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Verfahren zum Verbinden von Formstücken wie Schuhteilen, Treibriemen,
Förderbändern oder dergleichen aus Leder oder Gummi Zur Verbindung von Schuhteilen
Bind vor allem in Bezug auf Schnelligkeit und Einfachheit der Verarbeitung in neuerer
Zeit durch die Anwendung von Klebeverfahren mit Klebstoffen auf der Basis wässriger
oder organisoher Lösungen von Kunststoffen erhebliche Fortschritte erzielt worden.
Daher werden diese Verfahren bevorzugt angewendet. In den letzten Jahren ist ferner
zur Verklebung von Schuhteilen die Anwendung von thermoplastischen Klebstoffen empfohlen
worden. Hierbei werden bestimmte, sogenannte Schmelzklebstoffe, beispielsweise zum
Umbuggen von Schuhoberleder oder zum Spitzen-und Sesitenzwicken verwendet.
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Ein grosser Nachteil dieser bekannten Schmelzklebeverfahren besteht
darin, dass Fügeteile mit relativ grossen Flächen, wie z. B. t Schuhsohlen, aus
folgenden Gründen nicht verklebt werden können: Nach dem Kleberauftrag aus der Schmelze
ist ein rasches Zusammenpressen der benetzten Stellen erforderlich, da der Schmelzkleber
sehr schnell wieder erstarrt. Daher kann beispielsweise eine Laufsohle nicht ale
Ganzee aufgebracht werden, sondern sie müsste z. B. an der Spitze beginnend, nach
Masgabe des Kleberauftrages sukzessiv angedrückt werden. Dieses Problem ist in verfahrenetechnischer
Hinsicht mit entsprechender Betriebeeioherheit nur ausserordentlich schwierig zu
lösen und es exietiert bieher nooh kein in der Praxis befriedigendes Verfahren um
mit Hilfe von Schmelzen klebstoffen beispielsweise Schuhsohlen am Sohuhoberteil
u. ä. zu befestigen.
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Woitorhln bekannt ist die Verklebung von Schuhteilen, auch von Lauf
sohlen, mit Hilfo von thermoplastischen Kunststoff@n bei Anwendung hochfroquenter
elektrischer Felder zur Erhitzung der Kunststoffo. Diese Methode hat jedoch einige
entscheidende Nachteile. Zur Erzeugung des hochfrequonten Wechsolfeldes werden Elcktroden
in Form eineu Drahtgeflechtes oder Blcches vorwondet. Die3e Elektroden müssen zwangsweise
oo angeordnet sein, daß sowohl der Thermoplast, als auch das Matcrial, das verklebt
worden soll, zwischen die Elcktroden zu liegen kommt.
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Damit nun dor Leisten nicht für die Zuführung der elektrischen Energie
eingerichtet zu worden braucht, wurde nach einer bekannen Ausführungsform vorgeschlagen,
die elektrische Energie vom Boden hor zuzuführen. Hierzu muß jedoch zwangeläufig
dio Brandsohle durchlöchert werden, tau z0B. in der Absatzgegond geschehen kanne
Weiterhin sind die dielektrischen Eigenschafton, wie der Verlustfaktor, sowohl der
thermoplastischen klcbstoffe, die fUr diese Verklebungszwecke infrage kommen, als
auch der Schuhteile, sehr ähnlich, was unweigerlich dazu führt, daß die zu verklebenden
Teile durch die auch in ihnen selbst entstehende Wärme stark erhitzt und dadurch
in dor Regel gouchdigt werden, Leder, das Ja bekanntlich gegen Wärme sehr empfindlich
ist, wird brüchig, Gummi dagegen wird in vielen Fällen durch die Wärme zu weich,
was beim Preßvorgang zu bleibenden Deformationen führt; beispielsweise können infolgedessen
dio Unebenheiten des Schuhunterbodens in aehr störender Weise alo Prägung zum Vorschein
kommen. WUrde man hingegen bei dieser arnbeitsweise den Leisten elektrisch installieren,
so würde dies zu einer erheblichen Verteuerung dieses Werketücks, welches oft aus
modischen GrUndon ohnedies nur begrenzte Zeit Verwendung finden kann, führen.
