Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stiefeln, insbesondere Skistiefeln, im Giessverfahren
Auf dem Gebiet der Herstellung von Sportstiefeln, insbesondere Skistiefeln, hat in den letzten Jahren eine Entwicklung eingesetzt, die darauf abzielt, die herkömmliche Machart, bei der das Oberleder für den Stiefelschaft aus der tierischen Haut zugeschnitten bzw. ausgestanzt, anschliessend zu einem Schaft vernäht und dieser dann auf einem Leisten geformt und gezwickt wird, durch eine Fertigung abzulösen, bei welcher der Schaft durch Formgiessen von Kunststoff oder Gummi in einer Form hergestellt wird, deren mit der Giessmasse auszufüllender Raum nach aussen durch eine der Aussenform und den Aussenmassen des Stiefels entsprechende Matrize und nach innen durch einen der Innenform und den Innenmassen des Stiefels entsprechenden Kern begrenzt wird.
Die in dieser Weise hergestellten Skistiefel besitzen in mancher Hinsicht bessere Gebrauchseigenschaften als die herkömmlichen Lederstiefel. Ihre Herstellung ist jedoch verhältnismässig teuer, weil ein umfangreicher Formenpark bereitgehalten werden muss, um Skistiefel für die verschiedenen Fussgrössen herstellen zu können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Stiefeln, insbesondere Skistiefeln, durch Formgiessen des Stiefelschaftes zu schaffen, bei dem der mit der Anschaffung der Giessformen verbundene Aufwand verhältnismässig niedrig gehalten werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass für mehrere aufeinanderfolgende Fussgrössen zwar verschiedene Formenkerne, jedoch dieselbe Matrize verwendet wird, wobei die für die verschiedenen Grössen übereinstimmende Aussenabmessung des Giessraumes für den Schaft durch eine der jeweils gewünschten Grösse entsprechende Bemessung der Weite des mit Giessmasse auszufüllenden Raumes ausgeglichen wird. Nach der Erfindung erfolgt also die Grössenabstufung durch eine unterschiedliche Bemessung der Wandungsstärke des den Schaft bildenden Giesskörpers.
Aus verschiedenen Gründen erweist es sich allerdings als zweckmässig, für die verschiedenen Stiefelgrössen eine Aussenhülle für den Schaft in derselben Stärke zu giessen. Dabei kann in einer ersten Stufe die Aussenhülle des Schaftes gegossen und in einer zweiten Stufe innen eine die Grössenabstufung bewirkende Auflage angegossen werden.
Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens lassen sich mit ein und derselben Matrize Stiefel für mindestens drei, unter Umständen aber für bis zu fünf Grössen herstellen, wobei unter Grösse nicht nur die Länge des Fusses, sondern auch dessen Weite verstanden werden soll. Bei der Überbrückung von vier Grössen können die mit der Anschaffung des Formenparks verbundenen Kosten um etwa zwei Drittel gesenkt werden, gegenüber einer Arbeitsweise, bei der für jede Grösse eine besondere Matrize bereitgehalten werden muss.
Es kann zweckmässigerweise beim Giessen des Schaftes die Sohle gleich mit angegossen werden, was eine weitere Ersparnis mit sich bringt.
Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von Formgiessen bzw. Giessen die Rede ist, dann ist hierunter jede Arbeitsweise zu verstehen, bei der ein in einem verformbaren Zustand befindlicher oder in einen solchen Zustand gebrachter Werkstoff dauerhaft geformt wird. Vorzugsweise findet jedoch bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens das Spritzgiessen Anwendung. Die Auflage besteht dabei ebenso wie der Schaft aus Kunststoff oder Gummi oder einem anderen zweckentsprechenden Werkstoff bzw. Werkstoffkombination. Das Angiessen der Auflage wird zweckmässigerweise in demselben Formwerkzeug durchgeführt, in welchem auch der Schaft gegossen wird.
Um für beide Arbeitsstufen denselben Formkern verwenden zu können und demzufolge die Form zwischen dem Giessen des Schaftes und dem Angiessen der Auflage nicht zu öffnen zu brauchen, kann eine den Formenkern ganz oder teilweise umschliessende Arbeitshülle vorgesehen werden, die während der ersten Giessstufe von dem Kern so abgehoben wird, dass ein den mit der die Aussenhülle des Schaftes bildenden Giessmasse auszufüllender Raum nach innen begrenzt wird. Dabei kann die Arbeitshülle durch einen aufweitbaren, z. B. aufblasbaren Körper gebildet werden, der während der ersten Giessstufe unter Druck gesetzt und dadurch vom Kern abgehoben wird.
