Brevet FR2538272A1 — publié le 19840629

La présente invention concerne un appareil destiné à déposer une configuration d'une poudre fusible sur une surface de réception, en vue de son application ultérieure sur un support pour changer certaines carac- téristiques de renforcement/raidissement ou de décoration de ce support; plus particulièrement, l'invention concerne un appareil destiné à produire un dispositif de renforcement ou de décoration pour son application sur une empeigne de chaussure avant son montage sur une forme. Depuis de nombreuses années, l'industrie de la chaussure et du vêtement ajoute des dispositifs de renforcement/raidissement des produits Les fabricants de pyjamas, de blue-jeans, de vêtements de sports, y compris les équipements de sport comme les gants, les coiffures à visières et similaires ainsi que les fabricants de chaussures ont cousu, dollé ou appliqué par tout autre moyen des couches de matières de renforcement sur leurs produits pour diverses raisons Il est de pratique courante dans l'industrie de la chaussure d'appliquer le dispositif de renforcement/raidissement sous forme d'une couche de matière thermoplastique fondue pouvant adhérer à une empeigne Des tentatives antérieures de renforcement ou de raidissement d'une empeigne de chaussure consistent à préparer des éléments ou des contreforts de raidissement formés préalablement, qui sont introduits dans une empeigne avant la mise en forme Des matières en feuilles moulables séparées, pouvant être ramollies par chauffage ou par un solvant ont été introduites dans les empeignes de chaussures avant la mise en forme et sont formées au cours de la mise en forme à la configuration voulue, configuration qu'elles conservent lorsqu'elles sont laissées à durcir. avant que l'empeigne soit enlevée de la forme Des empeignes de chaussures ont également été renforcées en imprégnant un constituant de la chaussure avec une solution ou une dispersion dans un liquide volatil d'une matière de raidissement durcissable avant la mise en forme de l'empeigne, cette dernière étant renforcée par le durcissemen 2 r 38272 de la matière d'imprégnation après la mise en forme de la chaussure Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 316. 573 décrit une manière de raidir des empeignes, selon laquelle une empeigne de chaussure comporte une partie prédéterminée dans laquelle un élément raidisseur souple élàstiquement est déposé sous forme d'un fluide, et chauffé jusqu'à un point de moulage, puis amené dans une confi- guration tridimensionnelle qu'il conserve au refroidissement. Le brevet des Etats Unis d'Amérique no 3 342 624 décrit une autre disposition pour revêtir des parties de chaussure, dans laquelle une plaque de pochoir repose sur une empeigne, une surface de support concave maintient l'ensemble et une lame de raclette balaye la plaque pour déposer un durcisseur fluide dans le creux de l'empeigne. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 03 973 285 décrit une disposition plus récente pour raidir des éléments de chaussure, comprenant un dispositif pour déposer une charge fondue de matière thermoplastique sur une empeigne maintenue dans un dispositif de serrage de marge. Les dispositions antérieures peuvent actuellement donner satisfaction mais elles peuvent aussi perdre leur matière fondue aux joints d'assemblage, les buses peuvent fuir, et il peut falloir du temps et de la patience pour changer les motifs et la surface finale renforcée peut ne pas être aussi lisse que voulu car la configuration de décharge des buses peut subsister même si la matière fondue est comprimée après qu'elle a été appliquée ou refroidie. Les matières utilisables dans ces machines antérieures sont limitées à certaines caractéristiques d'écoulement et de stabilité à chaud, nécessitant une adaptation soigneuse aux applications individuelles Les coutures et les motifs en relief soulèvent également des difficultés pour une application régulière de matière et-il est également difficile pour l'appareil d'obtenir des surfaces non planes. Un objet de l'invention est donc de proposer un appareil à pochoir qui pallie les inconvénients de la technique antérieure. 