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Bei der Erwärmung der Klebschioht mit Hilfe von hochfrequenten elektriechen
Feldern tritt außerdem oin weiterer erhebliohor Nachteil in Erscheinung. Bbah muß
die Abstände der Elektroden voneinander an allen Stellen der Verklebung möglichst
gleich
halten, da sonst eine gleichmäßige Erhitzung nicht stattfinden
kann. So ist es boim Aufbringen von Schuhsohlen unmöglich, die Schlenmaterialien,
wie Gummi oder Polyvinylchlorid, deren Dicke infolge von Profilen und/oder Absätzen
unterschiedlich ist, mit Hochfrequenzheizung gleichmäßig und oiobor zu verklebenO
Auf dem Gebiet der Holzverleimung bzw. Holzverklcbung ist weiterhin ein Verfahren
bekannt, das sich mit Flächenverklcbungen mit @ilfe von Klebstoffschichten und mit
in der Klebefuge erzeugter Wärme befaßt. Hierbei handelt oo sich jedoch un die Verbindung
starrer, gleichmäßiger Schichtkörper, die nr mit Leimplatten aus hitzehärtbaren
harzen verleimt werden0 Ein anderes bekanntes Verfahren beschäftigt oich ausschließlich
mit der Verklebung von metallen mit Hilfe von Klebstoff-Folien, in die als Heizleiter
eine leichtschmelzende Metallfolie eine legt ist. Die dabei durch Wärme abbindenden
bzw0 härtbaren Harze ergeben einen harten, oft spröden Klebfilm. Sie uind infolgedessen
zur Verklebung von flexiblen Materialien, wie beispiels weise Schuhteilen, ungeeignet.Darüber
hinaus treten weitere Nachteile auf. Das Verfahren unter Verwendung einer Metallfolie
aua leicht schmelzbarem Metall als Träger und Stromleiter ist nur bei Systemen anwendbar,
die es ermöglichen, die Metallfolie auch tatsächlich an allen Stellen zu statistisch
verteilten kleinen Tröpfchen oder Scheibohen zusammenzuschmelzen, was eine wesentliche
Forderung für die Erzielung einer gleidchmäßigen Verklebung über die ganze zu verklebende
Fläche ist. Hierfür wiederum muß man voraussetzen, daß der Temperaturgradient von
innen nach außen an allen Stellen der Klebefuge ziemlich genau gleich iat. Dies
ist an den Rändern der Verklebung und dort, wo die Fügeteile unterschiedliche Dicke
oder Zusammensetzung haben, mit Sicherheit nicht der Fall.
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Es wurde nun überraschenderweise ein Verfahren gefunden, welches hervorragend
haltbare und widerstandsfähige Verklebungen von Formstücken wie Schuhteilen, Treibriemen,
Förderbändern oder dergleichen aus Leder oder Gummi, die einer dauernden, starken
Biege- und/oder Knickbeanspruchung im elastischen Bereich unterworfen werden, unter
Verwendung von Bindemitteln auf Basis von thermoplastischen Kunststoffen, die durch
in elektrischen Leitern erzeugte Stromwärme erwärmt werden, zu erzielen gestattet.
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Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen die zu
verbindenden Formstücke entweder einen Verbundkörper aus 1) einer oder mehreren
Schichten im wesentlichen thermoplastischer Kunststoffe oder thermoplastische Kunststoffe
in überwiegender Menge enthaltender Polymerisatgemische und 2) einem metallischen
Leitersystem oder die einzelnen den Verbundkörper bildenden Bestandteile 1 und 2
legt, die Teile, vorzugsweise unter Druckanwendung, zusammenfügt, die thermoplastischen
Kunststoffe durch Stromwärme zum Erweichen oder Schmelzen bringt, hiermit den Verklebungsvorgang
einleitet, und diesen schließlich nach Beendigung der Einwirkung der Stromwärme
durch Erstarrenlassen der hermoplastischen Kunststoffe zum Abschluß bringt.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn
die Erwärmung der thermoplastischen Kunststoffe bzw. der Polymerisatgemische durch
Widerstandsheizung erfolgt, wobei das metallische Leitersystem als Heizleitersystem
eine Leistung von bis zu 20 Watt pro cm2 Fläche des Verbundkörpers bzw. der Fläche,
die das Leitersystem überdeckt, abgibt.
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Bei der Widerstaniheizung erfolgt die Erwärmung im Gegensatz zur Hochfrequenzheizung
so gut wie ausschließlich aus der Klebefuge heraus, so daß ein Teiperaturgefälle
von innen nach außen entstehet.
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Der Verbundkörper für die erfindungsgemässe Verklebung von Schuhteilen,
Treibriemen, Förderbändern oder sonstigen Formstücken der kunststoffverarbeitenden
Industrie kann als rechteckiger Abschnitt eines endlosen aufgewickelten Bandes einer
Art Klebefolie mit innen liegendem Leitersystem vorliegen. 4 Letzteres kann die
Form eines Drahtgitters oder -gewebes haben.
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Die das Leitersystem bildenden Heizdrflhte können aber auch parallel
und ausschliesslich in Bahnrichtung angeordnet sein; Als Leitersystem kann aber
auch ein Gewebe dienen, das leitfähigen Draht in Kette- oder Sohussrichtung enthält
und entsprechend dazu in Schuss- oder Kettrichtung aus Nichtleitern, d. h. z. B.
aus nichtmetallischen Fäden, wie Textil-, Kunststoff-, Glas- oder Asbestfäden, -fasern,
-garnen oder dergl. besteht. Unter den Begriff Draht sollen erfindungsgemäss auch
alle flachen oder bandartigen Gebilde fallen, da diese mit gutem oder gleichem Erfolg
wie Drähte verwendet werden können. In Querrichtung dazu werden zweckmässigerweise
in geeigneten Abständen Kontaktbänder, -drähte oder -streifen eingelegt und an die
Drähte angeschlossen. Beim Zerschneiden des Bandes in geeignete Abschnitte wird
jeder dieser Kontaktstreifen geteilt. Hierdurch erhält jedes Band- bzw, Verbundkörperstück
am vorderen und hinteren Ende Kontakte zur Stromzuführung. Als Leitersystem kann
auch ein Drahtgewebe verwendet werden, das über die Folie beidseitig, zumindest
aber teilweise übersteht, herausragt oder frei liegt, so dass für die Widerstandsheizung
Kontakte angelegt werden können.
