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.
Method and device for the production of boots, in particular ski boots, using the casting method
In the field of the production of sports boots, in particular ski boots, a development has begun in recent years which aims to sew the conventional design, in which the upper leather for the boot shaft is cut or punched out of the animal skin, then sewn into a shaft and this is then shaped and pinched on a last, to be replaced by a production in which the shaft is made by molding plastic or rubber in a mold, the space to be filled with the casting compound to the outside through a die corresponding to the outer shape and the outer dimensions of the boot and is delimited inwardly by a core corresponding to the inner shape and the inner dimensions of the boot.
The ski boots produced in this way have in some respects better performance properties than the conventional leather boots. However, their production is relatively expensive because an extensive range of molds has to be kept ready in order to be able to produce ski boots for different foot sizes.
The invention is now based on the object of creating a method for producing boots, in particular ski boots, by molding the boot shaft, in which the expenditure associated with the acquisition of the casting molds can be kept relatively low. The solution to this problem is, according to the invention, that different mold cores, but the same die, are used for several successive foot sizes, the outer dimensions of the casting space for the shaft corresponding to the different sizes by a dimension of the width to be filled with casting compound corresponding to the respective desired size Space is balanced. According to the invention, the size gradation thus takes place through a different dimensioning of the wall thickness of the cast body forming the shaft.
For various reasons, however, it has proven to be expedient to cast an outer shell for the shaft of the same thickness for the different boot sizes. In a first stage, the outer shell of the shaft can be cast and, in a second stage, an overlay effecting the size gradation can be cast on the inside.
When using the method according to the invention, one and the same die can be used to produce boots for at least three, but under certain circumstances, for up to five sizes, whereby the term size should be understood not only as the length of the foot but also its width. By bridging four sizes, the costs associated with purchasing the mold pool can be reduced by around two thirds, compared to a way of working in which a special die has to be kept ready for each size.
The sole can expediently be cast on at the same time as the upper is cast, which results in further savings.
If in connection with the invention molding or casting is mentioned, this is to be understood as any mode of operation in which a material in a deformable state or brought into such a state is permanently formed. However, injection molding is preferably used when carrying out the method according to the invention. The support, like the shaft, is made of plastic or rubber or another appropriate material or combination of materials. The casting of the support is expediently carried out in the same mold in which the shaft is cast.
In order to be able to use the same mold core for both work stages and consequently not need to open the mold between the casting of the shaft and the casting of the support, a working envelope can be provided which completely or partially encloses the mold core and which is removed from the core during the first casting stage is lifted so that a space to be filled with the casting compound forming the outer shell of the shaft is delimited inward. The working envelope can be expanded by an expandable, e.g. B. inflatable body can be formed, which is pressurized during the first casting stage and thereby lifted from the core.
If the casing is not to be lost, that is to say not enclosed between the shaft and the overlay cast on the inside in the second casting stage, then the casing must be brought into contact with the core after the first casting stage has been completed. If the shell comes into direct contact with the casting compound, then of course it must consist of a material that does not bond with the casting compound. For example, a plastic film coated with a mold release agent is suitable for this purpose. Instead, it is also possible to use a film that does not bond with the casting compound.
A working cover that completely surrounds the mold core, i.e. all around, will be used if the outsole is to be cast at the same time as the upper and an overlay made of a different material than that of the sole is to be applied.
The overlay cast on the inside of the shaft to bridge various adjacent sizes can be limited to the area between the tip and ball of the shaft. The change in foot size is then only taken into account in the front part of the shaft, which is basically sufficient. The method according to the invention can, however, also be carried out in such a way that a support is cast on in the heel area. In this way, the different heel widths of different people's feet and a desired padding can be taken into account. The procedure here is to use different casting compounds for the individual areas, so that coatings with different physical and / or chemical properties also result.
Where only the size compensation is important, the support (s) are set more firmly, i.e. less flexible, than in areas where a cushioning effect is to be achieved. A combination of a hard plastic foam for the size compensation in the front and heel part and a soft plastic foam for the upholstery area, especially in the ankle area, e.g. B. made of polyurethane, has proven to be particularly advantageous. Good thermal insulation is achieved at the same time.
If the supports provided in the shaft are made of different materials, casting spaces that are separate from one another must of course be created. This can be done in such a way that in the first casting stage the outer shell of the shaft is cast along the separation point directly onto an inner lining lining the supports inward.
If a working envelope was mentioned above, by means of which the casting space for the outer envelope of the shaft is delimited inwardly, then this is understood to mean a working device that performs a specific function within the scope of the method according to the invention, which of course can also be designed in several parts. The shell does not need to be continuous over the entire length of the mold core; it can rather consist of different sections.
