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Die Erfindung betrifft ein Elastomerprodukt, insbesondere ein aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestelltes Elastomerprodukt, das in Schuhen eingesetzt werden kann.
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Mit Zunahme der Stressigkeit im Leben und in der Arbeit ist mäßiger Sport zur Entspannung zu einem entbehrlichen Teil unseres Lebens geworden. Beim Sporttreiben wie Joggen und Ballspielen sind geeignete Sportschuhe zur Vermeidung der Verletzung von Beinen nötig. Aus diesem Grund wird meistens ein Luftbalg zur Erzielung eines Puffereffekts der beiden Beine auf einer Schuhsohle vorgesehen. Auf diese Weise ist Stoßdämpfung bzw. Verletzungsvermeidung beim Springen bzw. Joggen realisierbar.
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Ein herkömmliches Elastomerprodukt auf einer Schuhsohle ist im Luftblasenverfahren so hergestellt, dass sich eine Luftkammer ergibt. Nach dem Luftblasen wird die Luftkammer so verschlossen, dass eine verschlossene Pufferluftkammer erzeugt wird. Weiterhin wird eine Vielzahl von Pufferluftkammern zur Erzielung eines Puffereffekts auf einer Schuhsohle angeordnet. Aufgrund des Luftblaseverfahrens kann man Luftdruck nur schwer kontrollieren, während die Kontrolle des Luftdrucks für die Qualität eines fertigen Produkts besonders wichtig ist. Aus diesem Grund kann die Größe der im Luftblasenverfahren hergestellten Pufferluftkammer nicht richtig kontrolliert, sowie eine hohe Ausbeute der Pufferluftkammer nicht leicht erzielt werden. Die Unkontrollierbarkeit der Ausbeute erhöht hierbei die Kosten der Schuhherstellung. Außerdem entsteht im Luftblasenverfahren mehr Müll als sonst, der nicht völlig recycelt werden kann. Dies erhöht die Herstellungskosten für Materialien und verschwendet somit viel Stoff, was gegen die Umweltschutzmode verstößt.
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Darüber hinaus wird die Wanddicke der Luftkammer bei der im Luftblasenverfahren hergestellten Pufferluftkammer durch den Luftdruck kontrolliert, wobei die Wanddicke der ganzen Pufferluftkammer hingegen nicht präzise und übereinstimmend kontrolliert werden kann. Aus diesem Grund kann die Kraftaufbringungsrichtung eines Schuhs nicht durch die Pufferluftkammer kontrolliert werden, derart, dass keine Schuhe zu verschiedenen Zwecken hergestellt werden können. Aufgrund des Luftblaseverfahrens kann das Färben bzw. das Abdrucken eines Logos auf der Pufferluftkammer nur durch Siebdruck realisiert werden, was nicht nur einen zusätzlichen Prozess benötigt, sondern auch die Herstellungskosten erhöht. Außerdem geht Farbe nach einer langfristigen Verwendung der Pufferluftkammer aus und kann somit nicht aufrechterhalten werden, was Geldverschwendung zur Arbeiteranstellung und zum Beschaffen der Materialien verursacht. Außerdem ist der ganze Prozess nicht ganz umweltfreundlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestelltes Elastomerprodukt zu schaffen, durch das die Produktausbeute leicht zu kontrollieren ist, wobei eine hohe Freiheit hinsichtlich der Verwendung von Produkten bestehen bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Elastomerprodukt aus Kunststoff im Spritzgussverfahren, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird ein Elastomerprodukt aus Kunststoff im Spritzgussverfahren geschaffen, das einen Elastomerkörper und ein Verbindungselement aufweist, die im Folgenden näher zu erläutern sind.
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Der Elastomerkörper besteht aus zwei Elastomerhälften, die je eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweisen, welche sich aneinander anpassen. Am Rand der jeweiligen Elastomerhälfte ist ein Verbindungsflansch ausgebildet, der sich nach Außen der entsprechenden Elastomerhälfte erstreckt. Die Innenfläche einer Elastomerhälfte ist nach innen mit mindestens einem Aufnahmeraum versehen, wobei die beiden Elastomerhälften durch Anpassung ihrer Innenflächen miteinander verbunden sind und die Verbindungsflansche aneinander anliegen. Die Elastomerhälfte ist aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Das Verbindungselement ist ebenfalls aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt, mit dem die Verbindungsflansche der beiden Elastomerhälften miteinander verschmolzen sind.