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Die Drähte, die das Leitersystem bilden, können ggf. bei insbesondere
dichter Lage bzw. Maschenweite, von den thermoplastischen Kunststoffen nur umhüllt
sein,. so dass im eigentlichen Sinne von einer Folienbildung nicht mehr gesprochen
werden kann. Es ist also möglich, die mit dem entsprechenden Kunststoff bereits
umhüllten Drähte bzw. Bänder zu einem der oben geschilderten Leitersystem zu vereinigen
und für Verklebungen zu verwenden.
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Das metallische Leitersystem in Draht-, Netz- und Folienform ist so
bemessen, dass es bei möglichst geringer Dicke durch Wahl des optimalen Abstandes
der Drähte voneinander bzw. bei Polien der Aussparungsgrösse in möglichst kurzer
Zeit den besten thermischen Effekt zum Erweichen oder zum Schmelzen des Thermoplasten
ergibt. Man verwendet deshalb in den Verbundkörpern, die Gesamtstärken von 0,05
bis 3 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 1 mm besitzen, Heizdrähte bzw. -bänder mit möglichst
geringem Querschnitt von etwa 10-4 bis 0,5 mm2, vorzugsweise von etwa 10 3 bis 0,1
mm2, welche einen optimalen Abstand voneinander im Falle von Drahtgeflechten oder
von im wesentlichen parallel verlaufenden Gelegen von 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise
0,5 bis 3 mm haben, wobei die verwendeten Drähte bzw. Bänder einerseits aus den
bekannten Legierungen, die für Widerstandsdrähte allgemein Verwendung finden, z.
B. aus den Legierungen mit den Namen Konstantan, Nikelin, Niresist, Manganin, Kanthal,
Neusilber u. dergl., ferner auch aus Ohrom-Nickellegierungen usw. mit einem spezifischen
Widerstand von etwa 0,1 bis 1,6 Ohm x mm2, andererseits aus z. B. Kupfer, Silber,
Eisen und deren Legierungen als elektrische Leiter in gleicher oder gleichartiger
Form beatehen.
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In den Geweben, Geflechten oder Gelegen werden diese Drähte in den
angegebenen Maßen und Abständen so angeordnet, dass durch Anlegen einer Niedervoltepannung
bei einer Leistungsabgabe von bis zu 20 Watt/cm2, vorzugsweise von 1 bis 10 Watt/cm2
des Verbundkörpers bzw. der Fläche, die das Leitersystem überdeckt, innerhalb von
etwa 5 bis 45 sec. die notwendige Erweichung oder Verflüssigung der Klebstoffe des
Flächengebildes in der Klebfuge erreicht wird. Die notwendige Wattleistung ist u.
a. abhängig von der Wärmemenge, die notwendig ist, um die speziell verwendeten Thermoplaste
bei dem jeweils zu verklebenden Material in den klebefähigen Zustand überzuführen.
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Als thermoplastische Kunststoffe sind für diesen Anwendung zweck eine
ganze Reihe von Homo- und Mischpolymeren geeignet, gegebenenfalls in Kombination
mit Weichmachern, Stabilisatoren, Haftvermittlern, Alterungsschutzimtteln, aktiven
und inaktiven Füllstoffen, sowie gegebenenfalls mit wärmehärtbaren Harzen nicht
überwiegenden Mengen, d. h. bis zu 25 oder sogar 50 %, bezogen auf die thermoplastischen
Kunststoffe. Als Homo- oder Mischpolymere kommen vorzugsweise solche infrage, die
bei Temperaturen zwischen etwa 50 und 2500 C deutlich erweichen bzw. schmelzen,
ohne sich wesentlich zu zersetzen und die in diesem Zustand schon bei geringem Anpreasdruck
ausreichende benetzende Eigenschaft besitzen. Hierzu gehören z. B.
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Polyamide und Mischpolyamide, wie Polyamide aus Lactamen und aus den
verschiedeneten Die und Polycarbonsäuren und Di- und Polyaminen, weiterhin Vinylpolymerisate
wie Polyvinylhalogenide, Polyvinylidenhalogenide, Polyvinylester und -äther, welche
ggf. mit Hilfe von zugesetzten chemischen Reaktionsmitteln in den vernetzten oder
teilvernetzten Zustand übergeführt werden, ferner Mischpolymerisate oder Polymerisatgemische,
die Vinylmonomere enthalten, insbesondere Polyvinylchlorid, Polrvinylacetat und
Vinylchlorid bzw. Vinylidenchlorid und Vinylacetat enthaltende Nischpolymerisate,
weiterhin solche Thermoplaste, die durch Vulkanisation in Elastomere überführbar
sind wie Natur- und Kunstkautschuk, Chloroprenpolymerisate, Polyisobutylen, Polybutadien,
Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Butadien, Acrylnitril und Chloropren, Acrylnitril
und
@@yrol, Butadien und Styrol, Äthylen und Propylen usw., schlieflich
auch ternäre Mischpolymerisate wie z.B. aus Acrylnitril, Lutadien und Styrol u.a.m.
