DE1284623B - Spritzgiessmaschine zum Anformen von Sohlen aus Kunststoff oder Gummi an einen Schuhschaft - Google Patents

Spritzgiessmaschine zum Anformen von Sohlen aus Kunststoff oder Gummi an einen Schuhschaft

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DE1284623B
DE1284623B DEL46427A DEL0046427A DE1284623B DE 1284623 B DE1284623 B DE 1284623B DE L46427 A DEL46427 A DE L46427A DE L0046427 A DEL0046427 A DE L0046427A DE 1284623 B DE1284623 B DE 1284623B
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DE
Germany
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piston
pressure
molding machine
injection molding
injection
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DEL46427A
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Inventor
Ludwig Herbert
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Desma Werke GmbH
Original Assignee
Desma Werke GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D35/00Producing footwear
    • B29D35/0009Producing footwear by injection moulding; Apparatus therefor
    • B29D35/0018Moulds
    • B29D35/0036Moulds with displaceable sole plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zum Anformen von Sohlen aus Kunststoff oder Gummi an einen Schuhschaft mit einer mehrteiligen Form, die einen durch ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel über einen Kolben verschiebbaren Bodenstempel und einen Leisten zur Aufnahme des Schuhschaftes aufweist.
  • Beim Anspritzen von Sohlen aus Kunststoff oder Gummi an einen Schuhschaft sind zwei an sich widersprüchliche Forderungen zu berücksichtigen.
  • Die eine besteht darin, daß beim Einspritzen des Kunststoffes oder Gummis in die Sohlenform der auftretende Innendruck möglichst niedrig gehalten werden soll, damit kein zu hoher Dichtungsdruck zwischen dem auf dem Leisten befindlichen Schaft und der Dichtlippe der Form aufgewendet werden muß. Ein allzu hoher.Dichtungsdruck ist wegen der Gefahr einer Beschädigung des auf dem Leisten befindlichen Schuhschaftes nachteilig.
  • Die andere Forderung ergibt sich aus der Notwendigkeit, daß zur Erzielung einer guten, dauerhaften Verbindung zwischen der Sohle und dem Schuhschaft zusätzlich ein Kleber Verwendung findet, der auf den aufgerauhten Schuhschaft aufgetragen wird und der zum Abbinden, d. h. zur Herstellung der festen Verbindung zwischen der angespritzten Sohle und dem Schuhschaft, einen möglichst hohen Druck erfordert.
  • Es sind also zur Herstellung der endgültigen Verbindung zwischen Sohle und Schuhschaft unterschiedlich hohe, auf die Sohle einwirkende Drücke erforderlich.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, daß das Einspritzen des Sohlenmaterials in die Form vorzugsweise unter verhältnismäßig geringem Innendruck (beispielsweise etwa 3 atü) erfolgt und daß kurz nach dem Einspritzen des Materials ein erhöhter Innendruck (beispielsweise etwa 6 atü) in der Form zum Anpressen der Sohle an den Schaft zwecks Abbindens des Klebers erzeugt wird. Die unterschiedlichen Drücke werden bei der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens durch den Bodenstempel erzeugt, der durch einen doppeltwirkenden Kolbentrieb verschiebbar ist, wobei die beiden Kolbenflächen in einer bestimmten Folge mit unterschiedlich hohen Drücken beaufschlagt werden. Das von einer gemeinsamen Druckquelle erzeugte Druckmittel, beispielsweise Druckluft, muß dabei jeweils über Druckminderventile auf den für die eine oder die andere Kolbenfläche erforderlichen Druck reduziert werden. In jeder Zuführungsleitung zu den einzelnen Druckräumen beiderseits des Kolbens sind Dreiwegehähne erforderlich, um bei der jeweiligen Verfahrensstufe die Leitung zu entlüften oder mit Druckmittel zu versorgen.
  • Es ist bereits bekannt, als Formschließ- und Formzuhaltevorrichtungen ein hydraulisches Doppelkolbensystem zu verwenden, welches zwei Kolben mit unterschiedlichen Wirkflächen aufweist, wobei der Kolben mit der kleineren Wirkfläche die Aufgabe hat, über einen langen Weg ein Formteil in Schließ- oder in Öffnungsstellung zu bewegen, während der höhere Schließdruck während des Anspritzvorganges durch den Kolben mit der größeren Wirkfiäche aufgebracht wird. Ein derartiges Doppelkolbensystem läßt sich jedoch nicht auf eine Spritzgießmaschine der der Erfindung zugrunde liegenden Art übertragen, d. h. auf eine Spritzgießmaschine, bei der während des Einspritzvorganges nur eine verhältnismäßig geringe Belastung des Bodenstempels vorteilhaft ist, während anschließend an den Einspritzvorgang zur Erzeugung einer guten dauerhaften Verbindung zwischen der Sohle und dem Schuhschaft ein besonders hoher, auf den Bodenstempel wirkender Druck notwendig ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung vorzuschlagen, mit der unterschiedliche Drücke auf den Bodenstempel ausgeübt werden können, ohne daß unterschiedliche Druckerzeuger oder Druckmindereinrichtungen erforderlich sind.
