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"Machine pour la fabrication de chaussures avec semelle en caoutchouc".
L'invention a pour objet une machine pour la fabrication de chaussures avec semelle en caoutchouc, du type dans lequel la semelle est directement vulcanisée sur l'empeigne.
Le but principal de l'invention est d'obte- nir une simplification aussi grande quepossible par rap- port aux machines et systèmes de fabrication de chaussu- res avec semelle en caoutchouc connus, de façon à en ré-
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duire le coût au minimum, étant donné que le système et la machine suivant l'invention n'exigent point l'emploi d'appareils additionnels, tels que formes isolées, pres- ses, moules pour semelles, chaudières, chariots, fours à air chaud, etc.. comme d'autres systèmes et machines connus.
Dans une telle machine, l'empeigne arrive di- rectement du département des machines à coudre, le caout- chouc brut est fourni par les mélangeurs et la machine produit, de la façon la plus rapide et la plus précise possible, la chaussure par le travail d'un seul ouvrier, ce qui facilite le contrôle de la production.
Un autre but important de l'invention est d'ob- tenir une plus grande résistance, une plus grande solidi- té, ainsi qu'une plus grande élégance des chaussures, que cela n'a été possible jusqu'à présent avec les machines connues du même genre ou de genre différent, telles que celles dans lesquelles la semelle est cousue ou collée à l'empeigne.
Les inconvénients dûs aux chaussures fabriquées avec ces derniers systèmes sont connus; ils peuvent être résumés dans le fait que la semelle se détache facilement de l'empeigne après une période de temps relativement cour- te.
D'autre part, des difficultés considérables s'op- posaient à la mise en pratique d'un procédé de fabrication de chaussures avec semelle vulcanisée directement sur l'em- peigne, étant donné que, pour vulcaniser une semelle, il faut environ une température de 150 C. et une pression d'au moins 10 kg. par cm2., si on désire que le caoutchouc adhère parfaitement au tissu de l'empeigne. Une des plus grandes difficultés était dQe au fait que le caoutchouc à la température et à la pression indiquées ci-dessus est très plastique et presque fluide, de sorte qu'il fuit fa- cilement à travers les fentes des formes ou moules employés
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dans les machines ou appareils de fabrication.
Les nombreux essais faits dans ce sens, ainsi qu'on la vérifié dans les systèmes et machines connus de ce genre, n'ont pas abouti jusqu'à présent à de bons résultats, précisément en raison du fait que les diffi- cultés précitées n'ont pas été surmontées totalement, ce qui explique comment ces systèmes et machines ne sont pas, jusqu'à présent, répandus dans l'industrie.
Le système et la machine suivant l'invention remédient aux inconvénients et aux difficultés mention- nés ci-dessus, grâce à des mesures et à des moyens pro- pres à empêcher que le. caoutchouc chauffé et sous pres- sion ne filtre ou ne s'échappe, d'une façon quelconque, entre les bords d'une moule et le tissu.
Ces moyens consistent dans des organes de pres- sion agissant directement contre les bords irréguliers d'une forme, et cela de façon à ce que le tissu de lem- peigne, mpnté sur ladite forme, ne puisse être entamé ni affaibli aux points de pression, étant donné que l'em- peigne est pressée par ces organes non pas contre le métal de la forme, mais contre une garniture en matière élastique contenue dans une rainure de la forme.
Ces organes de pression sont-constitués par des blocs portant à leur partie supérieure des mâchoires dont le profil intérieur correspond exactement au prifil de la forme, et qui peuvent tourner d'environ 90 autour d'axes appropriés.
Sur les dessins annexés, on a représenté, sché- matiquement, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'après l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation et pare- tiellement en coupe de la machine montrant, en coupe verticale, une des deux formes dont se compose l'appa- reil. Celle-ci est fixée sur la plate-forme de même que @
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les organes de liaison entre les arbres et les blocs qui pivotent sur la plate-forme.
La figure la représente, schématiquement, un détail de la forme avec l'empeigne montée et le moule mobile, pour la semelle, disposé comme dans les appa- reils connus. Cette figure montre nomment les bords latéraux doivent être pressés contre cette forme pour empêcher que le caoutchouc réchauffé et sous pression ne filtre entre ces bords et le tissu.
