CN1453123A - 用于在机械制鞋中制造特别是鞋底的方法 - Google Patents

Abstract

用于在机械制鞋中制造鞋底的方法，该鞋底由外鞋底层和中间鞋底层构成，其中一层用橡胶制成、另一层用聚氨酯制成，这两个层在同一个由底模、模具框架和排挤器组成的模具中制成。首先使底模和模具框架部件一起驶向型腔，将温度低于硫化温度的塑性橡胶物质注入型腔中，橡胶物质在第一阶段中在封闭的模具中被挤压和预硫化，在第二阶段中进行部分硫化，然后进行冷却和除气阶段，在这些阶段中发生被控制的不充分硫化。之后在排挤器与橡胶鞋底自由表面之间留出一个模腔，在模具框架闭合后将聚氨酯物质浇注到该腔中，聚氨酯物质在橡胶鞋底层上发生反应，通过余留的反应热使橡胶鞋底层的再硫化以及橡胶层与聚氨酯层之间紧密结合。

Description

用于在机械制鞋中制造特别是鞋底的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在机械制鞋中制造特别是鞋底的方法，其中，鞋底由至少一个外鞋底层和一个中间鞋底层构成，其中的一个层用橡胶制成、另一个层用聚氨脂制成，这两个层在同一个由一个底模、一个至少两件式的模具框架和一个排挤器或鞋楦组成的模具中制成，其中，首先使橡胶鞋底层成型，在该层上浇注聚氨脂并且使其反应以形成中间鞋底层。

背景技术

现在使用的已知方法全都有缺陷。通过橡胶鞋底的硫化形成一个外皮层，既所谓的硫化皮，它几乎总是阻止与聚氨脂的结合。如果现在制造橡胶/聚氨脂鞋底或类似的物品，其方法的特征是具有多种工序并且很费事。生产费用很大、昂贵并且不安全，另外还给环境造成负担。在橡胶-硫化设备上制造单独的橡胶鞋底。为了达到以后粘附到聚氨脂上，在硫化之后常常要进行橡胶表面处理。在这种情况下橡胶鞋底可能被卤化，要用粘合剂和胶粘剂浸湿。生产物流是必需的。然后，将预制好的橡胶鞋底放在一个独立的聚氨脂-反应浇注设备上并且用聚氨脂发泡。直接在发泡前将粘接剂在橡胶鞋底上可能加热活化。

这两种材料按照根本不同的工艺技术方法加工。现在还不存在直接结合的方法，虽然在八十年代已经力图不用粘合剂和粘接剂达到橡胶鞋底与聚氨脂中间鞋底的结合，例如在DE 3600682 A1中记载的那样。但在那里记载的方法不能达到预期的效果。

也已知橡胶与聚氨脂之间的机械结合，通过一个纺织中间层将两种材料结合。将纺织层设置在排挤器或预硫化的橡胶鞋底上是一个附加的工序。由于从侧面可以看到纺织层在橡胶与聚氨脂之间，会由于观感和时尚的原因经常不使用纺织物。由于织物要求一定壁厚，所以对于薄的鞋底或极薄鞋底是不能使用的。

也已知橡胶与聚氨脂之间的化学结合，通过在即将安置聚氨脂材料之前喷敷上或类似涂敷上胶粘剂。由于结合质量直接取决于胶粘剂层厚度、凝固时间和通风时间，另此导致模型被严重弄脏，所以在实践中也很少用到这种方法。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种开头所述类型的方法，它建立在由DE 3600682 A1中公知的现有技术上，使得不用胶粘剂就可以保证两种材料的紧密结合。

按照权利要求1，该任务的解决方案是，为了制造橡胶鞋底，首先将底模和模具框架部件一起驶向一个在上方敞开的型腔，在型腔中注入塑性橡胶物质，其温度略低于硫化温度，在安置上一个排挤器后，该橡胶物质在因此而完全封闭的模具中在一个第一阶段t1中被挤压和预硫化，然后在一个第二阶段t2中在模具框架打开的情况下发生部分硫化，然后将排挤器移开并且橡胶层表面经过一个冷却阶段t3，其中，在阶段t2和t3中发生被控制的不充分硫化，然后，排挤器被一个鞋楦或者被另一个排挤器这样代替，使得在鞋楦/排挤器与橡胶鞋底自由表面之间保留一个用于待成形的中间鞋底的模腔，在模具框架也被封闭之后将聚氨脂物质注入该中间腔中，聚氨脂物质在该封闭模具内在多余反应热被向外导出的情况下在橡胶鞋底层上发生反应，其中，通过余留的反应热进行橡胶鞋底层的再硫化(阶段t4)以及橡胶层与聚氨脂层之间的紧密结合。

