DE102019200979A1

DE102019200979A1 - Verfahren zum Platzieren von Komponenten

Info

Publication number: DE102019200979A1
Application number: DE102019200979.4A
Authority: DE
Inventors: Clemens Paul Dyckmans; Thomas Feix; Andreas Kugi; Christian Hartl-Nesic; Tobias Glück
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US11832689B2; US20200237053A1; CN111480946B; EP3685697A3; CN111480946A; EP3685697A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Sportartikels, insbesondere eines Sportschuhs, das die Schritte umfasst: (a.) Bereitstellen mindestens einer laminaren Komponente; (b.) Bereitstellen mindestens eines dreidimensionalen Objekts; (c.) Platzieren der Komponente auf dem Objekt mittels einer ersten Rolle bei gleichzeitiger Bewegung des Objekts relativ zur Rolle.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Sportartikeln, insbesondere von Schuhen.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von Sportartikeln, wie beispielsweise Sportschuhen, können Komponenten aufeinandergelegt werden. Beispielsweise können Patches, Verstärkungen und Logos auf einem Schuhoberteil angebracht und mit dem Schuhoberteil verschweißt, genäht oder verklebt werden. Die Komponenten können manuell oder automatisch durch einen Greifer oder Roboterarm platziert werden. Werden die Komponenten automatisch platziert, befindet sich der Sportartikel oder ein Teil davon in der Regel in einer flachen oder zweidimensionalen Konfiguration. So können beispielsweise Komponenten auf einem Schuhoberteil platziert werden, bevor das Schuhoberteil geschlossen, gehalten und mit einer Schuhsohle verbunden wird.
Es ist wünschenswert, Komponenten auf dreidimensionalen Objekten platzieren zu können, um Sportartikel herzustellen. Dadurch würden im Allgemeinen die Nachteile überwunden, die damit verbunden sind, dass Komponenten auf zweidimensionalen Objekten platziert und das Objekt anschließend zu einem dreidimensionalen Objekt geformt werden. So neigen beispielsweise Patches, Verstärkungen und Logos, die auf einem zweidimensionalen Schuhoberteil angebracht sind, dazu, sich beim Tragen des Schuhoberteils zu verziehen. Darüber hinaus sind keine Prozessschritte erforderlich, um aus einem zweidimensionalen Material ein dreidimensionales Objekt zu erzeugen. Dies bietet auch Vorteile in Bezug auf Passform und Komfort, da Nähte vermieden werden können, die sonst erforderlich wären. Schließlich ermöglicht die Tatsache, dass Komponenten auf dreidimensionalen Objekten platziert werden können, das Hinzufügen von Produktänderungen sehr spät im Prozess, möglicherweise erst im Geschäft.
EP 3178342 erwähnt das Platzieren von Patches auf einer dreidimensionalen Oberfläche, ohne eine bestimmte Vorrichtung oder ein bestimmtes Verfahren zur Abgabe des Patchmaterials oder zum Transport zum Schuhoberteil zu diskutieren.
EP 2865289 erwähnt eine Bearbeitungsstation, die vorgesehen ist, um die zweite Schuhkomponente mit der dreidimensional vorgeformten ersten Schuhkomponente durch Kleben oder Schweißen zu verbinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Daher ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Sportartikeln bereitzustellen, das es ermöglicht, den Herstellungsprozess weitgehend zu automatisieren und gleichzeitig Qualitätsverluste zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sportartikels, insbesondere eines Sportschuhs, erreicht, das die Schritte umfasst: (a.) Bereitstellen mindestens einer laminaren Komponente; (b.) Bereitstellen mindestens eines dreidimensionalen Objekts; (c.) Platzieren der Komponente auf dem Objekt mittels einer ersten Rolle bei gleichzeitiger Bewegung des Objekts relativ zur Rolle.
Die laminare Komponente kann beispielsweise ein Patch sein, das auf ein dreidimensionales Schuhoberteil, zum Beispiel auf ein gehaltenes Schuhoberteil, aufgebracht wird. Die Rolle hilft, die laminare Komponente gegen das dreidimensionale Objekt zu drücken. Um diesen Druck über die gesamte Länge der laminaren Komponente aufrechtzuerhalten, wird das Objekt relativ zur Rolle bewegt, so dass sich die Rolle dreht. Auf diese Weise wird die laminare Komponente fest auf dem dreidimensionalen Objekt platziert. Die Rolle kann der Kontur der Oberfläche der dreidimensionalen Komponente eng folgen, so dass der Anpressdruck über die gesamte Länge der laminaren Komponente im Wesentlichen gleich ist. Auf diese Weise kann die Komponente sowohl auf konvexen als auch auf konkaven Teilen der dreidimensionalen Oberfläche platziert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Sportartikeln aller Art, einschließlich Schuhen, Bekleidung, Accessoires, Bällen usw., angewendet werden kann. Mit der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Verstärkungspatches an Kleidungsstücken, wie beispielsweise Sport-BHs, angebracht werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Platzierens der Komponente auf einem Förderband umfassen. Dies ermöglicht es, eine Anzahl von Komponenten zu verarbeiten, um entweder mehrere Komponenten auf dem Objekt zu platzieren und/oder Komponenten auf mehrere Objekte anzuwenden.