La figure 2 montre, en vue de dessus, la forme fixée sur la plate-forme, sur quatre c8tés de la- quelle pivotent quatre blocs au moyen desquels on peut exercer une pression sur chaque côté de la forme.
La figure 3 montre, également en vue de des- sus la manière suivant laquelle ces blocs sont action- nés.
La figure 4 est une vue, en élévation laté- rale, montrant les arbres de commandes des blocs.
La figure b montre en détail la coupe trans- versale du dispositif d'avancement de ces arbres.
La figure 6 est une coupe verticale tfansver- sale de la forme avec la plaque-moule disposée au-des- sus, et destinée à former le moule de la semelle.
La figure ? est une vue d'ensemble de la ma- chine en élévation latérale dans laquelle les mécanis- mes de montage ont été supprimés pour plus de clarté.
La figure 8 est une vue de face de la machine également sans les mécanismes de montage.
La figure 9 montre, en coupe longitudinale, le piston hydraulique à double effet, qui est employé, pour obtenir la pression nécessaire contre la forme.
La figure 10 montre la forme, vue de dessus, avec une empeigne montée et les blocs rabattus.
Les figures 11, 12,13 .et 14 aont des détails; les figures 15 et 16 montrent les dispositifs de séparation autamatique de::la chaussure Par-rapport @
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à la forme.
La figure loa est un détail du levier de commande.
La figure 17 est un détail, à grande échelle, de la coupe longitudinale de la pointe d'un soulier montrant la position de l'empeigne par rapport à la semelle et les différentes épaisseurs de cette dernière.
Les figures 18 et 19 montrent comment la semelle des chaussures ordinaires se détache sous l'effet du choc violent de la chaussure contre un obstacle.
Sur les dessins, (figures 1 et 2) on voit, en 1 la former , montée sur un châssis convenable, et fixée sur une plate-forme rectangulaire 2 sur laquelle pivotent les quatre blocs 3,4, 5 et 6 portant, à leur partie su- périeure, quatre mâchoires dont le profil intérieur coïn- cide-exactement avec le profil de la forme. Ces quatre blocs avec leurs mâchoires respectives peuvent tourner d'environ 90 autour de leurs axes ou arbres 7,8, 9 et 10, ces-derniers étant reliés entre eux au moyen de pignons coniques (figure 3). L'arbre 9 porte, outre la manivelle pour le rabattement du bloc 6, une manivelle de commande 11 qui est plus lôngue et qui permet de rabattre ou de relever simultanément les quatre blocs.
Le bloc postérieur 5, qui est destiné au talon, est actionné dans un seul sens par le mécanisme de com- mande général.
L'articulation 12, dont la construction est figurée en coupe figure 5, a pour but de faire tourner le premierlarbre 10, lorsque les blocs sont relevés, et de rabattre le bloc 5 du talon. Toutefois, dans la der- nière partie de cette course, le mécanisme est relié à nouveau aux autres blocs grâce à la vis 13 (figure 5) qui s'appuie sur le taquet 14, relié avec le pignon de l'ar- bre 10.
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La forme 1 est pourvue d'une rainure 15 (fig.6) contenant une garniture en matière élastique et résis- tant à la chaleur, A sa partie supérieure, elle porte une plaque. 16 munie, sur son pourtour, d'un rebord de quatre millimètres environ de hauteur, de façon à for- mer une cavité ayant le profil d'une semelle. A la par- tie supérieure des blocs, s'appuie un moule 17, tournant autour du pivot 18, qui est maintenu par le support 19 (fig. 4).
Ce moule 17 présente une cavité ayant la forme de la semelle et sert à contenir la gomme brute (non encore vulcanisée).
Le mouvement du moule ou couvercle 17 est soli- daire de celui des blocs 3, 4,5 et 6 pat l'intermédiai- re d'un bras 20 et d'une bielle 21, reliée à son tour à une manivelle 11 (figure 4). Sur cette figure, le moule ainsi que les blocs sont figurés en position ou- verte.
