Brevet FR2570580A1 — publié le 19860328

La présente invention concerne l'application des micro-ondes pour la fabrication des chaussures, de leurs composants et ltoutillage nécessaire. Les perfectionnements ainsi apportés dans ce secteur industriel permettent, notamment, un gain important d'énergie, de temps de fabrication, de rotation de l'outillage, de sécurité et salubrité dans le travail avec possibilité de robotiser. Dans 1 'état actuel de la technique ,la fabrication de la chaussure constitue l'exemple typique du gaspillage d'énergie de temps et matière par l'utilisation successive de cycles CHAUD-FROID presque à tous les stades. Par exemple, ceci se vérifie dans le cas de la fabrication dite "soudée" avec contreforts et bouts thermoplastiques et semelages de tous types avec semelles pré-encollées ou non, où les opérations successives sont Galbage contreforts (chaud) et montage de l'emboitage (froid) - réactivation du bout (chaud) et montage bout ou mise sur forme (froid) - réactivation des flancs (chaud) et montage (froid) - four de stabilisation ou vieillissement avec ou sans passage sous vide (chaud) et remise à température ambiante (froid) - séchage colle de soudage dans tunnel à air pulsé à 40 (chaud) - réactivation semelle pré-encollée (chaud) et soudage puis refroidissement avant sortie de forme (froid) - finition éventuelle avec calo-pulseur (chaud). De plus l'utilisation des solvants est un facteur important de nuisance, de perte de temps pour les séparations consécutives à leur emploi, de risques d'incendie et d'inhalation de vapeurs résiduelles. La présente invention par l'utilisation d'un outillage à microndes vise à proposer des perfectionnements importants dans la fabrication des chaussures et de leurs composants en augmentant la productivité et la qualité du produit obtenu par: a) réduction des frais de formes par diminution du temps sur forme de chaque chaussure sans nuire à sa qualité alors qu'à l'heure actuelle l'utilisation des solvants exige un temps sur forme plus long mais souvent mal respecté au détriment de la qualité. L'emploi des microndes contribue efficacement à une meilleurerotation des formes qui constituent un outillage coûteux. b) réduction de la longueur des convoyeurs d'où gain de surface au sol et des en-cours de fabrications. c) le passage du montage de 3 opérations à 2 d'où gain de main d'oeuvre et possibilité de robotiser. d) réduction notable de la consommation d'énergie avec l'utilisation de matériaux thermoformables éliminant l'emploi de solvants, par exemple, en réactivant bouts et contreforts en 1 opération ; suppression des extracteurs de vapeur. e) de meilleures conditions de travail et de sécurité, dont notamment, suppression des risques d'incendie et d'inhalation des vapeurs rési duel les par absence de solvants et suppression des gants de protec tion. f) l'utilisation de matériaux rationnels (bouts et contreforts thermo formables) élimine les réparations consécutives à 1' emploi des solvants. g) le four ou tunnel à microndes, adapté à chaque fabrication, apporte la solution pour une réactivation globale qui n'existe actuellement pratiquement pas si l'on tient compte de trois facteurs importants pour la qualité de la chaussure : ne pas plisser ou déformer la tige avant l'opération de mise sur forme, ne pas déshydrater ou sur humidifier la tige et dispense de toutes matrices et poinçons chauf fants. Le four ou tunnel à microndes permet de résoudre pratiquement tous les problèmes de fabrication de la chaussure, notamment, les fabrications dites "SOUDEE - GOODYEAR - STROBEL - BLACK - KNEIPP - INJECTEZ - MOCASSIN VULCANISEE - FICELLE, etc..." Les caractéristiques de l'invention ressortent de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue perspective d'une tige de chaussure A - la figure 2 représente une vue perspective d'une première de montage P. - la figure 3 représente une vue perspective d'une tige de chaussure A avec détail des diverses parties. - la figure 4 est une vue perspective d'un tunnel à microndes avec son transporteur pour réactivation des bouts et contreforts thermo collants et thermoformables. - la figure 5 représente un tunnel à microndes avec son transporteur pour sèchage et réactivation de la colle dans le procédé de fabrica tion pour le soudage. - la figure 6 représente un tunnel à microondes de stabilisation accé- lérée sur forme avec son transporteur. - la figure 7 représente une forme ou pièce d'outillage sur laquelle seront mis en forme et assemblés les divers composants de la chaus sure. La présente invention a pour objet d'appliquer les propriétés des microondes à la fabrication des chaussures selon lesquelles les dielectriques à fortes pertes s'échauffent rapidement sous l'effet des micro-ondes notamment les colles, peaux, cuirs, thermoplastiques etc... composant ou employés dans les éléments de la chaussure tandis que les dielectriques à très faibles perte comme : polyétylène, polypropylène, téflon, silicone etc... qui s'opposent aux micro-ondes seront avantageusement utilisés dans la réalisation de l'outillage nécessaire des formes, tunnels, tapis transporteurs, barrière d'arrêt des micro-ondes etc... L'invention concerne donc l'outillage nouveau nécessaire à la fabrication des chaussures et son emploi aux divers stades ce qui modifie de manière notable le travail de cette fabrication. Les figures 1, 2 et 3 représentent quelques parties et composants de la chaussure : A la tige, P première de montage, al avant pied, a2 cambrure extérieure, a3 emboitage ou arrière, a4 cambrure intérieure, a5 flanc Certaines de ces parties sont doublées ou renforcées par des bouts, toiles de renfort, contreforts, enrobages etc... La mise en forme et l'assemblage de toutes les parties et composants de la chaussure sont, dans la présente invention, réalisées en les soumettant à l'action des micro-ondes dans divers fours ou tunnels appropriés pour leur conférer la température nécessaire. Selon figure 4, un tunnel four pour réactivation des bouts et contreforts (utilisé à chaud sans solvant) dans le but de les amener à la température appropriée à la mise en forme, de l'emboitage et de l'avant pied, soit ensemble ou séparément, dans la fabrication d'articles doublés et non doublés, se compose : d'une enceinte C isolée thermiquement et non perméable aux micro /portant les magnétrons B1, B2, B3 etc... générateurs de micro-ondes ondes, les barriere rees mr & n es lXgeénntrée et la sortie du tunnel en panneaux souples ou lamelles mobiles réalisés en matières dielectriques à faible perte, d'un tapis transporteur E avec son mécanisme d'entrainement F comportant des séparations G formant alvéoles pour le dépôt des éléments de chaussures à traiter.A titre d'exemple dans le crevé de la façade Al est représenté une tige avec contrefort et bout en réactivation et en A2 une chaussure haute, cl et c2 représentent des bouches d'aération de l'enceinte C. Le four tunnel de la figure 5 pour séchage et réactivation de la colle dans le procédé de fabrication pour le soudage se compose également d'une enceinte C isolée thermiquement et non perméable aux microndes fermée en entrée et sortie par des barrières souples D d'arrêt des micro-ondes, des magnétrons B4, B5 etc... générateurs de microndes, d'un tapis transporteur E comportant des palettes et éléments porteurs de formes habillées El ou semelles E2 à traiter et cheminée C3 pour évacuation vers l'extérieur des vapeurs et odeurs. Le four tunnel de la figure 6 est une autre variante des précédents et destiné à la stabilisation accélérée sur forme dans lequel les tiges montées (non représentees) sont disposées sur un tapis transporteur. Le but de ce tunnel est de garder la forme à une température voisine de celle ambiante, ce qui permet la sortie de celle-ci de la tige dans des conditions optimum et dispense d'un refroidissement à l'air libre ou d'un tunnel réfrigérant et ses risques de condensation. Dans le cas d'emploi de forme G représentée figure 7 en matériaux classiques, c'est à dire avec articulation métallique en G1, un capuchon H en matière de dielectrique nul ou sensiblement est utilisé pour protéger la dite articulation en le plaçant sur la forme selon le trait en pointillé. La présente invention a pour objet également de prévoir le remplacement de la douille métallique G2 ainsi que l'articulation G1 des formes par une matière de dielectrique très faible pour les rendre insensibles aux microondes. L'invention comprend également la réalisation complète de nouvelles formes en matières insensibles aux micro-ondes. La conformation des fours tunnel à microndes dessus décrite, pour la fabrication de la chaussure, n'est en aucun cas limitative de même que les opérations réalisables dans les dits fours. L'invention concerne également toutes variantes et leurs applications pour fours, tunnels, ou étuves utilisables pour la fabrication des empreintes de modèles et notamment les talons, semelles, matrices et autres composants de la chaussure ainsi que pour le séchage des peintures. Les divers fours et leurs fonctions sont combinables entre eux et associables pour constitution d'une chaine de fabrication continue. Cet équipement nouveau mettant en oeuvre les fours et tunnels à microondes modifie profondément les méthodes classiques de fabrication de la chaussure et de l'organisation du travail, en voici les lignes directrices qui entrent dans le cadre de l'invention 1 Travail de piqûre a) pose des bouts thermocollants par passage sous tunnel micro-ondes (déclenché avancement par rythme de pression machine de l'ordre de quelques secondes à basses températures). Ce procédé a l'avantage d'éviter le marquage du synthétique, de pro téger les peausseries fines antérieurement objet d'impression à trop forte température et deshydratation. De plus, il en résulte un gain en productivité et qualité par alimen tation automatique sur tapis (principe ventouse). b) pose toile de renfort sur les dessus (genre gutta) selon le même principe que les bouts. La réactivation est possible soit avant positionnement des 2 surfaces soit après suivant la tenue des maté riaux. c) pose toile encollée latex par pistoletage et séchage en continu avant affichage et soudage. 