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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anschäumen eines Teiles aus Polyurethan- - Schaumstoff an wenigstens einen Teil aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen, beispielsweise zum
Anschäumen wenigstens eines Zwischenteiles aus Polyurethan-Schaumstoff im Ballenbereich einer aus wenigstens zwei Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen bestehenden Schuhsohle oder zum Anschäumen eines Vorderteiles aus Polyurethan-Schaumstoff an den aus Holz oder holzähnlichen
Werkstoffen bestehenden Hinterteil einer Schuhsohle, wobei jene Oberfläche des Teiles aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen, an welche das Polyurethan angeschäumt wird, aufgerauht wird, und wobei der Teil bzw.
die Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen sowie das polyurethan- bildende Material in eine Form eingegeben und das polyurethanbildende Material aushärten ge- lassen wird, und anschliessend das hergestellte Produkt ausgeformt wird.
Die Erfindung bezieht sich somit vor allem auf ein Verfahren zur Herstellung von Schuh- sohlen, die teilweise aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen bestehen, an welche ein polyurethan- bildendes Material angeschäumt wird, welches nach seinem Aushärten gleichfalls einen Teil der
Schuhsohle bildet, ist aber nicht darauf beschränkt. Das erfindungsgemässe Verfahren ist vielmehr auch auf andern Gebieten anwendbar, beispielsweise in der Möbelindustrie, wo ein Polyurethan- - Schaummaterial mit Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen verbunden werden soll bzw. wo zwei oder mehrere Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen mittels eines Polyurethan- - Schaummaterials miteinander verbunden werden sollen.
Unter dem Begriff "holzähnliche Werkstoffe" werden insbesondere Schichtholz bzw. Sperrholz, also aus einzelnen miteinander verleimten und/oder verklebten Holzschichten bestehendes Holz,
Pressholz, also aus kleinen, miteinander durch ein Bindemittel verbundenen und verpressten Holz- teilen bestehendes Holz, aber auch Kork, Schichtkork, also aus einzelnen miteinander verleimten und/oder verklebten Korkschichten bestehender Kork sowie Presskork, also aus kleinen, durch ein Bindemittel miteinander verbundenen und verpressten Korkteilchen bestehender Kork ver- standen.
Es sind bereits Schuhsohlen bekannt, welche aus zwei Holzteilen bestehen, die im Ballenbereich durch einen biegsamen Zwischenteil aus an die Holzteile angeschäumtem Polyurethan miteinander verbunden sind. Es sind weiters Schuhsohlen bekannt, welche aus einem Hinterteil aus Holz bestehen, an welchem ein Vorderteil aus Polyurethan angeschäumt ist. Als Material für die Holzteile solcher Schuhsohlen kommt in erster Linie Buchenholz, Weidenholz oder Pappelholz in Frage, wobei jedoch auch die oben erwähnten holzähnlichen Werkstoffe Verwendung finden können.
Das Holzmaterial wirkt temperaturregelnd, wärmeisolierend und feuchtigkeitssaugend bzw. feuchtigkeitsregulierend, d. h., dass es bei Auftreten grösserer Feuchtigkeitsmengen beispielsweise durch Fussschweiss diese aufnimmt und in der Folge wieder abgibt. Das Holz besitzt also tragehygienische Eigenschaften und lässt sich verhältnismässig leicht spanabhebend bearbeiten, so dass ein Fussbett ausgebildet werden kann, welches den Fuss in orthopädisch richtiger Weise abstützt.
Die Anordnung eines Zwischenteiles aus Polyurethan-Schaummaterial im Ballenbereich ermöglicht dort die Abbiegung der Sohle, so dass die Sohle der Abrollbewegung des Fusses beim Gehen folgen kann und trotzdem die aus der Verwendung von Holz bzw. holzähnlichen Werkstoffen resultierenden Vorteile weitgehend gewahrt bleiben. Ähnliches gilt für eine Ausführungsform, bei welcher an den aus Holz bestehenden Sohlenhinterteil ein Vorderteil aus Polyurethan angeschäumt wird.
Es ist bekannt, derartige Schuhsohlen so herzustellen, dass der Teil bzw. die Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen und das polyurethanbildende Material in eine Form eingegeben werden, derart, dass das polyurethanbildende Material die von den Holzteilen freigehaltenen Räume der Form ausfüllt. Das polyurethanbildende Material wird hierauf in der Form aushärten gelassen, wobei es sich mit den Holzteilen verbindet, und anschliessend wird das fertige Produkt aus der Form entnommen. Häufig ist nun die Verbindung zwischen dem Polyurethan und den Holzteilen nicht genügend fest und dauerhaft.