Lorsqu'on soulève le couvercle 17, le bras 20 exerce une pression sur les deux écrous 22, en agissant la manivelle 11. De ce fait, les blocs se lèvent* Lors- que l'on approche le couvercle 17 de la forme, le bras 20 agit sur le fort ressort de pression 23, et les blocs s'abaissent.
Le but du ressort est de provoquer l'abaissement des blocs 3,4, 5 et 6 avant que le couvercle 17 ne vien- ne appuyer sur ces blocs. Lorsque les blocs sont ahais- sés, le.couvercle 17 est éloigné de 30 du plan des blocs. En continuant ce mouvement, on comprime le res- sort 23 et, de cette façon, la pression des blocs est déterminée exactement par la tension du ressort, in- dépendamment de la force avec laquelle on appuie sur le couvercle.
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Sur la figure 6, qui montre clairement la forme 1 avec les blocs rabattus et le moule 17 dans la position de fermeture, on voit que, dans la plaque--,16 est logée, la semelle en cuir, dans le moule 17 la semelle en caout- chouc, et que l'empeigne est montée sur la forme. Les mâ- choires des blocs viennent s'appuyer sur la toile en face dexla garniture élastique 15, de façon que la fermeture de la cavité du moule 17 soit parfaite sans exercer une pression excessive sur le tissu.
Le caoutchouc contenu dans le moule 17, appuyé for- tement contre la forme 1, tend à s'échapper fers le bas, parce qu'il est rendu fluide par la chaleur de la forme et du couvercle 17. Outre la pression directe des blocs 3, 4,5 et 6 sur la garniture contenue dans la rainure 15, pression qui est fournie et réglée par le ressort 23, il existe un autre facteur qui contribue à augmenter l'étan- chéité de la fermeture.
Le couvercle ou moule 17 exerce une pression sur le caoutchouc et, par conséquent, sur la plaque 16, cet- te dernière ayant ses bords appuyés sur la garniture de la rainure 15. Au moment de la compression, les bords de la plaque 16 compriment donc également la garniture élastique qui, par conséquent, tendra à se dilater vers l'extérieur et comprimera davantage la toile de l'empeigne contre les segments 3, 4, b et 6.
Ce dispositif de garniture élastique pressée par les segments 3,4,5 et 6 et, à son tour, appliquée contre lesdits segments, par la pression exercée par le couver- cle sur la plaque 16, constitue la caractéristique la plus importante de la machine et forme le moyen assurant d'une façon parfaite et très simple l'étanchéité des seg- ments 3,4, 5 et 6.
Les mouvements des couvercles des segments et de tous les organes de la machine sont commandés par un pis- ton hydraulique 24 (figures 7 et 8) représenté en coupe figure 9. Ce piston est à double effet.
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En introduisant de l'eau sous pression à tra- vers l'ouverture 25 (figure 9), l'eau comprime le piston 26 et abaisse la tige 27, cette tige 27 étant reliée au moyen d'une bielle 28 et d'une traverse 29 (fig. 7 et 8) aux deux couvercles 17, de façon qu'en abaissant le pis- ton 25, les couvercles 17 s'abaissent et les blocs 3,4, 5 et 6, se rabattent contre la forme.
La tige 27 est creuse et, à son tour, sert de cylindre au petit piston 30 qui est fixé au fond 31. Le piston 30 est percé dans toute sa longueur et le trou 32 fait communiquer la cavité 33 avec un accumulateur hydrau- lique, de sorte que cette cavité 33 est constamment plei- ne d'eau sous pression.
Si l'on supprime la pression dans le grand cylindre, la pression de la chambre 33 pousse vers le haut la tige 27 en provoquant le relèvement des couver- cles17 et des blocs 3,4,5 et 6; si, au contraire, on in- troduit de l'eau sous pression dans le grand cylindre, la force exercée par ce dernier est supérieure à celle pro duite par le petit cylindre et le piston 26 s'abaisse, en provoquant le rabattement des segments et des couver- cles. Les mouvements du piston sont commandés par un dis- tributeur à pédale 34.
Ce distributeur ne présente aucune caracté- ristique particulière; en appuyant sur la pédale, on fait mouvoir de bas en haut la tige 27, car le grand cylindre est sans pression. En appuyant une seconde fois, on ob- tient le mouvement en sens contraire, car on introduit de l'eau sous pression dans le grand cylindre.
