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Blattförmiger Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von blattförmigem Verbundwerkstoff,
aus dem Rohlinge mit gewissen vorbestimmten Eigenschaften zugeschnitten werden,
auf die daraus zugeschnittenen Rohlinge und auf das von den Rohlingen nach einem
Formvorgang hergestellte Fertigerzeugnis.
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Die Erfindung betrifft besonders das Zuschneiden von Rohlingen aus
einem getränkten oder beschichteten Grundmaterial, z. B. aus Gewebe oder einfachen
oder gezwirnten Fadenlagen oder Vliesmaterial oder einem anderen saugfähigen
blattförmigen
Werkstoff.
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Da die Ereindung sich besonders für die Herstellung von Rohlingen
für Teile bei der Schuhherstellung eignet, wird sie im folgenden besonders im Bezug
darauf beschrieben.
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Rohlinge für die Herstellung von Fersen- und Zehenkappen und ähnlichen,
den Schuh versteifenden Teilen, für Brandsohlen, Laufsohlen und ähnliches erden
aus blattförmigem Werkstoff, der aus einem webstoff'-oder flizartigen GrundmaArial
besteht, das mit einem geeigneten Plastikmaterial (thermoplastischem oder bei Wärme
aushärtendem Material) getränkt ist, hergestellt, und die Endprodukte können aus
diesen Rohlingen dadurch erzeugt werden, daß sie unter Hitze in die gewünschte Form
gebracht werden.
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Der sonst im allgemeinen zu diesem Zweck hergestellte blattförmige
Werkstoff ist so geartet, daß die aus ihm geschnittenen Rohlinge durchgehend einheitlich
sind; d.h. ihre Zusammensetzung, ihre Dicke, ihre Biegsamkeit und ähnliche Eigenschaften
sind durchgehend gleich. Das ist jedoch für die Herstellung von Teilen, die bestimmte
Eigenschaften aufweisen und die aus den Rohlingen direkt geformt werden sollen,
nicht erwünscht. Z.B. möchte man bei Fersen- und Zehenkappen und ähnlichen Schuhversteifungen
einen steifen
oder starren Hauptteil und biegsame Ränder haben,
wogegen eine Brandsohle (oder Außensohle) vorteilhafterweise im Mittelbereieh biegsamer
ist als im Bereich der Zehen und Fersen.
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Die Erfindung hat zum Ziel, den blattförmi ; Yerkstoff so herzustellen,
daß viele gleiche Rohlinge ausgeschnitten werden können, die bereits die gewünschten
Eigenschaften haben, wenn sie von diesem Werkstoff abgetrennt sind, so daß sie ohne
Zwischenbearbeitung in die Endform mit den gewünschten Eigenschaften geformt werden
können.
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Der blattförmige Verbundwerkstoff kann dabei Streifen in Längs- und
Querrichtung aufweisen.
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Die Erfindung umfaßt die Herstellung eines endlosen blattförmigen
Werkstoffs, in dem ein Grundmateria. Iit einem thermoplastischen oder bei Hitze
aushärtenden Materii getränkt oder beschichtet wird und auf diese Weise ein blattförmiger
Werkstoff entsteht, aus dem viele gleiche Rohlinge geschnitten werden können mit
in den verschiedenen Zonen unterschiedlichen Eigenschaften, dem Aufbau nach, nach
mechanischen oder physikalischen Eigenschaften, und die in der wärme in die gewünschte
Gestalt formbar sind.
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Zum Beispiel können Rohlinge für Fersen- und Zehenkappen und ähnliche
Versteifungsglieder hergestellt werden,
da sie aus dem blattförmigen
Werkstoff mit sehr leicht biegsamen, scharf auslaufenden Rändern ausgeschnitten
werden, vergleichbar mit den zugeschärften Rändern, mit denen diese Teile üblicherweise
versehen sind.
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Wie an späterer Stelle noch beschrieben wird, wird, um einen blattförmigen
Verbundwerkstoff mit den gewünschten Eigenschaften herzustelleng entweder das Grundmaterial
so ausgebildet, daß der blattförmige Werkstoff nach dem Beschichten oder Tränken
die gewunschten Eigenschaften hat, oder das Tränk- oder Beschichtungsmittel wird
so zugefügt oder entzogen, daß der blattförmige Werkstoff die gewünschten Eigenschaften
hierdurch erhält, oder man wendet eine Verbindung beider Verfahren an.