2 '38272 Un autre objet de l'invention est de proposer un mécanisme pour aider à la fabrication d'un dispositif de renforcement/raidissement oude décoration dans une configuration voulue comme un élément individuel ou comme une partie d'un support comme une empeigne de chaussure ou une pièce de tissu, cette configuration pouvant être faite à partir d'un large choix de matières polymères peu coûteuses qui peuvent être facilement changées pour faciliter divers motifs ou styles d'empeignes de chaussures ou conditions de renforcement/raidissement ou de décoration d'habillement, au moyen d'un outil à pochoir peu coûteux et facile à réaliser. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif qui permet ensuite de fabriquer une empeigne de chaussure renforcée/raidie et lisse, en l'absence des inconvénients de la technique antérieure. L'invention concerne donc un appareil destiné à déposer une matière en poudre dans une configuration tridimensionnelle sur une surface de réception pour un traitement ultérieur et une application sur un support, cette matière étant de préférence une poudre de renforcement de raidissement et/ou de décoration pouvant adhérer sur la surface intérieure d'une empeigne de chaussure; L'appareil constitue un poste de dépôt Le poste de dépôt comporte une surface de bande de réception horizontale de confi- guration rectangulaire La, bande de réception est montée pour être tendue sur un bâti qui est mobile par des postes successifs La bande de réception se comporte comme une surface de support et consiste en un mince tamis métallique ou une bande de fibres de verre tissée revêtue avec une matière plastique à faible frottement, résistant à la chaleur Un dispositif de dépôt comporte un pochoir en forme de gabarit, disposé à charnières au-dessus de la bande de réception Le pochoir constitue la surface inférieure du dispositif de dépôt consistant en un récipient qui peut recevoir la matière en poudre de renforcement/ raidissement et/ou de décoration, provenant d'une conduite fixée sur une trémie d'alimentation située au-dessus. La conduite peut comporter deux lames supportées sur un chariot distributeur mobile en travers du récipient. Le pochoir, qui peut coulisser dans le fond du récipient, est réalisé à partir d'un tamis tissé couvert au-dessus par une matière imperméable lisse et au-dessous par une mince matière en feuille Le tamis comporte des mailles suffisamment larges pour permettre que la poudre le traverse La poudre a de préférence une grosseur de particules de 0,5 mm lorsqu'elle est utilisée pour la plupart des applications à la chaussure, mais une poudre plus fine, c'est-à-dire de 0,15 à 0,3 mm peut être néces- saire pour des travaux plus complexes La poudre fond en la-chauffant à des températures de l'ordre de 1900 C à 260 'C pendant environ 25 secondes La matière de recouvrement lisse et imperméable et la mince couche en forme de feuille comporte chacune un découpage, les découpages étant alignés, et à la forme globale de la configuration voulue de la matière en poudre, qui, dans le présent mode de réalisation, consiste en un dispositif fusible de renforcement/raidissement de décoration devant être appliqué à une empeigne de chaussure ou autre support. Un élément ou une garniture d'écartement de périmètre est disposé autour d'au moins une partie du découpage, sur le cÈté de la feuille inférieure (tamis) du pochoir L'épaisseur des parties d'extrémité de l'élément d'écartement de périmètre peut avoir des dimensions variables et sa partie médiane peut avoir une dimension plus grande, c'est-à-dire que l'extrémité de l'élément d'écartement peuvent s'amincir vers un point vu par le côté, si un produit d'épaisseur variable est souhaité. D'autres modes de réalisation comprennent une garniture ou une cloison périphérique d'épaisseur uniforme sur au moins une partie de la périphérie de découpage, ou d'épaisseur uniforme sur toute la périphérie du découpage. Ce dernier mode de réalisation peut s'appliquer à un dispositif de renforcement/raidissement ou de décoration d'épaisseur uniforme dans toute sa masse. Plusieurs éléments d'écartement peuvent également être disposés audessous du pochoir, à distance du découpage Les éléments d'écartement peuvent être des pièces en forme de boutons d'épaisseur particulière, ces pièces permettant le passage d'air entre la surface de réception et la feuille sur le côté inférieur du tamis du pochoir, quand ce dernier est soulevé de la surface de réception, sans renverser la poudre par les tourbillons