기질용의 보강/강화 또는 장식층들을 형성하는 방법과 그 장치
제1도는 기계의 중심선을 따라 자른 단면도의 일부. 제2도는 일부가 생략된 기계의 정면 사시도. 제3도는 일부가 생략된 프레임 중간부와 기계 정면에 있는 작업대에 확대 사시도. 제4도는 기계의 뒷면을 보여주는 사시도. 제5도는 기계의 뒷면을 보여주는 확대 사시도. 제6도는 침착 장치의 확대 사시도. * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 30 : 분말 침착부 32 : 가열부 42 : 형판 46 : 호퍼(hopper) 50 : 와이퍼 날 120 : 냉각판 140 : 이송함
본 발명은 기질(基質)에 보강/강화 또는 장식 분말을 가하는데 유용한 침착 장치와 방법에 관한 것인데, 특히 구두의 골에 조립하기 전에 구두 갑피용 보강/강화 또는 장식수단을 생산하는 구두 제조기와 관련 공정에 관한 것이다. 오래전부터 구두와 의상업계는 제품에 보강/강화 수단을 써왔다. 구두 생산자는 물론, 글러브나 챙 모자등을 포함한 운동구나 운동복, 파자마, 블루진을 생산하는 의류업자들은 여러가지 이유때문에 상품에 보강재층을 꿰메거나 붙이거나 그렇지 않으면 바르거나 해왔다. 산업계 특히 구두 생산자가 갑피에 접착가능한 용융 열가소성 층으로서 보강/강화수단을 사용하는 것은 규범이 되어 왔다. 갑피를 보강 강화하고자 하는 초기의 시도는, 균일두께의 판에서 잘라낸 보강재나 뒷굽 가죽을 미리 성형하여, 골에 조립하기 전에 갑피에 삽입하는 것이었다. 열이나 용제로 부드럽게 할 수 있고 분리성형 가능한 판재를 골에 조립하기 전의 갑피에 삽입하고 골에 조립하면서 원하는 형상으로 성형한 후 갑피를 골에서 제거하기 전에 경화하도록 해서 형상을 유지하도록 한다. 갑피를 골에 조립하기 전에 경화가능한 강화제 같은 휘발성 액체 부형제(賦形劑)에 있는 용액이나 분산용액을 구두부품에 주입하여 갑피를 강호할 수 있다. 구두를 골에 조립한 후 주입제를 경화함으로써 갑피가 강화되는 것이다. 갑피를 강화하는 한가지 방법이 채플릭의 미합중국 특허 제3,316,573에 나와 있는데, 여기서 갑피의 특정부분에서 탄력적으로 유연한 강화 요소가 유체상으로 침전되고 성형점까지 가열되며 냉각됐을때 유지할 3차원 형상으로 된다. 구두 부분들을 피복하는 다른 장치가 캠보리언의 미합중국 특허 제3342624호에 나와 있는데, 여기서는 형판을 갑피위에 놓고 이 조합체를 오목한 지지면에 지지하며 그 위를 와이퍼 날이 지나가며 갑피의 우묵한 부분에 액체 강화제를 침착시킨다. 구두부품을 강화하는 보다 최근의 장치는 밥슨 일행의 미합중국 특허 제3973285호에 나와 있는데, 이것은 가장자리 물림 장치에 붙들린 갑피에다 용융된 열가소성 투입제를 침전시키는 장치로 되어 있다. 종래의 장치는 때때로 잘 작용하지만, 솔기와 겹침모양에 상관없이 균일한 두께의 강화재를 생산하는 데에는 어려움이 있다. 강화재는 그 가장자리에서 종종 잘붙지 않는다. 거칠은 가장자리와, 공정의 끈 또는 ＂거미줄＂ 특징 모두 존재할 수 있다. 기계는 연결부에서 용융물질이 새기도 하고, 노즐이 말을 안듣고, 모형을 변형하는 데는 시간과 인내가 필요하다. 종래 기계에 사용할 수 있는 재료는 조심스런 재단을 해야 하는 어떤 점성유체나 열안정 특성에 제한되며 종종 최종 제품의 효율을 떨어뜨린다. 이러한 특정 재료는 또한 비싸기도 하다. 따라서, 본 발명의 목적은 기질용으로 보강/강화 또는 장식층들을 형성하는 것같이 원하는 3차원 형상을 갖는 점착 물질층을 형성하는 개량된 기계와 방법으로서, 종래의 단점들을 극복하고 특히 그런층들을 간단하고 깨끗하며 경제적이면서 다양한 방식으로 형성하는 기계와 방법들을 제공하는데 있다. 이 발명은 따라서 소기의 3차원 형상을 갖는 점착 물질층을 형성하는 방법을 제공하는데, 결과적으로 수납면위에 소기의 3차원 형상으로 과량의 융합성 분말이 침착된다. 상기 분말은 열처리되어서, 형상을 유지하면서도 끈적끈적 점착성 물질로 변형된다. 상기 융합된 물질은 수납면을 통해 냉각되어, 강화되지만 노출면은 끈적끈적한 상태로 남겨 놓으며, 물질이 들러붙고 상기 물질을 수납면에서 분리시키는 역할을 하는 이송면을 끈적끈적한 상기 노출면 쪽으로 압착시켜서 상기 융합된 물질이 그 수납면에서부터 이송된다. 따라서, 그 같은 방법을 이용해서, 조절된 양의 분말을 가령 보강/강화 또는 장식 부품용의 점착성 물질층으로 성형할 수 있는데, 상기층은 이 목적을 위해 소기의 3차원 형상을 갖는다. 