Die erste Rolle, auch bekannt als Kontaktrolle, kann eine Umlenkrolle des Förderbandes sein. Somit kann die erste Rolle gleichzeitig den Transport der Komponente und das Platzieren der Komponente auf dem Objekt unterstützen. Da die Komponente direkt vom Förderband dem Objekt zugeführt wird, ist die Gefahr des Festsetzens der Komponente minimiert.
Das Förderband kann die Komponente zur ersten Rolle transportieren. Auf diese Weise können der Rolle mehrteilige Komponenten zugeführt und auf das Objekt platziert werden und/oder eine oder mehrere Komponenten auf mehrere Objekte platziert werden.
Das Förderband kann nachgiebig sein. Ein nachgiebiges Förderband kann nachgeben, um sich an die Oberflächenkonturen des Objekts anzupassen, auf dem die Komponente platziert werden soll. Als solches umfasst ein nachgiebiges Förderband eine vergleichbare weiche Oberfläche.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Pressens der Komponente in Richtung der ersten Rolle umfassen. Dies kann die Verwendung einer Klemmrolle und/oder eines Luftstroms beinhalten. Dadurch wird verhindert, dass die laminare Komponente unbeabsichtigt von der ersten Rolle oder dem Förderband abhebt, wenn sie gegen das Objekt gedrückt wird. Daher ist diese Maßnahme besonders nützlich für lange und/oder steife laminare Komponenten und/oder dreidimensionale Objekte mit hoher Krümmung. Zusätzlich ermöglicht eine Klemmrolle und/oder ein Luftstrom die Ausübung einer tangentialen Spannung auf die Komponente während des Aufbringens.
Der Schritt des Bereitstellens der Komponente kann das Bereitstellen der Komponente auf einer Decklage umfassen. Die Komponente kann an der Decklage haften und bildet so ein Klebeband. Die Verwendung einer Decklage vereinfacht die Handhabung der Komponente(n), da diese von einer Endloserolle Klebeband geschnitten werden können. Zusätzlich erhöht eine Decklage die Platzierungsgenauigkeit, da Komponenten immer auf definierte Weise transportiert werden. Im Allgemeinen kann die Haftkraft zwischen der Komponente und der Decklage wesentlich geringer sein als die Haftkraft zwischen der Komponente und dem Objekt. Auf diese Weise kann die Komponente leicht von der Decklage getrennt werden, bevor sie auf das Objekt platziert wird, aber die Verbindung zwischen der Komponente und dem Objekt kann ausreichend groß sein.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Führens der Decklage über die erste Rolle umfassen, so dass sich die Komponente von der Decklage löst. Auf diese Weise kann die Decklage die Klebeseite der Komponente bis unmittelbar vor dem Platzieren der Komponente auf das Objekt schützen. Dadurch wird beispielsweise verhindert, dass Staub auf der Klebeseite der Komponente haftet, was deren Haftkraft unerwünscht reduzieren könnte. Darüber hinaus kann die durch die erste Rolle hervorgerufene Bewegung der Komponente genutzt werden, um die Decklage und die Komponente zu trennen, beispielsweise durch ein Klinge und/oder durch Aufwickeln der Decklage auf eine Rolle. Auf diese Weise kann auf einen zusätzlichen Mechanismus zur Trennung von Komponente und Decklage verzichtet werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Führens der Decklage über eine zweite Rolle umfassen, so dass sich die Komponente von der Decklage trennt und auf die erste Rolle übertragen wird. Dieser Mechanismus ermöglicht es, die Decklage und die Komponente zu trennen, während die Komponente der ersten Rolle zugeführt wird. Die Klebeseite der Komponente wird so lange wie möglich geschützt.
Die erste Rolle kann nachgiebig sein. Eine nachgiebige Rolle kann nachgeben, um sich an die Oberflächenkonturen des Objekts anzupassen, auf das die Komponente platziert werden soll. Als solches umfasst eine nachgiebige Rolle eine vergleichbare weiche Oberfläche.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Ziel wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sportartikels, insbesondere eines Sportschuhs, erreicht, das die Schritte umfasst: (a.) Bereitstellen mindestens einer laminaren Komponente auf einer Decklage; (b.) Bereitstellen mindestens eines dreidimensionalen Objekts; (c.) Platzieren der Komponente auf dem Objekt durch Übertragen der Komponente von der Decklage auf das Objekt.
In dieser alternativen Lösung für das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem kann die Komponente genau über der Oberfläche des dreidimensionalen Objekts positioniert werden, während sie noch von der Decklage gehalten wird. Insbesondere kann die Komponente im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des dreidimensionalen Objekts positioniert werden, auch in konvexen oder konkaven Bereichen, und dann auf das Objekt platziert werden. Darüber hinaus vereinfacht die Verwendung einer Decklage die Handhabung der Komponente(n), da diese von einer Endlosrolle Klebeband geschnitten werden können. Im Allgemeinen kann die Haftkraft zwischen der Komponente und der Decklage wesentlich geringer sein als die Haftkraft zwischen der Komponente und dem Objekt. Auf diese Weise kann die Komponente leicht von der Decklage getrennt werden, bevor sie auf das Objekt aufgebracht wird, aber die Verbindung zwischen der Komponente und dem Objekt kann ausreichend groß sein.