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Es ist vorteilhafk, wenn das Grundmaterial gewebe-oder filzartig
ist oder die Fäden locker liegen, daß sie Tränkmittel aufnehmen können. Das Tränk-
oder Beschichtungsmittel kann thermoplastisch oder bei Hitze aushärtend sein, oder
man kann in demselben blattförmigen Verbundwerkstoff auch eine Kombination beider
Mittel verwenden.
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Das Grundmaterial kann in Längsrichtung verschieden dick undZoder
verschieden saugfähig für das Tränkmittel sein. Das Grundmaterial kann z.B. mehrere
parallele Fäden, Schnüre oder ähnliches (als Kettfäden) unterschiedlicher
Dicke
oder Abmessung aufweisen, so daß sich nach dem Eindringen des Beschichtungs- oder
Tränkmittels Unterschiede in den Zonen des blattförmigen Werkstoffs ergeben. Nach
einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das Grundmaterial vor dem Beschichten
oder Tranken mit Rippen und Furchen in Längsrichtung versehen so daß der getränkte
blattrörmige Werkstoff aus vorbestimmten, verschiedeneb dicken Zonen besteht. Solches
Grundmaterial besteht vorzugsweise aus Filz oder einem ähnlichen, saugfähigen, vliesartigen
Material. Wie später genauer beschrieben wird, werden von solchem Gewebe die Teile
so abgeschnitten, daß ihre Randzonen so auslaufen, als wären sie nachträglich zugeschtLft.
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Nach einem anderen Verfahren nach der Erfindung wird Tränk- oder
Beschichtungsmittel dem Grundmaterial direkt oder, nachdem das Grundmaterial einmal
völlig getränkt worden ist, in Längsstreifen, die verschieden breit sein können,
zugesetzt, wobei das Tränkmittel nach seiner Zusammensetzung und/oder in der Schichtdicke
von Streifen zu Streifen verschieden sein kann. Das Mittel kann so zugesetzt werden
daß seine Schichtdicke sich auch innerhalb des Streifens noch ändert Das Aufbringen
solcher Streifen kann auf verschiedene Weise geschehen, z.B. wird das Mittel den
einzelnen über
die Breite des Grundmaterials verteilten Zonen mit
Schabern oder Rakeln aufgebracht, so daß die verschiedene Schichtstärke der Streifen
durch das Einstellen der Schaber erreicht wird. Das Mittel kann in vor den Schabern
liegenden abgetrennten Abteilen zugeführt werden, und damit können Mittel verschiedener
Zusammensetzungen in einzelnen Streifen zugesetzt werden, ohne daß dabei notwendigerweise
die Dicke benachbarter Streifen variiert werden muß; z. B. kann den Streifen des
Grundmaterials, die dem schließlich daraus auszuschneidenden Rohling in einer bestimmten
Zone Steifigkeit verleihen sollen, in diesen Streifen ein in Hitze aushärtendes
Material, und jenen Streifen, die im Rohling elastisch bleiben sollen, thermoplastisches
Material zugesetzt werden.
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Die Schaber oder Rakel können so gebaut sein, daß die Beschichtungsdicke
in den aneinandergrenzenden Streifen sich über die Streifenbreite ändert. Die Abteilbreite
ist einstellbar.
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Nach einer weiteren Ausführung wird das Tränk- oder Beschichtungsmittel
in Längsstreifen mit einer in Umfangsrichtung mit Rillen versehenen Rolle oder Walze
direkt aus einem Bad oder Uber Zwischenrollen aufgebracht.
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Nach Belieben können auch Streifen im Grundmaterial vorhanden sein,
und die Oberfläche des blattförmigen Verbundwerkstoffs
kann auf
diese Weise auf beliebige Art gemustert sein, wie es von den Rohlingen her erwünscht
ist.
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Ein weiteres einfaches Verfahren, Streifen verschiedener Eigenschaften
oder Dicke herzustellen, läßt sich mit über der Breite des blattförmigen Werkstoffs
angebrachten Düsen durchführen.
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Es können eine oder mehrere Düsen angebracht sein, um Tränk- oder
Beschichtungsmittel auf das Grundmaterial zu verteilen, und die Düsen können dauernd
oder mit Unterbrechungen das Mittel auf bestimmte Zonen auftragen und damit die
aufgetragene Menge und die Dicke des von der Düse erzeugten Bandes variieren. Oder
die Düsen können voneinander verschiedene Mittel abgeben.
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Ein weiteres Verfahren, den gewünschten blattförmigen Verbundwerkstoff
zu erhalten, ist, gesondert hergestellte Streifen geeigneten Materials auf das Grundmaterial
aufzukleben, die sich voneinander durch verschiedene Zusammensetzung oder Dicke
unterscheiden oder selbst z.B. von einer Seite zur anderen in ihrer Dicke schwanken.