Sur la figure 10, on voit que l'empeigne est montée sur la forme 1 avec les blocs 3,4,6 et 6 ra- battus .
L'empeigne porte une ficelle cousue sur ses borda inférieurs, laquelle est croisée au milieu de fa- çon à former un "8", les extrémités sortant du cote du talon.
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En tirant les bouts de la ficelle, dans le sens des deux flèches, on attire les bords de l'empeigne vers le milieu de la forme. La traction sur cette ficelle est exercée au moyen de deux poulies 35 et 36 prévues sur les cotes de la forme 1, dont la rotation est obtenue par 1' intermédiaire d'une pédale 37, reliée aux poulies, au moyen de deux transmissions flexibles Bowden enroulées et fixées sur la gorge des poulies (figures 11 et 13).
Le mouvement de rotation de la poulie, représen- tée figure 12, en vue de front, et figure 14, en coupe verticale, dans le sens des flèches, est empêché par un ressort à boudin puissant 38 (figure 14) tendant à main- tenir la poulie dans la position de la ,figure 12. De mê- me pour l'autre poulie.
Les poulies portent à leur partie supérieure cha- cune uneencoche 39, dans laquelle s'insère la ficelle de l'empeigne. En appuyant sur la pédale 37, on fait tourner la poulie et la ficelle s'engage dans l'encoche 39 sous l'action d'une saillie 40 maintenue par le ressort 41 (fi- gure 14), lequel agit en sens inverse des flèches.
Cette saillie rabat l'extrémité de la ficelle contre l'encoche 39 et l'empêche de coulisser pendant le montage. En continuant à appuyer sur la pédale on fait tour- ner les poulies dans les sens des flèches et l'empeigne est montée sur le forme- Le mécanisme contenu dans la boite 42 (figure 13) sert à empêcher le retour de la pédale vers le haut et le relachement des fils grâce au fait que le cliquet 43 bloque le roue dentée, et, par suite, la pédale,. il est évident que lorsqu'on soulève le cliquet 43 les ressorts 38 dès deux poulies provoquent leur rotation instantanée en sens m ntraire à celui des flèches, les fi- celles se détendent, la pédale se soulève et les encoches 39 reviennent dans la position de la figure 12.
A ce moment, la bosse 40 s'arrête dans la position de la figure 12 et la ficelle en venant frapper contre la chemille 44 saute hors
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de l'encoche 39 et se trouve ainsi automatiquement li- bérée.
Par suite, pour relier les ficelles aux pou- liée de traction, il suffit de les introduire entre la pointe de l'encoche 39 et la saillie 40, et d'appuyer légèrement sur la pédale, de sorte que la saillie 40 vient contre l'encoche 39. Pour dégager ces ficelles, il suffit de soulever le cliquet 43. Par suite de la rotation instantanée des poulies 3b et 36 dans le sens contraire à celui des flèches, les ficelles viennent -heurter la cheville 44, qui les fait sortir de la gorge de l'encoche 39.
Les mouvements de fixation des ficelles avant le mpntage et de leur dégagement après le montage, sont instantanés sans qu'il y ait besoin de noeuds, d'écrous de serrage, etc.. Le mécanisme représenté sur les figures 15 et 16 est destiné à effectuer l'enlèvement automati- que des chaussures après leur terminaison sur la forme.
La forme 1 (figure 15) est percée verticalement à sa par- tie postérieure et une tige 45 peut y coulisser de haut en bas et vice-versa! uette tige 45 porte à sa partie su- périeure une pièce en "L" 46, articulée en 47 et une pièce d'appui 48 s'appuyant contre la surface intérieure du talon- Le mouvement est obtenu par l'intermédiaire du bras 49 tournant avec le pivot 10, ce dernier servant à rabattre le bloc 5.
Lorsque le bras 49 est soulevé, le cliquet 50 soulève la tige 45. Lorsqu'il s'abaisse,le ressort 51 ramène la tige vers le bas jusqu'à ce que la pièce d'ap-
48 pui/vienne se loger dans la cavité 48' prévue à la par- tie supérieure de la forme 1.