Brauchbar sind für bestimmte @weeke auch die Polyolefine wie Polyäthylen und Polyproallen,
ferner lineare oder schwach vernctzte Polyester, vorzugsweise in Kombination mit
den oben genannten thermoplastischen JKunststoffen. Es kann als von besonderem Vorteil
sein, wenn Nischungen der aufgezählten Kunststoffe verwendet werden, weil die Schmelztemperatunen
bzw. Erweichungsberciche durch entsprechende Abmischung der, Polymoren oder Mischpolymeren,
sewie durch die im folgenden beschriebenen Zusätze beeinflußt werden können, so
daß z.B. die Temperaturempfindlichkeit der zu verklabenden Materialien berücksichtigt
werden kann.
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Für die Verklebung von Leder mit Leder kommen vor allem Polyamide
in Frage, sowie auch kautschukartige, mehr oder weinger stark thermoplastis,che
Mischpolymerisate, Serreilo gegebencnfalls in Mischung mit anderen Harzen oder -Füllstoffen,
während für Gummi/Gummi- oder Cummi/Ledervorklebungen die Polyamide weniger geeignet
sind und sich hierfür Polychloropren und/oder Acrylnitril-Mischpolymerisato mit
üblichen Harz und Füllstoffantoilen als besondere geeignet erwiesen haben. Polyvinylchlorid
gegen Ledor oder Polyvinylchlorid gegen Polyvinylchlorid wird schr gut mit Schichten
aus Acrylnitril enthaltenden Mischpolymerisaten oder Vinylchlorid-vinylacetat-Mischpolymerisaten
oder Mischungen aus beiden, sowie entsprechenden zusätzen und FüllstofSan verklebt.
an Harzen Als Weichmacher können die bekannten Polymer- oder Monomerweichmachen
verXecndot werden, z.B. einfache Esterwcicbmachor wie Phthalate, aliphatlache Dicarbonsäure-
und Fettsäureestor, ferncr Phosphate, Zitronensauroestor9 Oxycarbonsäureestor und
dergl., ferner Polyesterweichmacher, die z.B. aus Die oder Polycarbonsäuren und
mehrwertigen Alkoholen durch Kondensation
hergestellt werden, epoxydierte
Öle, ferner auch niedrigmolekulare Mischpolymere u. a. aus Butadien und Acrylnitril,
polymere Styrolderivate, weiterhin Alkohole wie Äthylenglykol, Glycerin, Hydroabietylalkohol,
Sorbit, halogenierte, nitrierte und reine Kohlenwasserstoffe, Polymerweichmacher,
wie Polyvinylmethyl und -äthyläther usw.
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Als Haftvermittler können aus der Kleberherstellung bekannte, natürliche
oder künstliche Harze wie z. B. Phenol-, Aldehydharze, einschließlich der sogenannten
Alkylphenolharze, Ketonaldehyd-, Oumaron- oder modifizierte Colophonium-Harze dienen.
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In ähnlicher Weise können auch härtbare Harze wirken, wie z. B.
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Phenol-, Harnstoff-, Melamin- oder Epoxyharze, die vorzugsweise in
untergeordneten Mengen bis zu etwa 50 %, bezogen auf die thermoplastischen Kunststoffe,
Mitverwendung finden.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, aus der Kautschuk- oder Kunststoffindustrie
bekannte Stabilisatoren und Alterungsschutzmittel mit zu verwenden. Das gleiche
gilt für an sich bekannte aktive oder inaktive Füllstoffe wie gefällte oder pyrogen
gewonnene Oxyde der Metalle oder Metalloide Silicium, Aluminium, Zirkon, Eisen und
dergleichen. Weiterhin Ruß, Kreide, Kaolin uew.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Verbundkörper
können beispielsweise hergestellt werden durch Kaschieren zweir durch Extrusion
oder im Streichverfahren hergestellter Kunststoff-Folien mit einem innen liegenden
metallischen Leitersystem in der Form, daß die beiden Folien von oben und unten
über Rollen gegen das mitlaufende Leitersystem geführt werden und gegebenenfalls
mit Hilfe von Lösungsmitteln durch Anlösen und/oder durch Wärmezufuhr von außen
über die Kaschierwalzen oder von innen über das Leitersystem unter Druck miteinander
verbunden werden. Das erfindungsgemäße Erzeugnis
ka@n aber auch
durch ein- oder mehrmaliges Tauchen des Lei@@@r-@@@tems in eine Thermoplastschmelze
bzw. -lösung hergestellt werden. Möglich und für manche Zwecke vorteilhaft iat weiterhin
die Verwendung von Vcrbundkörpern aus thormoplastischen Klobharzmischungen mit einem
nur auf eine Foie der vorn beschricbenen Art aufgebrachten und gegebenenfalls durch
Wärme- und/oder Lösungsmittelwirkung fixierten bzw. auf- oder eingeschmolzenen Leitersystem.