Entstehen auch nur partiell Schwachstellen oder sogar Spalte an der Verbindungsfläche, so wird insbesondere dann, wenn im Bereich der Verbindung eine häufige Abbiegung erfolgt, wie dies bei Schuhsohlen der Fall ist, die Verbindung früher oder später völlig gelöst, das Produkt wird somit unbrauchbar.
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Es ist weiters bekannt, Einlagen aus Holz mit einem Kunststoff in der Weise zu ummanteln, dass die Einlagen in eine Form eingesetzt und in die geschlossene Form schaumfähiger Kunststoff eingebracht wird, wodurch eine Verbindung der Einlage mit dem Kunststoffschaum erfolgt. Hiebei hat man bereits vorgeschlagen, die Oberfläche der Holzeinlagen rauh zu halten, also nicht zu hobeln, die vorhandene Rauhigkeit dieser Einlagen also nicht zu beseitigen. Diese vorhandene
Rauhigkeit des Holzes reicht aber insbesondere an stark beanspruchten Stellen nicht aus, um eine einwandfreie Verbindung zwischen dem Holz und dem Polyurethan sicherzustellen.
Weiters wurde bereits vorgeschlagen, Pressspanleisten im Extrusionsverfahren mit einem Kunst- stoffmantel zu versehen, wobei diese Pressspanleisten vor dem Ummanteln nahezu völlig ausge- trocknet werden.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass die Haftung zwischen den Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen und den daran angeschäumten Teilen aus Polyurethan-Schaummaterial wesentlich verbessert wird, wodurch Ausschuss und Reklamationen verringert bzw. vermieden werden.
Das erfindungsgemässe Ver- fahren besteht hiebei im wesentlichen darin, dass jeder Teil aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen nach seiner, vorzugsweise spanabhebenden, Formgebung in an sich bekannter Weise nachge- trocknet wird, so dass sein Feuchtigkeitsgehalt höchstens 10%, vorzugsweise höchstens 8% beträgt, dass gegebenenfalls vor oder nach dieser Nachtrocknung jene Oberfläche des Teiles aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen, an welche das Polyurethan angeschäumt wird, in einem gesonderten
Arbeitsgang aufgerauht wird, und dass der Teil aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen auf eine
Temperatur von zumindest 55 C, insbesondere zumindest 60 C, vorzugsweise von etwa 70 C, vorge- wärmt und im vorgewärmten Zustand an seiner Oberfläche, an welcher das Polyurethan angeschäumt wird,
mit dem polyurethanbildenden Material in der Form in Berührung gebracht wird. Auf diese
Weise wird eine intensive mechanische und chemische Verbindung zwischen den Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen und den aus Polyurethan-Schaummaterial bestehenden Teilen er- zielt. Es kann angenommen werden, dass die chemische Verbindung durch Reaktion der OH-Gruppen des Holzes mit den Isocyanatgruppen des polyurethanbildenden Materials zustandekommt. Die mechanische Verbindung entsteht dadurch, dass das polyurethanbildende Material während des
Anschäumens in die Poren des Holzes eindringt und sich dort verankert.
Je intensiver diese chemische Verbindung und diese mechanische Verbindung sind, desto besser ist die Haltbarkeit an der Verbindungsstelle, und es hat sich gezeigt, dass diese Haltbarkeit durch das erfindungsgemässe Verfahren wesentlich gesteigert werden kann bzw. überhaupt erst in der erforderlichen Weise möglich ist.
Die Nachtrocknung der Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen kann in üblichen Trocknungsanlagen, beispielsweise in belüfteten Wärmeschränken, in herkömmlicher Weise erfolgen. Ebenso kann die in einem gesonderten Arbeitsgang durchgeführte Aufrauhung in an sich bekannter Weise, beispielsweise mit einer Raspel erfolgen.
Die Vorwärmung der Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen erfolgt zweckmässig in üblichen Wärmeschränken, in welchen diese Teile eingesetzt, vorzugsweise aufgehängt, werden. Es ist zweckmässig, diese Teile zumindest mehrere Minuten in einem solchen Wärmeschrank zu belassen, damit das Holz gleichmässig auf die gewünschte Temperatur gebracht wird.
