DE2056910A1 - Verfahren zur Herstellung von Schuhen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE ⁸⁹⁰² augsburg-goggingen, den 19.11.1970

v. Eiehendorff-Straße 10

DR. ING. E. LIEBAU Leerzeichen Dr.Lb/p Az 9 S 8124

(Bei Rückantwort bitte angeben)

DIPLING. G. LIEBAU

Ihr Zeichen 2056910

Ihre Nachricht vom

The Shoe & Allied Trades Research

Association

Satra House, Rockingham Road,

Kettering, Northamptonshire, England

Verfahren zur Herstellung

von Schuhen --

Die Erfindung bezieht sich auf die Schuhfabrikation und betrifft insbesondere die Herstellung von Schuhoberteilen und Komponenten von Schuhoberteilen. Die Erfindung stellt neue Verfahren und Vorrichtungen zur Produktion derartiger Artikel zur Verfügung. Die Bezeichnung "Schuh" wird im folgenden umfassend gebraucht und soll jede Art von Fußbekleidung umfassen.

Bei der Schuhherstellung ist es erforderlich, das Material, aus dem das Oberteil des Schuhes gemacht wird, aus seinem anfänglich flachen bzw. ebenen Zustand zu verformen, so daß es die erforderliche Gestalt einnimmt. Bisher wurde diese Verformung Λ üblicherweise auf einem Leisten vorgenommen und erfordert hohe Geschicklichkeit des Arbeiters und/oder eine komplizierte Apparatur, um das Material in die erforderliche Gestalt zu streoken und zusammenzudrücken.

Wir haben bereits Verfahren und Techniken zur Vereinfachung der Bildung von Schuhoberteilen durch Vorformen des oberen Vorschuhte lies vorgeschlagen, so daß das Streoken und das Zusammenpressen getrennt von dem Vorgang des Biegens oder Einsohlagens des Materials in eine Leistenform durchgeführt werden kann.

Unsere britischen Patente 1 096 00I und 1 096 oo2 beschreiben

Telefon 0821/93077 Telegr.-Adr. ι ElPATENT Postscheckkonto München 16510 Deutsche lenk Augsburg Kto. 08/34192

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Verfahren zur Bestimmung der Größe der in dem Material erforderlichen Streckung und zur Aufbringung dieser Streckung in dem Material durch einen mechanischen Greif- und Ziehvorgang, bevor das Material dem Leisten angepaßt wird.

Unsere britischen Patentschriften 1 1o2 695 und 1 1o2 696 beschreiben Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung des Vorformungsvorganges bei Vorschuhteilen unter Benutzung von Patrizen. Die Form bzw. Gestalt dieser Form ist dabei diejenige, die durch Formung einer Tafel aus elastisch biegsamen Material, wie z.B. unplastifiziertem Polyvinylchlorid zu der erforderlichen Gestalt des Leistens und durch teilweise Ausbreitung der entstehenden Hülle durch Auseinanderbewegung ihrer Seitenteile erreicht wird.

Die verwandten vollständigen Beschreibungen, die in Sachen unserer britischen Patentanmeldungen 4864/69, 5076/69, 10625/69, 55625/69, 53628/69, 53629/69 und 60291/69 (die .der veröffentlichten belgischen Patentschrift 745 132 entsprechen) eingereicht wurden, beschreiben Differentialdruckverfahren zur Anpassung des Materials an Patrizen, die ähnliche Gestalt aufweisen wie die in den britischen Patentschriften 1 1o2 695 und 1 1o2 696 aufweisen, die jedoch der Gesamtheit eines Schuhoberteiles eher entsprechen als lediglich dem Vorsohuhteil.

Die vorläufige Beschreibung der Anmeldung 10625/69 beschreibt ebenfalls mechanische Verfahren und Vorrichtungen für die Anpassung des Materials an die Form.

Die beschriebenen Verfahren können sowohl mit natürlichen als auoh mit synthetischen Materialien für Schuhoberteil« verwendet werden, beispielsweise Leder, poromeres Material oder PVC (Polyvinylchlorid).

Diese Oberteilmaterialien haben herkömralioherweise eine Seite, die als Haarseite bekannt ist, die die äußere Oberfläche des

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Oberteils bilden soll, und eine entgegengesetzte Seite, die als Fleischseite bezeichnet wird, die die innere Oberfläche des Oberteils bilden soll. Bei den angeführten Verfahren wird die Fleischseite des Materials der Oberfläche der Form ausgesetzt.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das zur Verfügungstellen eines neuen verbesserten Verfahrens zum Vorformen von Schuhoberteilen und Komponenten von Schuhoberteilen.

Ein weiteres Ziel ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung vorgeformter Schuhoberteile und Komponenten von Schuhoberteilen zu schaffen, die eine charakteristische bzw. gekennzeichnete oder gemusterte äußere Oberfläche am fertigen Schuh aufweisen.

Entsprechend ekiem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von geformten Ko^onenten für Oberteile von Schuhen, das die Verformung eines flachen Tafelmaterials zu der Form bzw. Gestalt eines Schuhoberteils umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Tafelmaterial durch Anpassung an eine Formoberfläche verformt wird, die eine vorgeformte Gestalt für die genannte Komponente aufweist, wobei diese vorgeformte Gestalt derart ist, daß die Komponente des Oberteils aus der vorgeformten Gestalt im wesentlichen allein durch Biegen in die Form eines Schuhoberteils übergeführt werden kann, und daß das Tafelmaterial anschließend im wesentlichen durch Biegen in die Gestalt des Schuhoberteils gebracht wird, und daß die Tafel während des Verformens festgehalten wird, wodurch die Verformung ein Strecken des Tafelmaterials einschließt, und daß die geformte Komponente des Oberteils von innen nach außen gewendet wird, bevor sie in einen Schuh eingefügt wird. Formen mit Formoberflächen, die der oben genannten vorgeformten Gestalt entsprechen, können in der Weise ausgelegt sein, wie sie in den britischen Patentschriften 1 1o2 695 und 1 1o2 696, sowie in den Besohrei-

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bungen, die in den entsprechenden Anmeldungen eingereicht worden sind, gezeigt wurde. Die vorgeformte Gestalt schließt vorzugsweise den Vorschuhteil bzw. den Rist ein und ist der-

gistes des Vorschuhteils

der Abstand zwischen zwei Punkten der Ablaßkante beidseitig der Längsachse der vorgeformten Gestalt, gemessen entlang der Oberfläche derselben, nicht mehr als etwa 35$ größer ist als ihr geradlinig gemessener Abstand, wobei beide Messungen rechtwinklig zur Längsachse vorgenommen werden.

Vorzugsweise ist der erstgenannte Abstand etwa 1o# größer als der zweitgenannte Abstand. Der Abstand kann Jedocl^entsprechend dem Material, mit dem die Form verwendet werden soll, gewählt werden, wobei das Kriterium darin besteht, daß man ein Strecken des Materials in einem Ausmaß, daß unerwünschte Wirkungen wie ein extremes Ausdünnen auftreten, vermeiden will.