d'entrée d'air pour combler le vide qui se produirait autrement. La bande de réception, lorsqu'elle est disposée au poste de dépôt, comporte au-dessous d'elle un dispo- sitif support inférieur mobile vers le haut et le bas par rapport à elle, pour assurer l'appui pendant l'appli- cation de poudre, au cours de l'opération de dépôt. Le dispositif support inférieur comporte une plaque qui peut porter une cale ou une cloison en forme, cette cale étant utilisable pour rappeler la surface de réception entre le découpage et des pièces d'écartement quand le pochoir est entouré par une garniture périphérique partielle, afin de former un biseau sur le produit en vue de l'appli- cation ultérieure comme renforcement d'empeigne ou similaire. Au cours du fonctionnement de l'appareil à pochoir, une quantité de poudre fusible est reçue dans le récipient depuis un chariot distributeur, cette poudre pouvant provenir de trémie d'alimentation Des lames raclette peuvent balayer la surface inférieure du récipient de l'appareil à pochoir, balayant ainsi la poudre fusible dans le découpage en forme, la bande de réception ayant été poussée par le support inférieur,-contre l'ensemble des dispositifs d'écartement de la garniture autour du découpage de la face inférieure du pochoir La bande de réception peut ainsi recevoir une configuration tridi- mensionnelle de poudre fusible, la poudre pouvant être. appliquée à une épaisseur particulière voulue et/ou à l'inclinaison voulue grâce à l'élément d'écartement au périmètre qui se comporte comme une cloison pour maintenir (contenir) une poudre, et qui entraîne que 25382 2 la partie périphérique garnie du découpage sur le tamis du pochoir soit écartée (maintenue) à distance de la bande de réception, à l'épaisseur voulue, l'épaisseur du produit final peut varier grâce à la variation d'épaisseur de l'élément d'écartement ou de la garniture périmétrique. A la réception d'un signal approprié, le support inférieur et la cale (si elle existe) au-dessous de la bande de réception se déplace vers le bas et une came actionnée pneumatiquement peut être commandée pour soulever un poussoir de came et élever progressivement la surface inférieure du récipient et le pochoir, à partir de juste au-dessus de la surface de la bande de réception, libérant ainsi la configuration tridimensionnelle de poudre déposée de tout contact avec le pochoir ou son dispositif d'écarte- ment Le pochoir, déjà maintenu en position haute et écartée de la bande de réception par la cloison périphé- rique et les éléments d'écartement en forme de bouton élimine la précipitation d'air qui se produirait autrement, pouvant renverser la configuration de poudre sur la bande de réception Pour traiter ensuite la configuration de poudre après qu'elle a été formée par l'appareil à pochoir, un autre signal peut déclencher une pression dans unr. dispositif à soupapes pour que la bande de réception et sa charge de poudre mise en forme se déplacent vers les postes de travail suivants, pour le chauffage et la fusion, puis le refroidissement et la compression, de préférence sur une surface d'application. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif: La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de dépôt réalisé selon l'invention, La figure 1 A est une vue partielle en perspective à grande échelle du découpage -apparaissant sur la figure 1 et La figure 2 représente un autre mode de réalisation de l'appareil de la figure 1. Les figures, et plus particulièrement les figures 1 et 1 A représentent à grande échelle le dispositif à pochoir 26 - Le dispositif à pochoir 26 en forme de gabarit fait partie du dispositif de dépôt 12,qui est monté sur un support 25 et disposé sur une bande de réception 20. Le dispositif à pochoir 26 qui constitue la surface inférieure d'un cadre de tamis 28, reçoit une matière en poudre qui peut être balayée audessous du cadre de tamis 28 par des lames raclette articulées sur un chariot mobile Sans que cela soit limitatif, la matière en poudre consiste généralement en des polymères, comme un ionomère, du polyéthylène, un acétate d'éthylène-vinyle, de chlorure dé polyvinyle et de Ilylon, avec généralement une grosseur des particules de 0,50 mm pour des applications à des bouts durs ou de 0,15 à 0, 30 mm lorsque des configurations plus fines et des produits plus minces sont voulus. Le