Es wäre auch denkbar, die Vorwärmung der Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen in der Form selbst durchzuführen. Dies würde jedoch eine Verkomplizierung der Form mit sich bringen, vor allem aber eine wesentliche Verlangsamung des Herstellungsprozesses, da ja das Holz einige Zeit braucht, bis es die gewünschte Temperatur angenommen hat. Es ist daher günstiger, die Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen in einer gesonderten Vorrichtung vorzuwärmen und nach der Vorwärmung sofort in die Form einzulegen und mit dem polyurethanbildenden Material in Berührung zu bringen. In jedem Fall ist es wichtig, dass das Holz die Vorwärmtemperatur, welche selbstverständlich niedriger als jegliche Schädigungstemperatur des Holzes sein muss, im Moment des Anschäumens noch im wesentlichen aufweist.
Häufig entstehen beim Anschäumvorgang in der Form beispielsweise im Bereich der Trennfugen zwischen den einzelnen Formteilen überschüssige Polyurethanmengen, sogenannte Schwimmhäute, die nach dem Ausformen des Produktes entfernt werden müssen. Es ist nun im Rahmen der Er-
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findung vorteilhaft, das Produkt nach dem Ausformen für mehrere Stunden ruhen zu lassen und erst dann zwecks Entfernung der überschüssigen Polyurethanmengen, z. B. durch Schleifen oder Fräsen, zu bearbeiten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Verbindung zwischen den Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen und den Teilen aus Polyurethan-Schaummaterial bereits die maximale Festigkeit erreicht hat, so dass beim Bearbeitungsvorgang zum Entfernen der überschüssigen Polyurethanmengen diese Verbindung nicht mehr gelöst wird.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn erfindungsgemäss im Zuge des Aufrauhvorganges die Oberfläche des Teiles bzw. der Teile aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen, an welchen das Polyurethan angeschäumt wird, abgerundet wird. Der Aufrauhvorgang, durch welchen eine verbesserte Haftung des Polyurethan-Schaummaterials an den Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen bewirkt wird, wird in diesem Fall auch dazu benutzt, der erwähnten Oberfläche die gewünschte Form zu geben. Wird beispielsweise mittels des erfindungsgemässen Verfahrens eine Sohle hergestellt, die aus zwei oder mehreren Teilen aus Holz oder holzähnlichen Werkstoffen besteht, welche
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Werkstoffen - gegebenenfallsstück - zunächst durch Sägen vorgeformt und gegebenenfalls durch Kopierfräsen oder Kopierdrehen spanabhebend bearbeitet.
An der Oberfläche, an welcher das Polyurethan angeschäumt wird, ist jedoch zunächst keine spanabhebende Bearbeitung erforderlich, da diese im Zuge des Aufrauhvor- ganges erfolgen kann. Dadurch wird an Bearbeitungszeit eingespart.
Beispiel : Buchenholz, welches für die Schuhsohlenherstellung bestimmt ist, wird beispiels- weise in einer Dampftrockenkammer vorgetrocknet. Sodann werden die Holzstücke durch Sägen in
Teilstücke geteilt, deren Grösse geringfügig grösser als jene der herzustellenden Holzteile ist. Diese
Teilstücke werden in Kopierautomaten eingespannt und entsprechend einem vorgegebenen Modell auf die gewünschte Form spanabhebend bearbeitet. Lediglich an jenen Oberflächenpartien, die später mit dem biegsamen Zwischenteil in Berührung kommen sollen, wird eine bestimmte Zugabe gelassen.
Die erhaltenen Holzteile werden sodann in einem belüfteten Wärmeschrank 3 h bei 70 C nachge- trocknet, bis ihr Feuchtigkeitsgehalt unter 8% liegt.
Sodann werden die getrockneten Holzteile an jenen Oberflächenpartien, die mit dem Zwischenteil in Berührung kommen sollen, mit einer Raspel aufgerauht, wobei zugleich das zuvor erwähnte Übermass abgetragen wird und diese Oberflächenpartien abgerundet werden. Sodann werden die Holzteile in einen Wärmeschrank eingebracht und dort zumindest 5 min belassen, bis das Holz gleichmässig auf eine Temperatur von 70 C durchgewärmt ist. Hierauf werden die Holzstücke aus dem Wärmeschrank herausgenommen und sofort in die Form eingelegt und mit dem in die Form eingefüllten polyurethanbildenden Kunststoffmaterial verbunden. Die Holzteile werden so lange in der Form belassen, als dies für die Aushärtung des Kunststoffmaterials erforderlich ist.
Sodann. wird die nunmehr einstückige Schuhsohle aus der Form herausgenommen und nach der Ausformung etwa 10 h lang ruhen gelassen. Erst dann werden allfällige überschüssige Polyurethanmengen durch Schleifen oder Fräsen entfernt.
Die so erhaltenen Schuhsohlen besitzen eine einwandfreie Verbindung zwischen dem biegsamen Zwischenteil und den starren Holzteilen.
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