Ein Vorteil, der durch diese Seite der Erfindung erzielt werden kann, besteht darin, daß, wenn man das verformte Material von innen nach außen wendet, die äußere Schicht des Materials, d.h. die Haaroberfläche, gestreckt wird, wodurch die Tendenz zum Schrumpfen bzw. Runzligwerden beim nachfolgenden Einbau des Oberteils in den Schuh, verringert werden kann.

Bei einer Ausführungsform dieser Seite der Erfindung wird das Tafelmaterial an eine Matrize angepaßt, wobei die Oberfläche der Tafel, die die Innenseite des Schuhs bilden wird, der Form zugewandt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß dort, wo kein Prägen erforderlich ist, die Haarseite des Materials von dem Formvorgang nicht verdorben wird.

Wie man sieht, entsteht aus einer links vorgeformten Gestalt ein rechter Schuh, nachdem die vorgeformte Schuhkomponente von innen nach außen gewendet worden ist, und umgekehrt.

Der Ausdruck "Obersohuhkomponenteⁿ sohließt sowohl ein vollstän-

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diges Schuhoberteil als auch Teile eines Schuhoberteils ein, beispielsweise einen Rist bzw. Vorschuhteil oder ein Viertel oder Hacken oder rückwärtigen Teil, die einen Zusammenbau mit anderen Komponenten benötigen, um gemeinsam ein vollständiges Schuhoberteil zu bilden.

Die Erfindung kann mit einem Material in Form von Zuschnitten benutzt werden, die aus einem ursprünglichen Tafelmaterial in der erforderlichen Größe vorgeschnitten worden sind, wie auch mit Tafelmaterial, das als erstes geformt worden ist, wonach erst später zu einem bestimmten Zeitpunkt das in dem PormungsVorgang vorgeformte Schuhoberteil vom Tafelmaterial abgeschnitten wird.

Die Verformung des Materials für den Oberschuh in die vorgeformte Gestalt kann durch jedes geeignete Verfahren ausgeführt werden, beispielsweise durch Differentialdruckverfahren, wie Vakuumformung oder Druckformung mit einer Patrize oder Matrize ("männliche" oder "weibliche" Form), oder durch mechanische Verfahren, wie z.B. dadurch, daß eine Patrize in eine eingeklemmte Tafel aus dem verwendeten Material eingepreßt wird, oder durch irgendeine Kombination dieser Verfahren.

Die Verwendung von Drücken, die über dem Atmosphärendruok liegen, besitzt eine Anzahl von Vorteilen, insbesondere in Verbindung mit Patrizen und Matrizen, und wird deshalb bevorzugt.

Ein derartiger Druck kann, falls gewünscht, durch eine Membran oder beispielsweise durch einen flexiblen Beutel aufgebracht werden, es geht jedoch auch ohne diese Hilfen.

Die Luft kann aus dem Raum zwischen der Form und der Tafel durch Anlegung eines leiohten Unterdrücke an der Formselte der Tafel evakuiert werden oder es können vom Anwachsen des Drucks abhängige Ventilöffnungen zur Ventilation der Luft durch die For-

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men vorgesehen sein. Solche Luftklappen oder Ventile können vorteilhaft in dem Bereich angeordnet werden, der aus dem geformten Material eventuell ausgeschnitten wird, um die Öffnung für das Fußgelenk in dem Schuh vorzusehen.

Wenn ein synthetisches Material für das Oberteil, beispielsweise ein thermoplastisches Material, benutzt wird, wird es vorzugsweise vorgeheizt, bevor es an die Form angepaßt wird, wobei die Form vorzugsweise kalt ist. Wird Leder verwendet, ist es vorzuziehen, daß die Form selber beheizt wird, wobei das Leder beispielsweise durch die Anwendung von Hitze und Feuchtigkeit vorbehandelt wird, um es weich zu machen.

Es ist verständlich, daß der Verformungsdruck im allgemeinen auf das Tafelmaterial aufgebracht wird, während es entweder aufgeheizt oder naß von Feuchtigkeit oder einem ausdehnenden Agens ist, und daß der Verformungsdruck aufrechterhalten wird, während das Material gekühlt oder getrocknet wird.

Die Behandlungen sind dabei derart, daß das Material, falls es vor der Verformungsbehandlung wasserdampfdurchlässig war, nach der Verformung weiterhin wasserdampfdurohlässig ist. Beispielsweise haben die bevorzugten mikroporösen, unverstärkten Polyurethantafeln typlsoherweise Zerfallstemperaturen im Bereich von I70 190⁰C, d.h., wenn sie für etwa 1o Minuten bei diesen Temperaturen in einem durch strömende Heißluft beheizten Ofen aufgeheizt werden, verlieren sie ihre poröse Struktur und werden durchsichtig.

Es ist klar, daß die Wärme- oder Flüssigkeitsbehandlungen nicht derart sind, daß sie den Zerfall des Materials herbeiführen, d.h., die verwendeten Temperaturen liegen erheblich unter den Schmelztemperaturen der Polymere·

Die vorgeformtt Komponente eines Schuhoberteils wird zu einem

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vollständigen Schuhoberteil zusammengesetzt, das in die gewünschte Gestalt eines Schuhoberteils, beispielsweise durch Wickeln rund um einen Leisten oder eine Schuhform, gebogen ist» Dabei wird sie vor diesem Sehritt vom Rückstand der Tafel befreit und anschließend wenigstens eine äußere Sohle angebracht, beispielsweise durch Einspritzformung (injection moulding).

Die vorgeformte Gestalt kann ganz genau der endgültigen Gestalt des Schuhoberteils entsprechen, abgesehen vom Biegen, oder kann eine übergroße Gestalt aufweisen; im letztgenannten Fall läßt man sie schrumpfen oder verursacht diese Schrumpfung, ^ um sie an einen Leisten oder eine Form, beispielsweise durch eine geeignete Wärmebehandlung, anzuschmiegen. Es versteht sich, daß der oben angeführte Hinweis auf Flüssigkeitsdruck sowohl Gasdruck als auch Luftdruck einschließt, ebenso wie von Flüssigkeiten ausgeübten Druck·

Falls gewünscht, können diese Flüssigkeiten aufgeheizt sein oder es kann Wärme gesondert angewendet werden, beispielsweise durch Strahlung oder durch dielektrische Aufheizung,

Die Flüssigkeiten können gegenüber dem dehnfähigen Material inert sein oder auch die Dehnfähigkeit des Materials verstärken, beispielsweise kann, feuchte Luft oder Dampf benutzt werden· Als " Alternative können mit homogenen, mikroporösen thermoplastischen Tafelmaterialien,beispielsweise aus Polyurethanen, organische Flüssigkeiten wie Azeton und die anderen Materialien, die als ausdehnende Wirkstoffe in der verwandten vollständigen Beschreibung in Sachen der britischen Patentanmeldungen 30868/69 und 30867/69 genannt sind, verwendet werden.

