Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Schuhwerk und nach diesem Verfahren hergestelltes Schuhwerk
Bei der Herstellung von Schuhen, deren Sohle am Oberteil mittels Klebstoff befestigt ist, und bei denen die zu verklebenden Flächen auf bekannte Art vorbereitet, beispielsweise gereinigt und aufgerauht sind, ist es bekannt, beide Flächen vorher mit einem Überzug zu versehen und sie unter Druck miteinander zu verbinden. Die Oberfläche der meisten für Schuhe verwendeten Materialien, wie beispielsweise Leder und Textilprodukte, sind für eine solche Behandlung geeignet. Folgende Herstellungsart ist üblich :
Der Oberteil und die Brandsohle werden zur, am men auf einem Leisten gehalten, so dass der die Brandsohle umschliessende Innenrand des Oberteils freiliegt, worauf die ganze untere Fläche vorbehandelt und mit Leim bestrichen wird.
Eine in der gewünschten Form vorgestanzte Sohle, die mit Klebstoff bestrichen ist, wird auf die Unterseite des auf dem Leisten befindlichen Gebildes aufgebracht, so dass sie unter dem Einfluss von Druck eine zu der Unterseite komplementäre Form annimmt.
Es ist wichtig, dass der Druck genügend gross und gleichmässig über die Berührungsfläche verteilt ist, damit die Verbindung während der ganzen Lebensdauer des Schuhes bestehen bleibt, trotz der starken und vielseitigen Beanspruchung, der ein solcher Schuh unterworfen ist.
Dieses bekannte Verfahren lässt sich aber bei Schuhen mit Kunststoffsohlen wegen Schwierigkeiten beim Vorbereiten einer solchen Sohle nicht anwenden. Die Oberfläche einer Kunststoffsohle widersetzt sich dem Eindringen des Leimes, so dass dieser nicht genügend gut darauf haftet.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk mit einer Sohle aus gummiartigem Kunststoff besteht demgegenüber darin, dass die untere Fläche eines Schuhoberteils auf die Öffnung einer offenen Form, deren Hohlraum dem Umriss einer Sohle entspricht, aufgesetzt wird, um die Öffnung abzudichten, worauf ein Kunststoff in flüssigem Zustand in die Form eingefüllt wird, so dass er ins Material der unteren Fläche des Oberteils eindringt und die Sohlengestalt des Formhohlraumes annimmt, worauf der Kunststoff zwecks Härtung erwärmt wird.
Zweckmässig wird die Sohle dann gekühlt, so dass sie völlig erhärtet.
Das Patent betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese ist gekennzeichnet durch eine Form mit trennbaren Teilen, welche zusammen einen offenen Hohlraum von Sohlengestalt bilden, welcher von einem auf einem Leisten befindlichen Schuhoberteil verschlossen werden kann, wobei in der Stossfuge der Formteile ein Einspritzkanal vorgesehen ist, um flüssigen Kunststoff in die Form einspritzen zu können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Grundriss der Form mit teilweisem Schnitt.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein vertikaler Schnitt durch eine Vorrichtung während der Herstellung eines Schuhs.
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3.
In den Fig. 1 und 2 ist eine aus zwei Hälften 10, 11 bestehende Form dargestellt, die längs der Mittelebene 2-2 in Fig. 1 geteilt ist. Beim Gebrauch werden die beiden Formhälften von einer stationären (nicht dargestellten) Grundplatte getragen. Die beiden Teile 10, 11 besitzen je eine Ausnehmung 13, bzw.
14, welche gemeinsam den Formhohlraum 15 (Fig. 2), bilden. Dieser Hohlraum hat die Form der zu bildenden Sohle; er wird von einer Vertikalwand 16 begrenzt.
Die Formhälften 10, 11 sind von in Längsrichtung geteilten Platten 17, 18 aus weichem Stahl überdeckt, deren innere Kanten genau denselben Umriss wie der Formhohlraum haben, so dass sie den oberen Teil der Wand 16 bilden. Diese Deckplattenkanten bilden die Lippen der Formöffnung. Der Boden 20 des Hohlraumes ist entsprechend der gewünschten Form der Lauffläche der Sohle und des Absatzes des Schuhes ausgebildet.