  • Zu diesem Zweck ist die neue Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung eines etwa gleichbleibenden Drucks des Druckmittels in einem gemeinsamen Zylinder zwei voneinander unabhängige und relativ zueinander bewegbare Kolben mit unterschiedlich großen druckbeaufschlagten Wirkflächen für den Antrieb des Bodenstempels vorgesehen sind, von denen der kleine Kolben während des Einspritzvorganges in Richtung zum Leisten über eine erste Leitung bei gleichzeitiger Beaufschlagung des großen Kolbens in Richtung auf seine untere Endstellung und der größere Kolben nach Beendigung des Einspritzvorganges zur Erzeugung des Anpreßdruckes der Sohle an den Schaft über eine zweite Leitung in Richtung auf den Leisten beaufschlagbar sind.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit darin, daß zur Erzeugung der unterschiedlichen, auf die Sohle bzw. auf den Bodenstempel einwirkenden Drücke keine Druckreduzierung bei Verwendung nur eines Druckerzeugers mit gleich hoch bleibendem Druck erforderlich ist. Das deml(albntrieb zugeführte Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, bleibt für den Vordruck und für den Nachdruck, d. h. zum Anpressen der Sohle an den Schaft, konstant. Die Druckdifferenzen ergeben sich aus den unterschiedlichen Wirkflächen der Kolben. Dieser durch die erfindungsgemäße Lösung mögliche Verzicht auf jede Beeinflussung des Druckmittels hat eine Vereinfachung der Vorrichtung verbunden mit einer größeren Genauigkeit und Zuverlässigkeit in der Arbeitsweise zur Folge.
  • Im Gegensatz zu den bekannten Formschließ- und Formzuhaltevorrichtungen, bei denen ein hydraulisches Doppelkolbensystem verwendet wird, bewirkt bei der neuen Vorrichtung der Kolben mit der kleineren Wirkfläche praktisch den Schließdruck der Form während des Einspritzvorganges, während der Kolben mit der größeren Wirkfläche im Anschluß an den Einspritzvorgang ein Anpressen der angeformten Sohle an den Schuhschaft besorgt. Die neue Vorrichtung unterscheidet sich gegenüber~den bekannten Doppelkolben-Hydraulikvorrichtungen aber auch in konstruktiver Hinsicht, da bei den bekannten Vorrichtungen die Kolben mit den unterschiedlich großen Wirkflächen nicht in einem gemeinsamen Zylinder wirksam sind, nicht hintereinander, sondern ineinander angeordnet und auch nicht derartig beaufschlagbar sind, daß bei Einfluß des hydraulischen Drucks auf den kleinen Kolben der große Kolben in eine rückwärtige Ausgangslage gepreßt wird. Bei der neuen Vorrichtung ist die erste Leitung dazu bestimmt, den großen Kolben in die leistenferne Endstellung zu bewegen und den relativ dazu verschiebbaren kleinen Kolben in der dem Leisten bzw. der Sohlenform zugekehrten Endlage zu halten. In dieser Stellung erfolgt der Einspritzvorgang. Nach Abschalten des Einspritzvorganges wird unter Entlüftung der ersten Leitung die zweite Leitung beaufschlagt, wodurch der große Kolben in Richtung auf den Leisten bewegt wird und dadurch den zum Anpressen der Sohle erforderlichen hohen Druck erzeugt.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können die beiden Druckmittelleitungen von einer gemeinsamen Druckquelle gespeist werden, wobei die Umschaltung der Leitungen mittels eines Dreiwegehahnes erfolgt.
  • Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein während des Einspritzens zwischen beiden Kolben bestehender freier Abstand mittels eines Anschlages für den kleineren Kolben einstellbar sein, wobei ebenfalls für die Festlegung der oberen Endlage des größeren Kolbens ein verstellbarer Anschlag vorgesehen sein kann.
  • Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Abschalten des Einspritzvorganges beim Abwärtsbewegen des kleinen Kolbens über eine durch den großen Kolben hindurchgeführte und auf ein Schaltorgan wirkende Stange erfolgt.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Abschalten des Einspritzvorganges unabhängig von der Sohlenstärke durch Abwärtsbewegung des kleinen Kolbens bei Überschreiten eines bestimmten Formeninnendruckes an einer ganz bestimmten Stelle erfolgt, die durch Anlage des abwärts bewegten kleinen Kolbens am großen Kolben bestimmt ist. Die Verlängerungsstange kann dabei als Betätigungsmittel auf einen geeigneten Schalter einwirken.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Anspritzen von Kunststoffsohlen mit oder ohne Zwischensohle bzw. Absatzfüllstück geeignet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Vertikalschnitt, teilweise schematisch, dargestellt.
  • Die Vorrichtung besteht aus einer mehrteiligen Form 10 sowie einem Einspritzaggregat 11. Einem derartigen Einspritzaggregat 11 können jeweils mehrere derartige Formen 10 zugeordnet sein, die dem Einspritzaggregat taktweise nacheinander, z. B. mittels eines Rundtisches, zugestellt werden. Zur Form 10 gehört ferner ein Leisten 12. Die mehrteilige Form 10 besteht aus zwei Rahmenhälften 13, die auf einem Tisch 14 verschiebbar sind. Die Rahmenhälften sind mit Dichtlippen 15 ausgerüstet, auf die der Leisten 12 mit überzogenem Schaft 16 dichtend aufgesetzt wird.
  • Zur mehrteiligen Form 10 gehört weiterhin ein in Richtung des Doppelpfeiles A verschiebbarer Bodenstempell7 mit auswechselbarem Aufsatzstück 18.
  • Das Aufsatzstück 18 weist die jeweilige Form der Sohle auf. In der Teilungsebene der Rahmenhälften 13 ist ein Zuführungskanal 19 für den einzuspritzenden Kunststoff vorgesehen. Dieser Zuführungskanal 19 fluchtet in Einspritzstellung mit dem Einspritzkanal 20 des Aggregates 11.
  • Ein Sperrglied 21 am Einspritzaggregat ist zur Absperrung bzw. zur Freigabe des Einspritzkanals 20 vorgesehen. Dieses Sperrglied 21 wird von einem Betätigungsmittel 22, beispielsweise einem Elektromagneten, betätigt.
  • Zur Verschiebung des Bodenstempels ist ein vorzugsweise mit Druckluft betriebener Kolbentrieb 23 vorgesehen. Dieser Kolbentrieb 23 besteht aus zwei Kolben 24 und 25, die verschieblich in einem gemeinsamen Zylinder 26 untergebracht sind. Der Kolben 25, der eine größere druckbeaufschlagte Fläche besitzt als der Kolben 24, teilt das Innere des Zylin- ders in einen oberen Druckraum 27 und einen unteren Druckraum 28. Beiden Druckräumen 27 und 28 kann wechselweise Druckmittel über eine Druckmittelleitung 29 bzw. 30 zugeführt werden. Dieser jeweils über die Leitungen 29 und 30 zugeführte Druck ist erfindungsgemäß bei jeder Stufe des Verfahrens gleich hoch. Die zum Anspritzen und Befestigen der Sohle 31 am Schuhschaft 16 erforderlichen unterschiedlichen Drücke werden durch entsprechende Bemessung der Kolben 24 und 25 erzeugt.
  • Zur Erzeugung der unterschiedlichen Drücke sind die beiden Kolben 24 und 25 relativ zueinander verschieblich gelagert. Die Flächenverhältnisse der beiden Kolben sind so gewählt, daß das Verhältnis zwischen Vordruck (Druck während des Einspritzvorganges) und dem Nachdruck (Druck zum Anpressen und Ankleben der Sohle) etwa 1:2 beträgt. Während des Einspritzvorganges ist demnach nur der kleinere Kolben 24 in Richtung auf den Leisten beaufschlagt.
  • Diese Stellung des Kolbentriebs 23 ist in der Zeichnung wiedergegeben. Das unter einem bestimmten Druck über die Leitung 29 in den oberen Druckraum 27 eingeführte Druckmittel bewirkt bei entlüfteter Leitung 30 eine Belastung des kleinen Kolbens 24 in Aufwärtsrichtung und eine Belastung des in der unteren Endstellung befindlichen Kolbens 25 in entgegengesetzter Richtung. Die Belastung des Kolbens 24 wird über ein Zwischenstück 32, einen höhenverstellbaren Anschlag 33 auf einen hohlen Schaft 34 des Bodenstempels 16 übertragen. Der Schaft ist verschieblich in einer hülsenförmigen Führung 35 der Vorrichtung gelagert.