Es wurde oben angeführt, daß die Bedingungen derart gewählt sind, daß zumindest eine zeitweise Verformung erreicht wird, wobei das Material eine vorgeformte Gestalt annimmt, die im wesentlichen

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allein durch Biegen in die Form eines Schuhoberteils übergeführt werden kann. Die Dauerhaftigkeit der Verformung muß lediglich ausreichen, um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, nämlich, daß die verformte Tafel tatsächlich in eine Schuhform übergeführt werden kann, und zwar allein dadurch, daß sie rund um einen Leisten oder Former gewickelt wird, oder bloß gebogen wird, wobei im wesentlichen lediglich das Biegen des Oberteils erforderlich ist, ohne daß die Notwendigkeit für ein erheHiches weiteres Strecken oder Dehnen des Materials vorhanden wäre. Sobald das Material auf dem Leisten ist und von diesem in der Form eines Schuhoberteils gehalten wird, können herkömmliche "setting-Techniken verwendet werden, um die beim Verformungsvorgang eingebrachten Spannungen und Ausdehnungen einzubauen, so daß sie auf einer dauerhafteren Basis erhalten werden, d.h. unter gemäßigten Bedingungen für Monate oder auch Jahre. Vorzugsweise wird die anfängliche Verformung so gewählt, daß tatsächlich eine im wesentlichen dauerhafte Verformung in dem Sinne erhalten wird, wobei nur wenig oder überhaupt kein "setting¹¹ auf einem Leisten erforderlich ist.

Die herkömmlichen "setting"-Techniken bzw. Techniken zur Erzielung einer Erstarrung des Materials umfassen das Festhalten des Materials auf dem Leisten während einer längeren Zeitspanne, beispielsweise für einen Monat, sodann eine Behandlung mit trockener Wärme, beispielsweise ein Aussetzen gegenüber trockener Luft von I4o° für mehrere Minuten auf dem Leisten oder eine Behandlung mit feuchter Hitze, beispielsweise feuchter Heißluft oder Dampf für ähnliche oder kürzere Zeiträume.

Die in den verwandten britischen Patentanmeldungen 30868/69 und 30867/69 offenbarten neuen Techniken für das "setting", die ausdehnende Wirkstoffe verwenden, können ebenfalls benutzt werden.

Ein in situ verstärkender Kopflinienstreifen kann vor der Ver-

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formung in diesen Teil des Tafelmaterials eingesetzt werden. Die Formen selber können aus porösem festen Material hergestellt werden um dies zu erleichtern, beispielsweise können sie aus gesintertem Polyäthylenpulver hoher Dichte hergestellt werden, das in einer Dicke von 1/8" (ca. 5 nun) sich einfach formen läßt, das jedoch nach dem Abkühlen ein sehr starkes bzw. festes, stabiles Material mit einer sehr glatten Oberfläche ist.

Gleichzeitig mit der Verformung kann eine Oberflächenbearbeitung bzw. eine bestimmte Oberflächengüte erreicht werden, entweder durch ein Belegen,um eine glatte oder glänzende Oberflächengüte zu geben, oder durch Einprägen, um eine genarbte oder auf andere Weise leder- bzw. schwartenförmige oder gemusterte Oberflächengüte zu erhalten, wenn man Matrizen benutzt und die Fleischseite des Materials der Matrizenform zuwendet. Auf diese Weise kann, falls gewünscht, eine Präge- oder Belegungs-(Plattierungs-)einrichtung auf das Material aufgebracht werden, so daß das Prägen der genarbten Oberfläche während des Verformungsvorgangs stattfindet. Derartige Prägeeinrichtungen können zum Beispiel eine Membrane mit einer Prägefläohe oder ein flexibler Beutel mit einer Prägefläche sein, wobei der Beutel außerdem zum Aufbringen des Drucks verwendet werden kann, falls ein Druckformen durchgeführt wird. Auf diese Weise kann die Verwendung von Prägeeinrichtungen insofern besonders vorteilhaft sein, als sie dabei unterstützend wirken, das Material in die Form zu zwingen. Einzelheiten derartiger Einrichtungen sind in den vollständigen Beschreibungen zu den britischen Patentanmeldungen 30597/69, 29500/70 und 1i494/7o gegeben.

Als Alternative dazu kann auch ein goLgnet glattes, gemustertes oder zerknittertes, wärmeleitendes Blatt beispielsweise aus Metallfolie von z.B. o,oo1 - o,o2o^w (o,o24 - o,49 mm) Dioke verwendet werden, beispielsweise Aluminiumfolie, wie es aus der französischen Patentschrift 1 598 244 hervorgeht. Dabei werden verhült-

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nismäßlg hohe Temperaturen von kurzer Dauer bevorzugt und können in der mit der Folie in Kontakt stehenden Oberfläche entweder durch Leitung mittels Widerstandsheizungen in den Formen oder durch Induktion oder dielektrische Aufheizung hervorgerufen werden, insbesondere dann, wenn die Oberfläche des Blattes befeuchtet wurde, beispielsweise durch Befeuchtung der Folie vor der Behandlung.

Wenn jedoch das Muster sehr oft wiederholt werden muß, ist vorzuziehen, daß die Formoberfläche selber mit der gewünschten ästhetischen Konfiguration versehen wird, um die Oberflächenbesohaffenhelt bzw. das Aussehen der Oberfläche zu verändern, beispielsweise durch Narbung oder Einprägung oder Abwandlungen, Nachbildung/Naht (replicating cutting consolidating stitching), Punzierungs- oder Einlegetechniken, wie sie allgemein bei der Schuhherstellung verwendet werden. Auf diese Weise kann eine gesonderte Prägeeinrichtung entfallen.

Wenn das Material für das Schuhoberteil eine Haar- bzw. Narbungsseite und eine Fleischseite aufweist, wie es bei derartigen Materialien normalerweise der Palljist, dann ist die Seite, auf der das Muster geformt wird, normalerweise die Haarseite.

Vorzugsweise werden die Ränder des Materials während des Formungevorgangs rund um die Form festgeklemmt, ob nun das Material in Tafelforra vorliegt oder in der Form eines vorgeschnittenen Zuschnitts. Das Einklemmen längs des Umfangs unterstützt das Bestreben, ein glattes und unzerknittertes Formen zu erreichen. Das Einklemmen kann beispielsweise durch Benutzung eines Klemmelementes erreioht werden, das mit der Oberfläche der Form zusammenarbeitet, die den Rand der Formhöhlung umgibt, wobei das Klemmelement so ausgebildet ist, daß es näherungsweise der Außenlinie bzw» dem Umfang der Formoberfläohe entspricht. Auf

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diese Weise erleichtert eine Matrize bzw. eine konkave Form mit einer Kopffläche« die die Formhöhle umgibt und als ein Klemmelement wirkt« das Einklemmen. Das andere Klemmelement kann beispielsweise aus einem Stahlstreifen bzw. Stahlband bestehen.