2 Travail hors convoyeur a) pour les tiges doublées, réactivation de la colle (enduction doublure) avant guttage en forme (éviter les plis en cambrure). b) galbage du contrefort thermoformable soit par mise en place du contre fort après réactivation sur machine normale, soit mise en place et coquillage sur machine réfrigérée. Dans les 2 cas la colle du contrefort est remise en humeur par chauf fage à coeur par micro-ondes sans que la matière de la tige subisse des contraintes thermiques par pression sur matrice chauffante et sans que la tige complète s'allonge par le passage en pression sur cette matrice. c) sèchage accéléré des talons et des enveloppes pour enrobage talons notamment en : jean, synthétique, textile etc... avec encollage talon et enveloppe ou encollage 1 face. 3 Travaux sur convoyeur cette méthode ouvre de nouvelles possibilités de montage permettant l'utilisation des contreforts thermoplastiques de manière identique à celle des contreforts thermoformables. 4 Stabilisation sur formes par microndes a) faire subir une stabilisation à l'ensemble de la tige quels que soient les bouts et contreforts utilisés, notamment : thermoformables, sol vants, milieux aqueux... b) la méthode microndes évite de porter la forme plastique aux envi rons de 100" (par passage de 10 à 12 minutes dans un four classique) mais agit uniquement sur les matières de la tige et garde celle-ci sur une forme sensiblement à la température ambiante ce qui évite la déformation de la chaussure et dispense d'un tunnel réfrigérant et surtout risque de condensation. c) possibilité accrue de qualité sans augmenter le temps sur forme. d) passage des tiges hautes, notamment bottes, en protégeant la jambe par film, étui, et cache dielectriques. 5 Ehcollage et soudage a) la nouvelle méthode réduit le séchage après encollage à,, quelques mi nutes et dans un tunnel très restreint alors que l'état actuel de la technique exige un temps de l'ordre de 15 minutes à l'air libre sur un étage de convoyeur programmé par exemple à 150 paires/heure dans un tunnel minimum de 10 mètres avec aspiration de 80 % de vapeur de solvant de la colle. La nouvelle méthode s'applique également au soudage avec colle thermofusible par encollage d'une ou des 2 parties. b) le tunnel micro-ondes de la nouvelle méthode présente une variation de puissance pour l'utilisation la plus rationnelle du matériau avec éco nomie importante d'énergie par rapport au "four flash" d'une puis sance de 3 KW utilisé actuellement pour 1' opération de réactivation des semelles avant soudage. 6 Les microndes offrent encore la possibilité de a) guttage en pièces (complexe de 2 matériaux dont l'un serait pré-encol lé). b) fabrication de premières de montages. c) fabrication des talons et semelles, séchage de la peinture et étuvage des empreintes. d) fabrication des matières en "silastène", conformateur, préchauffeur, etc... qui sont actuellement passés en étuve. REVENDICATIONS 1 - Application des micro-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire caractérisés en ce que l'invention fait ap peaux propriétés des micro-ondes pour porter à la température appropriée å leur mise en oeuvre les parties ou composants de la chaussure réalisés en matières à dielectrique à forte perte tels que colles, peaux, cuirs, thermo- plastiques, textiles etc... tandis que les dielectriques à très faible perte comme polyétylène, polypropylène, téflon silicone etcOÓ qui stopposent aux microndes sont utilisés dans la réalisation de l'outillage nécessaire, notât ment les formes, parties de tunnels et fours, tapis transporteurs, caches ou étuis pour protection de certaines parties de la chaussure; barrières d'arrêt des micro-ondes etc... 2 - Application des micro-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire selon revendication 1 caractérisés en ce que l'outillage nouveau nécessaire à la fabrication comporte à chaque stade un four, tunnel ou étuve à micro-ondes pour a) réactivation des bouts et contreforts thermocollants, thermoforma bles (utilisés à chaud) dans le but de les amener à la température appropriée à la mise en forme de l'emboitage et de l'avant pieds soit ensemble ou séparément, dans la fabrication d'articles doublés ou non. b) séchage et réactivation de la colle des composants de la chaussure, notamment dans le soudage. c) stabilisation accélérée sur forme dont le but est de garder la forme à une température voisine de celle ambiante en vue de la sortie de celle-ci de la tige dans des conditions optimum et de dispenser d'un refroidissement à l'air libre ou d'un tunnel réfrigérant dans le cas d'emploi de