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Beim Spritzgussverfahren des Verbindungselements kann das im Materialrohr befindliche Methan in den Elastomerkörper so eingegossen werden, dass ein elastischer Puffereffekt des Elastomerprodukts erzielt werden kann. Die Elastomerhälfte des Elastomerkörpers ist ebenfalls im Spritzgussverfahren hergestellt. Aus diesem Grund können das Aussehen, die Form und die Wanddicke des Elastomerkörpers durch Änderung des Formwerkzeugs verändert werden, wodurch eine leichtere Herstellung, eine hohe Produktausbeute und eine hohe Verwendungsfreiheit des Elastomerprodukts gewährleistet sind.
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Die Erfindung weist insbesondere die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Elastomerprodukts, das aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt ist;
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2 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Elastomerkörpers, der in einem Formwerkzeug zur Ausbildung des Verbindungselements eingelegt ist;
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3 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Elastomerprodukts;
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4 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elastomerprodukts;
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5 eine schematische Darstellung eines Anwendungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elastomerprodukts auf einen Schuh;
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6 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elastomerprodukts in unterschiedlicher Form;
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7 einen Schnitt durch die in Schuhen einsetzbare, elastische Konstruktion gemäß 6;
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8 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elastomerkörpers;
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9 ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elastomerkörpers gemäß 8, der in einen Schuh zum Einsatz kommt;
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10 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elastomerprodukts;
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11 einen Schnitt durch ein Formwerkzeug für das Verbindungselement in 10;
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12 eine perspektivische Darstellung einer Elastomerhälfte mit einer Beschriftung; und
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13 einen Schnitt durch die beiden Elastomerhälften, die unterschiedliche Dicke aufweisen.
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In 1 bis 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elastomerprodukts 100 dargestellt, das einen Elastomerkörper 10 und ein Verbindungselement 20 aufweist, welche im Folgenden näher zu erläutern sind.
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Der Elastomerkörper 10 besteht aus zwei Elastomerhälften 11, die dem Ausführungsbeispiel gemäß je als ein hohler Halbkreis ausgeführt und aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt sind. Die Elastomerhälfte 11 weist eine Innenfläche 111 und eine Außenfläche 112 auf, wobei die Innenflächen 111 und die Außenflächen 112 der beiden Elastomerhälften 11 aneinander angepasst sind. An der Verbindungsstelle der Innenfläche 111 und der Außenfläche 112 der jeweiligen Elastomerhälfte 11 ist ein Verbindungsflansch 113 entlang dem Rand der Elastomerhälfte 11 ausgebildet. Hierbei erstreckt sich der Verbindungsflansch 113 nach außen der Elastomerhälfte 11, wobei die Erstreckungsrichtung des Verbindungsflansches 113 als Horizontale X definiert wird. Die senkrecht zu der Horizontale X befindliche Richtung ist hingegen als Vertikale Y bezeichnet. Entlang der Vertikale Y ist ein Aufnahmeraum 114 auf der Elastomerhälfte 11 ausgebildet.
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Die beiden Elastomerhälften 11 sind durch Anpassung der beiden Innenflächen 111 miteinander verbunden, wobei die Aufnahmeräume 114 der beiden Elastomerhälften 11 miteinander verbunden sind und die beiden Verbindungsflansche 113 aneinander anliegen.
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Das Verbindungselement 20 ist integral ausgeführt und besteht aus einem Oberabschnitt 21, einem Unterabschnitt 22 und einem Seitenabschnitt 23, wobei der Oberabschnitt 21 und der Unterabschnitt 22 durch den Seitenabschnitt 23 miteinander verbunden sind. Ein Halteabschnitt 24 ist hierbei durch den Oberabschnitt 21, den Unterabschnitt 22 und den Seitenabschnitt 23 begrenzt. Der Halteabschnitt 24 des Verbindungselements 20 bedeckt dahingehend die Verbindungsflansche 113 der beiden Elastomerhälften 11, wodurch der Elastomerkörper 10 so abgedichtet wird, dass sich ein abgedichteter Raum aus den Aufnahmeräumen 114 der beiden Elastomerhälften 11 des Elastomerkörpers 10 ergibt und somit das Elastomerprodukt 100 abgedichtet und hohl ausgeführt ist.