Der Schritt des Platzierens der Komponente kann das Drücken der Komponente in Richtung des Objekts umfassen. Auf diese Weise wird die Komponente von der Decklage getrennt und auf das Objekt platziert.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Drückens der Komponente in Richtung des Objekts mittels eines Luftstoßes umfassen, so dass die Komponente auf das Objekt platziert wird. Der Einsatz eines Luftstoßes ist vorteilhaft, da er es ermöglicht, die Komponente schnell in Richtung des Objekts zu beschleunigen, so dass eine Vielzahl von Komponenten mit hoher Frequenz platziert werden kann, was die Produktionszeit verkürzt. Darüber hinaus übt der Luftstoß Druck auf die Komponente aus, nachdem sie auf das Objekt platziert wurde. Auf diese Weise wird die Klebeverbindung zwischen Komponente und Objekt verbessert. Darüber hinaus trägt der Druck, den der Luftstoß ausübt, dazu bei, die Komponente an die Oberfläche des Objekts anzupassen, z.B. in konvexen oder konkaven Bereichen.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Haltens der Komponente durch Niederdruck umfassen, bevor sie auf das Objekt platziert wird. So kann die Komponente gehandhabt und korrekt über der Oberfläche des Objekts positioniert werden, bevor sie darauf aufgebracht wird.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Ablösens der Komponente von der Decklage vor dem Drücken der Komponente umfassen. Auf diese Weise muss der Luftstoß nicht die Kraft erzeugen, die erforderlich ist, um die Komponente von der Decklage zu trennen. Stattdessen wird die gesamte Energie des Luftstoßes genutzt, um die Komponente in Richtung des Objekts zu beschleunigen und Druck auf die Komponente auszuüben.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Drückens der Decklage in Richtung des Objekts umfassen, so dass die Komponente von der Decklage auf das Objekt übertragen wird. In dieser Ausführungsform entfällt ein separater Schritt zur Trennung der Komponente von der Decklage, z.B. durch Ablösen. Auf diese Weise wird das Verfahren vereinfacht und die Häufigkeit der Platzierung von Komponenten kann erhöht werden.
Die Decklage kann luftdurchlässig sein, und das Verfahren kann ferner das Drücken der Komponente in Richtung des Objekts durch einen Luftstoß umfassen, so dass sich die Komponente von der Decklage getrennt und auf das Objekt platziert wird. Auch in dieser Ausführungsform entfällt ein separater Schritt zur Trennung der Komponente von der Decklage.
Im Allgemeinen können die Verfahren der vorliegenden Erfindung ferner den Schritt des Platzierens der Komponente auf einem Roboterarm umfassen. Der Roboterarm ermöglicht es, die Komponente in der richtigen Position und Ausrichtung zu bewegen, bevor sie auf das Objekt platziert wird. Das Objekt in dieser Ausführungsform kann ruhen, während die Komponente darauf platziert ist. So können beispielsweise eine Vielzahl von Objekten auf einem Förderband transportiert werden. Jedes Objekt wird zum Roboterarm transportiert, wo eine oder mehrere Komponenten darauf platziert werden.
Im Allgemeinen kann nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die erste Rolle auf einem Roboterarm montiert werden. Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht diese Anordnung eine korrekte Positionierung und Ausrichtung der Komponente, während das dreidimensionale Objekt im Allgemeinen ruhen kann.
Im Allgemeinen kann die Komponente nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung einen Klebstoff umfassen. Dadurch kann die Komponente ohne zusätzliche Klebstoffe platziert werden, was das Verfahren vereinfacht und zusätzliche Schritte vermeidet. Im Allgemeinen kann das Objekt nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ein Schuhleisten sein. Auf diese Weise kann ein Schuhoberteil hergestellt werden, indem eine oder mehrere Komponenten wie hierin beschrieben auf den Schuhleisten platziert werden. Es ist möglich, das dreidimensionale Schuhoberteil vollständig zu formen, indem man Patches und/oder Komponenten auf den Schuhleisten aufbringt, ohne ein Basismaterial zu benötigen. Alternativ kann das Schuhoberteil auch mit Hilfe von Patches gebildet werden, die auf ein Basismaterial platziert werden, während es gehalten wird. Da das Schuhoberteil im Wesentlichen in seiner endgültigen dreidimensionalen Form geformt ist, können Falten, die bei den oben beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik auftreten können, vermieden oder zumindest erheblich reduziert werden. Darüber hinaus wird die Anzahl der Prozessschritte (z.B. Bilden eines dreidimensionalen Schuhoberteils aus einem zweidimensionalen Schuhoberteil) reduziert und Nähte können vermieden werden. Produktänderungen können sehr spät im Prozess vorgenommen werden.
Im Allgemeinen kann der Gegenstand nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ein vorgeformter Bestandteil des Sportartikels sein. So kann das Objekt beispielsweise ein vorgeformtes Schuhoberteil sein, auf dem zusätzliche Verstärkungen und Logos platziert sind. Da das Objekt bereits seine endgültige dreidimensionale Form hat, werden Falten wie hierin beschrieben vermieden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Sportartikel, der nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. So kann der Sportartikel in der Regel durch den Aufbau einer Reihe von kleinen Komponenten (z.B. Patches) hergestellt werden. Alternativ kann der Sportartikel auch durch Extrudieren von Materialströmen aufgebaut werden.