  • Die obere Endlage des Kolbens 24 und damit des Sohlenstempels ist durch Anlage des Anschlages 33 am unteren Ende des Schaftes 34 bestimmt. Dessen Stellung wiederum ist durch die untere Endlage des in entgegengesetzter Richtung beaufschlagten großen Kolbens 25 vorgegeben, der an einem Anschlag 36 anliegt und über die zugbelastete Stange 37 eine der Belastung des Kolbens 24 entgegenwirkende Kraft auf den Bodenstempel ausübt. Auf diese Weise ist die der jeweils gewünschten Sohlenstärke entsprechende Stellung des Bodenstempels vorgegeben.
  • Mit Hilfe des verstellbaren Anschlages 33 kann auch der in Einspritzstellung vorhandene freie Abstand h zwischen den beiden Kolben eingestellt werden. Dieser Abstand ermöglicht eine Relativverschiebung des Kolbens 24 gegenüber dem Kolben 25 um einen geringen Betrag, beispielsweise um 0,6 mm.
  • Bei Überschreiten eines bestimmten, durch den Kolben 24 vorgegebenen Druckes im Inneren der Form wird der Kolben 24 um den Betrag h abwärts bewegt und kommt dabei an der Nabe 38 des Kolbens 25 zur Anlage. Mit dem Kolben 24 ist die Stange 37 und ein in der Nabe 38 geführter Gleitkörper 39 um den gleichen Betrag abwärts bewegt worden, dieser Betrag reicht aus, um einen Schalter bzw. den Magneten 22 zur Unterbrechung des Einspritzvorganges zu betätigen. Damit ist das Anspritzen der Sohle an den Schaft beendet.
  • Nach einem bestimmten Zeitraum zum Abkühlen des Sohlenmaterials, beispielsweise nach 15 bis 30 Sekunden, wird die Leitung 29 entlüftet und Druckmittel über die Leitung 30 in den unteren Druckraum 28 eingeführt. Dadurch bewegt sich der Kolben 25 in Richtung auf den Leisten zur Erzeugung des Nachdruckes, der wesentlich höher, beispielsweise doppelt so hoch ist wie der Druck beim Einspritzen.
  • Dabei wird der Druck bzw. die Aufwärtsbewegung des Kolbens 25 über den Kolben 24, das Zwischenstück 32 den Anschlag 33 auf den Schaft 34 und damit auf den Bodenstempel übertragen. Die obere Endstellung des Kolbens 25 ist durch eine einen verstellbaren Anschlag 40 bildende Rändelmutter bestimmt, die verschiebbar auf dem Zwischenstück 32, beispielsweise mittels Gewinde, geführt ist und die gegen eine Anschlagkante 41 zur Anlage kommt. Die jeweils gewählte Lage der Rändelmutter 40 ist durch einen radial geführten Bolzen 42 feststellbar, der wiederum unter der Belastung einer Stiftschraube 43 steht. Auf diese Weise kann der Hub des Kolbens 25 exakt an jede Stärke der Sohle angepaßt werden.
  • Der Betrieb der beiden Kolben 24 und 25 erfolgt mit konstantem Druck. In die beiden Druckleitungen 29 und 30 ist ein einfacher Dreiwegehahn 44 eingesetzt. Dieser kann beispielsweise mittels eines Hebels 45 von Hand betätigt werden, es ist aber auch möglich, den Hahn als Magnetventil auszubilden.
  • Der Dreiwegehahn 44 ermöglicht zwei Stellungen 1 und 2 (durch Umrandung angegeben).
  • Bei der in der Zeichnung angegebenen Stellung 1 ist die von einer gemeinsamen Druckquelle 46 kommende zunächst ebenfalls gemeinsame Druckmittelleitung 47 an die Druckmittelleitung 29 angeschlossen, die zum oberen Druckraum 27 des Zylinders führt. Die Druckmittelleitung 30 führt über einen Stutzen 48 des Dreiwegehahns ins Freie, so daß der untere Druckraum 28 in dieser Stellung entlüftet ist.
  • In der Stellung 2 liegen umgekehrte Verhältnisse vor, d. h., die von der Druckmittelquelle46 kommende Leitung 47 ist mit der Druckmittelleitung 30 verbunden, die zum unteren Druckraum 28 führt.
