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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Spritzgießform zum
Anspritzen einer mehrteiligen, insbesondere mehrschichtigen Sohle aus spritzfähigem
Material, insbesondere Gummi oder Kunststoff, an einen Schuhschaft, bei dem das
Material für das erste Sohlenteil bzw. die erste Sohlenschicht in den Formenhohlraum
durch einen ersten Einspritzkanal eingespritzt und ausgeformt bzw. zumindest teilweise
verfestigt wird, danach der Formenhohlraum unter Freigabe eines zweiten Einspritzkanals
vergrößert und dann Material für das zweite Sohlenteil bzw. die zweite Sohlenschicht
eingespritzt wird.
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Es ist bereits ein Verfahren zum Anspritzen einer mehrschichtigen
Sohle aus elastischem Werkstoff an Schuhschäfte bekannt (vgl. deutsche Auslegeschrift
1 186 611), bei dem eine Spritzgießform mit einem längsgeteilten Rahmen und einem
verschiebbaren Bodenstempel sowie einem Schuhleisten benutzt wird.
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Der längsgeteilte Rahmen weist mehrere, insbesondere zwei Einspritzkanäle
auf, von denen der dem Leisten abgewandte Einspritzkanal vom verschiebbaren Bodenstempel
geöffnet und verschlossen wird, so daß in einer ersten Stellung des Bodenstempels
unter Verschluß des abgewandten Einspritzkanals die Zwischensohle an den Schuhschaft
und in einer zweiten Stellung die Laufsohle unter Öffnung des abgewandten Einspritzkanals
an die Zwischensohle angespritzt wird. Bei diesem bekannten Verfahren werden die
Materialien für die erste und die zweite Sohlenschicht jeweils in einen Formenhohlraum
eingespritzt, der in seinen Abmessungen im wesentlichen genau den endgültigen geometrischen
Abmessungen der einzelnen Sohlenschichten entspricht. Um eine gute Verbindung zwischen
den angespritzten Sohlenschichten und dem Schuhschaft zu bekommen und um andererseits
auch eine möglichst kompakte Sohle zu erhalten, ist ein hoher Einspritzdruck erforderlich,
was einen hohen Dichtungsdruck zwischen dem auf dem Leisten befindlichen Schuhschaft
einerseits und der Dichtlippe der Form andererseits erforderlich macht, wodurch
es leicht zu Beschädigungen des auf dem Leisten befindlichen Schuhschaftes führen
kann.
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Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß
nach dem Herausnehmen des fertigen Schuhs aus der Spritzgießform an den Sohlenschichten
noch Angüsse bzw. Ansätze vorhanden sind, die von den Einspritzkanälen herrühren
und entfernt werden müssen.
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Ein anderes bekanntes Verfahren (vgl. deutsche Auslegeschrift 1196
359) zum Anspritzen von Sohlen aus Kunststoff oder Gummi an einen Schuhschaft besteht
darin, daß das Einspritzen des Sohlenmaterials in die Form unter verhältnismäßig
geringem Innendruck erfolgt und sodann kurz nach der Formfüllung ein erhöhter Innendruck
durch Verschieben des Bodenstempels in den Formenhohlraum hinein erzeugt wird, wobei
das Aushärten des Sohlenmaterials bei diesem erhöhten Innendruck stattfindet. Bei
diesem bekannten Verfahren, das im übrigen auch nur zum Anspritzen einer einzigen
Kunststoffsohlenschicht vorgesehen ist, muß nach dem Herausnehmen des fertigen Schuhes
aus der Spritzgießform ebenfalls noch der durch den Einspritzkanal bedingte Ansatz
bzw. Anguß entfernt werden, was einen weiteren Bearbeitungsschritt erforderlich
macht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln,
mit dem es möglich ist, ohne nachteiligen Druckaufbau im Formenhohlraum
und ohne
Erzeugung von nachträglich zu entfernenden Angüssen mehrteilige, insbesondere mehrschichtige
Sohlen aus Kunststoffmaterial an Schuhschäfte anzuspritzen.