Figurenliste
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die Figuren veranschaulichen Folgendes:

1A bis 1D: Beispiele für ein Verfahren nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
2A bis 2C: weitere alternative Beispiele für ein Verfahren nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
3A: ein weiteres Beispiel für einen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
3B: ein exemplarisches Ergebnis des in Bezug auf 3A beschriebenen Verfahrens, aber auch ein Ergebnis der im Folgenden zu beschreibenden exemplarischen Verfahren der 4A, 4B, 5A und 5B;
4A und 4B: ein Verfahren nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
5A und 5B: weitere Beispiele für diesen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
6: ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
7: ein weiteres Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
8A und 8B: Beispiele für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
9: ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
10: ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
11A und 11B: Beispiele für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
12A bis 12G: das Beispiel von 11B als eine Abfolge von Schritten in der Zeit;
13: ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
14A bis 14C: Konturieren einer auf ein Objekt aufgebrachten laminaren Komponente; und
15: ein Beispiel für das Aufbringen einer laminaren Komponente auf ein dreidimensionales Objekt mittels eines additiven Herstellungsverfahrens.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden werden nur einige mögliche Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben. Es ist zu verstehen, dass diese exemplarischen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert und miteinander kombiniert werden können, wann immer sie kompatibel sind, und dass bestimmte Merkmale weggelassen werden können, soweit sie verzichtbar erscheinen.
Die 1A bis 1D veranschaulichen Beispiele für ein Verfahren nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das veranschaulichte Verfahren ist für die Herstellung eines Schuhoberteils für einen Sportschuh auf einem Schuhleisten 1. Im Allgemeinen kann die vorliegende Erfindung auf die Herstellung anderer Sportartikel, wie beispielsweise Bekleidung oder Sportbälle, angewendet werden. So kann beispielsweise die vorliegende Erfindung vorteilhaft auf ein Verfahren zum Anbringen von Patches an Kleidungsstücken, wie beispielsweise Sport-BHs, angewendet werden.
In einem ersten Schritt des exemplarischen Verfahrens wird mindestens eine laminare Komponente 2 bereitgestellt. Im Allgemeinen wird in den Beispielen der 1A bis 1D die laminare Komponente 2 mittels eines Förderbandes 3 bereitgestellt. Weitere Beispiele für die Bereitstellung der laminaren Komponente 2 werden in Bezug auf die nachfolgenden Figuren beschrieben.
Die laminare Komponente 2 in den Beispielen der 1A bis 1D ist ein Patch, das auf das Schuhoberteil aufgebracht werden soll. Ein solches Patch kann aus einer Endlosrolle laminaren Materials geschnitten werden und kann beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff wie TPU, aber auch aus Textilmaterialien, Leder, Kunstleder, Baumwolle usw. hergestellt werden.
Wie bereits erwähnt, ist im Beispiel der 1A bis 1D das Patch 2 auf einen Schuhleisten 1 aufgebracht, der ein dreidimensionales Objekt ist. Im Allgemeinen kann die vorliegende Erfindung verwendet werden, um laminare Komponenten auf eine Reihe von dreidimensionalen Objekten aufzubringen, die vorgeformt sein können, wie beispielsweise dreidimensionale Schuhoberteile oder Formen, wie der Schuhleisten 1 in den Beispielen der 1A bis 1D. Andere Beispiele beinhalten das Aufbringen von Patches, Logos oder Verstärkungen auf andere Teile eines Schuhs, wie z.B. einer Sohle, oder auf Kleidung, Tennisschlägern, Baseballschlägern, Bälle usw.
In den Beispielen der 1A bis 1D wird die Komponente, d.h. das Patch 2, mittels einer ersten Rolle 4 auf den Schuhleisten 1 platziert und gleichzeitig das Objekt relativ zur Rolle 4 bewegt. Die erste Rolle 4 kann auch als Kontaktrolle 4 bezeichnet werden. Somit wird der Schuhleisten 1 in Richtung des Pfeils 5 bewegt, während sich die erste Rolle 4 in Richtung des Pfeils 6 dreht. Gleichzeitig übt die erste Rolle 4 einen gewissen Druck auf das Patch 2 aus, so dass das Patch auf den Schuhleisten 1 aufgebracht wird, wobei das Patch 2 eine Klebeseite aufweisen kann, die bewirkt, dass das Patch 2 an den Schuhleisten 1 oder an einem Patch haftet, das in einem vorherigen Schritt auf den Schuhleisten 1 aufgebracht wurde.
Im Beispiel von 1A ist die erste Rolle 4 eine Umlenkrolle des Förderbandes 3, d.h. die erste Rolle 4 übt indirekt über das Förderband 3 Druck auf das Patch 2 aus. Im Beispiel von 1B ist oberhalb der ersten Rolle 4 eine Klemmrolle 7 angeordnet, die verhindert, dass das Patch 2 beim Platzieren auf den Schuhleisten 1 vom Förderband 3 abhebt. Zusätzlich erlaubt dies, dass belastete Komponenten aufgebracht werden können, da während des Aufbringens Zugkräfte auf die Komponente ausgeübt werden können. Somit drückt die Klemmrolle 7 das Patch 2 in Richtung der ersten Rolle 4. Anstelle einer Klemmrolle kann ein Luftstrom oder ein anderes Mittel zum Festmachen des Patches verwendet werden.
Auch im Beispiel von 1C ist die erste Rolle 4 eine Umlenkrolle des Förderbandes 3. In diesem Beispiel ist das Förderband 3 jedoch nachgiebig, d.h. es kann nachgeben, um sich an die Oberflächenkonturen des Schuhleistens 1 anzupassen, auf das das Patch 2 platziert werden soll. Somit weist das Förderband 3 im Beispiel von 3C eine vergleichbare weiche Oberfläche auf. Schließlich wird im Beispiel von 1D das Patch 2 der ersten Rolle 4 über ein Förderband 3 zugeführt und die erste Rolle 4 ist nachgiebig, d.h. es kann nachgeben, um sich an die Oberflächenkonturen des Schuhleistens 1 anzupassen, auf die das Patch 2 platziert werden soll.