Soll die Hülle nicht verlorengehen, also nicht zwischen dem Schaft und der in der zweiten Giessstufe innen angegossenen Auflage eingeschlossen werden, dann muss die Hülle nach Beendigung der ersten Giessstufe an dem Kern zur Anlage gebracht werden. Kommt die Hülle direkt mit der Giessmasse in Berührung, dann muss sie natürlich aus einem Material bestehen, das sich mit der Giessmasse nicht verbindet. Für diesen Zweck eignet sich beispielsweise eine mit einem Formtrennmittel überzogene Kunststoffolie. Stattdessen kann auch eine Folie verwendet werden, die sich mit der Giessmasse nicht verbindet.
Eine den Formenkern ganz, also ringsum umschliessende Arbeitshülle wird man verwenden, wenn gleichzeitig mit dem Schaft die Laufsohle gegossen und noch eine Auflage aus einem anderen Material als das der Sohle aufgebracht werden soll.
Die zur Überbrückung verschiedener benachbarter Grössen auf der Innenseite des Schaftes angegossene Auflage kann sich auf den Bereich zwischen der Spitze und Ballenpartie des Schaftes beschränken. Der Ände- rung der Fussgrösse wird dann nur im Vorderteil des Schaftes Rechnung getragen, was grundsätzlich ausreichend ist. Das erfindungsgemässe Verfahren kann aber auch so durchgeführt werden, dass im Fersenbereich eine Auflage angegossen wird. Damit kann der unterschiedlichen Fersenweite bei den Füssen verschiedener Personen und einer gewünschten Abpolsterung Rechnung getragen werden. Hierbei kann so vorgegangen werden, dass man für die einzelnen Bereiche verschiedene Giessmassen verwendet, so dass sich auch Auflagen mit verschiedenen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften ergeben.
Wo lediglich auf den Grössenausgleich Wert gelegt wird, stellt man die Auflage(n) fester, also weniger nachgiebig ein als in solchen Bereichen, wo eine Polsterwirkung erzielt werden soll. Eine Kombination aus einem Hart-Kunststoffschaum für den Grössenausgleich im Vorder- und Fersenteil und einem Weich-Kunststoffschaum für den Polsterbereich, vor allem in der Knöchelpartie, z. B. aus Polyurethan, hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Damit wird gleichzeitig eine gute Wärmedämmung erreicht.
Wenn die im Schaft vorgesehenen Auflagen aus verschiedenen Materialien bestehen, dann müssen natürlich voneinander getrennte Giessräume geschaffen werden. Dies kann in der Weise geschehen, dass in der ersten Giessstufe die Aussenhülle des Schaftes entlang der Trennungsstelle direkt an ein die Auflagen nach innen auskleidendes Innenfutter angegossen wird.
Wenn vorstehend von einer Arbeitshülle die Rede war, vermittels derer der Giessraum für die Aussenhülle des Schaftes nach innen begrenzt wird, dann ist hierunter ein im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens eine bestimmte Funktion ausübendes Arbeitsmittel zu verstehen, das selbstverständlich auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Die Hülle braucht also nicht über die ganze Länge des Formenkerns durchgehend zu sein; sie kann vielmehr aus verschiedenen Abschnitten bestehen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel beschrieben, aus der auch Einzelheiten der für die Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens verwendeten Formwerkzeuge erkennbar sind.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Formwerkzeug quer zur Längsachse des Formenkerns im Vorderteil nach
Abschluss der ersten Giessstufe, in welcher die Aussen hülle für den Schaft und die Sohle gebildet wurde, jedoch noch vor Durchführung der zweiten Giessstufe,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei der Schnitt parallel zum Boden des Formen kerns geführt ist und
Fig. 3 und 4 jeweils eine der Fig. 1 bzw. Fig. 2 ent sprechende Darstellung nach Abschluss der zweiten
Giessstufe.
Die Matrize besteht aus den Teilen 1, 2. Innerhalb der Matrize ist der mit 3 bezeichnete Kern angeordnet.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind am Umfang des Formenkerns elastisch dehnbare Bänder 4 eingelas sen, deren eines Ende am Kern befestigt ist und deren anderes Ende mit einer den Kern umgebenden Hülle 5 verbunden ist, vermittels derer der mit der Giessmasse für die Aussenhülle 6 und die Laufsohle 7 auszufül lende Raum nach innen begrenzt wird und zwar so, dass während der ersten Giessstufe noch ein Leerraum
8', 8" zwischen der Hülle 5 und dem Kern 3 verbleibt, in den in der zweiten Giessstufe eine andere Giess masse eingebracht wird, welche die die Grössenabstu fung bewirkenden Auflagen 9', 9" bildet. Zu diesem
Zwecke wird vor der ersten Giessstufe zwischen die
Hülle 5 und den festen Kern 3 ein Druckmittel einge führt, durch welches die Hülle aufgeweitet und dabei im Abstand vom Kern 3 gehalten wird. Die Bänder 4 erfahren dadurch eine Dehnung.
