Verfahren zur Herstellung von Fussbettsohlen und Spritzgussform zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Spritzgussform zur Herstellung von Fussbettsohlen aus elastischem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, mit einem die Fussbettsohle wenigstens auf dem Fussbett und an den Seitenflächen bedeckenden Bezug.
Es ist bereits bekannt, Fussbettsohlen ohne Bezug in Vulkanisierpressen aus einer Kork-Gummi-Mischung zu pressen und zu vulkanisieren. Der erforderliche Bezug, der meistens aus Leder besteht, wird dann anschliessend über die fertig geformte Fussbettsohle gezogen. Es ist weiterhin bekannt, einzelne Fussbettsohlen aus Kunststoff zu spritzen und anschliessend, wie bei durch Vulkanisation hergestellten Fussbettsohlen, mit einem Bezug zu versehen. Schliesslich ist es aber auch schon vorgeschlagen worden, Fussbettsohlen in Einzelvulkanisierpressen so zu fertigen, dass die Oberseite des Bezuges gleich mit der Fussbettsohle zusammenvulkanisiert wird.
Dieser Bezug wird an der Oberseite, nämlich am Fussbett, mit der Fussbettsohle zusammenvulkanisiert und muss dann anschliessend noch an den Seitenflächen und an der Unterseite um die Sohle herumgelegt und angeklebt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die grosstechnische Herstellung von Fussbettsohlen mit einem Bezug zu vereinfachen, derart, dass grosse Stückzahlen bei geringem Aufwand herstellbar sind.
Weiterhin soll die Aufgabe gelöst werden, zugleich bei der Herstellung der Fussbettsohle den Bezug nicht nur an der Oberseite, nämlich am Fussbett, mit der Sohle zu verbinden, sondern auch an den Seitenflächen der Fussbettsohle.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass der Werkstoff an den in der Spritzgiessform ausgebreiteten Bezug angespritzt wird, derart, dass sich der aus dehnbarem Material bestehende Bezug an die das Fussbett und die Seitenflächen begrenzenden Formflächen der Spritzgiessform infolge des Einspritzdruckes unter Spannen anlegt. Die Herstellung von Fussbettsohlen nach diesem Verfahren ist besonders rationell. Dabei werden nicht nur hohe Leistungen ermöglicht, sondern es wird zugleich eine gute, haltbare Verbindung zu der Fussbettsohle und dem Bezug erzielt, und zwar sowohl im Bereich des Fussbettes, wie auch im Bereich der Seitenflächen. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst, dass sich der Bezug besonders straff und damit glatt und faltenfrei an die Konturen der Fussbettsohle anlegt.
Die Erfindung betrifft auch eine Spritzgiessform zur Durchführung des Verfahrens. Die Spritzgiessform gemäss der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine vorzugsweise ebene Unterform und eine einer Ausnehmung entsprechend der Form der Fussbettsohle aufweisenden Oberform, wobei zwischen Unterform und Oberform der Bezug gehalten ist und der Werkstoff für die Fussbettsohle von der Seite der Unterform her einspritzbar ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Spritzgussformen dargestellt. Anhand derselben wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Fussbettsohle im Querschnitt,
Fig. 2 und 3 eine Spritzgiessform zur Herstellung von Fussbettsohlen in verschiedenen Herstellungsstufen,
Fig. 4 und 5 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Spritzgiessform, ebenfalls in verschiedenen Stufen,
Fig. 6-8 eine Spritzgiessform zur Herstellung von Fussbettsohlen aus Schaumstoff,
Fig. 9 eine Spritzgiessfonn entsprechend der Spritzgiessform gemäss Fig. 4 und 5 zur Herstellung von Fussbettsohlen aus Schaumstoff.