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Das Verbindungselement 20 ist aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt und befindet sich dadurch außerhalb der Verbindungsflansche 113 des Elastomerkörpers 10. Vor dem Spritzgussverfahren werden die beiden Elastomerhälften 11 des Elastomerkörpers 10 noch nicht miteinander befestigt. Bezugnehmend auf 2 werden die beiden Elastomerhälften 11 im Spritzgussverfahren des Verbindungselements 20 in einem Formwerkzeug M aufgenommen, in dem ein Formraum M1 für das Verbindungselement 20 vorgesehen wird. Anschließend wird der Kunststoff durch Hitze geschmolzen und in den Formraum M1 des Formwerkzeugs M eingegossen, wodurch das Verbindungselement 20 geformt wird. Das geschmolzene Verbindungselement 20 kann die beiden Elastomerhälften 11 verschließen. Dabei passt sich der Formraum M1 an die Verbindungsflansche 113 der beiden Elastomerhälften 11 des Elastomerkörpers 10. Beim Formen des Kunststoffs außerhalb der Verbindungsflansche 113 des Elastomerkörpers 10 wird das von dem Kunststoff erzeugte Methan durch den Formraum M1 in die Aufnahmeräume 114 der beiden Elastomerhälften 11 des Elastomerkörpers 10 eingegossen, wobei der Kunststoff gleichzeitig in den Formraum M1 so eingegossen wird, dass die Verbindungsflansche 113 des Elastomerkörpers 10 von dem Kunststoff gehüllt werden. Nach der Kühlung des Kunststoffs werden die beiden Elastomerhälften 11 des Elastomerkörpers 10 dicht miteinander verbunden, so dass sich ein abgedichteter Aufnahmeraum 114 des Elastomerkörpers 10 ergibt. In dem Aufnahmeraum 114 existiert noch das von dem Kunststoff erzeugte Methan, durch den die Elastizität des Elastomerprodukts erhöht wird.
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Das Elastomerprodukt 100 ist auf der Schuhsohle A1 eines Schuhs A angeordnet. Hinsichtlich 5 ist eine Vielzahl von Elastomerprodukten 100 auf der Schuhsohle A1 vorgesehen. Mit Hilfe des Methans in dem Aufnahmeraum 114 des Elastomerkörpers 10 ist ein elastischer Puffereffekt des Elastomerprodukts 100 gewährleistet. Da das Elastomerprodukt 100 aus dem Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt ist und der Elastomerkörper 10 durch Verbindung zweier halbkreisförmiger Elastomerhälften 11 entsteht, kann die einzelne Elastomerhälfte 11 vorher im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Außerdem können die Form und das Aussehen der beiden verbundenen Elastomerhälften 11 unterschiedlich ausgeführt sein. Hauptsache ist, dass sich die beiden zu verbindenden Verbindungsflansche 113 aneinander anpassen. Auf diese Weise können die Elastomerhälften 11 durch das Anliegen der beiden Verbindungsflansche 113 miteinander verbunden werden und die dadurch verbundenen Elastomerhälften 11 können somit abgedichtet sein. Die Form und das Aussehen können hingegen beliebig ausgeführt sein. Auf Grund der reifen Technik des Spritzgussverfahrens kann die Ausbeute der Elastomerhälfte 11 gut kontrolliert werden, wodurch eine präzise Abmessung des Elastomerprodukts erzielt werden kann, wobei die Wanddicke des Elastomerprodukts nach Bedürfnissen unter präziser Kontrolle steht.
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Hinsichtlich 13 ist eine Änderung der Wanddicke der Elastomerhälfte 11 nach den Bedürfnissen realisierbar. Durch Gestaltung der Kraftaufbringungsrichtung und der Form des herzustellenden Produktes können Elastomerhälften 11 mit ungleichmäßiger Wanddicke hergestellt werden, wodurch das Elastomerprodukt 100 eine elastische Kraft in einer bestimmten Richtung aufweist. Auf diese Weise kann ein Schuh 11 mit speziellen Kraftaufbringungsbedürfnissen hergestellt werden, wie z. B. Turnschuhe mit unterschiedlichen Funktionen, Basketballschuhe oder Sportschuhe für verschiedene Bälle. Dadurch ist eine umfangreiche Verwendung des Elastomerprodukts 100 zu realisieren.