  • Die dem oberen Druckraum 27 zugeordnete Druckmittelleitung 29 führt in dieser zweiten Stellung über den Stutzen 48 ins Freie. Der Druckmittelraum 27 ist somit entlüftet.
  • In die Druckmittelleitung 27 kann zur Erzielung eines konstanten Druckniveaus ein Druckminderventil 49 eingesetzt sein.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur zum Anspritzen einfacher Sohlen aus Gummi oder Kunststoff geeignet, sondern auch zum Anspritzen von Sohlen mit einer Zwischensohle und/oder Absatzfüllstück. Derartige Zwischensohlen bzw. Füllstücke werden bisher von Hand vor Beginn des Einspritzvorganges an den Schuhschaft angeklebt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Anheften der Zwischensohle bzw. Füllstücke mit Hilfe des Bodenstempels durchgeführt werden. In diesem Fall ist der Ablauf der einzelnen Arbeitsschritte folgender: Zunächst werden die Einlagen (Zwischensohle und/oder Füllstück) auf den Bodenstempel gelegt und der mit dem Schaft überzogene Leisten in die Einspritzstellung gefahren. Sodann wird die Leitung 30 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Kolben 24 und 25 aufwärts in Richtung auf den Leisten bewegt werden. Durch den ebenfalls aufwärts bewegten Bodenstempel werden die mit einem Klebstoff bestrichenen Einlagen an die Unterseite des Schaftes angeheftet. Der maximale Hub 1? ist dabei durch den Abstand zwischen der Rändelmutter 40 und der Anschlagkante 41 bestimmt. Dieser Hub kann etwa 15 mm betragen, eine für alle in Frage kommenden Sohlenstärken ausreichende Größenordnung. Im Durchschnitt liegt die Stärke einer Kunststoffsohle bei etwa 5 mm. Die jeweilige Einstellung ist durch entsprechende Verschiebung der Rändelmutter 40 möglich.
  • Nach dem Anheften der Einlagen an den Schuhschaft wird die Leitung 30 durch entsprechende Betätigung des Dreiwegehahns entlüftet und die Leitung 29 beaufschlagt. Dadurch erfolgt eine Abwärtsbewegung beider Kolben in die Einspritzstellung (Darstellung der Zeichnung), und der Einspritzvorgang kann in der bereits beschriebenen Weise durchgeführt werden.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt in der Verwendung eines konstanten Druckes bei dem Druckmittel sowie in der einfachen, jedoch zuverlässigen und sicheren Abschaltung des Einspritzvorganges im erwünschten Augenblick.

Claims (5)

  1. Patentansprüche; 1. Spritzgießmaschine zum Anformen von Sohlen aus Kunststoff oder Gummi an einen Schuhschaft mit einer mehrteiligen Formt, die einen durch ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel über einen Kolben verschiebbaren Bodenstempel und einen Leisten zur Aufnahme des Schuhschaftes aufweist, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß bei Anwendung eines etwa gleichbleibenden Drucks des Druckmittels in einem gemeinsamen Zylinder (26) zwei voneino ander unabhängige und relativ zueinander bewegbare Kolben (24, 25) mit unterschiedlich großen druckbeaufschlagten Wirkflächen für den Antrieb des Bodenstempels vorgesehen sind, von denen der kleine Kolben (24) während des Einspritzvorganges in Richtung zum Leisten über eine erste Leitung (29) bei gleichzeitiger Beaufschlagung des großen Kolbens (25) in Richtung auf seine untere Endstellung und der größere Kolben (25.) nach Beendigung des Einspritzvorganges zur Erzeugung des Anpreßdruckes der Sohle an den Schaft über eine zweite Leitung (30) in Richtung auf den Leisten beaufschlagbar sind.
  2. 2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckmittelleitungen (29, 30) von einer gemeinsamen Druckquelle (46) gespeist werden und daß die Umschaltung der Leitungen mittels eines Dreiwegehahnes (44) erfolgt.
  3. 3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein während des Einspritzens zwischen beiden Kolben (24, 25) bestehender freier Abstand (h) mittels eines Anschlages (33) für den kleineren Kolben (24) einstellbar ist.
  4. 4. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen verstellbaren Anschlag (40) zur Festlegung der oberen Endlage des größeren Kolbens (25).
  5. 5. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten des Einspntzvorganges beim Abwärtsbewegen des kleinen Kolbens (24) über eine durch den großen Kolben (25) hindurchgeführte und auf ein Schaltorgan wirkende Stange (37) erfolgt.
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