因此，涉及一种四个阶段的硫化方法，其中，在第一阶段中在封闭的模具中发生预硫化，硫化热主要通过上面的排挤器板传递。

在此，已塑化的橡胶材料不是如以前常规的那样在极高的压力下被注射到封闭的型腔中，而是被从上面适量地浇入打开的模具中。

在一个圆工作台设备上进行材料的处理和制品、尤其是鞋底的制造，以所谓“一步方法”。橡胶注塑机组和聚氨脂反应浇注机组相互隔开一个确定间距定位在该设备上。

由于在该过程中应用不同的方法技术，因此要将模具或者说鞋模调整到混合温度。

在此，如权利要求3所述，底模被加热到一个90℃到150℃之间的温度范围内，而排挤器被加热到一个140℃到220℃之间的温度范围内。相反，模具框架处于一个40℃至80℃的温度范围内。

如权利要求7和8所述，通过框架中或底模中的间距块减少底模与框架之间的温度传递。但也可以借助于框架中或底模中的下凹成形面减小所不希望的温度传递。

在经过一个可自由预选的时间t1之后打开模具框架，而橡胶鞋底在排挤器与底模之间继续硫化。由此，实现了在排挤器与底模到模具框架之间的被控制的温度传递。

在接下来的步骤中，排挤器被移开并且已制成的橡胶鞋底的表面冷却，在此，橡胶鞋底仍然保持位于模具的底板中。

在最后的步骤中，在将聚氨脂材料注射到再次封闭的模具中之后，可以让聚氨脂材料在橡胶表面上反应。如果硫化还没有结束，则放热的聚氨脂反应的释放热量和模具底板如底模的温度使得橡胶鞋底完全硫化。

第一阶段(预硫化)起到形成几何形状的作用。第二阶段(部分硫化)起到稳定形状的作用。在阶段2和3中，确定硫化程度百分比，在此已确证，通过被控制的不充分硫化可以对与聚氨脂的粘附产生积极影响。

在第四阶段中，必须抑制聚氨脂层的过热情况。为此，对侧面的模具件例如鞋模的模具框架借助循环液体控制温度。此外，在可调整的时间t3上单独将模具框架打开。

选择式地可以在达到预选的框架温度之后打开侧面模具件例如用于中间鞋底的聚氨脂空腔的模具框架。

本发明的技术指导思想提供了一种可再现的解决方案，其中涉及确定的、可调整的硫化程度，而在现有技术(DE 3600682 A1)的已知技术思想中只借助对不同橡胶混合物进行试验达到橡胶与聚胺脂之间的化学结合。

在此，一种橡胶混合物被证明特别适合于这种方法的实施，它能够与多种醚基以及酯基标准聚氨脂体系良好地粘附，并且具有如下组分：

丁腈橡胶NT 3430

丁腈橡胶NT 3465

Ultrasil VN 3

二氧化钛

炭黑N 772

氧化锌RS

硬脂酸

氧杂茚树脂75

Hycar VTBNX 1300×43

Schenectady SP 1045

硫磺

Vulkacit Thimuram TMTD

其它作为加工助剂的添加剂或用于特殊制品特性的添加剂是：

Mesamoll

Irostic 288/1

Chlorez 700

证明特别有利的是，橡胶制品例如橡胶外鞋底的厚度尺寸(壁厚)恒定地处于1到2.5mm之间。为此，权利要求2规定，橡胶鞋底层的结合表面通过压印被增大，这些压印相应于橡胶鞋底外侧花型的轮廓，因此，橡胶鞋底层各处保持近似均匀的鞋底壁厚。为此，在下模板中设置了轮廓变化，例如在橡胶外鞋底的底模中设置沟道花纹，而上模板中，例如在鞋模的排挤器中，设置了相对花纹。通过均匀的制品厚度达到均匀的温度传递和均匀的硫化。