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Die Erfindung besteht darin, daß zur Herstellung mehrteiliger, insbesondere
mehrschichtiger Sohlen das Material für jedes Sohlenteil bzw. für jede Sohlenschicht
in an sich bekannter Weise in einen Formenhohlraum eingespritzt wird, der größer
ist als das Sohlenteil bzw. die Sohlenschicht, und daß vor dem nächsten Spritztakt
das jeweils eingespritzte Material durch Reduzierung des Formenhohlraums ausgeformt
und mit dem Schuhschaft bzw. mit einem bereits ausgeformten Sohlenteil bzw. einer
Sohlenschicht verbunden wird.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also jede Sohlenschicht
in der Weise hergestellt, daß das hierfür vorgesehene Material in einen erweiterten
Hohlraum eingespritzt wird. Der Formenhohlraum wird sodann auf die Größe der betreffenden
Sohlenschicht reduziert, wobei diese zugleich ausgeformt und verfestigt sowie mit
dem Schuhschaft bzw. einer gegebenenfalls bereits vorhandenen, in einem vorhergehenden
Arbeitstakt geformten Sohlenschicht verbunden wird. Auf diese Weise wird die Herstellung
von mehrschichtigen, insbesondere mehrfarbigen Schuhsohlen ermöglicht unter Beibehaltung
des Vorteils, daß die Einspritzung des Materials für die einzelnen Sohlenschichten
ohne nachteiligen Druckaufbau im Formenhohlraum vonstatten gehen kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Reduzierung des
Formenhohlraums nach Einspritzen des Materials für eine Sohlenschicht in der Weise
vorgenommen, daß zunächst nach Einspritzung des Sohlenmaterials durch Reduzierung
des Formenhohlraums ein verhältnismäßig geringer Innendruck (Fließdruck) und anschließend
durch eine weitere Reduzierung des Formenhohlraums ein erhöhter Innendruck (Endverformungs-
sowie Endverfestigungsdruck) auf das Material ausgeübt wird. Durch den zunächst
geringen Preßdruck wird das Material über den ganzen Formenhohlraum gleichmäßig
verteilt.
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Hierbei kann bereits der Verfestigungsprozeß beginnen. Nach Ablauf
einer gewissen Zeitdauer, die je nach Material einzustellen ist, beispielsweise
nach etwa 2Minuten, wird dann auf Hochdruck umgeschaltet, so daß das Material dem
vollen Druck ausgesetzt wird. Während dieser Verfahrensstufe werden die letzten
Feinheiten der Sohlenschichten, z. B. die Gravur, ausgeformt. Außerdem werden die
Sohlenschichten mit dem nötigen Druck gegen den Schuhschaft bzw. gegen eventuelle
bereits vorhandene, vorher ausgeformte Sohlenschichten gepreßt, damit eine gute
Verbindung zustande kommt.
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Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme kann der Leisten der Spritzgießform,
der den Druck aufnehmen muß, leichter gebaut sein bzw. aus einfach verspanbarem
Material, z. B. Aluminium, bestehen.
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Ebenso kann die Vorrichtung verhältnismäßig leicht gebaut sein. Trotz
dieser leichten Bauart von Vorrichtung und Leisten trifft zum Schuhschaft hin kein
Materialaustritt in Erscheinung, da während einer ersten Verfahrensstufe nur mit
einem verhältnismäßig geringen Druck gepreßt wird. Wenn dann in der zweiten Stufe
mit einem wesentlich höheren Druck gepreßt wird, ist das Material im Bereich der
Austrittsmöglichkeit am Schuhschaft bereits so weit verfestigt,
daß
ein Austritt von noch nicht verfestigtem Material verhindert wird.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem
geteilten Formenrahmen mit Einspritzkanälen in seiner Trennebene, einem verschiebbaren
Bodenstempel und einem aufsetzbaren Leisten mit Schuhschaft, wobei jedem Sohlenteil
bzw. jeder Sohlenschicht ein Einspritzkanal zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist
diese Spritzgießform in der Weise ausgebildet, daß die Mündungen der Einspritzkanäle
unterhalb der unteren Begrenzung des jeweils dem Einspritzkanal zugeordneten Sohlenteils
bzw. der zugeordneten Sohlenschicht liegen. Hierdurch wird erreicht, daß infolge
der Aufwärtsbewegungen des Bodenstempels zur Reduzierung des Formenhohlraums nach
dem Einspritzen des Materials für eine Sohlenschicht der Angußzapfen für diese Sohlenschicht
abgetrennt wird.
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Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Spritzgießform im Schnitt mit einem Bodenstempel
in der unteren Endlage, Fig. 2 eine Spritzgießform entsprechend Fig. 1 mit dem Bodenstempel
in einer Zwischenstellung; Fig. 3 zeigt den vorderen Teil einer Spritzgießform im
Längsschnitt.
