Brevet FR2678491A1 — publié le 19930108

L'invention concerne un procédé pour le surmoulage de semelles sur des tiaes de chaussures, les semelles compor- tant une semelle d'usure, une semelle première et une semelle intermédiaire reliant la semelle d'usure à la semelle pre- mière, ainsi qu'un moule de chaussure (outil) pour la mise en oeuvre du procédé. En ce qui concerne les tiges de chaussures, il faut entendre dans le cadre de l'invention, des tiges de chaussures préfabriquées en cuir, matière textile, élastomère et matières thermoplastiques ainsi que des tiges de chaussures réalisées, avant le moulage et l'assemblage des semelles, dans l'outil qualifié de moule de chaussure, et sur lesquelles sont ensuite surmoulées les semelles. Le terme de tiges de chaussures désigne en outre, dans le cadre de l'invention, des tiges de chaussures consti- tuées d'une matière thermoplastique et réalisées, par exemple, à partir de polyuréthane granulé plastifié, de polychlorure de vinyle, etc ou de mélanges d'isocyanate et de polyol qui se transforment par réaction en polyuréthane. Dans le sens de l'invention, le terme de tiges de chaussures désigne également les tiges de chaussures habi- tuelles pour des chaussures basses, des chaussures à tige ainsi que les tiges de chaussures de bottines, de chaussures de sport, de chaussures de football, de bottes en général, de même que de chaussures et bottes de travail. Dans le cadre de l'invention, on entend par semelles, des semelles réalisées dans une matière thermoplastique telle que du PVC ou du polyuréthane granulé plastifié, ainsi que des semelles réalisées à partir de mélanges d'isocyanate et de po- lyol se transformant par réaction en polyuréthane- Dans le cas le plus simple, les chaussures, bottes, etc comprennent une semelle surmoulée constituée d'une seule matière, c'est-à-dire une semelle d'usure réalisée à partir d'une matière résistant à l'abrasion. La matière résistant à l'abrasion présente générale- ment l'inconvénient qu'elle est pratiquement dépourvue de pro- priétés d'amortissement, de sorte que lors de la marche ou de la course, des chocs ou secousses provoqués par les inégalités du terrain sont pratiquement transmis sans amortissement à la colonne vertébrale C'est pourquoi de telles semelles mono- couches sont prévues de préférence pour des chaussures et bottes de travail. Pour obtenir un effet amortisseur des semelles de chaussures, il est connu de prévoir entre la semelle d'usure et la tige de la chaussure une semelle intermédiaire dont la résistance à l'abrasion est, certes, faible mais qui présente de bonnes qualités d'élasticité et d'amortissement, raison pour laquelle elle est également qualifiée de semelle de confort. Ces semelles intermédiaires bien connues par les se- melles à deux couches, sont appelées ci-après semelles de mon- tage parce qu'elles établissent la liaison entre la semelle d'usure et la tige Dans ce qui suit, cette semelle de montage peut également être réalisée dans un matériau non amortisseur. On connaît des semelles à deux couches en caoutchouc (DE-A-2 048 596) qui sont surmoulées sur des tiges de chaus- sures de telle façon que, dans une première étape, une semelle de montage ou de confort constituée d'une masse de caoutchouc d'amortissement est conformée et qu'une seconde étape consiste à mouler ensuite par injection sur cette semelle de confort ou de montage, une semelle d'usure réalisée à partir d'une ma- tière résistant à l'abrasion qui résiste à l usure mais dont l'effet d'amortissement est faible ou pratiquement nul. Il est également connu (DE-A-1 485 987) de surmouler tout d'abord, également dans une première étape, sur une tige de chaussure une semelle de confort ou de montage et d'intro- duire ensuite, dans une seconde étape, le matériau pour la semelle d'usure dans un évidement créé pendant le surmoulage de ladite semelle de montage ou de confort, qui est entouré à la manière d'un cadre par le matériau de la semelle-de confort ou de montage Dans le cas de l'utilisation de matières de couleurs différentes, la semelle d'usure présente une section encadrée de la couleur de la matière introduite en dernier. Il est également connu (DD-A-64 882) de réaliser tout d'abord la semelle d'usure avec un bord latéral, de placer sur la périphérie supérieure du bord latéral la tige de chaussure montée sur une forme et d'injecter la matière pour