为了对温度控制产生积极影响，鞋底厚度最好选择为约1.5mm。

虽然通过本发明方法不需要辅助材料就可实现两种不同鞋底层之间的直接粘接，但是为了增强粘附力当然可以使用已知的辅助材料。

这例如包括，在将聚氨脂注射或浇注到预硫化的橡胶表面上之前，将橡胶表面加热活化，为此例如可以使用热辐射器。

另外证明，粘附力在鞋模外部区域上的作用比在交界层核心中的作用更强。为了平衡这种效应，可以在确定区域内置入一个小于1mm的薄的纺织层。可以在挤压橡胶材料(阶段t1)之前直接在排挤器上进行纺织件的定位。也可以在将聚氨脂材料填充到模具内(硫化阶段t3)之前在橡胶鞋底的冷却阶段中将这些纺织件定位。使用纺织材料或类似材料还可以加速橡胶表面的冷却。

附图说明

借助附图示出和进一步解释本发明。图中示出：

图1橡胶/聚氨脂圆工作台设备，

图2模具的结构和组成部分，

图2.1模具的侧视图和正视图，

图3a至j方法过程，

图4模具框架和底模的另一种结构方案，

图5排挤器具有相对模腔的模具

图6a至d硫化阶段t1至t4

具体实施方式

在图1中表示了一个用于制鞋的制造设备，其中在本例中在一个所谓的圆工作台1上安置了30个成形工位2，在后面对它们详细解释。

在圆工作台1上，相互隔开确定间距地一方面安置了一个聚氨脂反应浇注机组3、另一方面安置了一个橡胶注塑机组4。成形工位2节拍式旋转运动到机组3和4的作用区域内，其中，借助橡胶注塑机组4在模具2中制成一个橡胶外鞋底，然后，在模具2到达聚氨脂反应浇注机组3的区域内后，在该模具中在橡胶鞋底上制成聚氨脂中间鞋底并且同时将该双层鞋底与一个绷紧在鞋楦上的鞋帮结合。或者也可以借助该设备只制造双层鞋底。

在附图2中以示意图示出一个模具2，该模具由一个可垂直行驶的底模5、一个排挤器6和在这里为两个的模具框架部件7组成。如果要将待制造的鞋底注塑在鞋帮上，则由一个鞋楦8代替排挤器2，鞋帮9绷紧在该鞋楦上。

在附图2.1中，在左边以侧视图示出上方被鞋楦8封闭的模具2，在右边以正视图示出。

附图3以图a至j示出用于制造外鞋底、中间鞋底和成品鞋的方法过程。

在图3a中示出图2中所示模具2处于其打开状态下的情况。在图3b中，橡胶注塑机组4的喷嘴体10驶入打开的模具中。已塑化的橡胶物质被以细长面条式从上方送入型腔中。在此情况下可以使用DES流动方法(DESflow-Verfahren)。

在图3c中，排挤器6驶到被已塑化橡胶物质填充的型腔上。在图3d中示出已塑化的橡胶材料在型腔中被排挤器6挤压和模具框架部件7已闭合的状态。

在图3e中，模具框架部件7又被移开，而排挤器6仍然封闭型腔。在该位置中，继续进行在图3d中示出的鞋底11的预硫化。

在图3f中，排挤器6也被移开。在图3g中，排挤器6被鞋楦8替代。

在图3h中，由底模5连同仍位于其中还未完全硫化的橡胶鞋底11、模具框架部件7和鞋楦8构成一个模具空腔12，聚氨脂反应浇注机组3的喷射嘴13驶入该模具空腔中，该聚氨脂反应浇注机组将由多元醇和异氰酸盐组成的呈流体形式的聚氨脂注入该空腔中。

在图3i中，鞋楦8和模具框架部件7相对于底模5移动，使得模具空腔12减小，达到所期望的中间鞋底厚度。

中间鞋底以标号14标注。在此，橡胶外鞋底11部分地包围中间鞋底14。

图3j示出模具2打开以便能够将带有成品鞋15的鞋楦8取出的状态。

在附图4中，一方面示出模具框架部件7，另一方面示出底模5。其中，为了减少底模5与框架7之间的温度传递，选择式地或者设置间距块16、或者设置下凹成形面17，它们处于d＝0.1至0.2以及至0.5mm的数量级内。