Le fonctionnement estle suivant ;
Lorsque la chaussure est achevée, les couver- cles 17 sont soulevés au moyen du distributeur hydrauli- que à pédale 34; alors les. blocs, 3,4, 5 et 6 s'ouvrent
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automatiquement, car ils sont reliés au couvercle 17, tandis que le bloc 5 reste fermé en raison du fait, dé- jà mentionné, qu'il est indépendant des trois autres blocs grâce au dispositif 12 (figure 3). La chaussure est achevée; toutefois, on ne peut pas l'enlever de la forme, car les ficelles qui sortent du talon sont en- core fixées aux poulies 35 et 36 (figure 11) et le bloc 5 s'appuie encore contre l'empeigne.
A ce moment entre en action le levier à main 52 (figure 16) qui est calé sur le pivot 10. Ce levier porte un bras 53, relié à une pédale 55, au moyen de la tige 54. Le levier 52 porte aussi un dispositif à cliquet, visible dans sa partie inférieure, et compo- . se d'une tige 56, cette derniërees'encastifant, à la fin de sa course, dans l'encoche visite sur le secteur fi- xe 57.
Dans la position de la figure 16, c'est à dire lorsque le levier 52 est en haut, et la tige 56 dans l'encoche du secteur 57, le bloc 5 est rabattu.
Pour le relever, il faut exercer une pression sur la manette inférieure 56'; la tige 56 sort de son logement et le levier peut être abaissé en provoquant le relève- ment du bloc 5. En abaissant le levier 52, on soulève le tirant 54 qui, auprès quelques millimètres de course vers le haut, amené en contact les disques 58 contre les cliquets 43 (figure 13), placés dans le pied de la machine, à coté du tirant 54.
Le soulèvement de ces cliquets ramène, comme on l'a déjà vu, le mécanisme de montage à sa position initiale, et les ficelles sont dégagées. A ce moment, la chaussure est encore sur la forme; elle n'est tou- tefois plus retenue par les ficelles, ni par le bloc 5 qui s'est écarté de la forme de quelques millimètres.
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En continuant à abaisser le levier 52, on met en ac- tion l'éjecteur automatique (figure 15) qui par la ro- tation du bras 49 soulève la tige 4$, et au moyen de l'appui 48, dégage la chaussure.
Lorsque le bord postérieur 59, de la chaus- sure (représenté en pointillé figure 15) dépasse le plan supérieur de la forme, la pièce en "L" 46 %ient heur- ter une dent 60, de sorte que la pièce 46 eat forcée de basculer autour de son pivot 47. uette rotation dé- place vers l'avant la pièce 48 en poussant la chaussu- re hors de la forme.
Le retour du mécanisme à la position initiale alieu lorsque le bras 61 du cliquet 50 va heurter l'ar- rêt 62 (figure 16). Le cliquet 50 se déplace vers la droite et la tige 45, sous l'action du ressort bl, re- deacend bruqquement à sa position de départ. La fonc- tion de la pédale 55 (figure 15) est de permettre le rabattement du bloc postérieur, en laissant les deux mains libres. En effet, au commencement du montage, après que l'empeigne a été placée sur la forme, il faut la fixer à la partie postérieure, avant de faire le montage et, puisque cette fixation a lieu en rabat- tant le bloc 5, il estplus aisé d'effectuer ce rabat- tement à. l'aide du pied, en abaissant la pédale 55, plu- t8t qu' en sollevant à la main le levier 52.
Cette fixation postérieure de l'empeigne a donc lieu en abaissant la pédale 55 et, lorsque la ti- ge 56 a pénétré dans l'encoche du secteur 57, il est possible d'effectuer le montage au moyen des fi celles.
Le nombre de pédales pour chaque machine est de cinq.
L'une de ces pédales oommande le distributeur hydrauli- que 34, deux commandent le rabattement du bloc postérieur 5, et les deux autres servant à tirer les ficelles des empeignea,
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Le fonctionnement de la machine est très simple.