그런 방법을 이용하면 재료의 낭비가 전혀 없는데, 왜냐하면 소기의 형상을 성형하는데 겨우 충분한 분말이 침착되면서도 그와 동시에 그 물질의 침착이 깨끗하게 행해질 수 있고, 분말이 필히 건조하기 때문에 쉽게 취급될 수 있기 때문이다. 게다가, 그 방법을 실시할 때, 필요하면 점착층은, 그 노출면이 끈끈해 있는 동안에, 융합된 물질에 대해 구두 갑피나 피복등과 같은 기질을 압착함으로써 그 기질에 직접 부착될 수 있다. 그뒤 그 기질 자체는 앞에 언급한 이송면을 제공한다. 본 발명에 따른 방법을 이용해서 원하는 3차원 형상을 얻으려면, 분말을 수납면에 바르는 동안 그 수납면을 변형시켜서 분말이 침착되는 형상을 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 수납면을 그렇게 변형시키는데는 각종 방법이 제공될 수 있다. 본 발명은 또한 여러 다른면에서 보아, 지지 수단과, 침착 수단과, 융합 수단과 냉각 수단으로 구성되어 기질용 보강/강화 또는 장식 층들을 형성하는데 이용하기에 적당한 기계를 제공한다. 상기 지지수단은 다수의 수납면 부위들을 제공하고, 다수의 처리 부위들에 그 수납면 부위들을 순서대로 가져오도록 움직일 수 있다. 침착 수단은 상기 부위들중 첫번째 부위에 배치되어서 그곳에 존재하는 각각의 수납면 부위에 대량의 융합성 분말을 3차원 형상으로 침착시킨다. 융합수단은 상기 부위들중 한 부위 또는 그 이상의 다른 부위들에 배열되어서 그곳에 있는 각 수납면 부위에 침착된 대량의 융합성 분말을 가열하고, 따라서 상기 분말을 그 형상을 유지하면서 점착성의 끈끈한 물질로 변형시킨다. 냉각 수단은 상기 부위들중 다른 부위에 배열되어서 그곳에 있는 각 수납면 부위에 의해 지지된 융합물질을 냉각하고 따라서 그 물질을 3차원 형상으로 굳힌다. 이런 식으로, 순차적인 단계들에서 처리함으로써 분말을 원하는 형상의 점착성 층으로 변화시키는 기계가 제공된다. 그외에, 본 발명에 따른 기계는, 수납면 부위에 의해 지지된 융합 물질쪽으로 압착될 수 있는 이송면으로 이루어지는 권취 수단과, 상기와 같이 그 물질을 냉각한후에도 노출면은 여전히 끈끈한 상태로 유지하면서 그 물질쪽으로 이송면을 그렇게 압착되게 하는 순차적 제어 수단을 더 포함할 수 있다. 더우기, 일 실시예에서 상기 권취 수단은 기질에 대한 지지부와, 그 지지부를 수납면 부위쪽으로 밀어주어 기질이 지지되게 하는 수단으로 구성된다. 따라서 그 수단은 수납면 부위에 의해 지지된 융합 물질쪽으로 압착될 이송면을 제공한다. 형성된 점착층들의 조작을 용이하게 하고, 특히 그 점착성들을 기질이나 다른 곳에 붙이는가의 여부에 따라 점착층들을 수납면에서 떼내는 것을 용이하게 할려면, 권취 수단은 다수의 이송면들(또는 지지부들)을 가지면서 수납면의 평면에(거의)평행하게 뻗는 축선을 중심으로 회전할 수 있는 하우징과, 인덱싱 수단으로 구성되어서, 하우징은 지지 수단 몸체의 높이 방향으로 그 하우징을 이동시키는 수단과 함께 지지 수단의 수납면 부위와 이송면들이 연속적으로 마주보게 하도록 축선을 중심으로 회전하는 것이 편리하다. 따라서, 그런 배열을 이용하여, 기질에 의해 이송면이 마련되는 곳에서 조작자는 단순히 연속적으로 출현하는 지지부들에 기질들을 연속적으로 놓기만하면 되고, 나머지 작업은 자동적으로 일어난다. 권취 수단은 상기 부위들중 상기 다른 부위에 배치되는 것이 편리하다. 그곳에서 냉각 수단은 지지 수단밑에 배치되어 융합된 물질이 수납면 부위를 통해 냉각되고, 권취 수단자체는 지지 수단위에 배치되어, 이송면이 상기와 같이 물질을 누를때, 그 물질은 수납면과 함께 냉각면쪽으로 압착되고, 그 냉각면에 의해 물질은 상기 수납면을 통해 냉각된다. 본 발명에 따른 기계의 지지 수단은 상기 다수의 수납면 부위들을 제공하는 환형 지지 부재를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지지 부재는 그것의 면 부위들을 상기와 같이 각종 부위들에 순착적으로 오게하도록 경로를 따라 인덱스 가능하다. 지지 수단의 각 수납면 부위로부터 성형된 점착층의 제거를 용이하게 하도록, 그런 지지면들 각자는 폴리테트라플루오로에틸렌등과 같은 ＂비점착성＂물질로 피복되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 기계의 융합수단은 지지 수단 밑으로 배치된 히터들을 한개이상 포함하는 것이 편리하다. 