这种间距块或间距条或者隔离件也可以设置在排挤器6中。

在图5中示出一个模具2，在该模具中，底模5具有一个型穴，该型穴具有用于橡胶外鞋底的沟道花纹18，而排挤器6设置有相应的相对花纹19作为上模板。由此，在制成的外鞋底的整个轮廓延伸部分上产生几乎均匀的制品厚度。通过均匀的制品厚度能够达到均匀的温度传递和均匀的硫化。为了对温度控制产生积极影响，最好选择鞋底厚度为1.5mm。该厚度在任何情况下都应该处于1到2.5mm之间。

最后，在附图6a至d中示出了本方法的主要硫化阶段t1至t4。

在阶段t1中，在完全封闭的模具2中发生预硫化。这个阶段起到形成几何形状的作用。

在阶段t2中，在模具框架打开的情况下发生部分硫化。这个阶段起到稳定形状的作用。

在阶段t3中，已制成的鞋底的表面在模具2打开的情况下冷却。这个阶段也起到使橡胶鞋底除气的作用。制品例如鞋底11仍然保留在模具2的底板(底模5)中。

在阶段t4中，发生橡胶鞋底的再硫化和聚氨脂粘接。模具2完全闭合。聚氨脂材料在外鞋底的橡胶面上起反应。聚氨脂放热反应的释放热量和模具底板(底模5)的温度使得橡胶鞋底完全硫化。

在阶段t2和t3中硫化程度百分比被确定。被证实的是，在受控制地不充分硫化的情况下对于与聚氨脂的粘接产生积极影响。

Claims (8)

1.用于在机械制鞋中制造特别是鞋底的方法，其中，该鞋底至少由一个外鞋底层和一个中间鞋底层构成，其中的一个层用橡胶制成、另一个层用聚氨脂制成，这两个层在同一个由一个底模、一个至少两件式的模具框架和一个排挤器或者鞋楦组成的模具中制成，其中，首先形成橡胶鞋底层，在该层上浇注聚氨脂并且使其起反应以形成中间鞋底层，其特征在于，

为了制造橡胶鞋底，首先使底模和模具框架部件一起驶向一个在上方敞开的型腔，将具有略低于硫化温度的温度的塑性橡胶物质注入该型腔中，在安置上一个排挤器之后在由此完全封闭的模具中将该橡胶物质在一个第一阶段(t1)中挤压和预硫化，然后在一个第二阶段(t2)中在模具框架打开的情况下进行部分硫化，随后将排挤器移开并且使橡胶层的表面进行一个冷却阶段和除气阶段(t3)，其中，在阶段(t2)和(t3)中发生被控制的不充分硫化，然后将该排挤器用一个鞋楦或另外的排挤器这样代替，使得在鞋楦/排挤器与橡胶鞋底自由表面之间留有一个用于待成形的中间鞋底的模腔，在将模具框架也闭合之后将聚氨脂物质浇注到该中间腔中，聚氨脂物质在该封闭的模具中在将多余反应热向外排出的情况下在橡胶鞋底层上发生反应，其中，通过余留的反应热进行橡胶鞋底层的再硫化(阶段t4)以及橡胶层与聚氨脂层之间的紧密结合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过压印使橡胶鞋底层的结合表面增大，这些压印相应于橡胶鞋底外侧化型的轮廓，由此，橡胶鞋底层各处具有近似均匀的鞋底厚度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将排挤器加热到一个140℃到220℃之间的温度范围内，将底模加热到一个90℃到150℃之间的温度范围内并且将模具框架温度控制在一个40℃至80℃之间的温度范围内。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在阶段(t3)之后紧接着将还未完全硫化的橡胶表面加热活化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，为了加热活化使用一个热辐射器。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，加热活化还起到使橡胶鞋底排气的作用。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，为了减少底模与模具框架之间的温度传递在框架中和/或底模中使用间距块。

8.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，为了减少底模与模具框架之间的温度传递在框架中和/或底模中使用下凹成形面。

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