Fig. 10 eine Spritzgiessform im Schnitt mit verschiebbarem Teil in der Unterform,
Fig. 11 eine Spritzgiessform im Schnitt, bei der verschiebbarer Teil und Unterform ein Teil sind.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Fussbettsohle 10, die aus einem spritzfähigen Werkstoff besteht, der an einen üblicherweise bei Fussbettsohlen vorhandenen Bezug 11 angespritzt und so mit diesem verbunden ist.
Dabei ist der Werkstoff der Fussbettsohle nicht nur im Bereich des Fussbettes 10a, sondern auch an den Seitenflächen 10b mit dem Bezug 11 durch Anspritzen verbunden. Lediglich überstehende Ränder 11a sind durch Umklappen und Anheften mit der Unterseite der Fussbettsohle 10 verbunden.
In den weiteren Figuren sind verschiedene Beispiele von Spritzgiessformen dargestellt, die zur Herstellung von derartigen Fussbettsohlen geeignet sind. Die Spritzgiessform gemäss Fig. 2 und 3 besteht aus einer Oberform 12 und einer Unterform 13. Eine der Fussbettsohle entsprechende Ausnehmung 14 ist in der Oberform 12 vorgesehen. Die Unterseite der herzustellenden Fussbettsohle wird durch die ebene Unterform 13 begrenzt. Fig. 2 zeigt die Spritzgiessform vor dem Einspritzen des Werkstoffes in die Fussbettsohle. Der Bezug 11, der bei dem in Fig. 2 und 3 angewendeten Verfahren aus einem besonders leicht verformbaren, insbesondere thermisch verformbaren Werkstoff besteht, wird in der Ausgangsstellung gemäss Fig. 2 an seinen Rändern zwischen Oberform 12 und Unterform 13 gehalten. Die Oberform 12 wird innerhalb der Ausnehmung 14 vollständig durch den Bezug 11 überdeckt.
In der Unterform ist ein Einspritzkanal 15 für den Werkstoff der Sohle vorgesehen. An den Einspritzkanal 15 schliessen sich gegebenenfalls mehrere Verzweigungen 16 an, die in der Oberfläche der Unterform 13 münden. Beim Einspritzen des Werkstoffes für die Fussbettsohle wird infolge des Einspritzdruckes der Bezug 11 innerhalb der Ausnehmung gegen dessen Oberfläche gepresst, so dass der Bezug die Konturen der Ausnehmung 14 und damit der Fussbettsohle annimmt. Zu diesem Zweck wird ein verformbarer Bezug, insbesondere aus thermisch verformbarem Kunststoff, wie PVC, verwendet. Beim Anspritzen wird der Ober- und Unterform festgehalten wird.
Die erhöhten Bezug gespannt, da er an seinen Rändern 1 la zwischen Spannungen im Bezug 11 haben zur Folge, dass sich dieser besonders glatt und faltenfrei an die Form der Fussbettsohle anpasst und anlegt und ausserdem mit dem Werkstoff der Fussbettsohle an der Oberfläche, nämlich im Bereich des Fussbettes 10a und an den Seitenflächen 10b, eine besonders innige haltbare Verbindung eingeht. Nach dem Verfestigen der Fussbettsohle kann diese mit dem fest daran haftenden Bezug 11 aus der Spritzgiessform herausgenommen werden. Es kann dann der überstehende Rand 11a entweder abgeschnitten oder, wie in Fig. 1 gezeigt, auf die Unterseite der Fussbettsohle umgelegt und hier festgeheftet, z. B. festgeklebt, werden.
Fig. 4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Spritzgiessform, die für die Verwendung von Bezügen 11 aus einem Material geeignet ist, das nicht die Elastizität und Verformbarkeit hat, wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Es ist eine Ausnehmung 17 für die Fussbettsohle in der Unterform 18 angeordnet. Die Oberform 19 ist als Platte ausgebildet, jedoch im Bereich der Ausnehmung 17 mit einer dem Fussbett 10a entsprechenden Oberfläche 19a ausgebildet.