pochoir 26 retenu dans les gouttières 36 est constitué par un tamis tissé 38, avec au-dessus une couche de matière plastique 40 imperméable, lisse et rigide et au-dessous une mince feuille métallique 40 A, susceptibles-de coller sur le tamis 38 et de coller entre elles grâce à un revêtement adhésif sur leur-face commune. Ainsi, le tamis 38 est intercalé entre deux couches de matières imperméables, chaque couche comportant un adhésif sensible à la pression sur le côté du tamis pour s'accrocher à l'autre à travers les mailles du tamis 38, ainsi qu'à ce dernier Le recouvrement lisse de matière plastique et la feuille sur le côté inférieur, mais non le tamis 38, sont percés d'un découpage 42, ce dernier étant représenté sur les figures avec une forme semi-circulaire Le tamis 38 a une grosseur des mailles qui permet le libre passage de la poudre. Un élément d'écartement de périmètre 150 en forme de garniture peut être disposé au moins en partie autour de la périphérie du découpage 42 sur la face inférieure ou le côté de la feuille du tamis 38 L'élément d'écarte- ment de périmètre 150 peut avoir une épaisseur particulière, désignée ici par TH 1 en un endroit particulier, et dans la présente réalisation, en son milieu Dans d'autres parties le long de l'élément d'écartement 150, l'épaisseur peut être moindre que celle en son milieu et elle est désignée alors par TH 2 L'épaisseur de l'élément d'écar- tement peut diminuer jusqu'à une partie plus mince à son extrémité, désignée ici par TH 3 Cet élément d'écartement 150 se comporte comme une paroi ou une cloison pour mieux garder la poudre balayée par le découpage 42, dans sa configuration particulière "C" L'élément d'écartement 150 permet également d'appliquer la poudre aux épaisseurs parti- culières TH 1, TH 2, TH 3, etc O dans les positions ou les points particuliers de la périphérie du découpage 42 et permet que l'épaisseur de la poudre appliquée diminue en conséquence, en formant un bord biseauté "E" lorsqu'il est utilisé avec une cale "S" sur une plaque support 82 le long de la ou les parties du découpage 42, sans qu'aucun élément d'écartement 150 maintienne autrement le pochoir 26 à la surface de la bande de réception L'épaisseur voulue ou la variation d'épaisseur voulue du produit de poudre fondue à appliquer sur le support ou l'empeigne de chaussure détermine l'épaisseur voulue de l'élément d'écartement 150 suivant ses parties respectives L'élément d'écartement 150 peut aussi avoir une épaisseur uniforme sur toute sa longueur et il peut aussi être diposé sur toute a périphérie du découpage si le produit final doit avoir une épaisseur uniforme. Plusieurs éléments d'écartement 160 peuvent être disposés de place en place sur la feuille ou la face inférieure du pochoir 38, à distance de la périphérie du découpage 42, et de préférence espacés de la partie de découpage sans élément d'écartement 150 comme le montre plus clairement la figure 1 A Les éléments d'écartement 160 peuvent être placés aux endroits voulus sur la face inférieure du pochoir 26, à distance du découpage 42 pour réduire au minimum un courant d'air ou une aspiration. qui peut s'y produire Les éléments d'écartement 160 peuvent 25382,72 être des pièces en forme de bouton en caoutchouc ou en matière plastique, pouvant être disposées pour former un intervalle entre elles ainsi qu'entre le dessous du pochoir 26 et la bande de réception 20, afin que le z pochoir 26 soit relevé par rapport à la bande de réception quand la poudre "C" y a été mise en forme sans qu'aucun courant d'air brusque-ou irrégulier ne perturbe cette configuration. Une autre forme d'élément d'écartement 150 consiste en plusieurs éléments d'écartement individuels qui entourent au moins partiellement le découpage 42 comme le montre la figure 2 Les éléments individuels d'écartement 170 peuvent aussi avoir des épaisseurs va- riables en s'approchant des extrémités de leurs dispositions, ou ils peuvent avoir tous la même épaisseur en entourant le découpage Cette disposition peut être préférée lorsque la configuration de poudre "C" doit être utilisée pour renforcer un col de chemine, ou d'autres applications à des vêtements Il faut remarquer que si la configuration de poudre doit être utilisée pour des cols ou similaires, le découpage n'a pas nécessairement la forme représentée sur les figures, mais il peut