Diese Streifen können vor oder nach dem Tränken zugeführt werden und können in letzterem
Fall durch Besprühen oder auf andere Weise mit einem Beschichtungsmittel überzogen
werden.
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Das Grundmaterial~ kann durch ein Bad mit Tränk-oder Beschichtungsmittel
geleitet werden, bevor es nach irgendeinem der genannten Verfahren behandelt wird,
und es sollte nach dem Passieren des Bades tor der Weiterbehandlung getrocknet werden.
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Eine oder beide Seiten des blattförmigen Werkstoffs können auf jede
geeignete oder bekannte Weise mit einer Stoff- oder Gewebeschicht oder mit Wollfasern
entweder direkt oder auf einem Träger, z.B. Gewebe, welches auf den blattförmigen
Werkstoff aufgeklebt wird, versehen werden. Wahlweise können eine oder beide Seiten
des blattförmigen Werkstoffs auch mit einer gefärbten oder bedruckten Schicht über
zogen werden, und ein solcher Überzug oder der blattförmige Werkstoff selbst kann
geschrumpft oder ähnlich verformt werden, um der Oberfläche das gewünsohte, z.B.
lederartige Aussehen zu geben.
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Heiß- oder Kaltkleber kann auf dem blattförmigen Werkstoff auf einer
Seite aufgetragen werden., um z*B. das Teil am Schuh anzukleben. Das kann in Streifen
der Länge nach geschehen, und es können Streifen verschiedener Klebfähigkeit mit
nichtklebenden Streifen abwechseln. Die Oberfläche des blattförmigen Werkstoffs
kann im Ganzen oder in Zonen beflookt, gefärbt oder mit einem Kleber versehen werden,
so daß die Oberfläche des davon abgeschnittenen Teils ebenfalls
im
Ganzen oder zum Teil beflockt, gefärbt und/oder klebend ist.
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Die von dem blattförmigen Werkstoff abgeschnittenen Rohlinge können
unter Wärmeeinwirkung in jede gewünschte Endform gebracht werden, z.B. in die Form
einer Fersen-oder Zehenkappe oder eines ähnlichen Versteifungsstücks oder in eine
gebogene Brand- oder Außensohle.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus den nachfolgenden
Zeichnungen und ihren Beschreibungen sowie aus den Patentansprüchen hervor.
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Es zeigen: Fig. 1 schematische Übersicht über eine Vorrichtung zur
Herstellung des erfindungsgemäßen blattförmigen Verbundstoffs, Fig. 2 Ausschnitt
aus der Ubersicht in Fig. 1, Fig. 3 Ausschnitt der Walze 9 in Fig. 1, Fig. 4 Längsschnitt
durch eine aus einem Rohling hergestellte Versteifung nach der Erfindung, Fig. 5
Ausschnitt des blattförmigen Verbundwerkstoffs mit eingezeichneter Schnittkante
für einen Fersenkappenrohling, Fig. 6 Fersenkappenrohling nach Fig. 5 Fig. 7 Querschnitt
durch den Fersenkappenrohling.
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Die Vorrichtung enthält Teile, um das Grundmaterial einem Bad 2 mit
Tränkmittel zuzuSUhrenJ das ein Kunststoff
(thermoplastisch oder
thermiseh aushärtend) sein kann.
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Weiter folgt ein Tro-ckner 3, nachdem das getauchte Material Quetsohrollen
verlassen hat, die überschüssiges Tränkmittel herausgedrückt und in das Bad zurUckbefördert
haben. An den Trockner schließt sich eine Beschichtungsvorrichtung 4 an, in der
Streifen von Beschichtungsmaterial auf das getränkte Grundmaterial aufgebracht werden.
Die Beschichtungsvorrichtung 4 besteht aus einer Walze 5, auf der das getränkte
Grundinaterial aufliegt, einem oder mehreren Schabern oder Rakeln 7 und mehreren
Trennwänden 6, die mit den Schabern oder Rakeln zusammen Abteilungen bilden.
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Beschichtungsmittel, z.B. Thermoplaste und/oder thermisch aushärtende
Kunststoffe können in den einzelnen Abteilen zugefügt werden und wahlweise können
auf diese Weise verschiedene Substanzen, Thermoplaste und thermisch aushärtende,
über Zuführleitungen von Vorratsbehältern den verschiedenen Abteilungen zugeleitet
und, wenn erwünscht, durch geeignete Messverfahren gesteuert werden. Die Schaber
oder Rakel sind einzeln einstellbars so daß die Beschichtungsstärke einzustellen
ist und Streifen unterschiedlicher Stärke auf das getränkte Grundmaterial aufgebracht
werden können. Die Kanten der Schaber können zum Grundmaterial parallel oder geneigt
sein.
