Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schuhwerk aus Kautschuk oder elastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Schuhwerk aus Kautschuk oder elastischem Kunststoff in automatischen Heizpressen. Insbesondere handelt es sich um die Herstellung von Stiefeln mit farbunterschiedlichen Laufsohlen.
Es ist bekannt, zum Herstellen von Schuhwerk aus Gummi oder elastischen Kunststoffen eine farbige Sohle unter einen schwarzen Schaft zu kleben. Dabei wird die Formsohle in Formen geheizt und anschliessend auf einen konfektionierten, unvulkanisierten Stiefelschaft geklebt. Dieser Arbeitsablauf lässt sich auf eine automatische Vulkanisierpresse nicht übertragen, da beim Zusammenvulkanisieren von Schaftteil und Sohle eine einwandfreie Trennebene zwischen den beiden Farbbereichen nicht erzielt werden kann. In der automatischen Presse lässt sich ausserdem eine vorvulkanisierte Sohle auch deswegen nicht verwenden, weil diese bei der Vulkanisation eine Grössenveränderung erfährt und später in der automatischen Vulkanisierpresse die vorgesehene Form nicht genau ausfüllt.
Die Herstellung von Stiefeln mit farbunterschiedlicher Sohle und Schaft ist aber von wesentlicher Bedeutung, da solche Stiefel für sehr viele Zwecke erwünscht sind, z. B. für die Nahrungsmittelindustrie. Die genannten Schwierigkeiten bei den automatischen Vulkanisierpressen bzw. bei der Herstellung von Stiefeln mit farbunterschiedlichen Sohlen werden durch die Erfindung vermieden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Sohle und Schaft des Schuhwerkes zunächst getrennt vorgeformt, anschliessend entweder die Sohle oder der Schaft in der Form vorgehärtet und darauf Sohle und Schaft direkt miteinander verbunden werden.
Gemäss einer besonderen Ausführungsart der Erfindung kann zum Herstellen von Schuhwerk aus Gummi das vorzuhärtende Teil des Schuhwerkes zunächst aus Kautschuk in seiner Form geformt und vorvulkanisiert werden, darauf mit dem anderen Teil zusammengebracht und zusammen mit diesem ausvulkanisiert werden. Bei thermoplastischen Kunststoffen tritt die Heissverformung oder die Polykondensation sinngemäss an die Stelle der Vulkanisation. Geeignete thermoplastische Kunststoffe sind Polyvinylchlorid oder Polyesterurethan.
Die Sohle verlässt also von der Formgebung bis zum festen Anvulkanisieren an den Stiefel auf keinen Fall die betreffende Form und ändert sich dadurch auch nicht in der Form, so dass sie für den Schaft völlig passgerecht bleibt. Durch die Vorhärtung von Sohle oder Schaft wird bewirkt, dass die an die vorgehärtete Sohle vom Schaftteil her z. B. heranfliessende, noch nicht anvulkanisierte Gummimasse fixiert ist und sich nicht mit der Masse der Sohle vermischen kann.
Es wird dadurch eine einwandfreie Trennlinie zwischen Schaft und Sohle erzielt, die genau an der Stelle liegt, wo es für den betreffenden Artikel am günstigsten erscheint. Notfalls kann es auch ausreichend sein, eine dünne vorvulkanisierte Sohlenplatte zu verwenden, die das Verfliessen der Kautschukmassen zwischen Sohle und Schaft verhindert.
Gemäss einer anderen Ausführungsform kann die Vorvulkanisation eines aus Gummi herzustellenden Schaftes in vorteilhafter Weise unter Anwendung einer dem Schaftboden anliegenden Begrenzungsplatte erfolgen. Die Begrenzungsplatte legt sich fest gegen den Schaftboden an und wird durch einen Stempel in der gewünschten Lage gehalten.
Das Verfahren lässt sich anwenden bei der Herstellung von Gummistiefeln, Gummischuhen, Sport- und Hausschuhen mit hochgezogener Galoschierung.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Stempel, der ein Sohlenprofil enthält, in axialer Richtung zum Stiefelschaft beweglich angeordnet ist. Dieser Stempel wird zweckmässig zur Fertigung von Gummischuhwerk bei abgeklappter Begrenzungsplatte mit dem Sohlenrohling auf den vorvulkanisierten Stiefelschaft gepresst und verbleibt dort, bis die Vulkanisation beendet ist. Der Formteil für den Schaft und der Stempelkopf können durch Dampf oder durch Elektrizität heizbar sein. Die Begrenzungsplatte kann ebenfalls beheizbar sein.