Les formes, les blocs, 3, 4,' 5 & 6 et les couvercles 17 sont chauffée électriquement, ou par tout autre système convenable permettant d'atteindre la température nécessai- re à lavalaanisation du caoutchouc. On placé l'empeigne sur la forme, on la fixe à la partie postérieure en abais- sant les:.pédales 55 qui soulèvent les blocs 5, on agrafe les ficelles, on monte les empeignes et, après svoir in- troduit le caoutchouc brut dans le couvercle 17, on ac- tionne le piston 26 au moyen du distributeur hydraulique 34.
Les blocs 3,4, 5 & 6 viennent s'appuyer con- tre le tissu de l'empeigne, les couvercles 17 s'appuyent sur ces blocs et le caoutchouc chauffé sous pression est vulcanisé rapidement* La rapidité du travail de la machi- ne est telle qu'elle dépasse de beaucoup la vitesse de toute autre machine connue de ce type.
Le montage des deux empeignes sur les formes, l'introduction du catouchouc dans les couvercles 17 s'ef- fectuent en une minute et l'ouvrier, dès qu'il a achevé le montage sur une machine, passe à la machine suivante.
En supposant que le caoutchouc puisse se vulcaniser en trois minutes, l'ouvrier devrait avoir quatre machines à sa disposition; dès qu'il a achevé le montage de la première, il passe à la seconde, puis à la troisième et à la quatrième; lorsque le montage.de la quatrième est achevé, la première est prête pour l'enlèvement des chaussures, car trois minutes se sont écoulées depuis le moment où les couvercles ont été fermés et mis sous pression. Ensuite il rèvient à la première machine, on enlève la chaussure et y remonte une autre paire. Il passe ensuite à la seconde machine, surlaquelle il ef- fectue la même opération, et ainsi de suite.
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En suivant ce cycle, l'ouvrier produit une paire de souliers à la minute, c'est à dire 480 paires en 8 heures. En calculant que l'ouvrier, en partant de l'empeigne et du caoutchouc brut, produit en une minu- te une chaussure complètement finie, avec la machine suivant l'invention dn obtient une économie, en compa- raison de toute autre machine existante d'au moins 70% sur le coût de la fabrication.
En outre, la chaussure produite avec cette machine présente des caractéristiques particulières par lesquelles elle se distingue de toutes les autres. En effet, ainsi qu'on le voit à la fig. 17,la semelle 3 a une section maximum de F-G, qui diminue rapidement en
I-H, augmente de nouveau en L-M pour se réduire à quel- ques dixièmes de-millimètres en N-0.
Après la ligne N-0, la semelle présente la forme d'un bourrelet A, courant tout autour du bord de la semelle' Sur cette figure on voit aussi clairement la position du tissu de l'empeigne par rapport à la se- melle et celle de la semelle de cuir C, Cette conforma- tion originale delà semelle a été étudiée précisément dans le but d'empêcher que la toile D ne se détache de la semelle ainsi que cela a lieu en général après une période plus ou moins longue d'usage dans les chaussu- res ordinaires à semelles cousues ou collées à la main.
Sur la figure 18, on a représenté le cas le plus fréquent provoquant ces détachements, par exemple le choc violent de la chaassure contre un obstacle R, qui fait plier fortement vers le bas la pointe de la semelle.
Dansles chaussures habituelles, ce choc se répercute directement sur la jonction et tend à décol- ler la semelle; ici, au contraire, la zone P-Q, qui est la plus exposée à l'effet de ce choc, n'en éprouve aucun dommage. La rainure intérieure B et la rainure
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extérieure entre la semelle E et le bourrelet A s'élar- gissent fortement, car les sommets de ces deux angles, qui se trouvent sur les lignes N-0, I-H, correspondent aux points où la semelle a une section minimum. L'élar- gissement des deux rainures a pour résultat que la par- tie P-Q n'est pas soumise aux effets du choc, ce choc et étant entièrement absorbé par la masse de la semelle.
Dans le cas de la figure 19, celui d'une chaus- sure habituelle soumise au même effort, il est évident que la semelle, dans son pliage vers le bas, transmet tout l'effort produit par le choc au point indiqué par la flèche V,car la toile est maintenue dans sa position
Peut normale et ne pas suivre la semelle dans sa déformation.