Es ist zweckmäßig« das Material zumindest teilweise rund um den Umfang der vorgeformten Gestalt abzuschneiden, bevor man es aus der Form entnimmt; dadurch entfällt ein nachfolgender Schneidvorgang. Das Material wird vorzugsweise durch eine Klemmeinrichtung gehalten« die zusätzlich eine Schneideinrichtung aufweisen kann« um die vorgeformte Gestalt zumindest für m die Trennung von der Materialtafel vorzubereiten.

Die Schneideinrichtung kann eine heizbare Messerschneide aufweisen, die nur bei Klemmdruck wirkt, um das Tafelmaterial in erhitztem Zustand zu schneiden. Die Schneideinrichtung wird aufgeheizt« nachdem das Material an die vorgeformte Gestalt angepaßt worden ist, und zwar auf eine fc^Iche Temperatur und so lange« daß die vorgefonate Gestalt lediglich teilweise von der Tafel abgetrennt wird« so daß die vorgeformte Gestalt zusammen mit der Materialtafel von der Form entfernt und daran anschließend von der Tafel abgerissen weo&en kann, ohne daß sie selbst beschädigt wird. .

Natürlich können alternativ auch andere Anordnungen getroffen werden, die zu einem Festklemmen während des Verformungsvorganges und einem anschließenden teilweisen oder vollständigen Abschneiden führen« beispielsweise kann die Messerschneide stumpf sein und allein ein größerer Druck für den Schneidvorgang verwendet werden.

Das Verfahren kann ferner dazu verwendet werden, zusätzliche Komponenten eines Schuhoberteils auf oder in dem deformierten Tafelmaterial während des Verformungsvorganges anzuordnen bzw. zu befestigen. Es können also Zehenpolster oder -kappen, Gegen-

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verstärkungen, Dublierungen oder andere, mit durch Hitze oder Druck aktivierbaren Klebemitteln versehene Einlagen in der gewünschten Lage an der Patrize oder Matrize angeordnet werden, so daß sie während des Verformungsvorgangs gegen diejenige Oberfläche der Materialtafel gedrückt werden, die beim fertigen Schuh innen liegt» Die Klebemittel werden dabei vorzugsweise so gewählt, daß Hitze oder Druck oder beide die Komponenten fest mit dem Tafelmaterial verbinden.

Die Steuerung des Verfahrens kann dadurch erleichtert werden, daß man anfänglich einen sehr hohen Verformungsdruck aufbringt, beispielsweise nach Art eines Druckstoßes von z.B. zumindest Vielfachen von 1o p.s.i. oder auch atü, beispielsweise 5°o p.s.i. oder mehr, und anschließend einen geringeren Druck aufbringt der längere Zeit aufrechterhalten wird. Dadurch wird Druckflüssigkeit gespart und für eine wirtschaftliche Produktion gesorgt.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hinsichtlich beider Aspekte der Erfindung.

Ferner erstreckt sich die Erfindung auch auf Formen (also Patrizen und Matrizen) für die Verwendung bei dem Verfahren und der Vorrichtung, die oben beschrieben sind, insbesondere auf Patrizen, deren Oberfläche eine umgekehrte Ausgabe (inverted version) der gewünschten Struktur aufweist, und Matrizen, die eine im wesentlichen glatte Formoberfläche aufweisen.

Die Form kann eine Matrize sein, die einen nach innen gewandten Abschnitt aufweist, oder eine Patrize mit einem divergierenden Abschnitt (jeweils im Randbereich), in dem sich der Verlauf der Fläche wendet, so daß beim Wenden bzw. Umstülpen der vorgeformten Gestalt dieser Wendeabschnitt bzw. Randteil nach innen ragt und nach entsprechendem Ausschneiden bzw. Schlitzen sich leicht um den Leisten wickeln läßt, und zwar mit verringerter Knitterneigung, wobei ein Reiben bzw» Herunterbügeln zum Boden bzw. der

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- 13-Unterseite des Leisten entfällt.

Schließlich wird auch die Verwendung von Klebemitteln zur Befestigung der Sohle ohne die Notwendigkeit eines Anhaftens am Leistenboden vereinfacht, da der nach innen gewandte Abschnitt eine verringerte Spreizneigung hat, beispielsweise während eines *heat setting"-Vorgangs.

Die Erfindung let im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispielen näher erläutert·

Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine obere und eine untere

schaubildliche Ansieht eines Leisten, der eine an ihn angepaßte Schale aus elastisch verformbarem Material aufweist, die für den Gebrauch beim Erhalt bzw. der Herstellung einer Matrize entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmt istj

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die Schale, nachdem sie

abgeschnitten, von dem Leisten entfernt und in eine Gestalt ausgebreitet worden ist, von der die Form (Patrize, Matrize) abgeleitet wird;

Fig. h zeigt eine Form entsprechend dem ersten Aspekt

der Erfindung in schaubildlicher Ansicht, die von der Schale gemäß Fig. 3 erhalten wurde;

Fig.5,6 und 7,8 sind Schnitte jeweils entlang den Linien

V - V, VI - VI, VII - VII und VIII - VIII in Fig. 4j

die Fig. 9-12 veranschaulichen die beteiligten Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Patrize mit einer strukturierten Oberfläche entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 13 zeigt einen schematisohen Querschnitt einer

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OfUQiWAt INSPECTED

Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung einer Matrize mit einem sich nach innen wendenden Abschnitt;

Fig. 14 zeigt einen schematischen Querschnitt einer

Patrize, die duroh eine Paßfläohe bzw. Schablone naoh oben bewegbar ist und mit einer strukturierten Matrix· zusammenarbeitet, die von Klemm- und Schneideinriohtungen getragen wird;

Pig. 15 zeigt einen sohematischen Längsschnitt einer

Ausführungsform einer Matrize mit strukturierter Oberfläche für die Herstellung einer Komponente für ein Schuhoberteil, wie ein Vorschuhteil, das allein durch Biegen um die Längsachse X-X in der Zeichnung in die Gestalt eines Vorschuhoberteils gebracht werden kann. Die Form 25o besitzt Belüftungen 251 und einen nach innen gewendeten Abschnitt 252, der sehr genau und automatisch eine Definition der Ablaßkante ergibt;

Fig. 16 zeigt einen schematischen Querschnitt längs

der Linie XVI - XVI in Fig. 15;

Fig. 17 zeigt einen schematisohen Querschnitt längs

der Linie XVII- XVII in Fig. 15;

Fig. 18 zeigt in schaubildlicher Ansicht eine Vakuum-

Formmasohine zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung, beispielsweise mit einem synthetischen Material für das Sohuhoberteil, wie Tafelmaterial aus mikroporösem Polyurethan;

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OfUGINAL INSPECTED

Fig. 19 zeigt eine Einzelheit der Maschine ge

mäß Fig. 18.