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Bei 8 wird Beschichtungsmittel mit einer Walze 10 (s. auch Fig. 7)
aufgebracht> die in einem Behälter 11
mit Beschichtungsmittel
umläuft, mit Nuten in Umfangrichtung versehen ist und dadurch das Beschichtungsmittel
in Streifenform auf das Grundmaterial aufbringen kann, und gegen die das Grundmaterial
mit einer federbelasteten Walze 9 gedrückt wird. Dies stellt eine zusätzliche Vorrichtung
dar, Streifen auf das Grundmaterial aufzubringen. In gewissen Fällen braucht die
Walze 10 nicht genutet zu sein, wenn sie nämlich das Beschichtungsmittel über die
ganze Breite des blattförmigen Werkstoffs aufbringen soll.
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Bei 12 werden Streifenbänder b aus entsprechendem Material mit Kleber
oder Belag (einseitig oder beidseitig) versehen und auf das Grundmaterial aufgeklebt3
und die Oberfläche des so mit diesen Streifen versehenen blattförmigen Werkstoffs
kann durch die Auftragswalzen 13 beschichtet werden. Die Streifen b können fortlaufend
oder mit Unterbrechungen aufgebracht werden, und die Walzen 13 können einen Belag
(wahlweise auch einen Kleber) auf das gewünschte Gewebe oder auf die Streifen auftragen.
Diese Streifen können zur besonderen Kennzeichnung des blattförmagen Werkstoffs
dienen oder zusätzlich zu den Streifen der Arbeitsgänge bei 4 und 8 angebracht werden.
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Kleber wird durch Düsen 14 auf den blattförmigen Werkstoff aufgesprüht.
Das fertig behandelte blattförmige Verbundmaterial kann noch durch Kalanderwalzen
geleitet
werden. Wenn nötig, kann nach jedem Arbeitsgang ein Trocknungsprozess
eingeschoben werden.
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Die Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung von Fersenkappen
oder ähnlichen Versteifungen und Zehenkappen. Fig. 6 und 7 zeigen den Umriss bzw.
Querschnitt eines Teils, das aus dem blattformigen Verbundwerkstoff geschnitten
und zu einer Fersenkappe geformt werden kann.
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Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die geformte Kappe und Fig.
5 zeigt den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten blattförmigen Werkstoff,
aus dem Rohlinge, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, zugeschnitten werden.
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Das Ausgangsmaterial für die Herstellung des blattförmigen Werkstoffs
hat Kettfäden 16 verschiedener Dicke.
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Wahlweise kann auch entsprechend gepresster Filz oder anderer Stoff,
dem über den Querschnitt leicht unterschiedliche Stärke gegeben werden kann, als
Grundmaterial gewählt werden. In diesem Fall genügt es, wenn das Grundmaterial das
Tränkbad durchläuft, um einen blattförmigen Werkstoff mit dem erforderlichen Längsstreifen
zu erhalten.
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In Fig. 5 ist durch die Umrisse eines Teils 17, das Uch in Fig. 6
dargestellt ist, angedeutet, an welcher Stelle es aus dem blattförmigen Werkstoff
ausgeschnitten wird. Die gegenüberliegenden Längskanten sind zugeschärft (s. auch
den
Querschnitt in Fig. 4). Es ist durch entsprechende Formung des Grundmaterials möglich,
auch die Seitenkanten zugeschärft zu machen. Das kann beispielsweise dadurch erreicht
werden, daß gewisse Zonen mit trapezförmigem oder dreiecksförmigem Querschnitt im
Grundmaterial eingeformt werden, wie mit gestrichelter Linie 18 angedeutet.
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Der blattförmige Verbundwerkstoff kann mit einem Heiß- oder Kaltkleber
auf einer oder beiden Seiten beschichtet werden. Eine Seite des blattförmigen Werkstoffs
kann beflockt werden, z. B. dadurch, daß beflocktes Gewebe oder ein anderer beflockter,
dünner Träger, direkt oder unter Zwischenschaltung einer Kleberschicht auf das getränkte
Grundmaterial geklebt wird; dies ist erwünscht, um ein Teil mit berlockter Innenfläche
zu erhalten, z.B. eine Fersenkappe zur Anlage ar die Ferse. Außerdem kann Stoff
oder vieles andere, Leder oder anderes als Futter geeignetes Material auf den getränkten
blattförmigen Verbundwerkstoff geklebt werden.