Anwendang findet diese Variante vor allem bei st-hr leiclht and vollständig aufschmelzenden
thermoplastischen Klebherzen, die bei der Verklebung den Leiter vollständig umfließen.
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verklebung geht man zweckmäßigerweise, z,B.
bei der Verklebung von Schuhteilen so vor, daß man cin Stück einer der vorstehend
geschilderten Arten Vorbundkörper mit innen liegendem Leitersystem, bzw. deren Bestandteilc
c auf einer Schuhpresse zwischen Sohle und Schaft festlegt und anschließend zweckmäßig
preßt. Durch die nach Anlegen dor Klemmen einschalten erzeagte Stromwarme erweicht
bs. schmilzt das thormoplastische Klenbharz, bzw. das Polymerisatgemisch, dringt
evtl. in poröses Material ein und verbindet nach Abschalten der Stromzufuhr unter
sehr geringem Preßdruck oder von etwa 1 bis 3 2 Druck die Fügeteile. Wie schon beschrieben,
sind für dieses Aufschmelzen in der Regel Leistungen von vorzugsweise 0,5 bis 10
Watt/cm2 während etwa 5 bis 45 sec. erforderlich.
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Diese Werte richten sich naturgemäß nach der spezifischen Wärme des
verwendeten Thermoplasten und nach den zu verklebenden Materialicnn Es ist betannt,
das Zwicken von Schuhen mit lösungsmittelfreien Harzschmelzen durchzufUhren. Fur
den Auftrag solcher Kleber auf die Schuhteile sind spezielle Vorrichtungen notwendig,
die das in Stangen- oder Brockenform vorliegende Material zunächst @chmelzen und
dann auftragen. Besonders wenn die harzartigen rodute in gröberen Behältern geschmolzen
werden, besteht die Gefahr, daß bei zwangsläufig längerer Verweilzeit in den Schmelzaggregaten
Zersetzungserscheinungen an den Harzen auf@reten.
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Erhcbliche technische Schwierigkeiten bereitet im Falle des Spitzenzwickens
das Problem, die Harzschmelze möglichst rasch and möglichst gleichzeitig an allen
zu verklebenden Pankten anfzutragen, da sonst bis zuia Schließen der Scheren der
Zwichmaschinen der Kleber schon erstarrt ist und keine Bindung mchr zur GEgenseite
erfolgt. Dies hatte u.s. zur Folge, daß diese Nathode zwangaläufig auf die Spitse
acs Schuhes beschränkt blieb, oo daß ein gleichzeitiges Einscheren der Spitzen-
und der Pallenpartien unmöglich ist. Weiterhin ist es nicht chneweiteres dcnkbar,
die Forderung nach einer flexiblen und möglichst wärmefesten Vorklebung mit dem
Wansch nach kurzer Einscherzeit in Einkalng u bringen. Es gibt nur wenige Hochpolymere,
die hicr KOmpromißmöglichkeiten eröffnen. Für ein schnelles Abbinden des Klebers
sind außerdem hohe Scherentemperaturen hinderlich, die andererseits technisch von
Seiten der Schuhhersteller oft erwünscht sind.
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Die Anwendung des erfindangsgemäßen Verfahrens auf das Zwicken Deseitigt
diese Mängel. Das Erhitzen und daa Schmelzen des Klcbers erfolgt sehr kurzzeitig.
Die Klebefolie bzw. dor Verbundkörrier wird in ungeschmolzenem Zustand auf die Brandsohle
oder auch das Oberleder aufgebracht, wae beliebig lange vor dem eingentlichen Zwickvorgang
$orrfolgen kann. Oft wird ein einfahces Auflegen vor dem Zwicken genügen. Es kann
aber auch zweckmäßig sein, dio Folie mit Täcksen oder ähnlichen in der Schuhindustrie
bekannten Mitteln und Verfahren anzuheften. Auf dicke Weise ist die Klebeolic auch
fUr die kombinicrte Uberhol- und Spitzenzwickmaschino, bei der die Brandschle in
der maschine nach unten liegt, anwendbare Dies ist ein besonderer Vorteil, da das
Aufbrigen bzw. die Verwendung bekannter, normaler Schmelzkleber bei dieser Arbeitsmethode
bisher nicht möglich war. Der Einschervorgang beim Zwicken kann nun bei Answendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens beliebig lang dauern, da der Kleber erst nach Beendigung
diese3 arbeitsvorganges, geschmolzen wird. Dabei können - wie oben beschrieben -
sehr verschiedenartige Polymere
zum Einsatz kommcn, so daß bei
schnellem Abbinden auch flexible Verklebungen möglich sind0 Man kann beim Spitzenzwicken
von Schuhen das erfindungsgmäße Vorfahron beispielsweise folgendermaßen ausführen.