그 히터(들)에 대해 각 수납면 부위는 상기 하나 이상의 부위들에 나타났을 때 고정된다. 각 히터에는 그런 수납면 부위를 히터쪽으로 당겨주는 진공 수단이 연결되어 있다. 그외에, 융합수단은 상기 하나 이상의 부위들에서 지지 수단 위로 배치된 복사 히터들을 하나 이상 포함할 수도 있다. 각각의 복사 히터는 그 밑에 배치된 수용면 부위를 비쳐주는 작동위치와 그 외의 위치 사이를 피봇할 수 있다. 본 발명에 따른 기계의 침착수단은 소기의 형상에 일치하는 절결부를 포함하는 형판 수단과, 그 형판 수단을 공급 분말에 연결하는 수단과, 형판 수단을 통해 그 밑의 수납면 위로 분말을 분배하는 수단으로 구성되는 것이 바람직하다. 더우기, 침착중에 수납면을 변형하기 위해, 상기 제1부위에 변형 수단을 마련하는 것이 바람직한데, 그 변형 수단은 지지 수단밑으로 배치되고 수납면 부위를 변형시켜 상기와 같이 그 수납면 부위위로 형판 수단을 통해 분배되는 분말의 두께를 조절하는 역할을 한다. 변형 수단은 지지판 부재위에 설치하는 것이 편리하다. 지지판 부재에 의해 수납면 부위는 그위에 분말을 침착하는 중에 상기 제1부위에서 지지되고, 상기 지지판 부재는 그런 수납면 부에 원근되게 세로 방향으로 움직일 수 있다. 이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 그림, 특히 제1도와 제2도를 자세히 보면, 보강기(10)가 보인다. 보강기(10)는, 수평 프레임상부(14)와, 프레임저부(18)위에 지지된 수평 프레임 중간부(16)로 구성되는 대략 원통형의 프레임(12)으로 되어 있다. 프레임(12)은 프레임 상부(14)를 프레임 중간부(16)에 고정시키는 여러개의 수직 기둥(20)을 포함한다. 제어반(15)은 프레임 상부(14)에 설치되어 있고, 1쌍의 시동스위치들(17)과 정지스위치(19)가 프레임 상부(14)의 전면에 부착되어 있다. 외측 지지링(24)이 있는 원형 수납면 즉 회전 수납 벨트(22)는 스플라인축(26)이 통하는 허브(23) 주위를 수평으로 회전할 수 있고, 프레임 상부(14) 밑에 그리고 프레임 중간부의 요소들 위에 원주상으로 떨어져 배열된 여러개의 작업부들을 통하여 단계적으로 반시계 방향으로 정밀하게 전진할 수 있다. 제1작업부는 분말침착부(30)로 되어 있는데, 이는 제2, 4, 5, 6도에 잘 나타나 있다. 제2작업부는 제3, 4, 5도에 나와 있는 아치형으로 위치한 여러개의 하부 가열요소(34)와 상부 가열요소(36)로 된 가열부(32)로 구성되어 있다. 제3작업부는 제1도의 하중/압착부(38)로 되어 있다. 압착부(38)는 다음에 설명한 냉각 수단과 압착/이송 수단을 포함할 수도 있다. 원형 수납면(22)은, 용융된 분말을 통과시키는 폴리테트라플루오로에틸렌등의 부드러운 보강 필름으로 양면이 피복된 두께 약 0.010 인치(0.25mm)정도의 제직 유리 섬유 웨브나 얇은 스테인레스 스틸 섬유 웨브로 만들어지는 것이 바람직스럽다. 이와 같은 재료의 얇은 수납면 웨브는 그 재료의 열질량 때문에 융합 가열과 냉각 프레스 사이를 빠르게 순환할 수 있다. 수납면(22)이 밑면은 아아치형으로 배열된 제2작업부의 하부 가열요소들(34)과 미끄럼 접촉을 하고 있다. 침착부(30)는 프레임 상부(14)에 고정된 왕복 수단(31)으로 지지되어 있다. 침착부(30)는 수평 수납면(22)과 평행이고, 이 수납면 위로 적어도 일부가 겹치도록 된 사각 프레임(40)으로 되어 있다. 침착부(30)의 바닥은 교체 가능한 형판(42)을 포함한 형판 조립체로 되어 있다. 형판(42)는 프레임에 지지된 철망 스크린으로 되어 있다. 철망 스크린 위에는 부드러운 불투과성 윗면이 붙어 있고, 스크린의 아래에는 박막형 아랫면이 접착되어 있는데, 각 면을 가로질러 절결부가 서로 일치하게 배열된다. 절결부는 수납벨트면에 침착될 분말의 원하는 형상으로 만들어진다. 이동 분배장치(44)는 침착부(30)의 프레임(40)에 미끄러지도록 되어 있다. 보관 탱크 즉 호퍼(46)는 프레임 상부(16)의 꼭대기에 지지되어 있으면서 용융분말(P)을 수납면(22)에 분배하기 전에 보관한다. 유연한 도관(48)의 한끝을 호퍼(46)의 밑에 연결되고, 다른쪽 끝은 이동 분배 장치(44)에 부착되어 침착부(30)의 작동중에 분말을 분배하여 준다. 