Die Form, in der sich die vorzuhärtende Sohle befindet und in der sie an den Schaft herangeführt wird, ist vorzugsweise ein automatisch gesteuerter Teil der Vorrichtung selbst. Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, dass der normalerweise eine Bohrung enthaltende Bodenstempelteil noch eine weitere Bohrung für mindestens eine zweite Sohle enthält. Auf diese Weise wird es ermöglicht, bei Gummischuhwerk die unterschiedliche Vulkanisationszeit zwischen Schaftteil und Sohle so weit auszugleichen, dass sowohl in der Vulkanisation des Schaftes wie in der Vulkanisation der Sohle keinerlei Verzögerungen bei der Durchführung des Verfahrens eintreten. Erfahrungsgemäss ist die Vulkanisationszeit der Sohle länger als die Vulkanisationszeit des Schaftteiles.
Es können bei bestimmten Anordnungen auch mehrere Bohrungen für Sohlen in dem Bodenstempel vorgesehen sein, falls es eine kürzere oder längere Vulkanisationszeit erfordert.
Für diesen Fall ist für jede Bohrung in dem Bodenstempel ein weiterer Stempel als Gegendruck erforderlich, um die einwandfreie Vorvulkanisation der Sohlen zu ermöglichen.
Die im Bodenstempel vorgesehenen, einander gegen überliegenden Bohrungen für die Sohlenform sind zweckmässig spiegelbildlich zueinander angeordnet. Dadurch kommt beim Schwenken des Bodenstempels die Sohle in die richtige Lage zum Stiefelschaft. Sind mehr als zwei Sohlenformen am Bodenstempel angebracht, so liegen jeweils die gegenüberliegend angeordneten Formenbohrungen spiegelbildlich zueinander. Durch mehrere Bohrungen für Sohlenformen im Bodenstempel können unterschiedliche Profile in einer Vorrichtung hergestellt werden.
Der Bodenstempel ist vorteilhaft drehbar angeordnet und in bestimmten Lagen fixierbar, damit beim Verdrehen des Bodenstempels die vorgesehene Lage eindeutig festgelegt werden kann. Vorzugsweise liegt die Drehachse des Bodenstempels senkrecht zur Schaftachse des Stiefels. Andere Drehmöglichkeiten sind denkbar, wenn die spezielle Ausbildung der Vorrichtung dies erfordert.
In axialer Richtung zum Stiefelschaft kann über dem Bodenstempel eine Anpressplatte beweglich angeordnet sein. Diese dient dazu, beim Anpressen gleichzeitig die Vorvulkanisation und das Anvulkanisieren der Sohle an den Schaft unter Druck durchführen zu können und in beiden Fällen den spezifischen Druck unverändert zu erhalten. Ein seitliches Verschieben des Bodenstempels wird verhindert, wenn entsprechende Stifte oder Führungsteile zum Eingriff zwischen Schaftformteil, Bodenstempel und Anpressplatte vorgesehen sind. Durch den gleichmässigen Druck auf dem Sohlenteil werden ferner Verformungen bei der zeitweiligen Unterbrechung der Vulkanisation vermieden.
Bei der Vorrichtung weist die Anpressplatte zweckmässig eine dem Stiefelschaftboden entsprechende Auflageplatte mit einer Profilierung auf. Sie dient dazu, die dem Schaft zugekehrte Sohlenseite vorzuformen und durch die Profilierung eine gute Haftfestigkeit und Verschweissbarkeit von Sohle und Schaft zu erzielen.
Diese Auflageplatte kann zum Stiefelschaftboden spiegelbildlich angeordnet sein, damit beim Schwenken des Bodenstempels eine passgerechte Anordnung erzielt werden kann. Bei den Formteilen der Vorrichtung, die zum Schaftrand und zum Sohlenrand gehören, ist vorgesehen, dass an den Rändern eine rundherumlaufende Austriebsnut angeordnet ist, um den überschüssigen, farbunterschiedlichen Kautschukmassen in Schaft und Sohle einen bestimmten Laufweg aufzuzwingen, damit sie nicht vor Verlassen der Formteile ineinander verfliessen können.
Es ist zweckmässig, an der Austriebsnut und an der Sohlenfläche Kanäle anzuordnen, damit die Sohle mittels vermindertem Luftdruck fest im Bodenstempel und der Austrieb in der vorgesehenen Nut gehalten wird. Die Austriebsnuten sind von der Sohle und vom Schaft her gesehen zunächst recht eng, um der Mischung einen hinreichenden Widerstand bei der Ausformung entgegenzusetzen. Die Nut wird am Rand jedoch so breit, dass alle Streuungen in Masse der Sohlenmischung bequem darin aufgefangen werden können.
Die schon erwähnte Begrenzungsplatte ist zweckmässig der Kontur des Stiefelschaftbodens angepasst und kann ferner auf verschiedene Weise abklappbar sein.