Die 2A bis 2C veranschaulichen weitere alternative Beispiele für ein Verfahren gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesen Beispielen wird das Patch 2 auf einer Decklage 7 bereitgestellt. Das Patch 2 haftet mit einem geeigneten Klebstoff auf der Decklage 7. Wie in den 2A bis 2C dargestellt, kann eine Vielzahl von Patches 2 auf der Decklage 7, beispielsweise auf einer Endlosrolle, vorgesehen werden. Ebenso wie die vorherigen Beispiele in den 1A bis 1D wird der Schuhleisten 1 in die durch den Pfeil 5 angezeigte Richtung bewegt, wenn das Patch 2 auf den Schuhleisten 1 angewendet wird.
Im Beispiel von 2A wird die Decklage 7 über die erste Rolle 4 geführt. Da die erste Rolle 4 einen vergleichsweise kleinen Durchmesser aufweist, trennt sich das Patch 2 von der Decklage 7 und wird gleichzeitig auf den Schuhleisten 1 platziert, die Decklage 7 wird dann von einer Spindel 8 aufgewickelt.
Im Beispiel von 2B wird die Decklage 7 über eine zweite Rolle 9 geführt, die einen kleineren Durchmesser als die erste Rolle 4 hat oder eine Klinge oder eine scharfe Kante ist. Dadurch wird das Patch 2 von der Decklage 7 getrennt und auf die erste Rolle 4 übertragen, die in diesem Beispiel eine nachgiebige Rolle ist, wie zuvor beschrieben. Das Patch 2 wird dann von der ersten Rolle 4 auf den Schuhleisten 1 übertragen und darauf platziert. Auch in diesem Beispiel wird die Decklage 7 dann von einer Spindel 8 aufgewickelt.
Das in 2C dargestellte Beispiel ähnelt dem Beispiel in 2A mit der Ausnahme, dass die erste Rolle 4 nachgiebig ist.
Die 3A und 3B veranschaulichen ein weiteres Beispiel für einen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel wird die Form 1, auf die das Patch 2 aufgebracht wird, im Allgemeinen fixiert. Die erste Rolle 4 ist zusammen mit einer Zuführrolle 10 und einer Spindel 8 auf einem Roboterarm montiert, wodurch eine Relativbewegung zwischen der ersten Rolle 4 und der Form 1 bewirkt wird. Das Patch 2 wird von der Zuführrolle 10 auf einer Decklage zugeführt. Die Decklage wird über die erste Rolle 4 geführt. Da die erste Rolle einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, trennt sich die Komponente 2 von der Decklage 7. Die erste Rolle 4 übt Druck aus, so dass das Patch 2 auf die Form 1 aufgebracht wird. Die Decklage wird von der Spindel 7 aufgewickelt. Gleichzeitig bewegt der Roboterarm die erste Rolle 4 in die durch den Pfeil 5 angezeigte Richtung.
Wie auch in 3A dargestellt, haben die Patches 2 eine vergleichsweise kleine Größe mit einem charakteristischen Maß zwischen 1 und 10 mm, das z.B. für Schuhanwendungen relevant ist. Somit kann eine Vielzahl von Patches 2 auf die Form 1 aufgebracht werden, um ein Muster zu bilden, wie in 3B mit überlappenden Patches dargestellt. Für andere Anwendungen, z.B. das Platzieren von Patches auf einem Torso, würde das charakteristische Maß erhöht, z.B. auf bis zu 5 cm.
Die 4A und 4B veranschaulichen ein Verfahren nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesem Aspekt eines Verfahrens zur Herstellung eines Sportartikels, insbesondere eines Sportschuhs, ist auf einer Decklage 7 mindestens eine laminare Komponente 2 vorgesehen. Die Komponente 2 kann mit einem Klebstoff auf der Decklage 7 haften. In den Beispielen der 4A und 4B ist die Komponente ein Patch 2, das wie in den Beispielen der 1A bis 1D und 2A bis 2C auf einem Schuhleisten 1 aufzubringen ist. In den Beispielen der 4A und 4B wird das Aufbringen des Patches 2 auf den Schuhleisten 1 durch das Übertragen des Patches 2 von der Decklage 7 auf den Schuhleisten 1 verursacht. Dieses Übertragen wird durch einen elektromagnetisch betätigten Stempel 11 durchgeführt, der das Patch 2 gegen den Schuhleisten 1 drückt. Im bevorzugten Verfahren wird auf einer Seite des Patches ein Schmelzkleber aufgebracht. Durch das Erwärmen des Patches wird der Schmelzkleber klebrig und haftet dann am Schuhleisten. Andere Anwendungsverfahren sind möglich, wie z.B. die Beschichtung des Patches und/oder Schuhleistens mit Klebstoff oder mit druckaktivierten Klebstoffen.