이동 분배장치(44)의 양쪽에는 1쌍의 와이퍼 날들(50)이 한개씩 있는데 그중의 하나가 제6도에 나와 있다. 와이퍼날들(50)은 공통 축선에 대해 왕복 운동을 할 수 있도록 서로 연결되어 있다. 와이퍼날(50)은 피봇가능한 벨 크랭크 레버(58)과 관절식으로 연결된 피스톤 로드(56)을 가진 압축성 피스톤 및 실린더 장치(54)에 의해 조절된다. 각 벨 크랭크 레버(58)의 아암은 각 와이퍼날(50)에 있는 탭(60)을 밀 수 있다. 한 와이퍼날(50)이 형판(42)의 부드러운 불투과성 윗면을 아래로 누르면 다른 와이퍼날(50)은 올라간다. 캠 운동 밸브들(62)와 (64)은 침착부(30)의 사각 프레임(40)의 한쪽면을 따라 이격되어 있어 와이퍼날(50)을 움직이는 피스톤 및 실린더 장치(54)의 가압작용을 제어한다. 가압 케이블 실린더(66)는 이동 분배방치(44)와 관절식으로 연결된 사각프레임(40)의 한쪽면을 따라 설치되어 있어 이동분배장치(44)가 형판 수단을 휩쓸고 지나갈 수 있는 동력을 제공해준다. 지지봉(70)의 하단은 침착부(30)의 사각프레임(40)의 양단에 연결되어 있다. 각 지지봉(70)은 관형 베어링(72)을 통하여 뻗어 있다. 각 관형 베어링(72)의 상단 부근은 제4도에 나타난 바와 같이 프레임상부(14)에 붙은 판(74)에 고정되어 있다. 각 지지봉(70)은 관형 베어리(72)의 위에서 튀어 나와서 수평바아 부재(76)에 부착된다. 종동휘일(78)은 각 관형 베어링(72)의 안쪽으로 떨어져 있는 바아 부재(76)에 붙은 짧은 아암(80)의 하단부에 부착된다. 하우징(82)이 각 관형 베어링(72)의 상단 근처에 설치되어 제2도와 제4도에 나타난 바와 같이 회전축(84)을 그 사이에 저어널 한다. 캠 부재(86)는 회전축(84)의 양단에 고정되고, 수평바아 부재(76)에서 나온 짧은 아암(80)(하나만 도시됨)에 붙은 종동휘일(78)과 구름접촉을 한다. 가압 피스톤 및 실린더장치(90)는 프레임 상부(14)에 고정되어 있고, 이 장치에서 나온 피스톤로드(92)는 회전축(84)에서 반경 방향으로 뻗은 레버(94)와 회전접촉을 한다. 다른 장치와 마찬가지로 피스톤 및 실린더장치(90)는 그들의 왕복 관절을 작동시키도록 동기화되는 적당한 압력원에 연결되어 있다. 프레임 중간부(16)에 장착된 제5도의 하부지지판(100)은 여기서는 생략된 원형 수납벨트(22)의 밑면으로부터 위 아래로 움직인다. 하부지지판(100)은, 판(100) 밑에 장착되고 적당한 동기식 압력원(도시 안됨)에서 압력을 받는 피스톤 및 실린더장치(102)에 의해 움직인다. 하부지지판(100)에는 많은 수직 안내축(104)이 배열되어 있는데, 그중의 하나에 캠(106)이 있어, 이 캠이 순차 스위치(107)을 움직여 기계(10)를 동기화시키는 연동기구 역할을 한다. 어떤 경우에는 쐐기(S)가 경사판(100)에 설치되어 압력을 가함으로서 원형수납벨트(22)면의 특정한 곳을 변형시켜 수납벨트(22)위의 분말(C)의 형상에 접합홈을 마련하기도 한다. 침착부(30)근처에 위치한 가열부(32)는 프레임 중간부(16)의 위에서 약 240˚정도의 원호 모양으로 놓여있는 다수의 히터 요소(34)로 되어 있다. 각 원호상의 히터 요소(34)에는 도시되지 않은 진공부와 유통하는 많은 구멍이 있다. 그 진공부 안에는 가열 요소들이 더 있다. 가열부(32)에는 또한, 하부 히터 요소(34)의 원호 윤곽을 따라 프레임 상부(14)의 바닥에는 늘어진 걸이(116)에 힌지로 지지되는 다수의 사각형 가열 요소(36)가 있다. 시각가열요소(36)는 전원으로 부터 전기를 공급하는 도선들과 연결되어 전기적으로 동작한다. 기계(10)나 수납벨트(22)을 수리보수하고자하면, 사각 가열요소(36)를 힌지에서 위로 경사지게 하여 그밑에 있는 부속품에 손이 닿기쉽도록 한다(제3도와 제5도 참조). 단, 제3도와 제5도에서는 확실히하기 위해 수납벨트(22)와 허브가 생략되었다. 제3작업부(38)에는 제1, 2, 4도에 나타난 바와 같이 기계의 전면에 냉각장치와 압력이송 장치가 있다. 원호상 냉각판(120)은 제3도와 같이 프레임 중간부(16)의 상부에 있는 절연체(122)위에 설치되어 있다. 냉각판(120)에는 도시되지 않은 냉동설비와 연결된 냉각장치(121)가 있다. 기계(10)의 압착이송부는 다음에 설명하듯이 재료에서 부품을 찍어내거나 두 기질에 함께 압력을 가할때 사용할 수 있다. 