Ist sie in der Mitte geteilt, so lassen sich beim Öffnen der Vorrichtung die Teile um die aussenliegenden Drehpunkte schwenken. Die Platte kann auch in waagrechter Ebene um eine senkrechte Achse drehbar sein. Die Begrenzungsplatte ist verhältnismässig kräftig ausgebildet, damit sie den erheblichen Druckbeanspruchungen und einem rauhen Betrieb gewachsen ist. Ein einziger Drehpunkt der Platte um eine waagrechte Achse erfordert zwar einen hohen Stempelhub, schafft aber die Möglichkeit, dass die Platte nicht geteilt zu werden braucht, und dass dadurch an dieser Stelle keine Austriebsnähte entstehen.
Die Kontur der Begrenzungsplatte kann ausserdem so ausgearbeitet sein, dass ein Teil der Laufsohle mit aufgenommen werden kann. Die Tiefe der Kontur zur Aufnahme der Zwischensohle richtet sich nach der maximal zulässigen Vorvulkanisation des Stiefeischaftes.
Notfalls kann auch diese Zwischensohle in vorvulkanisierter Form die eigentliche Trennung für die farbunterschiedlichen Kautschukmassen darstellen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt.
Gemäss Fig. 1 befindet sich in einem Formteil 1 der Schaft 2. Darüber liegt der Bodenstempel 3, der in einer Ausnehmung die Sohle 4 hält. Ausserdem weist der Bodenstempel eine weitere Ausnehmung auf, in der eine zweite Sohle 5 liegt. Diese beiden Sohlen 4 und 5 liegen direkt einander gegenüber und sind spiegelbildlich zueinander angeordnet. Die Sohle 5 wird durch eine Anpressplatte 6 fest in den Bodenstempel 3 eingepresst, und ausserdem wird durch diesen Druck gleichzeitig die Sohle 4 fest an den Stiefel 2 anvulkanisiert. Der Bodenstempel ist um die Achse 7 drehbar und gleichzeitig mit dem Kolben 8 beweglich. Die Anpressplatte 6 besitzt eine Auflageplatte 17, die zur Formgebung der dem Schaft zugekehrten Seite der Sohle dient.
Bei der Herstellung von Gummischuhwerk nach diesem Verfahren wird gleichzeitig die eine Sohle vorgeformt und vorvulkanisiert und die zweite Sohle an den Schaft 2 anvulkanisiert. An den Rändern der Sohlen 4 und 5 sind im Bodenstempel und beim Schaftteil Austriebsnuten 9, 10 und 11 vorgesehen, die rings den Sohlenund Schaftteil umlaufen. An diesen Nuten sind Bohrungen 12, 13 und 14 angebracht, an denen Luftsaug leitungen angeschlossen werden. Dadurch wird der Austrieb aus der Sohle und dem Schaftrand in den vorgesehenen Nuten und mittels der Saugleitung 15 die Sohle in der vorgesehenen Form festgehalten. Die Formteile, die zur Vulkanisation der einzelnen Stiefelteile dienen, sind nach bekannten Methoden heizbar, wie beispielsweise durch Dampf, Strahlung oder durch elektrische Heizung. Der Bodenstempel 3 weist dazu einen Dampfraum 16 auf.
Im Formteil 1 befinden sich ähnliche Vorrichtungen zur Vulkanisation.
Gemäss Fig. 2 sind die Teile eines Schaftes 21 zwischen den Formteilen 22 und 23 angeordnet. Am Schaftboden 24 ist eine Begrenzungsplatte 25 vorgesehen, die bei Gummischuhwerk zur Vorvulkanisation des Schaftes für die Formgebung des Schaftrandes dient.
An den Nuten der Begrenzungsplatte 25, die zunächst eng sind und nach aussen in breite Rillen übergehen, sind Kanäle 29 vorgesehen, die zur Festlegung der Sohlenränder dienen. Auf der Begrenzungsplatte 25 ist der Bodenstempel 26 an einen beweglichen Kolben 27 angeordnet. Der Stempel enthält eine Aussparung 28 für die Laufsohle. Bei der Herstellung eines Stiefels wird nach der Vorvulkanisation des Schaftteiles die Begrenzungsplatte 25 entfernt, auf den Schaftboden ein Sohlenrohling gelegt und anschliessend dieser unter Formgebung auf den Schaftboden aufgepresst. Nun erfolgt die endgültige Vulkanisation. Die Sohlenmasse ist vorzugsweise hoch beschleunigt, damit bei der gemeinsamen Vulkanisation eine Übervulkanisation des Schaftes vermieden wird.
Ausserdem kann die Vulkanisation im Stempel bei einer höheren Temperatur durchgeführt werden als die Vulkanisation des Schaftes. Durch geläufige Massnahmen lassen sich die Temperaturunterschiede so weit überbrücken, dass Schwierigkeiten deswegen nicht auftreten können. Dazu dient insbesondere die Anwendung einer Füllsohle, die gemeinsam mit dem Schaftteil vorvulkanisiert wird und dadurch eine kürzere Heizzeit der Sohle ermöglicht.