Die Giessform ist zum Einspritzen von flüssigem Kunststoff in den Hohlraum 15 bestimmt. Dazu sind am Absatzende der Form in der Trennfuge der Schiebeteile 13, 14 komplementäre Nuten gebildet, die aufeinanderpassen und einen Kanal 30 mit zylindrischer Einmündung 31 bilden. Die den Kanal 30 bildenden Nuten sind in Einsatzstücken 32 aus weichem Stahl vorgesehen, die mittels Schrauben 33 auf den Teilen 10, 11 aufgeschraubt sind, und deren Flächen geschliffen sind, damit die Fugen zwischen diesen Flächen dicht schliessen. Der Kanal 30 ist am Einlass gekrümmt und verläuft dann schräg nach unten zum Hohlraum hin. Ein kurzer, nach oben gekrümmter Durchlass 34 ist im Boden 20 des Hohlraumes vorgesehen als Fortsetzung des Kanals 30. Dieser Durchlass gestattet ein relativ unbehindertes Fliessen des flüssigen Kunststoffes in den Hohlraum.
Am Zehenende der Form ist ein Luftauslass 35 angeordnet, der sich unterhalb der Deckplatten 17, 18 an ihrer Trennfuge erstreckt, und der vom Hohlraum
16 ins Freie führt.
Die Formhälften 10, 11 und die darin enthaltenen Teile werden mittels langer Zentrierbolzen 40 und 41 aufeinander ausgerichtet. Von diesen beiden Zentrierbolzen ist der Bolzen 40 am Zehenende der Form in Fig. 1 dargestellt. Der Bolzen hat konische Enden und ragt mit Spiel in eine Bohrung 42 im Teil
11 hinein, passt aber mit Schiebesitz in eine in diesen Teil eingepresste Buchse, 43. Der Bolzen passt auch in eine Bohrung 44 im Teil 10. Am Absatzende der Form ist die Anordnung gleich. Um die Schiebeteile trennen zu können, werden die Teile 10 und 11 voneinander entfernt, wobei die Bolzen 40 bzw. 41 in den gehärteten Buchsen 43 gleiten.
Die Form kann in beliebiger Weise beheizt sein.
Beispielsweise kann in eine Bohrung 45 ein elektrisches Heizelement eingesetzt sein, und zwar in beiden Formhälften 10 und 11.
Die Einrichtung umfasst auch eine Einspritzvorrichtung mit einer Düse 50, die in den Einlass 31 eingesetzt werden kann. Diese Düse und die dazugehörenden Teile sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
In die Düse 50, ist ein bewegliches Ausflussröhrchen 51 mit konischem Ende eingesetzt. Die Einspritzvorrichtung wird von einem ortsfesten Halter
52 (Fig. 4) getragen, der mit einem Lagerring 53 verbunden ist. Die Düse 50 ist in einen Rohrstutzen 54 eingeschraubt, der im Lagerring 53 gleiten kann.
Mit einem von Hand betätigbaren Hebel 55 kann die Einspritzvorrichtung nach unten gedrückt werden, so dass das Röhrchen 51 in die Einlassöffnung 31 der Matrize gelangt. Eine Feder 56 dient dazu, die Einspritzvorrichtung nach jedem Einspritzvorgang zurückzuführen. Der Hebel 55 ist bei 57 an eine kurze Lasche 58 angelenkt, die bei 59 schwenkbar am Lager befestigt ist. Der Hebel 55 wird von zwei Drehzapfen 60 eines Kopfes 61 getragen, der auf den Stutzen 54 aufgeschraubt ist. Die Feder 56 ist zwischen das Lager 53 und den Kopf 61 eingespannt.
Die Düse 50 enthält ein automatisch betätigtes Ventil mit einem Ventilteller 62, der gegen einen konischen Sitz 63 im Innern der Düse anliegt und mit dem Röhrchen 51 ein Stück bildet. Eine Feder 64 drückt das Ventil 62 auf den Sitz 63, wobei sich die Feder gegen einen innern Anschlag 65 stützt. Dieser Anschlag hat Öffnungen 66, die zur Umleitung des Spritzgutes um die Feder dienen. Der Kopf 61 besitzt ein Anschlusstück 67, an das ein biegsames Rohr 68 angeschlossen ist, das- zu dem unter Druck stehenden Vorratsbehälter von flüssigem Kunststoff führt.