The invention is described below with reference to the exemplary embodiment illustrated in the drawing, from which details of the molding tools used for carrying out the process according to the invention can also be seen.
Show it:
1 shows a section through a molding tool transversely to the longitudinal axis of the mold core in the front part
Completion of the first casting stage, in which the outer shell for the upper and the sole was formed, but before the second casting stage is carried out,
Fig. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1, the section being guided parallel to the bottom of the mold core and
3 and 4 each show a representation corresponding to that of FIGS. 1 and 2, respectively, after the second has been completed
Pouring step.
The die consists of parts 1, 2. Inside the die, the core labeled 3 is arranged.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, elastically stretchable tapes 4 are on the circumference of the mold core, one end of which is attached to the core and the other end is connected to a shell 5 surrounding the core, by means of which with the casting compound for the outer shell 6 and the outsole 7 auszufül Lende space is limited to the inside in such a way that there is still an empty space during the first casting stage
8 ', 8 "remains between the shell 5 and the core 3, into which another casting compound is introduced in the second casting stage, which forms the supports 9', 9" which effect the size gradation. To this
Purposes is before the first casting stage between the
Sheath 5 and the solid core 3, a pressure medium is introduced, through which the sheath is expanded and kept at a distance from the core 3. The bands 4 experience stretching as a result.
Through appropriate
Dimensioning of the bands and the pressure prevailing in the sheath 5 can also be the distance between the sheath 5's and the die 1, 2 and thus also the strength of the generated in the first casting stage
Regulate the outer shell 6 of the shaft and the outsole 7. The arrangement of the shell 5 within the
Form during the first injection stage is from Fig. 1,
2 recognizable.
Here comes the on the outer side
Sheath 5 on this one, for example, an existing feed bag 10 made of leather, which is adapted to the shape of the core 3 and thus corresponds to the inner shape and the inner dimensions of the boot to be manufactured. With the feed bag 10 are at the points 11
Parts 12, 13 connected, for example by sewing or gluing, which form an inner lining of the outer shell 6 of the shaft in the areas in which the supports 9 ', 9 "are cast and connect to the outer shell in the first casting stage.
By means of the feed bag 10 and the
Linings 12, 13 for the outer shell 6, the two separate casting spaces 8 ', 8 "are created for the formation of a support 9' in the front part and a support 9" in the heel part. In the Be rich between the casting rooms 8 ', 8 "comes the
Feed bag 10 directly with the outer shell 6 of the sheep tes in connection. So here is one of the requirements 9 ',
9 "casting compound not provided.
When the cover 5 is expanded, the feed bag 10 also expands in the front and heel part. In the course of this expansion, the linings 12, 13 are also stretched. Here, the feed bag 10 comes to rest on the linings 12, 13, as can be seen from FIGS. As soon as the cover 5, the feed sack 10 and the linings 12, 13 are placed at the correct distance from the core 3 and the die 1, 2, casting compound is introduced into the space between the feed sack 10 and the through an inlet (not shown in the drawing) Linings 12, 13 on the one hand and the die 1, 2 on the other hand. As soon as the casting compound has solidified, the pressure in the sheath 5 is reduced so that the tensioned bands 4 can bring the sheath 5 into contact with the circumference of the core 3.
So that the sheath 5 can lie against the core 3 with as little wrinkles as possible, it consists of an elastic material. The bands 4 can be dispensed with if the shell 5 can be brought back to the circumference of the core 3 after the expansion by a negative pressure built up in the space between it and the core 3 after the first casting stage.
After the shell 5 has come to rest on the core 3, the spaces 8 ', 8 "between the feed bag 10 and the linings 12, 13, which have connected to the outer shell 6 of the shaft in the first casting stage, contain the supports 9 ′, 9 ″, wherein the injection can take place through an opening in the outer shell 6 of the upper or the outsole 7, but this is not shown further. The linings 12, 13 which cover the outer shell 6 of the shaft inwardly can consist of leather or another suitable material.
In the embodiment described above, the mold core is actually formed by the fixed component 3 and the shell 5. By feeding a pressure medium into the cavity between the sheath 5 and the core 3, its size can be changed.
This makes it possible to carry out the two casting stages without having to open the mold.
If this advantage is to be foregone, it is of course possible to work with two fixed cores that are of different sizes. Before carrying out the first injection stage, the core with the larger dimensions is then inserted into the die, which is then exchanged for the smaller core after the first injection stage has ended.