Der Bezug 11 wird wiederum zwischen Unterform 18 und Oberform 19 gehalten und wird, um eine ausreichende Spannung im Bezug zu erzielen, an seinen Rändern 11a auf der Unterform festgehalten, nämlich durch Haltestifte 20. Wenn die Oberform 19 auf die Unterform 18 abgesenkt wird, legt sich der Bezug 11 mit einer gewissen Spannung an die Oberfläche 19a der Oberform.
Es wird sodann der Werkstoff für die Fussbettsohle eingespritzt, und zwar über einen in der Unterform 18 verlaufenden Einspritzkanal 15 mit Verzweigungen 16.
Durch den Einspritzdruck wird der Bezug 11 in die Form des Fussbettes 10a gepresst unter gleichzeitiger inniger Verbindung mit der Fussbettsohle. Der überstehende Rand 11a ist hierbei grösser und kann anschliessend an die Seitenflächen 10b der Fussbettsohle angeklebt werden.
In Fig. 6-8 ist eine Spritzgiessform gezeigt, die zur Herstellung von Fussbettsohlen aus aufgeschäumten Werkstoff, insbesondere PVC-Schaum, geeignet ist. Zu diesem Zweck wird eine Oberform 12 vorgesehen, die der Oberform gemäss Fig. 2 und 3 entspricht. Die Unterform besteht hier aus einem verschiebbaren Bodenstempel 21, der von einem festen Rahmen 22 umgeben dem Rahmen 22 gehalten und bedeckt in Ausgangsstellung die gesamte Oberfläche des Bodenstempels 21.
In Fig. 6 ist das Ausgangsstadium der Spritzgiess- form gezeigt. Der Bodenstempel befindet sich in einer Stellung, die eine in der Höhe verringerte Ausnehmung 14 in der Oberform 12 ergibt. Diese Ausnehmung entspricht dem einzuspritzenden, kompakten, mit Blähmitteln versehenen Werkstoff. Dieser wird zunächst mit hohem Druck über den im Bodenstempel verlaufenden Einspritzkanal 15 mit Verzweigungen 16 eingespritzt, wobei sich in der bereits beschriebenen Weise infolge des Einspritzdruckes der Bezug an die Oberfläche der Ausnehmung 14 anlegt. Der Werkstoff für die Fussbettsohle ist hierbei noch nicht aufgeschäumt (Stellung gemäss Fig. 7). Zum Ausschäumen des Werkstoffes unter Wirkung des Blähmittels wird der Bodenstempel 21 nach dem Einspritzen des Werkstoffes in die Stellung gemäss Fig. 8 abgesenkt, die der endgültigen Stärke der Fussbettsohle entspricht.
Durch die Vergrösserung der Ausnehmung 14 kann jetzt der Werkstoff der Fussbettsohle frei expandieren, so dass die erwünschte Schaumstoffsohle erhalten wird.
Fig. 9 zeigt eine Spritzgiessform, die ebenfalls zur Herstellung einer Fussbettsohle aus Schaumstoff, insbesondere Schaum-PVC, entsprechend dem vorangehend beschriebenen Verfahren geeignet ist, jedoch unter Berücksichtigung der Merkmale der Spritzgiessform gemäss Fig. 4 und 5. Das heisst, in der Spritzgiessform der Fig. 9 können im zweistufigen Verfahren Fussbettsohlen aus Schaumstoff hergestellt werden, bei denen ein Bezug aus weniger dehnbarem Material lediglich mit dem Fussbett 10a der Sohle durch Anspritzen verbunden wird.
Die in der Fig. 10 dargestellte Spritzgiessform besteht aus einer Oberform 12 und einer Unterform 13.
In der Oberform 12 ist ein der herzustellenden Fussbettsohle 10 entsprechender Formhohlraum 14 vorgesehen. Die Unterform 13 besteht aus einem verschiebbaren Stempel 21, der von einem festen Rahmen 22 umgeben ist. Der verschiebbare Stempel 21 ist kleiner ausgeführt als der Formhohlraum 14, so dass zwischen diesem und den inneren Formwänden 12a der Oberform 12 ein Abstand gegeben ist. Durch diese Massnahme wird der erforderliche Raum für den überstehenden, umlaufenden Rand der Fussbettsohle 10 gebildet. Die Höhenbegrenzung dieses Raumes erfolgt durch die Fläche 25 des Rahmens 22 der Unterform 13.