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Weiterhin ist der Formraum des Elastomerprodukts 100 voraussichtlich auf dem Formwerkzeug so ausgebildet, dass der Kunststoff beim Formen auf seiner Innenfläche mit einer Beschriftung 116 versehen ist, die ein Logo bzw. ein Bild darstellt. In der 12 ist zu sehen, dass die Beschriftung 116 beim Formen der jeweiligen Elastomerhälfte 11 zugleich abgedruckt wird, was die praktische Tauglichkeit gewährleistet. Um die Farbe des Elastomerprodukts 100 zu ändern, kann man Kunststoff mit unterschiedlichen Farben beim Formen der jeweiligen Elastomerhälfte 11 einsetzen und die Elastomerhälfte 11 kann somit mit verschiedenen Farben ausgeführt sein. Dieser Vorgang wird ebenfalls im Spritzgussverfahren durchgeführt, ohne zusätzliche Prozesse durchzuführen. Die ursprüngliche Farbe der Elastomerhälfte 11 geht hierbei auch nicht durch langzeitige Verwendung aus, was der Elastomerhälfte 11 eine dauerhafte Farbe verleiht.
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Die Form und das Aussehen des Elastomerprodukts 100 sind nicht beschränkt. Aus 6 und 7 ist ersichtlich, dass das Elastomerprodukt 100 unregelmäßig ausgeführt ist. Die eine Elastomerhälfte 11 des Elastomerprodukts 100 ist mit einer Vielzahl von Aufnahmeräumen 114 versehen. Die andere Elastomerhälfte 11 des Elastomerprodukts 100 ist dahingehend plattenförmig ausgeführt und den Aufnahmeräumen 114 der einen Elastomerhälfte 11 entsprechend angeordnet. Der Rand des Elastomerprodukts 100 ist von dem Verbindungselement 20 gehüllt. In den Aufnahmeräumen 114 ist Methan aufgenommen. Unter Zuhilfenahme der Aufnahmeräume 114 kann ein elastischer Puffereffekt des Elastomerprodukts 100 realisiert werden. Der Elastomerkörper 10 kann nach Bedürfnissen in verschiedenen Formen sowie Aussehen und mit unterschiedlicher Wanddicke hergestellt werden, wodurch die gleiche Funktion realisiert werden kann.
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In 8 und 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elastomerprodukts 100 geschildert, bei dem die Elastomerhälften 11 des Elastomerkörpers 100 einen Teil von der unteren Schuhfläche A2 eines Schuhs A darstellt. Die jeweilige Elastomerhälfte 11 ist ebenfalls mit einer Vielzahl von Aufnahmeräumen 114 versehen, in denen Methan untergebracht ist. In diesem Fall kann der Elastomerkörper 10 unmittelbar als untere Schuhfläche A2 des Schuhs verwendet werden, wobei der Elastomerkörper 10 eine Pufferelastizität bereitstellt. Dadurch bleibt eine hohe Freiheit hinsichtlich der Herstellung und Verwendung bestehen.
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In 10 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elastomerprodukts dargestellt, bei dem das Verbindungselement 20 zwischen den Arretierabschnitten 13 der beiden Elastomerhälften 11 vorgesehen sind. Zwischen den Arretierabschnitten 13 und den Außenwänden der beiden Elastomerhälften 11 ist jeweils eine Materialhemmungsnut 115 begrenzt. Das Formwerkzeug M zur Herstellung eines Verbindungselements 20 ist hierbei wie in 11 ausgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Elastomerprodukt
- 10
- Elastomerkörper
- 11
- Elastomerhälfte
- 111
- Innenfläche
- 112
- Außenfläche
- 113
- Verbindungsflansch
- 114
- Aufnahmeraum
- 115
- Materialhemmungsnut
- 116
- Beschriftung
- 20
- Verbindungselement
- 21
- Oberabschnitt
- 22
- Unterabschnitt
- 23
- Seitenabschnitt
- 24
- Halteabschnitt
- X
- Horizontale
- Y
- Vertikale
- M
- Formwerkzeug
- M1
- Formraum
- A
- Schuh
- A1
- Schuhsohle
- A2
- untere Schuhfläche