Ein 1 bis 3 cm breiter, follenartiOrcr Verbundkörper, dessen Lunge sich nach der
Strecke, die man zwicken will, richtet, erhält parallel liegende Widerstandsdrähte
mit einem Widerstand von etwa 100 Ohm pro Meter Drahtlänge in einem Abstand von
vorzugsweise 0,7 bis 2,5 mm. Der Verbundkörper hat an seinen Enden Kontakte zur
Stromführung. Er wird auf die vordere Partie der Brandschle aufgelegt und wenn notwendig
mit äcksen oder Klammern. angeheftet. Nach dern Einschervorgang viird an die beiden
Kontakte der Folio eine Niedervoltspannung angelegt, obci Leistungsaufnahmen bis
zu 20 Watt pro cm2 Fläche des Verbundskörpers möglich sein sollen. Nach einen Sekunden
wird der Strom abgeschaltet und nach weiteren wenigen Sekunden können die Scheren
wieder öffnet werden, da die Verklebung bereits genügend Festigkeit besitzt. Anstelle
des Verbund/körpers können erfindungsgomäß auch die einzalnen, einen Verbundkörper
bildenden Bestandteile verwendet werden.
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Da bei Anwendung von Widerstandsheizung eine rechteckige Form des
Verklebungskörpers bzw0 seiner Bestandteile wegen der gleich" mäßigen Energiezufuhr
bevorzug wird, würden z.B. bei einer Sohlenverklebung infolge zu geringer Wärmeabführung
die überstehenden Teile sich zu sehr aufheizen und das Thermoplastmaterial könnte
schmelzen abtropfen oder sich sogar zersetzen. Um dies, zu verhindern, wird zweckmäßig
beim Verklebungsvorgang die nächste Umgebung des Schuhes durch Anblasen oder Absaugen
mit Luft gekühlt.
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Nach einer weiteren Arbeitsweise ist es erfindungsgemäß.möglich, den
zur Verklebung dienenden Verbund aus metalliochom Leitersystern und Kunststoff-Folien
erst beim Verkleben selbst auf der Presse herzustellen. Hierzu legt man z.B. die
Schuhsohle mit
einer daraufliegenden, leiterfreien Thermoplast-Folie
auf das Presskissen, führt eines der oben geschilderten Leitersysteme in Form paralleler
Drähte oder Gewebe in einer Halterung darüber hinweg, legt auf dieses Leitersystem
gegebenenfalls eine zweite I Kunststoffolie in Sohlenform und fixiert diese gegebenenfalls
durch einen kurzen Stromstoss auf dem Leitersystem.
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Daraufhin wird das System Schaft-Folie-Leiter-Folie-Sohle gepresst
und durch Stromzufuhr die Klebschicht erhitzt. Weil dabei auch wie im obigen Beispiel
ein rechteckiges Leitersystem zur Verwendung kommt, können die überstehenden Leiterteile
durch zu geringe Wärmeabführung in ruhender Luft so überhitzt werden, das sie zu
glühen beginnen oder sogar durchglühen. Um dies zu vermeiden, wird wie oben beschrieben,
gleichzeitig mit dem Anlegen des Stromes ein Luftgebläse in Gang gesetzt.
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Obwohl bei den erfindungsgemässen Verbundkörpern bzw. Flächengebilden
von vornherein hochmolekulare Stoffe in der Klebstoffschicht vorliegen und bei dem
Verklebungsvorgang keine Molekülvergrösserung stattfindet, ist bei entsprechender
Auswahl der Thermoplasten bzw. Kunststoffe die Benetzung des zu verklebenden Materials
sehr gut. Die Pressdruoke, wenn überhaupt nennenswert, liegen sehr-niedrig; in vielen
Fällen genügen bereite Drucke von 2 bis 3 kg/cm2. Man erhält bei derartigen Verklebungen
überaschend
hche Festigkeiten, die in Größenordnunhgen liegen, welehe sonst nur mit guten Lösungemittelklobern
errcicht werden.
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Bei Fastigkeitsprüfungen erfolgt in der Regol Bruch im Material und
adcht in der Verklebung. Die erfindungsgemäß cmpfchlenen Erseugnises sind zudem
universeller, einfacher und rationeller as@endbar als Kleber, die aus Lösung aufgebracht
v:erdon und bei deren Anwendung mehrmaliger Auftrag, Ablüftzeiten, lange @reßzeiten
u.a., nötig sind. Klebefugen mit konstanter Dicke sind, orfindungsgemäß Dohr leicht
zu erzielen und ein wciteror Vorteil ist die hohe Flexibilität solcher Verklebungen,
welche von der richtigen auswahl der Thermoplastne und dem Mischungsvorhältnis der
Ausgangsstoffe zu einem gewissen Grade abbängig ist.
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@@@@@@@@@el 1: @@i dar Au@führung dieses Beispiels wird ein rechteckiges
Stück eino@ otwa 093 mm starken Polyamidfolie aus einem Mischkondensat zwc@er Seperpolyamide
bildenden Ausgangsprodukte, weichgemacht mit dem Ester einer aromatischen Oxykarbonsäure
(SUPRONYL R der Firma Kalle & Co., Wiesbaden) von 30 cm Länge und 11 cm Breite
Zeit innen in Längsrichtung liegenden parallelen Drähten als Koizleiter aus Konstantan
(Querschnitt 0,005 mm2 ; Widerstand eines 1 m langen Drahtes etwa 100 Ohm) verwendet.