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Die Spritzgießform besteht in bekannter Weise aus einem geteilten
Formenrahmen, von dem die in der Zeichnung sichtbare Formenrahmenhälfte mit 10 und
die zweite nicht dargestellte Formenrahmenhälfte im nachfolgenden mit 10a bezeichnet
ist. Innerhalb der Formenrahmenhälften 10, 10a ist ein Bodenstempel 11 der Höhe
nach verschiebbar. In der Trennebene der Formenrahmenhälften 10, 10a sind Einspritzkanäle
12 a, 12 b vorgesehen. Von oben ist auf den Formenrahmenhälften 10, 10a ein Leisten
13 mit Schuhschaft 14 auf Dichtlippen 15 der Formenrahmenhälften 10, 10 a dichtend
aufsetzbar. Ein Formenhohlraum 16 wird somit umschlossen von den Formenrahmenhälften
10, 10a, dem Bodenstempel 11 sowie dem Leisten 13 mit Schuhschaft 14.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Spritzgießform dient zur Herstellung
und Anformung von zweischichtigen Sohlen, bestehend aus einer ersten, dem Schuhschaft
14 zugekehrten Sohlenschicht 17 und einer zweiten, an die erste angeformten Sohlenschicht
18. Die beiden Sohlenschichten 17 und 18 können, wie üblich, aus verschiedenem und/oder
verschiedenfarbigem Material bestehen.
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Jeder Sohlenschicht 17, 18 ist ein Einspritzkanal 12 a, 12 b zugeordnet,
und zwar derart, daß das Material für die erste Sohlenschicht 17 über den Einspritzkanal
12 a und das Material für die zweite Sohlenschicht 18 über den Einspritzkanal 12
b in den Formenhohlraum 16 eingeführt wird.
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Das Material für die einzelnen Sohlenschichten 17 und 18 wird jeweils
in einen gegenüber der Endform der Sohlenschichten 17 und 18 vergrößerten Formenhohlraum
16 eingespritzt. In Fig. 1 ist eine untere Endstellung des Bodenstempels 11 dargestellt.
Bei dieser Stellung des Bodenstempels 11 ist der gebildete Formenhohlraum 16 größer
als die endgültige, fertige Sohle, bestehend aus den Sohlenschichten 17 und 18.
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Bei dieser Stellung des Bodenstempels 11 werden die über die Einspritzkanäle
12 a und 12 b eingespritzten Materialien jeweils in einen vergrößerten Hohlraum
eingespritzt,
wobei der Formenhohlraum für das Material der zweiten Sohlenschicht 18 um die Größe
der ersten Sohlenschicht 17 vermindert ist. Jeweils nach dem Einspritzen des Materials
für eine Sohlenschicht 17 oder 18 wird der Bodenstempel in Richtung auf den Leistenl3
bewegt, wobei das vorher eingespritzte Material in dem Formenhohlraum verteilt,
ausgeformt und an den Schuhschaft 14 bzw. an die bereits vorher geformte Sohlenschichtl7
angeformt wird. Die obere Endstellung des Bodenstempels 11 ist hierbei jeweils durch
die untere Begrenzung der ersten Sohlenschicht 17 bzw. durch die untere Begrenzung
der zweiten Sohlenschicht 18 definiert.
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Die Einspritzkanäle 12 a und 12 b sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
so angeordnet, daß sie unterhalb der unteren Ebene der jeweils dem betreffenden
Einspritzkanal 12 a oder 12 b zugeordneten Sohlenschicht 17 bzw. 18 liegen. Der
Einspritzkanal 12 a liegt also unterhalb der unteren Begrenzung der Sohlenschicht
17 und der Einspritzkanall2b unterhalb der unteren Begrenzung der Sohlenschicht
18.