avoir toute autre forme mieux adaptée à celle du support et de son besoin L'épaisseur des éléments individuels d'écartement 170 peut également z 5 être conforme à l'épaisseur de l'écartement de périmétrie dans les positions appropriées autour du découpage 42. Ainsi, quand le dispositif à pochoir 26 est relevé lentement de la bande de réception 20 portant sa configuration tridimensionnelle de poudre 'C", l'air ne se précipite pas et ne perturbe pas la poudre en raison des passages d'air qui existaient préalablement entre les éléments d'écartement voisins 160, laissant un passage d'air non turbulent La poudre peut ensuite être transportée sur sa propre surface de réception de masse thermique inférieure, jusqu'au poste de travail suivant pour le chauffage, et la fusion, ainsi que l'assemblage qui va suivre sur le support voulu. Dans l'utilisation du dispositif à pochoir pour produire des articles de renforcement/raidissement ou de décoration utilisés avec un support, particulièrement une empeigne de chaussure, certaines caractéristiques, poudres et appareils sont indiqués par les exemples ci- après: A) Une application préférée de l'invention consiste dans le renforcement ou le raidissement d'une empeigne de chaussure Une poudre ionomère de 0,30 à 0,50 mm du type à cations de sodium est utilisée, ayant un indice de fusion de 2,5, un module de flexion de 3570 kg/cm 2, une température de ramollissement (Vicat) de 630 C, sans additif Un découpage dans les surfaces planes, la couche supérieure et la couche inférieure est préparé à la forme voulue et placé sur un tamis tissé de 2, 4 mm en fil d'acier inoxydable de 0,38 mm Le choix d'un tamis de 2,4 mm représente un compromis entre des facteurs opposés a des mailles fines ont un effet régulier sur les lames raclettes; b des mailles de tamis trop grosses rendent trop épais le bord chanfreiné ou incliné; c des mailles grossières avec un fil de petit diamètre présentent moins de surface pour que des particules résiduelles de poudre s'accrochent ou restent appuyées. Un dispositif d'écartement au-dessous du pochoir est utilisé pour un produit fondu d'une épaisseur d'environ 1,02 mm Compte tenu de la densité massique et du comportement à l'écoulement de la poudre, une garniture périphérique d'une épaisseur de 2,54 mm est utilisée sur la face inférieure du pochoir La cale de biseautage "S" sur la surface support inférieure est réglée de manière à déformer la partie "sans dispositif d'écartement" de la surface de réception en contact avec la surface inférieure du pochoir afin d'obtenir l'inclinaison correcte (voulue) de la poudre appliquée sur la bande de réception et dans les limites de la garniture périphérique. Après la réalisation d'une configuration de poudre par l'appareil à pochoir, la poudre est transférée à un poste de chauffage dont les unités inférieures de chauffage sont réglées à environ 254,40 C Chaque élément par rayonnement, au-dessus de la bande de récep- tion, est réglé à une température superficielle de 315,60 C. Le mécanisme de dépôt est additionné pour laisser un temps total d'environ 25 secondes pour la fusion de la poudre sur la bande de réception et à ce moment, le produit est transféré au poste final pour l'application sur le support, dans le cas présent, le dessous d'une empeigne de chaussure, puis il est refroidi sur une plaque de refroidissement en étant comprimé contre cette plaque. Le produit final pour une empeigne de chaussure à bout de box-calf est incliné d'une épaisseur de 0,30 mm sur le bord biseauté jusqu'à 0,89 mm le long de tout le bord. B) Un autre exemple consiste en l'utilisation préférée décrite ci-dessus avec comme additif dans la poudre 0,3 % d'amine tertiaire polyalkoxy comme agent anti-statique et 0,3 % de silice fine comme siccatif et promoteur d'écoulement, ce dont il résulte moins de poudre résiduelle pour le tamis et moins de mouvements électrostatiques des particules de poudre pendant l)opé- ration-de dépôts-ainsi qu'un motif imprimé de plus haute qualité -Le produit peut avoir une épaisseur de 1,02 mm sur son bord. C) Un autre exemple encore comprend la confi- guration (A) décrite ci-dessus avec comme additif 0,05 % de noir de fumée conducteur Le comportement au dépôt, le comportement à l'écoulement et la forme du produit sont similaires à l'exemple (B) Le temps de fusion au poste de chauffage