10 in die im hinteren oberen Abschnitt 3b des
Leistens 3 gebildete Vertiefung 11 eingreift.
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Der
Kopf wird dann von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung geschwenkt
(3), um den Leisten 3 in eine Position
zu bringen, in dem er auf der Stütze 7,
insbesondere auf der dreieckigen planen Fläche 22, aufliegt.
Gleichzeitig wird der Greifer 15 so positioniert, dass
das vordere Ende des Leistens 3 zwischen die offenen Klauen
des Greifers 15 gelangt.
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In
den folgenden Schritten schließt
das pneumatische Stellglied 21 die Klauen des Greifers 15,
so dass diese das Ende des Schuhobermaterials 2 einklemmen
(4). Dann wirken die pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit 19 und
die Zylinder-Kolben-Einheit 20 so auf die Tragstange 16 ein, dass
sich der Greifer 15 von der vorderen Position zur Rückzugsposition
bewegt und dabei einen Kreisbogen beschreibt, wie oben beschrieben.
Diese Bewegung des Greifers 15 ermöglicht selbst bei schwerem
Obermaterial, wie es z. B. für
Bergsteiger- oder Kletterstiefel verwendet wird, ein einfaches und schnelles Überholen
des Schuhobermaterials 2 auf den Leisten 3, ohne
dass der Bediener eine große Körperkraft
aufwenden muss.
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Es
sollte betont werden, dass durch die Bewegung des Greifers 15 das
Schuhobermaterial 2 ohne Beeinträchtigung auf den Leisten 3 übergeholt wird,
da der Leisten 3 vom Kopf 10 auf die Stütze 7 gedrückt wird.
Mit anderen Worten, das Schuhobermaterial 2 ist in Bezug
auf den Leisten 3 frei bewegbar.
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Wenn
sich der Greifer 15 in der Rückzugsposition befindet (5),
ist das Schuhobermaterial 2 auf den Leisten 3 übergeholt
und auf diesem gut straffgezogen, so dass die Schuhbänder befestigt werden
können.
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Wenn
die Klauen des Greifers 15 geöffnet sind und der Kopf 10 in
die Ruhestellung zurückgekehrt
ist (2), kann der Leisten der Maschine entnommen werden,
wobei das Schuhobermaterial 2 auf den Leisten 3 übergeholt
und auf diesem gut straffgezogen ist.
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Die
Maschine 1 kann auch zum Überholen des Obermaterials
auf einen Leisten verwendet werden, der zuvor in einen Beutel aus
wasserundurchlässigem
Material, wie z. B. Gore-Tex®,
eingeführt wird.
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Wie
aus dieser Beschreibung hervorgeht, genügt die erfindungsgemäße Maschine
zum Überholen
eines Schuhobermaterials auf einen Leisten der oben genannten Anforderung
und löst
gleichzeitig die Probleme, die im Einleitungsteil dieser Beschreibung
angesprochen wurden.
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Die
erfindungsgemäße Maschine
ermöglicht tatsächlich selbst
bei schwerem Obermaterial, wie es z. B. für Bergsteiger- oder Kletterstiefel
verwendet wird, ein einfaches und schnelles Überholen des Schuhobermaterials
auf den Leisten, ohne dass der Bediener eine große Körperkraft aufwenden muss.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine besteht darin,
dass ihre Arbeitsabläufe vollständig automatisiert
werden können.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine besteht in ihrem
einfachen Aufbau, was sich günstig
auf ihre Zuverlässigkeit
und ihre Herstellungskosten auswirkt.
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Zur
Erfüllung
eventueller und spezieller Anforderungen kann ein Fachmann natürlich an
der oben beschriebenen Maschine zum Überholen eines Schuhobermaterials
auf einen Leisten viele Modifikationen und Änderungen vornehmen, die jedoch
alle im Schutzrahmen dieser Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüche festgelegt
ist, eingeschlossen sind.
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Somit
kann die Maschine 1 z. B. so modifiziert werden, dass das
Wegbewegen und Hinbewegen des Kopfs von bzw. zu der Arbeitsstellung,
in der er in den Leisten eingreift und diesen festklemmt, anstelle
des Schwenkens mit einer linearen Bewegung zu und weg von der darunter
angeordneten Stütze 7 erfolgt.
Diese Bewegung kann manuell oder auch durch pneumatische Betätigungsmittel
herbeigeführt werden.
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Die
Mittel, die in den Leisten eingreifen und diesen festklemmen, können einen
Arm umfassen, der einen Kopf aufweist, der mit einem entsprechenden
Ende des Leistens lösbar
verbunden werden kann.
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Bei
einer weiteren Variante kann der Kopf ein Spannfutter umfassen,
das mit einem Schaft des Leistens in Eingriff gebracht werden kann.
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Bei
einer weiteren Variante können
die Mittel, die in den Leisten eingreifen und diesen festklemmen,
einen Expansionskopf umfassen, der in eine Vertiefung des Leistens
eingreifen kann.
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Falls
es sich bei den Mitteln, die in den Leisten eingreifen und diesen
festklemmen, um einen Expansionskopf, einen Eingreifkopf oder ein
anderes System, mit dem eine feste Verbindung zwischen dem Kopf
und dem Leisten erreicht wird, handelt, kann die Stütze, die
als Auflagefläche
für den
Leisten fungiert, weggelassen werden. In diesem Fall kann dann das
Expansions-, Eingreif- oder andere äquivalente System beim Überholen
des Obermaterials den Leisten festklemmen.
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Es
ist auch möglich,
die Mittel, die in den Leisten eingreifen und diesen festklemmen,
so zu positionieren, dass sie auf den Leisten von unten, d. h. im
Bereich der Sohle, einwirken, wobei diese Lösung jedoch nicht für die Herstellung
von Fußbekleidung mit
einer Schicht aus Gore-Tex® oder einem äquivalenten
wasserundurchlässigem
Material geeignet ist. Bei einer solchen Anordnung können die
Mittel, die in den Leisten eingreifen und diesen festklemmen, selbst
die Stütze
bilden, auf der der Leisten positioniert wird.
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Der
Greifer 15 der Maschine kann durch zwei oder mehr Greifer
ersetzt werden, die so positioniert werden, dass sie um den vorderen
Teil des Leistens 3 herum angeordnet sind.