Beispiel 1 Matrize mit glatter Formoberfläohe

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist auf einen Leisten 2 eine Schale 4 aus elastisch biegsamem Material aufgeformt, beispielsweise aus unplastiziertem Polyvinylchlorid. Die Schale kann durch einen Vakuum-Formvorgang an den Leisten angepaßt worden sein. Die Schale ist entlang der Linie VI rund um den Trimmbereich des Leisten geschnitten worden und das- Material ist aus % diesem Bereich entfernt worden. Ferner ist auch das an dem Sohlenteil des Leisten angepaßte Schalenmaterial weggeschnitten worden, so daß der Rand 8 der Schale 4 genau dem Ablaßkantenteil des zu formenden Schuhes entspricht. Anschließend wird an der Rückseite des Hackens ein senkrechter Schnitt 1o in der Schale vorgenommen und die Schale anschließend vom Leisten entfernt.

Die Ränder der Schale werden dann an gegenüberliegenden Seitenteilen 8a, 8b nach außen bewegt, so daß die Schale ausgebreitet wird. Dies/am einfachsten dadurch bewerkstelligt, daß man die Schale auf einem Brett placiert. Das Ausmaß des Ausbreitens bzw. Abflachens wird vorzugsweise so gewählt, daß am Ende des λ Spitzenbereiches, nämlich im Bereich des Ristes (vamp point) der Abstand zwischen zwei Punkten A und B an derjHblaßkante gemessen entlang der Oberfläche der Schale in einer Richtung quer zur Längsmittellinie M-M, nicht mehr als 35$ größer ist als der geradlinig gemessene Abstand zwischen den beiden Punkten, d.h. also ihr geringster Abstand. Vorzugsweise ist der erste Abstand etwa \o% größer als der zweite. Die Ausbreitung wird ebenfalls derart vorgenommen, daß die Kante 8 und die Kanten 1o (entsprechend dem Schnitt 1o) in einer einzigen Ebene liegen. Die Form wird sodann von der Innenseite der Schale auf herkömmliche Weise erhalten. Während der Bildung der Form wird ein Oberflä-

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chenteil, der dem Aufleistungsrand entspricht, hinzugefügt und in der senkrechten Ebene angeordnet. Der Obenflächenabschnitt der Form für den Aufleistungsrand ist in Fig. 4 mit 12 bezeichnet. Ferner sind an den Rändern 1o Randteile H gebildet, die das Annähen des vorgeformten Oberteils an seinem hinteren Ende ermöglichen.

Wie ersichtlich ist, umfaßt die Form einen Oberflächenbereich 16, der den Zehenbereich bildet, einen Oberflächenbereich 1b, der tiefer als der Bereich 16 ist und sich an dessen hinterem Ende befindet und den Rist oder den konischen Teil des Oberteils bildet, und Bereiche 2o, die jeweils die Seitenviertel des Oberteils bilden.

Die Form weist eine Vielzahl von Bohrungen 22 auf, die die Bildung eines Vakuums Inder Form ermöglichen. In Fig. 6 ist der Abstand über die Oberfläche etwa 25 % größer als über die Ablaßkante, und in Fig. 7 etwa ;5o#.

Beispiel 2

Die in Beispiel 1 beschriebene Matrize wird in der unten anhand der Fig. 18 und 19 beschriebenen Vorrichtung zur Formung einer vorgeformten Gestalt aus poromerischem Material beschrieben, das vorzugsweise ein homogenes mikroporöses Polyurethanmaterial ist, wie es unter dem Warenzeichen PORVAIR verkauft wird (Einzelheiten dieses Materials ergeben sich aus der belgischen Patentschrift 7^5

Ein Knittern oder Schrumpfen des Materials beim Einformen in die Matrize wird dadurch vermieden, daß die Ränder des Materials durch Klemmen 5°6 eingeklemmt sind.

Nachdem das Material in der Matrize verformt worden ist, wird es der Form entnommen und umgestülpt bzw. gewendet. Vor oder

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nach diesem Umstülpen wird das überschüssige Material rund um die Ränder durch irgendeinen geeigneten Schneidvorgang entfernt, so daß die Ränder des Oberteils sodann der freien Kante des Aufleistungsrandes entsprechen. Daraufhin ist das vorgeformte Oberteil fertig.

Es kann sich als zweckmäßig erweisen, nach dem Zusammenbau des vorgeformten Oberteils mit den übrigen Teilendes Schuhes auf einem Leisten einen anschließenden setting-Vorgang (post setting operation) durchzuführen, beispielsweise durch Erhitzung in einem Ofen.

Beispiel 3 Patrize mit strukturierter Oberfläche

In Fig. 9 ist ein Schuhoberteil 1o2 auf einem Leisten 1o4 angeordnet. Das Oberteil 1o2 besitzt eine gemusterte Außenfläche oder"Haarseite" und entspricht dem gussert casual typ,der an entgegengesetzten Seiten des Ristes oder des konusförmigen Teiles 1o6 einen Durchlaß oder Schlitz 1o8 aufweist, hinter dem ein elastischer Einsatz (nicht gezeigt) entlang der Nahtlinie 11o eingenäht ist. Das Oberteil 1o2 stellt das Modell dar, nachdem die Schuhoberteile unter Verwendung der vorliegenden Ausführungsforra der Erfindung hergestellt werden sollen. Wie Jedoch deutlich werden wird, ist das Oberflächenmuster eine Umkehrung des Musters, das für die herzustellenden Schuhe gefordert wird.

Der erste Schritt zum Erhalt einer Form entsprechend dieser Ausbildung der Erfindung besteht darin, auf das auf den Leisten 1o4 aufgezogene Musteroberteil 1o2 eine Schale 111 (Fig. 1o) aus unplastiziertem Polyvinylchlorid mittels Vakuums aufzuformen. Die Schale 111 läßt man erstarren, wodurch sie elastisoh biegsam wird. Die Schale 111 wird dann längs der Linie 112 geschnit-

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ten, die der Kopflinie des Oberteils 112 entlang der Linie 114 entsprechend der Ablaßkante des Oberteils 1o2 entspricht, sowie entlang einer vertikalen Linie 115 am hinteren Ende des Schuhes.

Anschließend wird die Schale 111 vom Leisten abgenommen und ausgebreitet, und zwar durch Auseinanderbewegen der Ablaßkantenteile an gegenüberliegenden Selten, wodurch die Schale teilweise abgeflacht wird. Das Ausbreiten und Abflachen erfolgt so weit, daß die Linien 112,114 und 115 alle im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen. Die teilweise ausgebreitete Schale 111 1st an einem Brett 116, wie in Fig. 11 gezeigt ist, derart befestigt, daß ihre Ränder längs der Kante einer öffnung 118 in Berührung mit dem Brett 116 stehen, welche öffnung in dem Brett 116 vorgesehen ist und die den gleichen Umriß auf·« weist, zu dem die Schale 111 ausgebreitet worden ist.

Das Anbringen der Schale 111 am Brett 116 kann bequemerweise durch kleine Stücke Klebeband 12o erfolgen, die, wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, auf der ganzen Strecke rund um die öffnung 118 angeordnet sind. Wie ebenfalls aus Fig. 11 zu entnehmen ist, weist die Innenseite der Schale 111 ein Muster auf, das dem Muster auf der Außenfläche des Modelloberteiles 1o2 entspricht, wobei das Muster auf der Schale offensichtlich eine Umkehrung dessen auf dem Modelloberteil 1o2 ist. Dieses Muster entspricht demnach genau dem Muster, das für den fertigen Schuh gefordert wird.