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Dadurch werden jeweils bei der Aufwärtsbewegung des Bodenstempels
11 zum Aus- und Anformen der Sohlenschichten 17 bzw. 18 die Angußzapfen in den Einspritzkanälen
12 a bzw. 12 b abgeschert, so daß die fertige, mehrschichtige Sohle frei von Angußzapfen
ist. Während des Einspritzens und des anschließenden An- und Ausformens des Materials
für die zweite Sohlenschicht 18 ist der Einspritzkanal 12 a für die erste Sohlenschicht
17 noch durch den im Einspritzkanal 12a befindlichen, abgescherten Angußzapfen des
Materials der ersten Sohlenschicht 17 verschlossen, so daß Material der zweiten
Sohlenschicht 18 nicht in den Einspritzkanal 12a eindringen kann.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist eine gemeinsame untere Endstellung
des Bodenstempels für beide Sohlenschichten 17 und 18 vorgesehen. Bei der Ausführungsform
gemäß F i g. 2 ist jeder Sohlenschicht 17 bzw. 18 eine untere Endstellung des Bodenstempels
zugeordnet, wobei die in ausgezogenen Linien gezeigte Endstellung des Bodenstempels
11 für die erste Sohlenschicht 17 so gewählt ist, daß dabei der untere Einspritzkanal
12 b für die zweite Sohlenschicht 18 durch den Bodenstempel versperrt ist. Erst
in der unteren Endstellung gemäß der strichpunktierten Linie 19 für die zweite Sohlenschicht
18 wird der Einspritzkanall2b zum Formenhohlraum hin freigegeben. Bei dieser Ausführungsform
ist der Formenhohlraum 16 für beide Sohlenschichten 17 und 18 beim Einspritzen des
Materials gleich groß.
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Die Spritzgleßformen können auch in der Weise betrieben werden, daß
nach beendeter Einspritzung des Materials für die eine oder andere Sohlenschicht
17 bzw. 18 während eines ersten Teils der Aufwärtsbewegung des Bodenstempels 11
ein verhältnismäßig geringer Druck (Fließdruck) durch den Bodenstempel 11 auf das
Material ausgeübt wird, z. B. in der Größenordnung von etwa 4 atü. Während dieser
Phase der Reduzierung des Formenhohlraums wird das Material gleichmäßig verteilt.
Sodann wird nach einer Zeit von etwa 2 Minuten der volle Druck auf den Bodenstempelll
und damit auf das Material übertragen, so daß dieses an den Schaft angedrückt wird,
wobei zugleich letzte Feinheiten der Sohlenschichten 17 bzw. 18 ausgeformt werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 werden
die
mehrschichtigen Sohlen nach der gleichen Verfahrensweise hergestellt wie im Zusammenhang
mit F i g. 1 und 2 beschrieben. Die Spritzgießform unterscheidet sich dadurch von
den vorangehenden, daß auf der Oberseite des Bodenstempels 11 ein ringsherumlaufender
Steg 20 angeordnet ist. Dieser dient beim Aus- und Anformen der zweiten Sohlenschicht
18 als Trennwand zwischen dem Material der ersten Sohlenschicht 17 und der zweiten
Sohlenschicht 18 derart, daß die noch nicht vollständig erhärteten Werkstoffe nicht
ineinanderlaufen können. Es wird dadurch eine glatte, klare Trennung zwischen den
beiden Sohlenschichten im Bereich der sichtbaren Lauffläche der Sohle erzielt. Dies
ist besonders vorteilhaft, wenn die erste Sohlenschicht 17, wie bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel, zugleich einen ringsherumlaufenden Randstreifen 21 bildet,
der die zweite Sohlenschicht 18 auch im Bereich der Lauffläche einfaßt.
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Der Steg ist niedriger als die Dicke der ersten Sohlenschicht 17
sowie der zweiten Sohlenschicht 18.
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Dadurch wird bei der ersten Sohlenschicht 17 eine Verbindung zwischen
dem Formenhohlraum für den Randstreifen 21 und dem Formenhohlraum für die erste
Sohlenschicht 17 ermöglicht.
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Der ringsherumlaufende Steg 20 hat weiterhin die neue Wirkung, daß
bei der Herstellung der zweiten Sohlenschicht 18 unter gleichzeitiger An- und Ausformung
des Werkstoffes durch Aufwärtsbewegung des Bodenstempels 11 ein eventuell im Bereich
zwischen Bodenstempel 11 und Formenrahmenhälften 10, 10a bei der Herstellung der
ersten Sohlenschicht 17 bzw. des Randstreifens 21 gebildeter Austrieb mit hochgeschoben
wird, aus dem Bereich der Lauffläche heraus, so daß diese eine klare Trennung zwischen
der zweiten Sohlenschicht 18 und dem Randstreifen 21 zeigt. Die durch den Steg 20
gebildete ringsherumlaufende Nut in der Laufsohlenfläche kann in Kauf genommen werden.