제3작업부(38)의 압착 이송부에는 제1도와 같이 기어 하우징(130)이 있는데, 여기서 스플라인축(26)이 아래로 뻗어 모터(M)위에 있는 수납벨트(22)의 내면 스플라인 허브(23)와 맞물려 왕복 운동한다. 기어장치(131)를 통하는 기어 하우징(130)은, 제1도와 같이 이송함(140)이 저어널되어 있는 제2도의 정면 허브(136)의 중간을 통해 뻗은 수평축(134)에, 스플라인축(26)의 반시계 방향 회전 운동을 전해준다. 기어하우징(130)과 정면 허브(136)는 양쪽에 한쌍의 어개부(14)를 갖는 주물로 되어 있다(제2도). 각 어깨부(142)에는 제3도 같이 수직 축(144)이 있는데 이것은 위로 뻗은 후 프레임 상부(14)를 통해 저어널되고, 프레임 상부(14)위에 있는 수평보(150)의 각 단부에 이것의 상단이 각각 고정된다. 조절 댐퍼(damper)(154)가 달린 압축 스프링(152)은 수평보(150)의 중앙에서 아래로 향하게 되어 있다. 도시되지 않았지만 적절하게 순차적으로 압력을 가할 수 있는 곳으로부터 압력을 받은 피스톤 및 실린더장치(160)는, 프레임 상부(14)내에서 저어널된 수직축들(144)사이와 프레임 상부(14)내에서 수직으로 세워져 있다. 피스톤에는 제1도 같이 하단이 뒤집힌 U자 브래킷(bracket)(162)에 부착되고 아래로 뻗은 피스톤로드(161)가 있는데 U자 브래킷(162)의 말단은 기어하우징(130)의 상면에 피봇가능하게 부착되어 있다. U자 브래킷(162)에는 앞단에서 뻗은 한쌍의 탭(164)가 있다. 축(166)은 브래킷(162)의 탭들(164)사이에 수평으로 설치되어 있다. 구동다리(168)는 탭들(164)사이에 뻗은 수평축(166)에 한쪽 끝이 회전 가능하게 설치되어 있다. 구동다리(168)의 말단에는 앞으로 나온 서부(170)가 있다. 도시되지 않은 압력원과 동기적으로 유통하는 피스톤 및 실린더 장치(172)는 제1, 3도에서와 같이 뒤집힌 브래킷(162)내에서 기어 하우징(130)의 상부에 고정되어 있다. 피스톤로드(174)는 피스톤 및 실린더장치(172)에서 부터 앞으로 뻗어있고 그 말단은 구동다리(168)의 중점에 피봇가능하게 연결되어 있다. 제1도와 같이 정면 허브(136)는 환상소켓(167)과 함께 회전하며 이송함(140)을 받는다. 이송함(140)은 회전축(R)에 평행한 4개의 평면을 가지고 있다. 각 면은 제1도와 같이 그 면에 수직하고 뒷면 주변에서 뻗은 칸막이(180)와 뒷면 주변 근처의 가장자리와 면에 수직한 한쌍의 평행 칸막이(182)를 갖고 있다. 각면의 칸막이(180)(182)에 있는 홈(184)이 각면에 평행이고 각 칸막이(180)(182)의 말단 근처에 있다. 이송함(140)의 회전축에 평행한 4개의 평면 각각에서 뻗은 칸막이(180)(182)에 있는 홈(184)에 브래킷(186)은 미끄러질 수 있도록 수용가능하다. 경사판(187)은 제1도의 경사진 캠장치(190)에 의해 칸막이(180)(182)내에서 이송함(140)의 각각 평면의 바깥쪽에 왕복가능하게 배치된다. 각 경사진 캠 장치(190)에는 이송함(140)의 각면에 있는 구멍을 통해서, 한쪽 끝이 각 경사판(187)의 내면 중간에 부착된 스터드(stud)(189)에 피봇가능하게 고정 설치된 제1러베(192)가 있다. 제1레버(192)의 타단은 두갈래로 갈라지고 핀(194)이 그 가랑이 사이로 뻗으며 레버(192)의 이끝은 이송함(140)내에서 지지되는 블록(196)과 만난다. 핀(194)은 가랑이 이상까지 뻗쳐 블록(196)의 옆면 안으로 들어간 홈(195)에 들어가고 여기서 그들(핀의 끝)은 미끄러럼운동을 할 수 있다. 한쪽 끝이 제1레버(192)의 가랑이 사이에서 피봇가능하게 핀(194)에 장치된 제2레버의 다른쪽 끝은 이송함(140)에 고정된 중심대(199)에 회전가능하게 부착되어 있다. 제1도와 같이 이송함(140)의 뒷면을 통해 뒤로 저어널된 경사봉(200)은 환상소켓(167)의 방사상 바로 외측에 위치하고 블록(196)의 뒷면과 접촉되어 있다. 경사진 스프링봉(201)은 블록(196)의 앞면에 대해 설치되고 이송함(140)의 선단과 정면사이에 스프링(203)이 있다. 함(140)의 뒷면부터 뻗은 봉(200)의 후단은 제1, 3도에 나타난 바와 같이 기어 하우징(130)의 정면에 정면허브(136)를 중심으로 설치된 마찰링(202)과 접촉할 수 있도록 배치된다. 