Zum Spritzen der Sohle 10 wird bei geöffneter Form der Bezug 11 auf die Unterform 13 gelegt und sodann die Form geschlossen. Der verschiebbare Stempel 21 befindet sich zunächst in seiner obersten Stel lung; nunmehr wird durch den Einspritzkanal 15 und die Verzweigungen 16 der elastische, aufschäumbare Werkstoff eingespritzt. Der Bezug 11 legt sich dabei allseitig an die Wandungen 12a des Formhohlraumes 14 an. Nach Ablauf einer gewissen Zeit, deren Länge sich nach der Art des verwendeten Werkstoffes richtet, wird der verschiebbare Stempel 21 um ein bestimmtes Mass abgesenkt, um so dem aufschäumbaren Werkstoff Expansion und Porenbildung zu ermöglichen. Das Mass der Vergrösserung des Formhohlraumes 14 durch die Absenkung des verschiebbaren Stempels 21 wird durch die Art und Zusammensetzung des verwendeten Werkstoffes bestimmt.
Nachdem die Sohle ausreichend abgekühlt ist, wird die Spritzgiessform geöffnet, und die fertige Fussbettsohle 10 liegt frei und kann sehr leicht aus der Oberform 12 entnommen werden.
In Fig. 11 ist eine weitere Ausführung einer Spritzgiessform dargestellt, die sich ebenfalls aus einer Oberform 12 und einer Unterform 13 zusammensetzt. Bei dieser Ausführung ist entgegen der Fig. 10 der verschiebbare Stempel als fester Bestandteil 23 der Unterform 13 ausgebildet, so dass die gesamte Spritzgiessform nur aus zwei Teilen, nämlich der Oberform 12 und der Unterform 13 mit kolbenartigem Teil 23 besteht. Die Oberform 12 weist einen Führungswulst oder Bund 24 auf, der den fest angeordneten, kolbenartigen Teil 23 umfasst, so dass durch diesen Führungswulst oder Bund die Begrenzung des überstehenden, umlaufenden Randes der Sohle erfolgt.
Die Einspritzung des Werkstoffes wird bei dieser Ausführung durch den Einspritzkanal 17 vorgenommen, der in den Trennebenen der Spritzgiessform verläuft. Es ist aber auch möglich, einen Einspritzkanal gemäss Fig. 1 anzuordnen.
Process for the production of footbed soles and injection mold for carrying out the process
The invention relates to a method and an injection mold for the production of footbed soles from elastic material, in particular plastic, with a cover covering the footbed sole at least on the footbed and on the side surfaces.
It is already known to press and vulcanize uncovered footbed soles from a cork-rubber mixture in vulcanizing presses. The required cover, which is usually made of leather, is then pulled over the finished footbed sole. It is also known to injection-mold individual footbed soles made of plastic and then to provide them with a cover, as in the case of footbed soles produced by vulcanization. Finally, it has also been proposed to manufacture footbed soles in individual vulcanizing presses in such a way that the top of the cover is vulcanized together with the footbed sole.
This cover is vulcanized together with the footbed sole on the upper side, namely on the footbed, and then has to be laid around the sole on the side surfaces and on the underside and glued on.
The invention is based on the object of simplifying the large-scale production of footbed soles with a cover in such a way that large numbers of items can be produced with little effort.
Furthermore, the object is to be achieved, at the same time during the manufacture of the footbed sole, to connect the cover to the sole not only on the upper side, namely on the footbed, but also on the side surfaces of the footbed sole.