la semelle de montage ou de confort, à travers des ouvertures prévues dans la semelle d'usure, dans l'espace intermédiaire délimité par la semelle d'usure et le fond de la tige. De même il est connu (également DD-A-64 882) de constituer à partir d'un morceau de matière, par exemple une plaque de caoutchouc, une semelle d'usure et de former ensuite la semelle de montage. De plus, il est connu (DE-A-2 022 118) de réaliser des semelles à deux couches à partir de mélanges d'isocyanate et de polyol se transformant par réaction en polyuréthane en surmoulant dans une première étape une semelle de confort ou de montage sur une tige de chaussure et, dans une seconde étape, la semelle d'usure, après la transformation complète du mélange en polyuréthane. Par ailleurs, il est connu (DE-A-2 241 493) pour la fabrication de semelles à deux couches à partir de mélanges d'isocyanate et de polyol se transformant par réaction en po- lyuréthane, de réaliser tout d'abord la semelle d'usure et en- suite la semelle de confort ou de montage dans un espace in- termédiaire formé entre la semelle d'usure et la tige montée sur la forme. a Pour la réalisation des deux couches de semelle, le mélange réactif est introduit en une quantité convenable dans une cavité ou empreinte de moule dont le volume est plus grand que le volume de la semelle d'usure et respectivement de la semelle intermédiaire Ces volumes sont ramenés, après l'in- troduction du mélange réactif respectif, au volume de la couche de semelle considérée. Tous ces procédés ont en commun le fait de réaliser en premier la semelle plus dure et respectivement résistant à l'abrasion et de former seulement ensuite la couche de semelle élastique, c'est-à-dire plus souple par rapport à la semelle d'usure, étant donné que la conformation de la semelle d'usure sur une semelle de confort ou de montage déjà réalisée aurait pour effet une compression et respectivement une densification incontrôlée du matériau plus mou de la semelle de confort ou de montage. Les outils pour la réalisation de semelles de chaus- sures sur des tiges de chaussures, appelés moules, comportent dans le cas le plus simple deux éléments de moule latéraux dont chacun présente une fraisure, un poinçon de fond et une forme (DE-A-2 048 596, DE-A-1 729 141, DE-A-3 516 280). Dans la position de fermeture des éléments de moule latéraux, les fraisures forment une ouverture qui délimite la- téralement une empreinte de moule pour la semelle à surmouler sur une tige de chaussure. Le poinçon de fond guidé de manière réglable en hau- teur dans l'ouverture constitue la périphérie inférieure de l'empreinte de moule, et la tige de chaussure montée sur la forme et devant être disposée sur les éléments de moule laté- raux placés dans la position de fermeture définit la périphé- rie supérieure de l'empreinte de moule. Les éléments de moule latéraux présentent dans leur surface d'appui, des évidements en forme de rainures qui s'étendent dans la direction de mouvement du poinçon de fond et forment, dans la position de fermeture des éléments de moule latéraux, des canaux de carotte par l'intermédiaire des- quels est amené le matériau nécessaire pour le moulage de la semelle d'usure et respectivement de la semelle de montaae. Dans ce mode de réalisation du moule, la surface de séparation entre la semelle de montage et la semelle d'usure et la surface de la semelle d'usure en contact avec le sol sont parallèles et concordent avec la géométrie spatiale de la surface du poinçon de fond réglable en hauteur. Il est également connu (DD-A-64 882, DE-A-2 241 493), de monter la forme pour la tige de chaussure sur une tête ro- tative réglable en hauteur qui comprend encore, en plus de la forme, un poinçon conjugué. Pour le moulage de la semelle d'usure, le poinçon conjugué plonge dans l'ouverture et forme la périphérie supé- rieure de l'empreinte du moule pour la semelle d'usure, et pendant le moulage de la semelle d'usure, le poinçon conjugué bloque le canal de carotte pour l'arrivée de matière destinée au moulage de la semelle de montage. Après l'arrivée de la matière pour la semelle d'usure, le poinçon de fond est monté d'une quantité prédéter- minée, après la solidification de la semelle d'usure placée sur ledit poinçon de fond, et bloque le canal de carotte de manière à interdire une amenée de matière supplémentaire pour la semelle intermédiaire. Dès