In Fig. 4 sind der Deutlichkeit halber der Hebel 55 und die Lasche 58 um 900 verdreht und mit strichpunktierten Linien eingezeichnet.
In Fig. 4 ist die normale Lage der Einspritzvorrichtung dargestellt. Dabei sind der Hebel 55 und die Düse 50 gehoben, so dass letztere sich oberhalb den Einsatzstücken 32 und das Ausflussröhrchen 51 sich oberhalb der Einlassöffnung 31 befindet. Drückt der Bedienende den Hebel 55 herunter, so gleitet die Einspritzvorrichtung entgegen der Wirkung der Feder 56 durch den Ring 53. Dabei gelangt das Röhrchen 51 in die Einlassöffnung 31 und sein konisches Ende dichtet selbsttätig im Kanal 30 ab. Wird nun der Hebel noch weiter hinunter gedrückt, bis die Düse selbst gegen die Einsatzstücke 32 anliegt, gleitet das Röhrchen 51 relativ zur Düse 50, so dass sich das Ventil 62 vom Sitz 63 abhebt. Diese Lage ist in Fig. 3 dargestellt ; in dieser Lage besteht ein freier Durchgang für das Spritzgut aus dem Rohr 67 durch die Einspritzvorrichtung in den Kanal 30.
In Fig. 3 sind ein Oberteil 70 und eine Brandsohle 71 eines Schuhes auf einem Leisten 72 schematisch dargestellt. Der Oberteil und die Brandsohle können aus Leder hergestellt sein. Um diese zum Haften an der Sohle vorzubereiten, ist deren untere Seite aufgerauht, so dass eine Oberfläche mit kleinsten Vorsprüngen faseriger Art gebildet ist, die sich in den flüssigen Kunststoff einbetten. Es ist klar, dass die Vorbereitung der unteren Seite des Oberteiles und der Brandsohle von der Art des Materials abhängt, das Leder, Textil oder gummiartiger Kunststoff sein kann; diese untere Seite kann auch die untere Fläche einer Zwischensohle sein, auf welche die Kunststoffsohle als Aussensohle aufgebracht werden soll. Eine solche Zwischensohle kann zuerst an der unteren Seite der Brandsohle und des Oberteiles befestigt sein.
Sie kann aus verschiedenen Materialien, wie Filz, Textilien oder Zelluloseprodukten, Papier oder Karton-, oder auch aus porösem Gummi, gummiartigem Kunststoff in vulkanisierter oder unvulkanisierter Form hergestellt sein.
Beim Betrieb der Vorrichtung werden die beiden Formhälften 10 und 11 mit ihren dazugehörenden Teilen auf die richtige Temperatur gebracht und zusammengeschoben bis sie die in Fig. 1 dargestellte Lage einnehmen. Der auf dem Leisten befindliche Oberteil mit der Brandsohle 70, 71 wird in genauer Lage auf den leeren Formhohlraum 15 aufgesetzt und angepresslt, so dass dieses Gebilde an die durch die Deckplatten 17, 18 gebildeten Lippen anschliesst und die Öffnung der Form abdichtet. Diese Lage ist in Fig. 3 gezeigt. Nun wird der Hebel 55 heruntergedrückt, wobei sich zuerst das Rohr 51 in der Öffnung 30 ausrichtet und abdichtet und dann das Ventil 62 öffnet. Nun wird flüssiger Kunststoff durch den Kanal 30 in die heisse Matrize gespritzt und füllt deren Hohlraum, wobei er gegen die präparierte untere Seite des genannten Gebildes gedrückt wird.