고무링(202)는 이송함(140)에서 회전축(R)을 중심으로 뒷쪽으로 뻗은 봉(200)의 반경방향 이동에 관하여 반경방향으로 정렬되어 있다. 구동다리(168)의 말단에서 앞으로 뻗은 족부(170)도 이송함(140)에서 뒤로 뻗은 봉(200)의 원형 이동궤적과 마찰링(202)에 대해 반경방향으로 정렬한다. 고무등과 같은 탄성체로 된 스탠드오프(stand-off)(208)는 각 경사판(187)의 외면에 접착된다. 이 예에서 설명하는 특별한 사용을 위해 스탠드오프(208)의 형상은 갑피 앞쪽의 외형선과 같다. 이송함(140)밑으로 프레임중간부(16)의 위에 위치한 냉각판(120)에는 도시되지 않은 냉동부에 연결된 냉각 쿨(cool)의 형상을 하고 판(120)을 약 0℃-37.8℃정도로 냉각시키는 냉동장치(121)가 있다. 제3도의 원호형 정지판(212)은 냉각판(210)과 침착부(30)근처 프레임중간부(16)에 고정되어, 회전하는 원형 수납벨트(22)즉 벨트의 궤적 근처 프레임 중간부(16)위에 설치된 원형 작업대를 완성한다. 보강 강화 장치를 작동하는 방법에서, 색, 충전재 또는 다른 첨가재와 함께 이오노머, 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 분말, 폴리비닐이나 나일론과 같은 중합체 분말이면 좋은 분말물질이 프레임 상부(14)에 있는 호퍼(46)에 침전된다. 형판을 통해 퍼지고 가열되서 용융되기 적당한 복잡하고 얇은 보강 장식을 위해서 30메시(mesh)정도가 좋고 50메시에서 100메시 정도로 고운 분말이 바람직하다. 또한 갑피나 셔츠칼라, 파자마의 무릎부나 발부분, 체육복등의 기질에 접착가능해야 한다. 분말은 그 장치의 프레임 상부(14)위에 지지된 호퍼(46)내에 침전된다. 분말은 침착부(30)위에 있는 이동 분배장치(44)와 호퍼(46)사이에 있는 도관(48)을 통해 호퍼(46)에서 떨어진다. 이 분말은 형판(42)으로 형성된 판부위에 떨어지고, 프레임 상부(14)에 고정된 피스톤 및 실린더장치(90)의 적절한 동기 가압작용에 의한 회전축(84)의 회전때문에 침착부(30)는 수납면 즉 수납벨트(22)의 윗면에 근접하도록 내려온다. 따라서 캠부재(86)가 회전하게 되고, 회전가능한 종동휘일(78)이 거기에 근접해서 돌고 종동휘일(78)이 부착된 수평바아부재(76)가 약간 내려오게 된다. 그러므로 수평바아 부재(76)의 양단에 있는 지지붕(70)이 약간 내려오고, 수용 벨트(22)에 쓰이는 스페이서 장치와 함께 침착부(30)가 내려온다. 프레임 상부(14)위에 있는 피스톤 및 실린더장치(90)가 복동(復動)하고, 따라서 동기적인 역전이 일어나면 적당한 시간에 침착부(30)가 수용벨트(22)에서 서서히 올려지며 거기에 있는 분말(C)의 3차원 형상이 원호궤적을 따라 단계적으로 전진한다. 프레임 중간부(16)위에 있는 복동피스톤 및 실린더장치(102)의 적절한 동기작용에 의해, 하부 지지판(100)은 침착부(30)가 아래로 접촉하기 바로 전에 올라가서 수용 벨트(22)의 바닥을 지지하는 형식으로 접촉하게 된다. 3차원으로 성형된 분말(C)이 수용벨트(22)의 윗면에 침전한후 침착부(30)이 동기적으로 위로 올라가기 바로 전에 하부지지판(100)이 내려가도록 하는 캠으로 작동하는 스위치를 가진 안내축(104)에 의해 하부지지판(100)은 적당한 위치로 향하게 된다. 일단 하부지지판(100)이 원호상으로 전진하는 수용벨트(22)와 상기의 지지접촉[쐐기(S)에 의한 변형접촉]을 하고 침착부(30)가 내려가 수용벨트(22)와 접촉을 하기 되면[보다 정확히 말하면, 판(42)의 아랫면바닥에 있는 차단장치의 원주 스페이서와 간격을 주는 요소가 수용벨트(22)와 접촉하게 되면], 하부지지판(100)과 침착부(30)가 적당한 위치에 있을 때 받는 신호수단에 의해, 이동분배장치(44)가 작동하도록 하는 적당한 신호를 받는 복동 케이블실린더(66)와 상호 작용하며, 이동분배장치(44)가 침착부(30)의 프레임(40)을 가로질러 가도록 한다. 이동분배장치(44)양쪽에 설치된 와이퍼날(50)이 형판(42)의 상면을 압박하게 되고, 따라서 이동분배장치(44)가 움직임에 따라, 피스톤 및 실린더장치(54)에 의해 압력을 받아 이동분배장치(44)의 꼬리부에 달린 와이퍼날(50)이 압박 압력을 가하고 분말을 형판(42)의 차단부로 뿌려준다. 