que la semelle d'usure est suffisamment dure, les éléments de moule latéraux sont écartés, la tête tournante est déplacée vers le haut et pivotée de manière que la forme avec la tige de chaussure montée est orientée vers la semelle d'usure placée sur le poinçon de fond. Après la fermeture des éléments de moule latéraux, la tête tournante est déplacée de telle façon que la tige de chaussure montée sur la forme constitue une périphérie supé- rieure étanche de l'empreinte du moule pour la semelle de mon- tage à réaliser. Par l'intermédiaire du canal de carotte-pour la se- melle intermédiaire est amené le matériau pour la semelle in- termédiaire ou de confort. Ensuite, la tête tournante avec la chaussure terminée est déplacée vers le haut et la chaussure terminée est retirée de la forme. Par ailleurs, on connaît des moules avec une tête tournante qui sont munis de deux poinçons de fond Les deux poinçons de fond constituent une unité réglable en hauteur et pivotante qui est qualifiée de poinçon de fond pivotant. La mise en oeuvre du poinçon conjugué et de l'un des poinçons de fond conduit à la formation d'une semelle intermé- diaire puis, par remplacement du poinçon de fond, à celle de la semelle d'usure, et pour terminer, par le remplacement du poinçon conjugué par la forme portant la tige de chaussure, à la réalisation de la semelle de montage. De cette manière, une semelle à trois couches est conformée sur une tige de chaussure. D'une manière générale, la semelle d'usure peut être réalisée avec des ouvertures dans lesquelles pénètre la ma- tière de la couche intermédiaire formée ensuite, de sorte que la surface de la semelle d'usure en contact avec le sol pré- sente, le cas échéant, des zones de colorations différentes. Il est également connu (US-A-4 090 831) de disposer deux paires d'éléments de roule latéraux à des niveaux diffé- rents l'une au-dessus de l'autre. Pour le moulage de la semelle de montage, les deux éléments de moule latéraux de la première paire coopèrent de la manière décrite ci-dessus avec une tige de chaussure montée sur une forme et avec une semelle d'usure placée sur un poin- çon de fond. Pour le moulage de la semelle d'usure, on utilise les deux éléments de moule latéraux de la paire d'éléments de moule latéraux inférieure qui présentent respectivement sur leur face frontale dirigée vers la paire d'éléments de moule latéraux supérieure, une branche coudée Dans la position de fermeture des éléments de moule latéraux inférieurs, les deux branches coudées obturent le passage en direction des éléments de moule latéraux supérieurs et assument pendant le moulage de la semelle d'usure la fonction d'un poinçon conjugué. Pendant le moulage de la semelle d'usure, le poinçon de fond coopère avec les éléments de moule latéraux inférieurs en position de fermeture qui sont ensuite amenés dans leur po- sition d'ouverture, de sorte que le poinçon de fond peut être amené, avec la semelle d'usure moulée, dans la position de travail dans laquelle il peut coopérer avec les éléments de moule latéraux supérieurs pour le moulage de la semelle de montage. Les outils avec les éléments d'entraînement sont groupés en stations de travail qui sont disposées par plu- sieurs en une rangée pour former des chaînes de production ou installées par plusieurs sur des tables tournantes pour former des installations à table tournante. Les chaînes de production et installations à table tournante permettent, en principe, des temps de fabrication rationnels pour des chaussures, bottes et analogues. L'invention est consacrée ci-après au surmoulage de semelles sur des tiges de chaussures, les semelles comprenant une semelle d'usure, une semelle première de montage et une semelle intermédiaire et les semelles étant constituées par une matière thermoplastique ou par un mélange d'isocyanate et de polyol se transformant par réaction en polyuréthane. La mise en oeuvre de mélanges d'isocyanate et de po- lyol se transformant par réaction en polyuréthane se heurte, comme on le sait, à la difficulté que ces mélanges présentent au début du mélange et aussi du transport dans les empreintes de moules en vue du moulage des couches de semelles (semelle d'usure, semelle première de montage, semelle intermédiaire), une viscosité tellement faible qu'ils pénètrent dans n'importe quelle fente de séparation, par exemple dans le plan de sépa- ration entre