peut être réduit à environ 20 secondes avec une épaisseur du produit d'environ 1,02 mm. D) Pour des chaussures d'hommes et de femmes à bouts souples, une poudre de polyéthylène de faible densité, d'une grosseur de 0,5 mm est utilisée ayant un indice de fusion de 22, un module de flexion de 1330 kg/cm 2, et une température de ramollissement (Vicat) de 830 C, sans additif Le bloc de chauffage intérieur est chauffé à une température d'environ 205 'C, l'élément chauffant supérieur à environ 2600 C pour un produit incliné de 0,3 à 0,9 mm et un temps de chauffage S (fusion) d'environ 18 secondes. E) Pour des bouts souples d e pantoufles et de chaussures pour femmes et certains enfants, un copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène de 0,5 mm ayant un indice de fusion de 9, un module de flexion d'environ 945 kg/cm 2 et une température-de ramollissement d'environ 590 C a été utilisé Les conditions de la machine étaient les mêmes que pour l'exemple (D) avec une durée de chauffage (fusion) de 12 secondes, produisant un produit incliné d'une épaisseur d'environ 0,3 à 0,9 mm. F) Si l'appareil doit être utilisé pour un renfor- cement de croissant, un arrêt d'oeillet ou un renforoement de dessus d'empeigne de chaussure, la poudre préférée est du Nylon d'une grosseur de 0,15 mm avec 0,3 % d'amine tertiaire de polyalkoxy Le tamis du pochoir doit avoir des mailles d'environ 0,6 mm Le produit particulier -n'est pas incliné et la garniture est disposée sur toute la périphérie du découpage et avec une épaisseur uniforme du type de cales en "point" d'une épaisseur de 1 mm et en utilisant la machine dans les mêmes conditions que dans l'exemple (A) avec une durée de chauffage de 12 secondes et une épaisseur de motif imprimé de 0,43 mm. G) Une mince pellicule de renforcement similaire à celle de l'exemple (F) utilise une poudre de vinyle de O,15 mm avec 0,3 % d'une poudre d'amine tertiaire poly- alkoxy, avec un stabilisateur si cela est désiré et les mêmes conditions et dispositifs de dépôt, et les mêmes résultats que dans l'exemple précédent. REVENDICAT IONS 1 Dispositif de dépôt destiné à déposer une - configuration de matière en poudre fusible sur une surface de réception, avec une épaisseur voulue, dispositif caractérisé en-ce qu'il comporte une surface plane non perméable, un tamis ( 38) disposé-avec ladite surface plane, un découpage ( 42) disposé dans ladite surface plane, et un dispositif d'écartement ( 150,160,170) disposé sur la face inférieure de ladite surface plane pour permettre que ladite surface plane soit espacée de ladite surface de réception ( 20) pendant le dépôt de matière en poudre sur cette dernière. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite surface plane consiste en une surface supérieure ( 40) lisse et non perméable et en une mince surface de feuille inférieure ( 40 A) avec ledit tamis ( 38) intercalé entre elles. 3 Dispositif selon la revendication 1, carac;- térisé en ce que ledit dispositid d'écartement consiste en une garniture ( 150) qui délimite du périmètre dudit découpage sur 4 Dispositif selon la en ce que ladite garniture ( 150) surface de réception. Dispositif selon la en ce que ladite garniture ( 150) 6 Dispositif selon la en ce que ladite garniture ( 150) uniforme. au moins une partie ladite surface inférieure. revendication 3-, caractérisé est en contact avec ladite revendication 4, caractérisé a une épaisseur uniforme. revendication 4, caractérisé a une épaisseur non 7 Dispositif selon la revendiction 6, caractérisé en ce que ladite garniture ( 150) est plus épaisse en son milieu et diminue vers une épaisseur plus réduite à ses extrémités. 8 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce qu'il comporte en outre plusieurs éléments d'écartement ( 160, 170) disposés sur ladite surface inférieure en contact en appui sur ladite surface de réception, lesdits éléments d'écartement étant espacés dudit découpage ( 42) et étant disposés sur le dessous du tamis, pour éviter que ladite poudre soit perturbée par un passage d'air à grande vitesse au moment du déplacement de ladite surface plane par rapport à ladite surface de réception. 9 Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que ladite garniture consiste en plusieurs éléments individuels d'écartement ( 160,170) disposés à proximité d'au moins une partie dudit découpage.