Im Beispiel von 4A wird die Komponente 2 an einer Kante 12 von der Decklage 7 abgezogen, bevor sie durch den Stempel 11 auf den Schuhleisten 1 übertragen wird, während im Beispiel von 4B das Ablösen des Patches 2 weggelassen wird. So drückt der Stempel 11 im Beispiel von 4B sowohl die Decklage 7 als auch das daran haftende Patch 2 in Richtung des Schuhleistens. In beiden Beispielen der 4A und 4B wird eine Vielzahl von Patches 2 mittels einer Zuführrolle 10 zugeführt und die Decklage 7 wird von einer Spindel 8 aufgewickelt. Somit kann auch im Beispiel der 4A und 4B eine Vielzahl von Patches 2 auf die Form 1 aufgebracht werden, um ein Muster zu bilden, wie in 3B unter Verwendung von überlappenden Patches dargestellt.
Die 5A und 5B veranschaulichen weitere Beispiele für diesen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesen Beispielen wird das Patch 2 durch einen Luftstoß auf den Schuhleisten 1 übertragen, d.h. eine kurze Anwendung eines Luftstroms, der das Patch 2 gegen den Schuhleisten 1 drückt. Im Beispiel von 5A ist die Decklage 7 luftdurchlässig, so dass der Luftstoß von einer Seite der Decklage aufgebracht werden kann, um das Patch 2 auf der gegenüberliegenden Seite der Decklage 7 zu trennen. Zu diesem Zweck umfasst die Decklage 7 in diesem Beispiel die Löcher 13, wie in der oberen Hälfte von 5A dargestellt.
Im Beispiel von 5B wird eine Standard-, d.h. im Wesentlichen nicht luftdurchlässige, Decklage 7 verwendet. Das Patch 2 wird an einer Kante 12 zu einer Luftstoßvorrichtung 13 abgezogen. Wie auf der rechten Seite von 5B dargestellt, umfasst die Luftstoßvorrichtung 13 die Luftstoßlöcher 14a und die Niederdrucklöcher 14b. Die Luftstoßlöcher 14a bewirken eine Übertragung des Patches 2 in Richtung des Schuhleistens 1. Die Niederdrucklöcher 14b halten das Patch 2 nach dem Abziehen und vor der Anwendung des Luftstoßes an seinem Platz. Im Beispiel von 5B umfassen die Luftstoßlöcher 14a einen größeren Durchmesser als die Niederdrucklöcher 14b.
Somit kann auch im Beispiel der 5A und 5B eine Vielzahl von Patches 2 auf die Form 1 aufgebracht werden, um ein Muster zu bilden, wie in 3B unter Verwendung von überlappenden Patches dargestellt.
6 veranschaulicht ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Nach diesem Beispiel wird eine Komponente, d.h. ein Patch 2, auf einen formadaptiven Greifer 15 gelegt. Der Greifer 15 besteht im Allgemeinen aus einer nachgiebigen Oberfläche, die sich an die dreidimensionale Form einer Form 1 anpassen kann, auf die das Patch 2 aufgebracht werden soll. Der Greifer kann im Allgemeinen Teil eines Roboterarms 16 sein, der das Patch 2 gegen die Form 1 drücken kann, so dass das Patch 2 auf die Form 1 platziert wird. Zusätzlich kann eine Abrollbewegung durchgeführt werden, um ein Patch 2 auf gekrümmtere Formen 1 aufzubringen.
7 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einem Roboterarm 16. In diesem Beispiel wird ein Schuhleisten 1 vom Roboterarm gehalten und gegen ein Patch 2 gedrückt. Das Patch ist auf einem formadaptiven, nachgiebigen Tisch angeordnet, so dass es sich an die Form des Schuhleistens 1 anpassen kann, so dass das Patch mit einer mehr oder weniger gleichmäßigen Kraft auf den Schuhleisten 1 aufgebracht wird.
Die 8A und 8B veranschaulichen Beispiele für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. In diesen Beispielen wird ein Aufrollendeffektor verwendet, der auf einem Roboterarm 16 montiert ist. Der Endeffektor nimmt ein Patch 2 mittels einer Rolle 4 auf. Das Patch 2 wird dann von der Rolle 4 auf eine Form 1 platziert, während gleichzeitig die Rolle 4 relativ zur Form 1 in eine Richtung bewegt wird, so dass das Patch 2 entlang der Oberfläche der Form 1 gelegt wird. Im Beispiel von 8B wird eine größere, zweite Rolle 9 verwendet, um ein Patch 2 zu lagern, indem es um diese zweite Rolle gewickelt wird. Mit der zweiten Rolle 9 kann ein längeres Patch 2 gelagert werden, ohne dass das Patch 2 an sich selbst haftet. Dieses Beispiel ist flexibel und ermöglicht eine präzise Platzierung des Patchs 2.
9 veranschaulicht ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel ist ein Dispenser-Endeffektor auf einem Roboterarm 16 montiert. Der Dispenser umfasst eine erste Rolle 4, eine Zuführrolle 10, von der mindestens ein Patch 2 auf einer Decklage 7 zugeführt wird, eine Spindel 8 zum Aufwickeln der Decklage 7 und eine kleine Rolle 17 zum Trennen des Patch 2 von der Decklage 7. Die erste Rolle 4 in diesem Beispiel ist nachgiebig, um sich an die Oberfläche einer Form 1 anzupassen, auf die das Patch 2 platziert werden soll. Während das Patch von der ersten Rolle 4 auf die Form 1 übertragen wird, bewegt der Roboterarm 16 den Endeffektor relativ zur Form 1. Die zuführrolle 10 in diesem Beispiel kann so vorbereitet werden, dass die von der Rolle 10 zugeführten Patches 2 im Laufe des Anwendungsprozesses die gewünschten Formen und/oder Längen und/oder Farben usw. aufweisen. Sollen beispielsweise mehrere verschiedenfarbige Patches 2 aufgebracht werden, können die Patches 2 auf einer einzigen Rolle 10 in der richtigen Reihenfolge vorab angeordnet werden, anstatt für jede Farbe eine separate Rolle zu haben. Dieses Beispiel gilt gleichermaßen für die Formen, Größen, Materialien usw. der Patches 2.