Die oingebette-@en Drühte haban einen Abstand von 1,5 m voneinander. An vorde-@@@
und hinteren Ende sind quer zur 3aiinrichtung Kontaktstreifon @@@ Aluminium eingelegt,
wolche die parallelen Drähte leitend miteinander verbinden. Das Folicnstück wird
auf einem Proßkissen auf eine ausgestanzte Lederschle gelegt ein Schaft aufgepreßt
(Prexdruck etwa 5 kg/cm2) und an don hinten und vorn seitlich überstehenden Aluminium-
Streifen Klemmen für den Stromanschluß angelegt.
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:un wird 20. Sekunden lang durch stromwärme geheizt. Die Heizlei-@@stung
beträgt 6 Watt/cm2 des Flächengebildes (Verbundkörpers). Die überstehenden Teile
der Schmelzfolie werden mit Kaltluft zur Vormoidung von Überhitzung gekühlt.
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Nach Ab schalten der elektrischen Heizung bleibt dor Schuh noch einige
Sekunden in der Prosse und kann nach dem Herausenehmen sofort weiterverarbeitet
werden Die erhaltene Verklebung ist von Ausgezeichneter Güte. Der Ver@ach, die Sohle
mit HIlfe oder Zange vom Schaft zu trennen, mißlingt. Es tritt Faserriß im Leder
ein.
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Beispiel 2: Eine rechteckige Folie der stärke von 0,26 mm mit eingebettetem
Heizleitersystem wie Beisp. 1, beutehond aus einer Mischung von 100 Gewichtsteilen
eine@ Miac,hpolymeriaates aus Butadien und Acrylnitril mit einem Nitrilgchalt von
28% und einer Defo-Härte on 1800, 40 Gewichtsteilen Glycerinester des Colophoniums9
30 Gewlohtateilen Cyclohexanon-Formaldehydharz, 10 Gewichtsteilen Kaolin, 2,5 Gewichtsteilen
pyrogen gewonnener Kienelsäure mit eine@ Schüttgewicht von atwa 40 :3/Liter und
einer Oberflächs von 300 m2/g, wird aufr einsm Preßkissen auf eine gerauhte 3 mm
etarke Gummischle aus @ogenannten"Noragummi" der Firms Freudenberg geliegt. der
Schaft aafgepreßt und währenddessen, nach Anlegen der Kontakt-Klemmen, 20 Sekunden
durch Stromwärme mit einar Leistung von 5 Watt/cm2 dos Flächengebildes bzw. der
fläche, die das Leitersystem überdeckt, geheizt. Während der Beheizung werden die
Ränder mit Kaltluft gekühlt. Wenige Sekunder später kann der Schuh aus der Presse
genommen werden. Die Verklebung ist von ausgezeichneter Festigkeit und Haltbarkeit,
insbesondere bei Da@erbeanspruchung im elastiechen Bereich.
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Bei@piel 3: Eine Polyamidfolie der Zusammensetzung wie im Beispiel
1 in einer Stärke von 0,2 mm, einer Länge von 10 cm und einer Breite von 5 em nird
in einer Spindelpresse auf das ac. 5 om Länge ahbgeschrägte Ende eines 10 cm breiten
und 3 mm Starken Ledertreibricmens gelegt. Auf diese olie legt man im losen Verbund
cin verzinktes Eisendrahtnetz mit einer Drahtstärke von 0,1 mm und einer maschenweite
von 16 pro Zoll Die Breite des Drahtnetzes ist ebenfalls 5 cmp die Länge 12 cm,
so daß das Netz zum Anlegen der Klemmen seitlich über die Treibriemenbreite je 1
cm übersteht. Dareuf wird nochmals eine Polyamid-Folie von 0,2 mm Stärke gelegt
und dann das zweite, ebenfalls abgeschrägte Ende des Treibriemans aufgepreßt Anschließend
werden an die überstehenden Teile des Drahtneiges Klemmen angelegt und bei einer
Leistung von etwa 6 Watt/cm2 des rlächengebildüs bzw. der Fliche, die das Leitersystem
überdeckt, 15 Sckunden lang durch Stromwärme geheizt. Schon wenige Sekunden nach
Abscnalten des Stromes kann die Presse geöffnet werden.
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Nach etwa 30 Min. wird die Scherfestigkeit eines 2,5 cm breiten Streifens
dieser Verklebung bei einer Abzugsgeschwindigkeit der Prüfmasehine von 100 mm/Min.
geprüft. Bei einer Belastung von 50 kg erfolgt Materialriß im Leder. Bei der Prüfung
der Schälfestigkeit mit gleichfalls einer Abzugsgeschwindsigkeit der Prüfmaschine
von 100 mm/Min. ergab sich ein Wert von 4,5 kg/cm, wobei auch hier die Trennung
teilweise durch Leder faserriß erfolgte.