Als nächstes wird eine Patrize, die in Fig. 12 gezeigt 1st, von der inneren Oberfläche der Schale 111, wie sie in Fig. 11 ausgebreitet ist, abgeleitet. Die Formoberflache dieser Patrize trägt ein Muster, das eine Umkehrung des Musters auf der Innenseite der Schale 111 darstellt und das deshalb dasselbe ist, wie das Originalmuster auf dem Modelloberteil 1o2. Die Form umfaßt einen Zehenteil 121a, einen Vorsohuhtell oder konischen Bereich 121b und Seitenviertelteile 121c. Während der Bildung der Patrize

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wird ein Teil 122, der einen Aufleistungsrand darstellt, hinzugefügt, ebenso ein Teil 124 rund um die Kopflinie, um einen Rand für die Kopflinie (top line) zu bilden.

Beispiel 4

Die in Beispiel j5 beschriebene Patrize wird in der unter Bezugnahme auf die Figuren 18 und 19 beschriebenen Vorrichtung zum Formen einer vorgeformten Gestalt benutzt, welch letztere im wesentlichen allein durch Biegen in die Form eines fafcigen Schuhoberteils überführbar ist und eine charakteristische bzw. strukturierte Oberfläche aufweist.

Bei diesem Beispiel wird eine Paßfläche bzw· Schablone 52o, die in Fig. 19 gezeigt ist, verwendet, die während der Bildung und Aufrechterhaltung des Vakuums in dem Kasten 502 über die Materialtafel angeordnet wird.

Die Schablone 52o (Fig. 19) ist rechteckig, paßt zwischen die Klemmen 506 und enthält öffnungen von einer Form, die sich rund um die Formen 518 mit dem darübergelegten Material angelegt, und ist in der in Fig. 19 gezeigten Weise über diesen Formen angeordnet. Diese Schablone hilft mit, zu gewährleisten, daß das Material 514 dicht und fest über die Formen herabgezogen

wird. μ

Die Verwendung einer Schablone ist insbesondere dort von Vorteil, wo eine Anzahl von Oberteilen gleichzeitig geformt werden müssen, und zwar über Formen, die in der Vakuumformmaschine sehr nahe nebeneinander angeordnet sind.

Als nächstes werden die Formen zusammen mit den Schablonen und dem Tafelmaterial aus der Vakuumformmaschine entnommen und zu einer geeigneten Unterstützungsfläche transportiert, um die vorgeformten Oberteile von dem Tafelmaterial 514 abzutrennen.. Beispielsweise kann die Schablone als Führung für ein Messer benutzt werden, wenn die vorgeformten Oberteile aus dem Tafelmaterial 514 ausgeschnitten werden. Falls gewünscht, kann ein

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- 2ο -

Schleifvorgang zum Abtrennen der vorgeformten Oberteile vom Tafelmaterial verwendet werden, wobei die Schablone, die Formen und das Material gemeinsam umgedreht und unter eine Schleifmaschine geschoben werden.

Die Kanten des vorgeformten Oberteils entsprechen nunmehr genau den freien Kanten der Randteile der benötigten Oberteile, d.h. dem Aufleistungsrand usw.

Nachdem die vorgeformten Oberteile vom Tafelmaterial abgetrennt worden sind, werden sie umgestülpt, so daß die Haar« ™ seite bzw. Außenseite nunmehr gemustert bzw. strukturiert ist, mit Rücksicht darauf, daß sie an die strukturierte Formoberfläche der Formen 518 angepaßt worden ist, in Übereinstimmung mit einer Umkehrung des Musters auf dem Modelloberteil 1o2, die gewünscht wurde.

Es kann nach dem Zusammenbau des vorgeformten Teils mit den übrigen Teilen des Schuhes auf einen Leisten zweckmäßig sein, ein post-setting durchzuführen, beispielsweise durch Erhitzung in einem Ofen.

Beispiel 5 Matrize mit nach innen gewendeten Teilen/strukturierter Oberfläche

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Die in Fig. 13 gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Block 210, der eine Matrize 211 mit nach innen ragenden !eilen 213 an ihren Rändern und Lüftung β öffnungen von ca. 0,001 inch (0,025 B&0 Durchmesser bildet. Die nach innen ragenden {Delle 213 erzeugen einen Band zum Einbiegen und Befestigen an eine Außensohle und bestimmen eine Ablaßkante 214.

Der Block 210 ist mit einer charakteristischen oder gemusterten Oberfläche versehen,die charakteijflLSChe Oberfläche kann ein integraler Bestandteil der Matrize sein oder von einem entfernbaren Futter aus einem Siliconelastomer gebildet werden oder ein charakterisierter oder geprägter Belag sein, um dem verformten Schuhmaterial das Aussehen von z. B. genarbten Leder zu geben oder es mit schmückenden Schuhmerkmalen zu versehen, wie z. B. Stanz- oder Näharbeiten.

Die Vorrichtung umfaßt außerdem einen Stempel oder eine Druckplatte 215, die bewegbar ist und in Eingriff mit der oberen Oberfläche 216 des Blocks 210 gebracht werden kann. Die Kanten des Stempels sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie auf der Oberfläche 216 dichtend aufliegen und sie sind außerdem zweckmäßig mit einer Messerschneide 217 versehen, die sich rings um die Kante de» Matrize 211 erstreckt. Diese Messerschneide kann mit einer Heizeinrichtung versehen sein, um das Abtrennen des verformten Teils des Sehuhmaterials vom Best dieses Materials zu erleichtern. Die Druckplatte 215 iet außerdem mit einem Einlaß 218 für ein Druckmedium ausgerüstet, der über Steuerventile und Druckregler mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden ist. Zusätzliche Klammern 219 können vorgesehen sein, um das Schuhmaterial während der Verformung in Stellung zu halten. Die Druckplatte 215 kann außerdem mit einer Heizeinrichtung versehen sein, die z. B. durch Strahlung oder «of di—elektrische» Vege wirkt, um eine Beheizung des Sehuhmaterials zu tra&gliohen

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- 22 -

und damit ein anfängliches Verformen des Schuhmaterials zu erreichen, so daß dieses in Kontakt mit der Matrize kommt, und um jedes Einspannen zu erleichtern, das verwendet wird, um eine im wesentlichen bleibende Verformung sicherzustellen.

In einer nicht gezeigten Alternativausführung ist die Schneidkante an der Oberfläche 216 des Blocks 210 vorgesehen. Dabei kann entweder diese Schneidkante mit inneren Heizwiderständen versehen sein oder die mit dieser Schneidkante zusammenwirkende Kante oder Fläche der Druckplatte 21ß kamunit einer entsprechenden Heizeinrichtung versehen sein.