les éléments de moule latéraux, et ce aussi dans le cas o les éléments des moules et respectivement des outils sont réalisés avec une précision extrême. C'est la raison pour laquelle on utilise pour le surmoulage de semelles réalisées à partir de mélanges d'iso- cyanate et de polyol se transformant par réaction en polyuré- thane (DE-A-2 241 493) des poinçons de fond appelés poinçons de fond en cuvette, c'est-à-dire des poinçons de fond qui pré- sentent un rebord continu et forment en quelque sorte une cu- vette. Sur ce rebord, le poinçon conjugué prend appui avec un rebord continu, le poinçon de fond en cuvette et le poinçon conjugué qui doit en quelque sorte être qualifié de poinçon conjugué en cuvette délimitant, après application mutuelle de leur rebord, l'empreinte de moule pour la semelle d'usure. Pour l'introduction dans l'empreinte du moule de la matière se transformant par réaction en polyuréthane, le re- bord du poinçon de fond se situe à distance du rebord du poin- çon conjugué, les deux éléments de moule latéraux placés dans la position de fermeture délimitant le canal de carotte pour la matière à introduire pour la semelle d'usure à mouler, et le poinçon de fond en cuvette placé dans cette position libé- rant le canal de carotte de manière que la matière à intro- duire peut être amenée audit poinçon de fond en cuvette Dès que le poinçon de fond en cuvette a reçu une quantité prédé- terminée de matière, il est soulevé de façon que son rebord vient en contact avec le rebord du poinçon conjugué et qu'il bloque le canal de carotte Etant donné que pendant la trans- formation par réaction du mélange la viscosité augmente, le mélange réactif ne peut plus s'introduire au bout d'un certain temps entre la surface latérale extérieure du rebord du poin- çon de fond en cuvette et les éléments de moule latéraux. En revanche, il est possible que le mélange réactif se propage au début le long de la surface latérale extérieure du rebord du poinçon conjugué C'est pourquoi on procède dans la pratique de telle façon que les processus sont commandés de manière que la surface latérale extérieure du rebord du poin- çon conjugué est enveloppée par une couche de matière réac- tive, avec formation d'un joint d'étanchéité C'est seulement après qu'intervient le moulage de la semelle d'usure et des autres couches de semelle et le surmoulage des semelles sur les tiges de chaussures. Ci-après, un poinçon de fond en cuvette est également utilisé dans le cas o la semelle d'usure et éventuellement les autres couches de semelle sont constituées d'une matière thermoplastique. Lors du surmoulage sur des tiges de chaussures d'une semelle constituée d'une semelle d'usure et d'une semelle de montage ou semelle intermédiaire, réalisée à partir de mé- langes se transformant par réaction en polyuréthane, les moules ou outils comprennent un poinçon de fond, deux éléments de moule latéraux et un poinçon conjugué. Selon le même principe, il est également possible de surmouler sur des tiges de chaussures des semelles avec une semelle d'usure, une semelle de montage et une semelle inter- médiaire en faisant appel à un poinçon conjugué supplémen- taire. Il en résulte une augmentation correspondante du coût du moule et la commande pour le moule devient beaucoup plus compliquée. L'invention a pour objet de réaliser ledit moule pour le surmoulage de semelles constituées d'une semelle d'usure et d'une semelle intermédiaire (semelle de montage) sur des tiges de chaussures de telle façon que le surmoulage de semelles comprenant une semelle d'usure, une semelle de montage et une semelle intermédiaire sur des tiges de chaussures peut être effectué sans dépenses supplémentaires notables pour l'outil et notamment pour la commande. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, dans une première étape, la semelle d'usure et la semelle de montage sont formées avec deux éléments de moule latéraux, un poinçon de forme en cuvette et une forme munie d'une tige de chaussure et placée sur les éléments de moule latéraux en position de fermeture, et une plaque à contour pouvant être insérée et divisant l'ouverture des éléments de moule latéraux en deux empreintes de moule, et que, après l'enlèvement de la plaque à contour, la semelle intermédiaire est réalisée dans une seconde étape, avec surmoulage simultané sur la semelle d'usure et sur la semelle de montage. L'essentiel pour l'invention est la mise en oeuvre d'un poinçon de fond en cuvette qui est utilisé ce qui est également essentiel pour l'invention même si les couches de la semelle sont réalisées à partir d'une matière thermoplas- tique à la place des mélanges d'isocyanate et de polyol qui se transforment par réaction en polyuréthane. Contrairement à l'état actuel de la technique, on renonce à l'utilisation d'un poinçon de fond qui est remplacé par une plaque à contour dont les dimensions sont choisies de telle façon qu'elle s'appuie sur le bord du poinçon de fond en cuvette et sur la contre-dépouille des éléments de moule laté- raux, qu'elle présente, en direction de l'empreinte de moule pour la semelle d'usure à réaliser, un contour spatial qui correspond à celui de la semelle d'usure avec la semelle in- termédiaire et, en direction de l'empreinte de moule pour la semelle de montage à réaliser, un contour spatial qui corres- pond à celui de la semelle de montage avec la semelle inter- médiaire, les épaisseurs et autres dimensions de la plaque à contour étant choisies de manière à obtenir, après son enlè- vement, une empreinte de moule qui présente les dimensions de la semelle intermédiaire à réaliser. Cette mesure a pour effet de permettre avec un seul moule pour le surmoulage de semelles à deux couches sur des tiges de chaussures, le surmoulage de semelles à trois couches sur des tiges de chaussures, et ce sans nécessiter des modifications profondes pour le moule et pour la commande. Le problème posé par la création d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, est résolu par le fait qu'un dispositif (moule, outil) comprenant deux éléments de moule latéraux, un poinçon de fond et au moins une forme, comprend en plus une plaque à contour qui subdivise l'ouverture des éléments de moule latéraux en position de fermeture, en une empreinte de moule pour la semelle de montage et une empreinte de moule pour la semelle d'usure et peut être posée sur le bord du poinçon de fond en cuvette. Selon l'invention, la plaque à contour comporte un rebord continu pour l'appui sur le bord du poinçon de fond et sur la contre-dépouille des éléments de moule latéraux, les dimensions de la partie de la plaque à contour entourée par le rebord correspondant aux dimensions de la semelle intermné- diaire- En principe, la plaque à contour correspond à un poinçon conjugué pour lequel la plaque de poinçon conjugué subsistant après le retrait du poinçon reçoit, du côté du poinçon par exemple par le traitement du matériau, un contour spatial qui correspond à celui de la surface de contact com- mune entre la semelle de montage et la semelle intermédiaire. Pour réduire cette dépense de travail considérable, la plaque à contour est munie, conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, d'une couche de matière déformable par l'outil et présentant une structure de surface adéquate pour tenir compte des dimensions de l'empreinte de moule pour la semelle intermédiaire. Cette mesure a pour effet que, du côté de la plaque à contour dirigé vers la semelle de montage, ladite plaque à contour est complétée par de la matière déformable par l'outil (le moule) de manière qu'elle présente en direction de la se- melle de montage les dimensions précitées. L'invention concerne également un procédé de fabri- cation de la plaque à contour, qui est caractérisé en ce qu'une première opération consiste à réaliser une ébauche de la plaque à contour, opération suivie du finissage du contour délimitant l'empreinte de moule pour la semelle d'usure, après quoi une couche avec un contour délimitant l'empreinte de moule pour la semelle de montage est appliquée avec l'outil sur l'ébauche. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente, en perspective, une vue d'un poinçon de fond et d'une plaque à contour; la figure 2 représente une vue de côté du poinçon de fond et de la plaque à contour de la fig 1; la figure 3 représente, schématiquement le surmoulage d'une semelle d'usure et d'une semelle de montage sur une tige de chaussure, le plan du dessin se situant dans le plan d'ap- plication des éléments de moule latéraux placés dans la posi- tion de fermeture, et la figure 4 représente, conformément à la fig 3, la conformation de la semelle intermédiaire. La fig 1 montre, en perspective, un poinçon de fond en cuvette 1 et une plaque à contour 2. Le