Die Luft aus dem Hohlraum entweicht dabei durch den Kanal 35. Ausserdem kann die Luft auch an der Abdichtung entlang dem Rand der Deckplatten 17, 18 entweichen. Diese Abdichtung, obwohl sie nicht luftdicht ist, lässt den flüssigen Kunststoff nicht entweichen. In Fig. 3 ist der Deutlichkeit halber nur der in der Form befindliche Kunststoff im Schnitt dargestellt. Ist die Form gefüllt, so lässt der Arbeiter den Hebel 55 los, worauf dieser sich unter dem Einfluss der zusammengedrückten Feder 56 hebt und sich die Düse vom Einlass 31 löst. Das Ventil 62 schliesst sich von selber unter dem Einfluss seiner Feder 64 und das Rohr 51 hebt sich vom Kanal 30 ab. Inzwischen kann der Kunststoff in der Form unter dem Einfluss der Wärme verhärten.
Die Berührung mit der Einspritzvorrichtung ist von so kurzer Dauer und erstreckt sich längs einer so kleinen Fläche, dass die Vorrichtung sich nicht aufwärmt, so dass der Kunststoff in der kühlen Vorrichtung flüssig bleibt. Die Form wird nachher durch Auseinanderschieben ihrer Teile 10 und 11 geöffnet und der auf dem Leisten aufgezogene Schuh kann aus der Form gehoben werden.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass der gespritzte Sohlenteil die eigentliche Sohle 73, den Absatz 74, einen langen gekrümmten im Eingusskanal 30 gebildeten Ansatz 75, einen kurzen, im Kanal 34 gebildeten Ansatz 76, und einen kleinen Ansatz 77, der vom Luftkanal 35 herrührt, umfasst. Diese drei Ansätze werden entfernt. Der fertige ausgehärtete Kunststoffkörper 73, 74 ist ein genaues Abbild des Hohlraumes der Form ohne Verunstaltungen durch Lufteinschlüsse oder Vorsprünge längs den Dichtungslippen durch herausquellenden Kunststoff.
Zum Abkühlen der gegossenen Sohle wird vorzugsweise der auf dem Leisten befindliche Schuh, wie beschrieben aus der Form herausgenommen und die Sohle auf Zimmertemperatur abgekühlt. Beispielsweise kann der Schuh aufgehängt und kühle Luft dagegen geblasen werden; oder eine Anzahl solcherweise hergestellter Schuhe können auf einem Gestell in einen Kühlraum gebracht werden; oder der Sohlenteil der Schuhe kann in kaltes Wasser getaucht werden. Ist die Sohle abgekühlt, so besteht eine dauernde Haftung zwischen der unteren Seite des Oberteils mit oder ohne Zwischensohle und der Kunststoffsohle.
Als Material für die Sohle kann irgendein Kunststoff verwendet werden, beispielsweise ein solcher auf der Basis von Vinylharz, der unter Einfluss von Wärme härtet. Es hat sich gezeigt, dass Polyvinylchlorid brauchbar ist. Diese Kunststoffe können bei Zimmertemperatur in flüssigem Zustand gespritzt oder gegossen werden, so dass sie für die Herstellung praktisch sind.
Die Form kann durch Eingiessen gefüllt werden, vorzugsweise wird aber der flüssige Kunststoff durch die beschriebene Düse eingespritzt, damit die Form unter Druck vollständig gefüllt wird.
Zur Lagerung und Betätigung der Formhälften 10 und 11 und der zugehörigen Teile sowie des Leistens 72 mit dem Oberteil und der Brandsohle, kann eine Vorrichtung gemäss der britischen Patentschrift 714241 verwendet werden.
Es hat sich gezeigt, dass das neue Verfahren besonders wirksam ist, wenn der Oberteil und die Brandsohle, an denen das Sohlenmaterial anhaften soll, aus einem gehärteten gummiartigen Kunststoff, insbesondere aus Polyvinylchlorid, besteht, da sich dann ohne irgendwelche Aufrauhung oder Präparation eine Haftung erzeugen lässt. Es hat sich gezeigt, dass das heisse flüssige Sohlenmaterial eine oberflächliche Aufweichung des Materials des Oberteils zur Folge hat, die den Oberteil klebrig und absorbierend macht, so dass das Sohlenmaterial sich innig mit dem Material des Oberteiles vereinigt. Beim nachfolgenden Kühlen verschweissen die beiden Materialien vollständig miteinander.