The method according to the invention consists in that the material is injected onto the cover spread out in the injection mold in such a way that the cover, which is made of stretchable material, rests against the mold surfaces of the injection mold delimiting the footbed and the side surfaces as a result of the injection pressure under tension. The production of footbed soles using this method is particularly efficient. This not only enables high performance, but also achieves a good, durable connection to the footbed sole and the cover, both in the area of the footbed and in the area of the side surfaces. Furthermore, the object is achieved that the cover is particularly tight and therefore smooth and wrinkle-free against the contours of the footbed sole.
The invention also relates to an injection mold for carrying out the method. The injection mold according to the invention is characterized by a preferably flat lower mold and an upper mold with a recess corresponding to the shape of the footbed sole, the cover being held between the lower mold and the upper mold and the material for the footbed sole being injectable from the side of the lower mold.
In the drawing, exemplary embodiments of injection molds are shown. The method according to the invention is explained in more detail on the basis of these. Show it:
1 shows a footbed sole in cross section,
2 and 3 show an injection mold for the production of footbed soles in various production stages,
4 and 5 another embodiment of an injection mold, also in different stages,
6-8 an injection mold for the production of footbed soles from foam,
9 shows an injection mold corresponding to the injection mold according to FIGS. 4 and 5 for the production of footbed soles from foam.
10 shows an injection mold in section with a displaceable part in the lower mold,
11 shows an injection mold in section, in which the displaceable part and the lower mold are one part.
Fig. 1 shows in cross section a footbed sole 10, which consists of an injectable material, which is injected onto a cover 11 which is usually present in footbed soles and is thus connected to it.
The material of the footbed sole is not only connected to the cover 11 in the area of the footbed 10a, but also on the side surfaces 10b by injection molding. Only protruding edges 11a are connected to the underside of the footbed sole 10 by being folded over and tacked on.
In the other figures, various examples of injection molds are shown which are suitable for producing such footbed soles. The injection mold according to FIGS. 2 and 3 consists of an upper mold 12 and a lower mold 13. A recess 14 corresponding to the footbed sole is provided in the upper mold 12. The underside of the footbed sole to be produced is delimited by the flat lower mold 13. 2 shows the injection mold before the material is injected into the footbed sole. The cover 11, which in the method used in FIGS. 2 and 3 consists of a particularly easily deformable, in particular thermally deformable material, is held at its edges between the upper mold 12 and the lower mold 13 in the starting position according to FIG. The upper mold 12 is completely covered by the cover 11 within the recess 14.
An injection channel 15 for the material of the sole is provided in the lower mold. A plurality of branches 16, which open into the surface of the lower mold 13, may connect to the injection channel 15. When the material for the footbed sole is injected, the injection pressure causes the cover 11 to be pressed against its surface within the recess, so that the cover takes on the contours of the recess 14 and thus the footbed sole. For this purpose a deformable cover, in particular made of thermally deformable plastic, such as PVC, is used. The upper and lower molds are held in place during injection.
The increased cover is stretched because it is at its edges 11a between tensions in the cover 11 that it adapts to the shape of the footbed sole in a particularly smooth and wrinkle-free manner, and also with the material of the footbed sole on the surface, namely in the area of the footbed 10a and on the side surfaces 10b, a particularly intimate, durable connection is made. After the footbed sole has solidified, it can be removed from the injection mold with the cover 11 firmly adhering to it. The protruding edge 11a can then either be cut off or, as shown in FIG. 1, folded over onto the underside of the footbed sole and stapled here, e.g. B. glued to be.
4 and 5 show an embodiment of an injection mold which is suitable for the use of covers 11 made of a material that does not have the elasticity and deformability as in the previous embodiment. There is a recess 17 for the footbed sole in the lower mold 18. The upper mold 19 is designed as a plate, but designed in the area of the recess 17 with a surface 19a corresponding to the footbed 10a.
The reference 11 is in turn held between the lower mold 18 and the upper mold 19 and, in order to achieve sufficient tension in the reference, is held at its edges 11a on the lower mold, namely by holding pins 20. When the upper mold 19 is lowered onto the lower mold 18, it lays the cover 11 with a certain tension on the surface 19a of the upper mold.