Eine Möglichkeit einer Arbeitsweise besteht darin, das Material 20 vorzuheizen, z. B. mikroporöses Polyurethan von 1,7 mm Dicke auf z. B. 100 bis 14O°0, wonach dieses Material über die Matrize gespannt und die Druckplatte in dichtenden Eingriff gebracht wird. Sodann wird das Material für einige Sekunden einem Druck von z. B. 7 Atmosphären ausgesetzt und danach für eine weitere Minute in Berührung mit der Matrize gehalten, iru-dem Luft von geringem Oberdruck von z. B. bis zu 1,4 Atmosphären verwendet wird, während von der Druckplatte Strahlungswärme von z. B. 80 bis 9O°O ausgeht. Sodann wird auf die Druckplatte ein Druck ausgeübt und die Messerschneiden 17 werden auf etwa 170 bis 180⁰O erhitzt, um entweder das Material vollständig abzutrennen oder um lediglich zu ermöglichen, daß der verformte Teil des Materials vom Rest abgerissen wird.

Die charakterisierte Oberfläche der Matrize kann in einer Weise erzeugt werden, die der im Beispiel 3 besohriebenen analog ist.

- 23 109822/1357 .

Die in diesem Beispiel beschriebene Matrize könnte außerdem in der Vorrichtung verwendet werden, die weiter inten an Hand der Fig. 18 und 19 beschrieben ist.

Andere Methoden zur Herstellung einer Beziehung zwischen der Matrize und dem unter überatmosphärischem Druck stehenden Medium könnten verwendet werden.

Beispiel 6

Die Tafeln von streckbarem Material können aufeinander (|

gelegt und, wie in Beispiel 5 beschrieben, erhitzt werden und sodann in eine zweiteilige Form gelegt werden. Diese zweiteilige Form besteht aus zwei Matrizen z. B. solchen, wie in Fig. 13 beschrieben, deren Öffnungen einander zugewandt sind. Sodann wird zwischen die beiden Tafeln ein Druckmedium eingeführt, um die Tafeln auseinander in die Matrizen zu treiben. Die Druckfolge zum Verformen und Spannen des Tafelmaterials kann der des Beispiels 5 entsprechen. Eine der beiden Matrizen könnte mit einer behdzbaren Messerschneide ähnlich der von Fig. 13 versehen werden, die an einer oder mehreren Stellen unterbrochen ist, um eine Leitung zum Einführen von Druckmedium zwischen die beiden Tafeln durchführen zu können. ™

Beispiel 7

In einer weiteren Alternativausführung könnte die Druckplatte 215 in Fig· 13 mit einer aufblasbaren Hülle versehen sein, deren Form vorzugsweise der Matrize 211 entspricht. Auf diese Weise wird eine bessere Wirtschaftlichkeit bei der Zufuhr des Druckmediums erzielt.

Beispiel 8

Als weitere Alternative könnte die aufblasbare Hülle

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durch, einen perforierten oder perösen Pfropfen ersetzt werden, der im wesentlichen die Iorm der Matrize einnimmt, obgleich ein bedeutender Zwischenraum "belassen sein muß, um die Zufuhr des Druckmediums zu ermöglichen.

Beispiel 9 Matrize mit charakterisierter Fläche

Die Vorrichtung nach Fig. 14 umfaßt eine Anreißschablone 230 mit einem Loch 231» das im wesentlichen der ebenen Fläche entspricht, die der Oberschuh nach der Verformung einnimmt. Auf der einen Seite der Schablone 230 ist ein perforierter Pfropfen 230 angeordnet, der mit einer Speicherkammer 234 versehen ist, die über einen Einlaß 218 mit einem überatmosphärischen Druckmedium bespeist wird. Dieser Pfropfen weist eine Oberschuhkontaktfläche 235 und eine Binbiegoberflache 236 auf. Auf der anderen Seite der Schablone 230 ist eine perforierte, belüftete Matrize 240 angeordnet, die mit einer Schneidkante

241 und mit Mitteln zur Druckbeaufschlagung wie in üblichen "clicker" Pressen versehen ist. Die Schneidkante ist gerade außerhalb des Elndes des Loches 231 in der Schablone angeordnet, so daß das Tafelmaterial

242 zwischen der Kante 241 und der Schablone 230 geschnitten werden kann. Die Matrize 240 hat eine die Form des Oberschuhs bestimmende Oberfläche 243 und eine das Einbiegen bestimmende Oberfläche 242. Die Oberfläche ist in der gleichen Weise charakterisiert wie dies im Beispiel 5 beschrieben wurde. Der Pfropfen 232 und die Matrize 240 haben solche Ausmaße, daß der Pfropfen durch die öffnung 231 durchtreten kann, so daß die Oberflächen 236 und 244 in dichtenden Eingriff kommen, wobei diese beiden Oberflächen lediglüi durch das

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Material 242 getrennt "bleiben. Während^-desaen "bleibt zwischen den Oberflächen 235 und 243 ein geeigneter Abstand, um dem Druckmedium Zugang sum Verformen des Materials 242 zu schaffen.

Die Arbeitsfolge ist analog der im Beispiel 5 beschriebenen.

Beispiel 10 Matrizenvorderteil mit Einbiegteil

Die Figuren 15 bis 17 zeigen ein Matrizenvorderteil mit nach innen ragenden Einbiegteilen 252, die die Ablaßkante 253 bestimmen. Pig. 17 ist ein Querschnitt durch den Vorderschuh bei 254 und die Länge der direkten Linie zwischen den Punkten 253 und 255 beträgt 5i9 Einheiten während die Länge, gemessen um die Oberfläche 256 herum, 7,9 Einheiten beträgt, d. h. die Länge entlang der Oberfläche ist ungefähr 35 % größer, als die entlang der geraden Linie.

In Fig. 16 beträgt die Länge zwischen den Punkten 253 und 257 7|5 Einheiten, während die um die Oberfläche

256 herum 9,0 Einheiten beträgt, d. h. die Länge entlang ' der Oberfläche ist ungefähr 20 % größer als die entlang der geraden Linie.

Die Oberfläche 256 kann charakterisiert werden wie in Beispiel 5 beschrieben.

Vakuum- oder Druckformeinrichtunp;

Eine vorteilhafte Ausführung einer Vakuum- oder Druckform·· inrichtung ist in den Fig. 18 und 19 dargestellt· Die Vakuumformmaschine umfaßt einen Behälter 500,auf den eine Vakuumbox 502 montiert ist, welche «in vertikal montierbar··

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— Ho —

luftdurchlässiges Tragglied 504 enthält. Das Tragglied 504 kann durch einen nicht dargestellten Mechanismus umgekehrt werden, der innerhall) des Behälters 500 angeordnet igt, z. B. ein Bit einem Durckmedlum arbeitender Mechanismus. Eine Vakuumpumpe 505 ist an den Behälter 500 angeschlossen, um sowohl aus diesem, 4s auch aus der Vakuumbox 502 Luft zu evakuieren.