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Beispiel 4 Auf einen Streifen von etwa 2 mm dickem Brandsohlenmaterial
aus latexgebundenem Faservlies (Texon 437 der Firma United Shoe Machinery Corp.)
oder aus gebundenen Lederfasern (sogenanntem Lefa-Material) von der Abmessung 160
x 30 mm wird ein Klebstoffauftrag mit der flüssigen Sohmelze eines Schmelzklebers
auf Basis eines Polyamids folgender Zusammensetzung aufgebracht: harz 80 Gewichteteile
Polyamidtmit eiBem Schmelzpunkt von 105 bis 115 C0und einer Viskosität bei 150 C
von 30 bis 45 Poise (yersamid 930 der Firma Schering AG, Berlin) 20 Gewichtsteile
Polyamidharz mit einem Schmelzpunkt von 43 bis 53 a und einer Viskosität bei 150
0 von 10 bis 15 Poise (Versamid 100 der Firma Schering AG, Berlin) 0,2 Gewichtsteile
pyrogener in der Gasphase gewonnener Kieselsäure (Aerosil der Degussa).
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In die erkaltete Schmelze des auf dem Brandsohlenmaterial befindlichen
Schmelzklebers erfolgt das Einbetten von Widers tandsdraht en aus Konstantan von
je 0,08 mm Durchmesser mit etwa 100 Ohm/m Widerstand. Dabei werden in Längsrichtung
des Streifens 19 Drähte nach Unterlegen eines Siliconpapiers eingebügelt oder auch
durch einen kurzen Stromstoss eingeschmolzen. Der Abstand der parallel gerichteten
Drähte beträgt 1,5 mm. Die über den Streifen herausragenden Enden der Widerstandsdrähte
erhalten zur besseren Kontaktgabe eine elektrische Verbindung bestehend aus einer
Aluminiumfolie, die zusammengefaltet aämtliohe Widerstandsdrähte umgibt.
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Auf diese Anordnung wird ein@Oberleder mit der gerauhten Seite aufgelegt
und in eine Presse gebraoht. Der Preßdruck beträgt etwa 6 kg/om2. Nach dem Anlegen
einer Stromquelle wird bei einer Spannung von 17,5 Volt und einer Stromstärke von
17 Ampere 7 Sekunden lang elektrieoh geheizt, wobei die elektrische Leistung etwa
6 Watt/om2 beträgt.
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Auf diese Weise werden zwischen dem Brandsohlenmaterial und dem Oberleder
Festigkeiten des Verbundes erzielt, die in allen Fällen höher sind als die Festigkeit
des Brandsohlenmaterials an sich. Darüber hinaus können mit Stromstößen höherer
Leistung kürzere Heizzeiten erreicht werden.
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Beispiel 5 Auf einen Streifen von gerauhtem, lohgarem Bodenleder mit
den in dem vorausgegangenen Beispielen angegebenen Abmessungen wird eine 0,5 mm
dicke Folie eines Schmelzklebers gelegt. Die Schmelzkleberfolie besitzt die folgende
Zusammensetzung: 25 Gewichtsteile eines Terpenphenolharzes mit ein8m Erweichungspunkt
von 129 bis 135 0 (Durez 12 603. Hersteller: Firma Durez Plastics and Chemioals,
North Tonawanda, N.Y., USA), 37,5 1! eines Misehpolymerisates aus 67 Gewichtsteilen
Äthylen und 55 Gewichtsteilen Vinylacetat und 37,5 eines Mischpolymerisates aus
72 Gewichtsteilen Athylen und 28 Gewichtateilen Vinylacetat.
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Im Anschluß daran erfolgt das Einbetten von Konatantan-Widerstandsdrähten
in die Schmelzkleberfolie entsprechend Beispiel 4, wobei sich der Schmelzkleber
und die Unterlage verbinden, und anschließend erfolgt das Auflegen eines Streifens
aus gerauhtem Lohgare-Bodenleder. Das zu verbindende Material wird in eine Presse
gebracht und bei einem Druck von etwa 6 kg/cm2 gehalten.
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Nach dem Anlegen einer Stromquelle wird bei einer Spannung von 17,5
Volt und einer Stromstärke von 17 Ampere 10 Sekunden lang geheist. An den auf diese
Weise verklebten Lederteilen konnte nach 24 stündiger Lagerung ein Trennfestigkeitswert
von über 8 kp/om ermittelt werden. Bei der Messung traten Faserrisse im Leder auf.
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Beispiel 6 Wie in Beispiel 5 beschrieben, wird ein Streifen Bodenleder
mit einer Schmelzkleberfolie belegt, die anschließend mit Widerstandsdrähten ausgerüstet
wird. Diese Anordnung wird mit einem Streifen Oberleder aus Box-Calf, der frisch
gerauht ist, belegt. Nach dem Einbringen der zu verklebenden Teile in eine Presse
wird bei einem Druck von 6 kg/ cm 10 Sekunden lang durch einen Stromstoß mit der
in Beispiel 5 angegebenen elektrischen Leistung geheizt.
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Nach 24 stündiger Lagerung der verklebten Teile ergibt sich ein Trennfestigkeitswert
von 3,5 kp/om. Auch bei dieeer Messung treten - bedingt durch die weniger feste
Struktur des Oberleders - Faserrisse auf.