bouts et contreforts thermoformables. d) fabrication des empreintes de modèles et notamment les talons, semel les, matrices et autres composants, séchage des peintures etc... 3 - Application des micro-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire selon revendications 1 et 2 caractérisés en ce qu'un four ou tunnel pour les divers stades comprend essentiellement a) une enceinte isolée thermiquement et non perméable au micro-ondes portant les magnétrons générateurs de micro-ondes. b) une barrière d'arrêt des microondes à son entrée et à sa sortie formée de panneaux souples, articulés, pivotants, ou de lamelles mobiles réalisées en matières dielectriques à faible perte. c) d'un tapis transporteur traversant le tunnel, avec son mécanisme d'entrainement comportant des séparations, palettes, ou alvéoles pour le dépôt ou le maintien des éléments à soumettre à l'action des microndes. d) des bouches, grilles, cheminées et dispositifs d'aération et évacua tion des vapeurs et odeurs. 4 - Application des micro-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire selon revendication 1 caractérisés en ce que dans le cas d utilisation de formes en matériaux classiques comportants notamment une articulation métallique, celle-ci sera protégée de l'effet des micro-ondes lors du passage de la forme dans le tunnel par un capuchon de recouvrement en matière de dielectrique nul ou sensiblement. 5 - Application des micro-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire selon revendication 1 caractérisés en ce que dans des formes nouvelles la totalité de la forme ou seulement la douille et l'articulation sont réalisées en matière de dielectrique très faible ou insensible au micro-ondes. 6 - Application des mici-o-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire selon revendications 1 et 2 caractérisés en ce que les divers fours avec tapis transporteur ou convoyeur et leur fonction propre à chaque stade du travail sont combinables entre eux et associables en vue de constituer une chaine de fabrication continue et robotisable avec synchronisation couplée (avancement automatique par. cycle machine). 7 - Application des micro-ondes à la fabrication des chaussures, de leurs composants et outillage nécessaire selon revendications 1 et 2 caractérisés en ce que l'équipement mettant en oeuvre les fours, tunnels et étuves à microondes modifie profondément les méthodes classiques de fabrication de la chaussure, de l'organisation du travail et de la qualité du produit obtenu notamment pour a) le travail de piqûre par pose toile de renfort sur le dessus (genre gutta) avec réactivation, pose toile encollé latex, pose des bouts thermocollants par passage sous tunnel micro-ondes (déclenché avan cement par rythme de pression machine de l'ordre de quelques secondes à température proche de l'ambiance) en vue d'éviter le marquage du synthétique et de protéger les peausseries fines et d'augmenter le gain en productivité et qualité par alimentation automatique sur tapis (principe ventouse). b) le travail hors convoyeur pour : les tiges doublées par réactivation de la colle (enduction doublure) avant guttage en forme (ce qui évite les plis en cambrure) et le galbage du contrefort thermoformable soit par mise en place du contrefort après réactivation sur machine normale soit mise en place et coquillage sur machine réfrigérée ce qui a pour objet la remise en humeur de la colle du contrefort par chauffage à coeur par microndes sans que la matière de la tige subisse de con trainte thermique et de risque d'allongement, le séchage accéléré des talons et des enveloppes pour talons enrobés peau ou synthétique. c) le travail sur convoyeur qui rend possible le montage utilisant des contreforts thermoformables de manière identique à celle des contre forts solvants. d) la stabilisation sur forme qui agit sur l'ensemble de la tige et non principalement sur la matière à dessus, évite de proter la forme plastique aux environs de 100" mais agit uniquement sur la tige en gardant la forme à une température sensiblement ambiant?, (ce qui évite la déformation de la chaussure et dispense d'un dispositif ré réfrigérant et risque de condensation dans l'emploi des bouts et contre forts thermoformables) tout en permettant le traitement des tiges hautes en protégeant la jambe par film, étui et cache dielectriques. e) le travail d'encollage et soudage par réduction du temps de séchage après encollage dans un tunnel très restreint en encombrement et pré sentant une importante économie d'énergie par rapport au matériel classique utilisé notamment, pour la réactivation des semelles avant soudage dans l'emploi des colles à solvants (soudage avec colle ther mofusible par encollage d'une ou des deux parties). f) offrir la possibilité de guttage en pièces, de fabrication des pre mières de montage, des talons et semelles, séchage de la peinture étuvage des empreintes et réactivation des matières en "silastène".