The material for the footbed sole is then injected, specifically via an injection channel 15 with branches 16 running in the lower mold 18.
Due to the injection pressure, the cover 11 is pressed into the shape of the footbed 10a with a simultaneous intimate connection with the footbed sole. The protruding edge 11a is larger here and can then be glued to the side surfaces 10b of the footbed sole.
In Fig. 6-8 an injection mold is shown which is suitable for the production of footbed soles from foamed material, in particular PVC foam. For this purpose, an upper mold 12 is provided which corresponds to the upper mold according to FIGS. 2 and 3. The lower mold here consists of a displaceable headstamp 21, which is held in the frame 22 by a fixed frame 22 and covers the entire surface of the headstamp 21 in the starting position.
The initial stage of the injection mold is shown in FIG. The headstamp is in a position which results in a recess 14 in the upper mold 12 that is reduced in height. This recess corresponds to the compact material to be injected and provided with blowing agents. This is first injected at high pressure via the injection channel 15 with branches 16 running in the bottom die, the reference being applied to the surface of the recess 14 in the manner already described as a result of the injection pressure. The material for the footbed sole is not yet foamed (position according to FIG. 7). In order to foam the material under the action of the blowing agent, the bottom stamp 21 is lowered into the position shown in FIG. 8 after the material has been injected, which corresponds to the final thickness of the footbed sole.
By enlarging the recess 14, the material of the footbed sole can now expand freely, so that the desired foam sole is obtained.
Fig. 9 shows an injection mold which is also suitable for producing a footbed sole from foam, in particular foam PVC, according to the method described above, but taking into account the features of the injection mold according to FIGS. 4 and 5. That is, in the injection mold of 9, footbed soles can be produced from foam in a two-step process, in which a cover made of less stretchable material is merely connected to the footbed 10a of the sole by injection molding.
The injection mold shown in FIG. 10 consists of an upper mold 12 and a lower mold 13.
In the upper mold 12 a mold cavity 14 corresponding to the footbed sole 10 to be produced is provided. The lower mold 13 consists of a displaceable punch 21 which is surrounded by a fixed frame 22. The displaceable punch 21 is made smaller than the mold cavity 14, so that there is a distance between it and the inner mold walls 12a of the upper mold 12. This measure creates the space required for the protruding, circumferential edge of the footbed sole 10. The height of this space is limited by the surface 25 of the frame 22 of the lower mold 13.
To inject the sole 10, with the mold open, the cover 11 is placed on the lower mold 13 and the mold is then closed. The displaceable punch 21 is initially in its uppermost stel ment; Now the elastic, foamable material is injected through the injection channel 15 and the branches 16. The cover 11 rests against the walls 12 a of the mold cavity 14 on all sides. After a certain time, the length of which depends on the type of material used, the displaceable ram 21 is lowered by a certain amount in order to allow the foamable material to expand and form pores. The extent to which the mold cavity 14 is enlarged by the lowering of the displaceable ram 21 is determined by the type and composition of the material used.
After the sole has cooled sufficiently, the injection mold is opened and the finished footbed sole 10 is exposed and can be removed very easily from the upper mold 12.
A further embodiment of an injection mold is shown in FIG. 11, which is also composed of an upper mold 12 and a lower mold 13. In this embodiment, contrary to FIG. 10, the displaceable punch is designed as a fixed component 23 of the lower mold 13, so that the entire injection mold consists of only two parts, namely the upper mold 12 and the lower mold 13 with a piston-like part 23. The upper mold 12 has a guide bead or collar 24 which encompasses the fixed, piston-like part 23, so that this guide bead or collar delimits the protruding, circumferential edge of the sole.
In this embodiment, the material is injected through the injection channel 17, which runs in the parting planes of the injection mold. But it is also possible to arrange an injection channel according to FIG.