와이퍼날(50)은 공통 피봇축에 대해 왕복이동하여 이동분배장치(44)가 형판(42)에서 방향을 역전할 때, 하부지지판(100)이 내려가고 침착부(30)는 올라가며, 3차원 형상을 한 분말(C)과 함께 수용벨트(22)가 원호상을 단계적으로 움직여 가열부(32)로가면 여기서 연속된 원호상의 전진이 일어나 수용벨트(22)의 분말이 45˚간격으로 떨어진 가열부에서 가열되고 용융되지만 3차원의 두껍고 테이퍼진 형상을 유지하도록 한다. 용융분말 형상은 냉각 방출부(38)로 가는데 여기서 1-2초간 있으면서 냉각판(120)에 의해 밑에서 위로 가면서 약 0℃에서 37.8℃정도로 냉각하고, 수용벨트(22)밑에서부터 3차원형상의 용융분말이 끈적끈적해서 원한다면 갑피나 셔츠, 파자마, 스포츠용품들의 기질에 접착하거나 후에 수납면에서 들어내거나 생산싸이클의 어느 시점에서 기질에 접착할 수 있도록 된다. 3차원 형성의 분말(C)이 강화 보강을 필요로 하는 신의 갑피나 의류인 경우 기질을 이송함(140)에서 받는 것이 바람직하다. 수용벨트가 45˚전지하면 이송함(140)은 기어하우징(130)에서 짝을 이루는 기어(131)를 경유하여 두 부품이 서로 관계를 맺으며 90˚회전하여, 제1도에서와 같이 후에 그 부품을 서로 동기 압착하기 위해 냉각판(120)의 분말(C)형상바로 위호 이송함(140)에 의해 지지되는 기질(U)을 제공한다. 프레임상부(14)내에 있는 복동 피스톤 및 실린더장치(160)의 동기적 가압작용에 의해 냉각판(120)에 있는 분말(C)의 융합된 형상이 도착하는데 따라 적시에 이송함(140)이 밑으로 움직이도록 한다. 기체(10)을 운전하는 사람은 이송함(14)의 칸막이들(180,182)에 있는 홈들(184)에 12시 방향으로 고정된 격리판(186)과 탄성성형된 스탠드 오프(208)와 경사 판(187)의 바깥쪽(충진할 때는 윗쪽)공간에 새로운(보강 강화되지 않은)기질을 놓는다. 이송함(140)뒤에 있는 구동거리(168)와 피봇식으로 연결된 피스톤로드(174)를 갖는 피스톤 및 실린더장치(172)를 구동시키는 것은 도시되지 않은 발판을 운전자의 발로 눌러서 하는데 이때 경사판(187)은 이송함(140)의 회전축(R)을 향해 후퇴한다. 구동다리(168)의 말단에 있는 발(170)은 따라서 앞으로 누르고(이송함(140)의 정면을 향해), 이송함(140)면의 경사판(186)마다 하나씩 있고 이송함(140)의 두로부터 후방으로 뻗으며 마찰링(202)과 반경 방향으로 나란하면서 지금 12시 방향에 있는 경사봉(200)을 밀어준다. 그발(170)은 따라서 경사봉(200)을 앞으로 밀어주어서, 제1레버(192)와 제2레버(198)를 함께 고정시키는 핀(194)을 힌지식으로 된다. 블록(196)의 홈들(195)에 의해 레버들의 양단에 고정되어 있는 핀(194)의 영향때문에 블록(196)과 경사봉(201)이 축선상으로 움직여 스프링(203)을 압축시키고 경사판(187)을 방사상으로 움직이게 한다. 조작자가 시동스위치(17)를 작동시키면 이송함(140)이 축 ＂R＂중심으로 회전하게 되고, 그 뒤 경사봉(200)은 12시 방향에서부터 반시계방향으로 움직임에 따라 마찰링(202)과 마찰접촉하게 되며, 레버들(192,198)뿐만 아니라 경사판(187)은 피스톤실린더부(160)의 작동/가압직전에 제1도와 같은 6시 방향에 취하여 이송함(140)을 내리누르고, 어떤 기질도 제1도에 도시된 구두 갑피 ＂U＂를 냉각판(120)에 의해 지지된 수용벨트(22)위의 분말 ＂C＂의 형상에 대해 고정된다. 그뒤, 3차원 형상으로 융합된 분말 ＂C＂은 탄성 스탠드오프(208)에 의해 압축되고 홀로 제품으로서 생산되거나, 또는 탄성 스탠드오프(208)와 브래킷(186)의 홈사이에 고정된 유연한 기질에 의해 압축되고 그 기질에 부착될 수 있다. 계속해서 이송함(140)을 회전축(270)을 중심으로 12시 방향에서 3시 방향으로 전진시키면 경사봉(200)이 마찰링(202)과의 접촉에서 해제된다. 계속해서 경사판을 하중 형상으로부터, 제거하여, 탄성 성형 패드(208)를 유연한 기질의 뒤로부터 및 차단판(186)의 홈으로부터 빼내면 작동자는 새로 보강되거나 강화된 기질 천, 가죽들을 경우에 따라 빼낼 수 있다. 