10 veranschaulicht ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel wird ein Patch 2 durch eine Rolle 4 auf eine Form 1 aufgebracht, die auf einem Roboterarm 16 montiert ist. Das Patch 2 wird der Rolle 4 auf einer Decklage 7 zugeführt. Anders als im Beispiel von 9 wird die Decklage mit einer Vielzahl von Patches 2 darauf aus einer stationären Zuführung zugeführt, die nicht an einem Roboterarm montiert ist. Die Decklage 7 wird von einer kleinen Rolle 17 geführt, um das Patch 2 von der Decklage 7 zu trennen. Anschließend wird das Patch 2 der Rolle 4 zugeführt und dann auf die Form 1 platziert. Die Decklage 7 wird zwischen zwei Rollen 18a und 18b eingespannt, die die Decklage 7 durch Rotation bewegen.
Die 11A und 11B veranschaulichen Beispiele für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Im Beispiel von 11A hält ein erster Roboterarm 16a ein linkes Ende eines Patches 2, das mit einem ersten Greifer auf eine Form 1 aufgebracht wird. Ein zweiter Roboterarm 16b hält ein rechtes Ende des Patches 2 mittels eines zweiten Greifers. Das Patch 2 haftet mittels Vakuums an den Greifern. Die Greifer können auch Klemmgreifer oder andere gängige Mechanismen sein. Die beiden Roboterarme 16a und 16b führen eine koordinierte Bewegung aus, um das Patch 2 auf die Form 1 zu legen. Diese Koordination kann eine Kraftsteuerung beinhalten, um eine definierte Streifenspannung aufzubringen. Schließlich drückt ein dritter Roboterarm 16c mit einer Drapierrolle 4 das Patch 2 gegen die Form 1, so dass das Patch schließlich auf die Form 1 platziert und fixiert wird. Während dieses Prozesses kann der dritte Roboterarm 16c die Komponente 2 mit definierter Normalkraft mittels Kraftsteuerung aufbringen. Das exemplarische Verfahren von 11A ist präzise und vielseitig und kann auch für gekrümmte Flächen oder Streifen verwendet werden. Das Beispiel kann mit Hilfe von Industriestandardkomponenten realisiert werden und kann auf einem dreiarmigen Gestell realisiert werden, wobei jeder Arm zwei Freiheitsgrade aufweist. Das Beispiel ist skalierbar in Bezug auf die Form des Objekts 1, die Länge und das Material der Patches bzw. Bänder, die auf die Form oder Objekt 1 platziert werden sollen. Der kleinste Krümmungsradius des Objekts 1 in diesem Beispiel ist durch den Durchmesser der Drapierrolle 4 gegeben. Die Normal- und Zugkräfte, die während des Aufbringens auf das Patch oder Band 2 aufgebracht werden, sind definiert.
11B veranschaulicht eine Variation des Beispiels in 11A, bei der die Anzahl der Roboterarme durch die Kombination der Drapierrolle 4 mit dem Greifer in einem Roboter auf zwei reduziert wird.
Die 12A bis 12G veranschaulichen das Beispiel der 11B als eine Abfolge von Schritten in der Zeit. In 12A wird ein Patch oder Band 2 von den beiden Roboterarmen 16a und 16b aufgenommen. Das Patch oder das Band 2 befindet sich auf einem Tisch, der nach der Aufnahme, wie in 12B dargestellt, wegbewegt wird. Anstelle eines Tisches kann ein Förderband oder eine andere Art von Oberfläche verwendet werden. Anschließend wird ein dreidimensionales Objekt 1 zwischen den Roboterarmen 16a und 16b bereitgestellt. Durch koordinierte Bewegung und Steuerung transportieren die Roboterarme 16a und 16b das Band 2 zum Objekt 1 und stellen mit definierten Kräften den ersten Kontakt her und die auf dem ersten Roboterarm 16a montierte Drapierrolle 4 wie in 12C dargestellt. Der Greifer des Roboterarms 16a wird gelöst und das kurze Ende des Bandes 2 wird auf das Objekt 1 aufgebracht, wie in 12D dargestellt. Das Patch oder Band 2 wird dann mittels einer Drapierrolle 4, die am ersten Roboterarm 16a montiert ist, gegen das Objekt 1 gedrückt und so auf das Objekt 1 platziert und wie in 12E dargestellt befestigt. In 12F hat sich der zweite Roboterarm 16b vom Objekt 1 entfernt, so dass die Drapierrolle 4 am ersten Roboterarm 16a das lange Ende des Patches oder Bandes 2 erreichen kann. Schließlich wurde in 12G das Patch oder Band 2 auf das Objekt 1 platziert und beide Roboterarme haben sich vom Objekt 1 entfernt.