Durch entsprechende
Bemessung der Bänder und des in der Hülle 5 herr schenden Druckes lässt sich auch der Abstand zwi schen der Hülle 5 und der Matrize 1, 2 und damit auch die Stärke der in der ersten Giessstufe erzeugten
Aussenhülle 6 des Schaftes und der Laufsohle 7 regeln. Die Anordnung der Hülle 5 innerhalb der
Form während der ersten Spritzstufe ist aus den Fig. 1,
2 erkennbar.
Hierbei kommt auf der aussenliegenden Seite der
Hülle 5 an dieser ein beispielsweise aus Leder beste hender Futtersack 10 zur Anlage, welcher der Form des Kerns 3 angepasst ist und damit der Innenform und den Innenmassen des herzustellenden Stiefels ent spricht. Mit dem Futtersack 10 sind an den Stellen 11
Teile 12, 13 verbunden, beispielsweise durch Vernähen oder Verkleben, welche in den Bereichen, in welchen die Auflagen 9', 9"angegossen werden, eine innensei tige Auskleidung der Aussenhülle 6 des Schaftes bilden und sich in der ersten Giessstufe mit der Aussenhülle verbinden.
Vermittels des Futtersackes 10 und der
Auskleidungen 12, 13 für die Aussenhülle 6 werden die beiden voneinander getrennten Giessräume 8', 8" für die Bildung einer Auflage 9' im Vorderteil und einer Auflage 9" im Fersenteil geschaffen. In dem Be reich zwischen den Giessräumen 8', 8" kommt der
Futtersack 10 direkt mit der Aussenhülle 6 des Schaf tes in Verbindung. Hier ist also eine die Auflagen 9',
9" bildende Giessmasse nicht vorgesehen.
Bei der Aufweitung der Hülle 5 weitet sich im Vor der- und Fersenteil auch der Futtersack 10 aus. Im Zuge dieser Aufweitung werden auch die Auskleidun -gen 12, 13 aufgespannt. Dabei kommt der Futter sack 10 an den Auskleidungen 12, 13 zur Anlage, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Sobald die Hülle 5, der Futtersack 10 und die Auskleidungen 12, 13 in dem richtigen Abstand von dem Kern 3 und der Matrize 1, 2 plaziert sind, wird durch einen in der Zeichnung nicht gezeigten Einlass Giessmasse in den Raum zwischen dem Futtersack 10 und den Auskleidungen 12, 13 einerseits und der Matrize 1, 2 andererseits eingespritzt. Sobald sich die Giessmasse verfestigt hat, wird der Druck in der Hülle 5 abgebaut, so dass die unter Spannung stehenden Bänder 4 die Hülle 5 auf dem Umfang des Kerns 3 zur Anlage bringen können.
Damit sich die Hülle 5 möglichst faltenlos an den Kern 3 anlegen kann, besteht sie aus einem dehnungselastischen Werkstoff. Auf die Bänder 4 kann verzichtet werden, wenn die Hülle 5 nach der Aufweitung durch einen in dem Raum zwischen dieser und dem Kern 3 aufgebauten Unterdruck nach der ersten Giessstufe auf den Umfang des Kerns 3 zurückgeholt werden kann.
Nachdem die Hülle 5 am Kern 3 zur Anlage gekommen ist, werden in die Räume 8', 8" zwischen dem Futtersack 10 und den Auskleidungen 12, 13, die sich in der ersten Giessstufe mit der Aussenhülle 6 des Schaftes verbunden haben, die die Auflagen 9', 9" bildenden Giessmassen eingespritzt, wobei das Einspritzen durch eine öffnung in der Aussenhülle 6 des Schaftes oder der Laufsohle 7 erfolgen kann, was jedoch nicht weiter gezeigt ist. Die die Aussenhülle 6 des Schaftes nach innen abdeckenden Auskleidungen 12, 13 können aus Leder oder einem anderen zweckentsprechenden Werkstoff bestehen.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Formenkern eigentlich durch das feste Bauteil 3 und die Hülle 5 gebildet. Durch Zuführung eines Druckmittels in den Hohlraum zwischen der Hülle 5 und dem Kern 3 ist dessen Grösse veränderbar.
Dadurch ist es möglich, die beiden Giessstufen auszuführen, ohne dass die Form geöffnet zu werden braucht.
Falls auf diesen Vorteil verzichtet werden soll, ist es natürlich möglich, mit zwei festen Kernen zu arbeiten, die eine unterschiedliche Grösse haben. Vor Durchführung der ersten Spritzstufe wird dann der Kern mit den grösseren Abmessungen in die Matrize eingesetzt, der dann nach Beendigung der ersten Spritzstufe gegen den kleineren Kern ausgetauscht wird.