이송함(140)을 90'만큼 더 회전시키면, 무하중이고 치우치지 않은 경사판(187)은 탄성 패드(208)와 차단판(186)의 홈사이에 그 다음 기질을 밀어주고 충진시키는 상단 위치(12시위치)에 있게 된다. [실시예] A) 본 발명의 바람직한 사용에는 갑피를 보강, 강화하는 것이다. 나트륨 양이온 타입의 35-45메시 이오노머 분말은 멜트인덱스 2.5, 굴곡율 51000psi, 열연화온도(Vicat)63℃에 첨가재는 없다. 패턴 형판은 원하는 특정 형상에 맞게 준비하고, 0.38mm스테인레스스틸 와이어로 짜여진 8메시 스크린에 놓는다. 8메시 스크린을 선택한 것을 다음 요소들을 기중으로 했다. a-미세한 메시는 외아퍼날들이 부드럽게 움직인다. b-너무 굵은 스크린 와이어는 홈이나 테이퍼날을 너무 무디게 한다. c-거칠고 작은 지름의 와이어 메시는 잔류 분말 알맹이가 붙거나 빠져나갈 면이 너무 작다. 형판 바닥의 스페이서는 약 1.02mm두께의 융합물에 필요하다. 분말의 부피밀도와 유동을 고려하여 2.54mm두께의 주변개스킷을 형판 바닥에다 사용한다. 하부 지지면 위의 쐐기(S)는 수용벨트중 스페이서가 없는 부분을 비틀어 형판의 밑면에 접촉할 수 있도록 해서 주변 개스킷 구속내에서 수용 벨트에 공급된 분말에 적당한 테이퍼를 마련할 수 있도록 한다. 가열부에서는, 하가열장치가 약 254.5℃정도 되게 하고 수용벨트위에 있는 각 복사 히터는 그 표면 온도가 약 315.6℃가 되도록 한다. 침착 메카니즘은 수용벨트에 있는 분말을 융합하는데 총 약 25초가 걸리도록 하고 이때 생산물은 기질(여기서는 갑피의 바닥)에 적용할 수 있도록 마지막 단계로 보내진 다음, 냉각판으로 눌려지면서 그 냉각판에 의해 약 1,2초 동안 약 -1.11℃~37.8℃로 냉각된다. 신발 앞부리 갑피에 필요한 최종제품은 두께가 쐐기끝에서 0.30mm이고 가장 두꺼운 곳은 0.89mm가 되도록 한다. B) 또 하나의 예로 상기의 예에다 대전방지제로서 0.3% 폴리알콕시 3급 아민, 건조제와 유동 촉진제로서 3%의 미세 실리카등의 첨가제를 넣어 스크린에 잔류하는 분말을 적게하고 침착시 분말의 정전기운동을 줄이며 좋은 품질의 모형을 얻는다. 제품은 가장 두꺼운 곳의 두께가 1.02mm정도이다. C) 또 다른 예는 (A)의 예이다 0.5%전도성 피니스 블랙(furnace black)을 첨가제로 넣는다. 침착, 유동상태와 모양은 예(B)와 비슷하다. 가열부에서 융합하는데 소요되는 시간이 20초까지 단축되고 두께는 약 1.02mm정도가 된다. D) 남녀 신발의 유연한 앞부리에 대해, 멜트 인덱스 22, 굴곡율 19000psi, 열연화 온도(Vicat)93℃인 35메시저 밀도의 폴리에틸렌 분말을 첨가제없이 사용한다. 두께 0.30mm에서 0.89mm의 테이퍼진 제품과 약 18초 정도의 가열시간에 대해 하부 가열블록은 약 204.4℃까지, 상부 복사 히터는 약 260℃까지 가열한다. E) 슬리퍼나 여성과 어린이의 신에 필요한 부드러운 앞부리의 경우, 멜트 인덱스 9, 굴곡율 13500psi, 열연화온도 59℃정도인 35메시 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 쓴다. 가열시간 12초, 두께 0.30mm-0.89mm의 경우 기계의 상태는 예(D)에서와 같다. F) 갑피에서 목을 보강하고 아이렛 스테이(eyelet stay)나 톱라인(topline)보강을 하기 위해 본 장치를 쓰려면 분말은 100메시 나일론 12와 0.3%폴리알콕시 3급 아민이 바람직하다. 형판 스크린은 약 30메시 정도이다. 이 제품은 테이퍼지지 않으므로 개스킷은 칸막이 주변 전체에 설치하고 두께가 균일하며(1.02mm) 돗(dot)스페이서 타입이며 예(A)의 기계상태를 써서 가열시간 12초, 두께 0.43mm의 프린트형으로 한다. G) 예 (F)와 비슷하여 100메시 비닐 분말과 0.3%폴리알콕시 3급 아민 분말이 쓰이고, 필요하다면 열안정제를 쓰는 얇은 필름 보강으로 앞의 예와 침착장치, 조건, 결과는 같다. 장식의 성질을 주려면 플라스틱에 색을 들이는데 유용한 색소를 호퍼에 있는 분말에 미리 섞는다. 카본블랙(carbon black)이 색소의 한 예이다. 지금까지 융합가능한 분말을 형판의 칸막이 주변 부재의 두께에 따라 원하는 테이퍼와 두께로 3차원 성형하여 신발류나 의류에 보강/강화, 장식하는 수단을 이루는 장치와, 적당히 가열 용융한 후 3차원 성형하는 것을 응용함으로써 공지의 사항과 공통되는 비용들고 복잡한 과정을 없애는 장치를 설명하였다. |