poinçon de fond en cuvette 1 présente une surface 4 entourée par le bord 3, dont le contour spatial coïncide avec la surface de contact de la semelle d'usure à réaliser. Le bord est relevé et comprend une surface d'appui 5 qui correspond à un bord s'étendant dans l'espace et complète- ment fermée Ce bord sert d'appui à la plaque à contour 2 avec son bord 6 continu lors de la réalisation de la semelle d'usure, c'est-à-dire que la surface d'appui 7 de son bord 6 s'appuie sur la surface d'appui 5 complémentaire. La région de la plaque à contour entourée par le bord 6 présente en direction de la semelle d'usure à réaliser un contour d'extension spatiale qui correspond au contour de la surface de contact commune de la semelle intermédiaire et de la semelle d'usure à réaliser. Lors de la réalisation de la semelle d'usure et de la semelle de montage, le bord 6 continu s'appuie avec sa surface d'appui 8 sur la contre-dépouille des éléments de moule laté- raux placés en position de fermeture (fig 3). Ce bord 6 complètement fermé de la plaque à contour entoure la section spatiale 9 de la plaque à contour, dont les dimensions concordent avec les dimensions de la semelle inter- médiaire à réaliser. La fig 2 représente une vue de côté de la fig 1. Des éléments identiques portent les mêmes références, le poin- çon du poinçon de fond en cuvette étant désigné par 10. La fig 3 représente, schématiquement, le moulage de la semelle d'usure et de la semelle de montage, le plan du dessin étant orienté dans le plan d'application mutuel des éléments de moule latéraux placés dans la position de ferme- ture dont seulement l'élément de moule latéral situé en des- sous du plan de dessin est visible et désigné par 11. La plaque à contour 2 prend appui avec son bord 6 sur la contre- dépouille 12 des éléments de moule latéraux d'une part et sur le bord 3 du poinçon de fond en cuvette 1, d'autre part- Les canaux de carotte 13 et 14 qui débouchent dans l'empreinte de moule 15 et respectivement 16 pour la semelle d'usure et respectivement pour la semelle de montage sont alors libérés. La tige de chaussure 18 montée sur la forme 17 assure l'étanchéité de l'empreinte de moule pour la semelle de mon- tage dans la région de la contre-dépouille. Conformément à la fig 3, la plaque à contour se compose d'une plaque qui, à l'intérieur du bord 6, présente un contour adéquat en direction de l'empreinte de moule 15 pour la semelle d'usure et est munie, en direction de l'empreinte de moule 16 pour la semelle de montage, d'une couche de ma- tière 19 constituée de la matière pour la semelle d'usure, dont les contours sont choisis de manière que la région de la plaque à contour entourée par le bord 6 présente les dimen- sions de la semelle intermédiaire à réaliser. Après le moulage de la semelle d'usure et de la se- melle de montage qui est surmoulée en même temps sur la tige de chaussure, la plaque à contour est retirée manuellement ou au moyen d'une griffe, de sorte que, conformément à la fig 4, le canal de carotte 20 pour la matière destinée au moulage de la semelle intermédiaire est libéré (position du poinçon de fond dans la fig 4), en formant une empreinte de moule 21 plus grande. Après l'introduction de la matière pour la semelle intermédiaire, le poinçon de fond en cuvette est déplacé vers le haut jusqu'à qu'il soit en butée contre la contre-dépouille 12 des éléments de moule latéraux, de sorte que l'empreinte de moule 21 est ramenée au volume de la semelle intermédiaire et que le canal de carotte 20 est obturé Après la réaction com- plète du matériau de semelle, la chaussure est retirée de la manière bien connue en soi de la forme- 14 - REVENDICATION Procédé de fabrication d'une plaque à contour qui constitue, avec deux éléments de moule latéraux, un poinçon de fond et au moins une forme, un dispositif pour le surmoulage de semelles sur des tiges de chaussures, les semelles comportant une semelle d'usure, une semelle de montage et une semelle intermédiaire reliant la semelle d'usure à la semelle de montage, caractérisé en ce qu'une première opération consiste à réaliser une ébauche de la plaque à contour ( 2), opération suivie du finissage du contour délimitant l'empreinte de moule ( 15) pour la semelle d'usure, après quoi une couche avec un contour délimitant l'empreinte de moule ( 16) pour la semelle de montage est appliquée avec l'outil sur l'ébauche.