13 veranschaulicht ein Beispiel für einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einem konturierenden Endeffektor 18, der auf einem Roboterarm 16 montiert ist. Der Endeffektor 18 umfasst eine Zuführrolle 19 aus Patchmaterial und die Rollen 4, 20, 21a und 21b. Die Rollen 21a und 21b wickeln das Patchmaterial von der Zuführrolle 19 ab. Die Rollen 4 und 20 liefern das Patchmaterial an ein Objekt 1, so dass ein Patch 2 auf das Objekt 1 aufgebracht wird. Die Rolle 4 übt auch Druck auf das Patch 2 aus, so dass es auf das Objekt 1 platziert wird.
Die 14A bis 14C zeigen, wie eine auf ein Objekt 1 aufgebrachte laminare Komponente 2 konturiert werden kann. In diesem Beispiel ist die laminare Komponente 2 ein Patch und das Objekt ein Schuhleisten. Dieses Beispiel ist jedoch nicht auf einen Patch und einen Schuhleisten beschränkt und kann beispielsweise auch zur Konturierung eines Logos auf einem Kleidungsstück verwendet werden. Wie in 14A dargestellt, wird das Patch 2 mit einer der hierin beschriebenen Verfahren auf den Schuhleisten angewendet. 14B zeigt die Kontur 22, die das Patch 2 auf dem Endprodukt haben soll. Überschüssiges Material 23 wird dann mit einem Messer, Laser oder Heißdraht usw. vom Patch 2 abgeschnitten, um ein konturiertes Patch 2 zu erhalten, wie in 14C dargestellt.
15 veranschaulicht ein Beispiel für das Aufbringen einer laminaren Komponente 2 auf einem dreidimensionalen Objekt 1 mittels eines additiven Herstellungsprozesses, wie beispielsweise dem 3D-Druck. Diese Art von Prozess wird oft als Fused Deposition Modeling (FDM) bezeichnet. Wie links in 15 dargestellt, kann das Komponentenmaterial zeilenweise aufgebracht werden. Der Druckkopf 24 ist in diesem Beispiel auf einem Roboterarm 16 montiert, der den Druckkopf 24 über die Oberfläche des dreidimensionalen Objekts 1 bewegt. Das Material wird dem Druckkopf 24 über eine Zuführrolle 19 zugeführt. Der Druckkopf kann verschiedene Mittel zum Auftragen von Material auf das Objekt 1 verwenden. Beispiele sind die Druckköpfe 24a, 24b und 24c. Der Druckkopf 24a extrudiert einen linearen Strom aus Material 2a auf das Objekt 1. Der Druckkopf 24b stellt mehrere lineare Ströme aus Material 2b bereit, die einzeln ein- oder ausgeschaltet werden können. Der Druckkopf 24c extrudiert einen Luftstrom aus Material 2c, wobei die Breite dieses Stroms stufenlos eingestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3178342 [0004]
EP 2865289 [0005]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Sportartikels, insbesondere eines Sportschuhs, umfassend die Schritte: a. Bereitstellen mindestens einer laminaren Komponente; b. Bereitstellen mindestens eines dreidimensionalen Objekts; c. Platzieren der Komponente auf dem Objekt mittels einer ersten Rolle bei gleichzeitiger Bewegung des Objekts relativ zur Rolle.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Platzierens der Komponente auf einem Förderband.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste Rolle eine Umlenkrolle des Förderbandes ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Förderband die Komponente zur ersten Rolle transportiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4, wobei das Förderband nachgiebig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, ferner umfassend den Schritt des Pressens der Komponente in Richtung der ersten Rolle.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bereitstellens der Komponente das Bereitstellen der Komponente auf einer Decklage umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend den Schritt des Führens der Decklage über die erste Rolle, so dass sich die Komponente von der Decklage löst.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend den Schritt des Führens der Decklage über eine zweite Rolle, so dass sich die Komponente von der Decklage löst und auf die erste Rolle übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die erste Rolle nachgiebig ist.
Verfahren zur Herstellung eines Sportartikels, insbesondere eines Sportschuhs, umfassend die Schritte: a. Bereitstellen mindestens einer laminaren Komponente auf einer Decklage; b. Bereitstellen mindestens eines dreidimensionalen Objekts; c. Platzieren der Komponente auf dem Objekt durch Übertragen der Komponente von der Decklage auf das Objekt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Platzierens der Komponente das Drücken der Komponente in die Richtung des Objekts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend den Schritt des Drückens der Komponente in die Richtung des Objekts mittels eines Luftstoßes, so dass die Komponente auf das Objekt aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend den Schritt des Haltens der Komponente durch Niederdruck, bevor sie auf das Objekt aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-14, ferner umfassend den Schritt des Ablösens der Komponente von der Decklage, bevor die Komponente gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend den Schritt des Drückens der Decklage in Richtung des Objekts, so dass die Komponente von der Decklage auf das Objekt übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Decklage luftdurchlässig ist und das Verfahren ferner das Drücken der Komponente in Richtung des Objekts mittels eines Luftstoßes umfasst, so dass sich die Komponente von der Decklage löst und auf das Objekt platziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17, ferner umfassend den Schritt des Platzierens der Komponente auf einem Roboterarm.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-18, wobei die erste Rolle auf einem Roboterarm montiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-19, wobei die Komponente einen Klebstoff umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-20, wobei das Objekt ein Schuhleisten ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-20, wobei das Objekt eine vorgeformte Komponente des Sportartikels ist.
Sportartikel, der nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-22 hergestellt wurde.