Ein rechteckiger Einspannkopf 506 ist horieontal umkehrbar auf Schienen 58 zwischen einer Stellung zwischen leizstrahlern 510, die auf Beinen 512 an einer Seite der Vakuumbox 502 befestigt sind, und einer Stellung, in der der Einspannkopf in Deckung kommt mit der Vekuumbox 502, verfahrbar. Der Einspannkopf dient zum Halten eines Stücks eines Oberschuhmaterials 514, während des Beheizens und Verformens des Materials mittels der vorangehend beschriebenen Formen. Die Umkehrbewegung des Einspannkopfes 506 wird von Hand ausgeführt, zu welchem Zweck ein Handgriff 516 an dem Einspannkopf befestigt ist. Außerdem ist eine nicht gezeigte Verriegelung vorgesehen, um den Einspannkopf 506 luftdicht mit der Vakuumbox 502 verbinden zu können, wenn sich der Einspannkopf mit der Vakuumbox deckt, so daß innerhalb der Vakuumbox ein Unterdruck erzeugt werden kann. He Vakuumbox enthält zwei Formen 518, die denen entsprechen können, die mit Bezug auf die Beispiele 1, 3, 5 "und 10, wie in Pig. 4 dargestellt, beschrieben wurden.

Die Vakuumpumpe 505 wird in Betrieb gesetzt, um in dem Behälter 500 einen Unterdruck zu erzeugen. Die Verbind dung vom Behälter 500 in die Vakuumbox 502 ist normalerweise mittels einer geeigneten Ventilanordnung unterbrochen. Die Heiζeinrichtungen 51° werden in

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gesetzt. Ein Stück eines poromerisehen (poromeric) Materials, aus welchem Überschuhe gefertigt werden, wird in dem Einspannkopf 506 befestigt, wobei dessen Haarseite nach unten aeigt. Der Einspannkopf wird zwischen den Heizstrahlen 510 positioniert, so daß das Material 514- beheizt und vor dem Verformen geschmeidig gemacht wird. Danach wird der Einspannkopf 506 in seine Stellung bewegt, in der er die Vakuumbox 502 abdeckt und in dieser Position wird eijmittels der genannten Verriegelung mit der Vakuumbox verbunden. Der Mechanismus zur Erzeugung der Umkehrbewegung des J

Traggliedes 504 wird sodann in Betrieb gesetzt, um dieses Tragglied zu heben und die Formen 518 in das Material 514 zu pressen. Zur gleichen Zeit wird das obengenannte Ventil geöffnet, um die Vakuumbox mit dem Behälter 500 zu verbinden, wodurch in der Box 502 ein Unterdurck entsteht .

Das dehnbare Material ist vorzugsweise mindestens 0,5 mm dick. Um es bei der Herstellung von Schuhzeug verwenden zu können, weist das Material zweckmäßig eine Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 5 mi&i und zwar für Damenschuhe im Bereich von 0,8 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,1mm, und für Herrenschuhe im Bereich von 1,1 bis 2,5mm, insbesondere 1,5 bis ^ 1,8 mm, auf.

Das Material ist dehnbar mit einer Dehnbarkeit von mindestens 20 %, bevor es zerreißt. Die Verwendung von überatmosphärischen Drücken gemäß der Erfindung erlaubt es auch Materialien von geringer Dehnbarkeit dreidimensional zu formen. Die Verwendung von Unterdrucktechniken würde entweder ungenügend sein, um die erforderliche Verformung zu erreichen, oder sie würden hohe Form-und Setztemperaturen erfordern, die nachteilige Wirkungen auf das wasserdampfdurchlässige Material nach sich ziehen wurden. Zum Beispiel könnten die

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Oberfläche des Materials "beschädigt werden, die Struktur des Materials zerstört werden oder die vorgeformte Oberflächencharakterisierung wie z. B. Prägungen verloren gehen.

Somit kann das dehnfähige Material Verstärkungsfasern aufweisen, z. B. in Form einer gewebten oder nicht gewebten Tafel, die an das wasserdampfdurchlässige thermoplastische Material angeheftet oder in dieses eingebettet wird. Die Verstärkung könnte auch in der Form eines nicht gewebten Filzes sein, der durch Lochen mittels Nadeln mit Viderkaken gebunden und mit wasserdampfdurchlässigem thermoplastischem Polymer imprägniert wird. Solche

können

Materialien/mit länglichen Zeilschwämmen von bienenwabenartigen Deckschichten oder mit mikroporösen abnutzungsfesten Oberflächenschichten von irgendeiner Kombination dieser vier Möglichkeiten versehen werden.

Materialien dieser Art sind in den brit. Patentschriften Nr. 914 711, 914 713, und 100 2225 beschrieben.

Indessen wird Jedoch, wie oben erwähnt, ein Material bevorzugt, dessen Dehnbarkeit nicht durch Verstärkungsfasern beschränkt ist. Besonders/eignete Materialien haben eine Behnfähigkeit bzw. Längbarkeit bis zum Bruch von über 100 bis 150 %. Insbesondere sind Materialien geeignet, deren Längung 300 bis 500 % oder selbst bis zu 700 % beträgt, z. B. Materialien mit Werten im Bereich von 250 bis 450 oder 350 bis 400 %.

Damit diese Materialien für Oberschuhe geeignet sind, sollen diese nach Möglichkeit eine Zugfestigkeit von mindestens 20 lbs/inch Breite/mm Dicke und vorteilhaft 25 lbs/inch Breite/mm und vorzugsweise mindestens vielfache

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von 10 rbs/inch Breite/mm Dicke aufweisen.

Die Materialien aind vorteilhaft wasserdampfdurchlässig, wobei die Mindestwasserdampfdurchläesigkeit 100 und vorzugsweise mindestens 500, z. B. 900 bis 1500 oder selbst 2000 g/m^S/24· SM* beträgt.

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Die bevorzugte mikroporöse Polyurethantafel hat vorzugsweise eine ungefähre Sichte im Bereich von ca. 0,25 bis Oi7 g/cm^, vorteilhafter jedoch im Bereich um 0,55 bis 0,5 g/cm*. Die Dichte des Polyurethanmaterials selbst beträgt ungefähr 1,2t Daraus ergibt sich, daß ungefähr 1/4 bis 1/2 des Volumens des mikroporösen Materials aus Luft besteht. Das Tafelmaterial hat vorzugsweise eine ungefähre Längung bis aum Bruch von über 50 % (z. B. im Bereich von 300 bis 400 % oder mehr), eine Zugfestigkeit von über 35 kp/cm² ( «· 3« im Bereich von Über 60 bis 100 kp/c*^)} Außerdem weist die Materialtafel einen Elastizitätsmodul von über 2 kp/cm^ (z. B. im Bereich von etwa 4 bis 9 kp/cm ) und einer Serbreißfestigkeit von über zwei/kp pro mm Dicke ( z. B. im Bereich von 3 bis 5 kp/mm Dicke) auf· Es sollte für Wasserdampf durchlässig sein; so sollte seine Wasserdampfdurchlässigkeit mindestens 200 g/ m pro 24 Stunden ( gemessen in ASTtI E 96 bis 66, Verfahren B) betragen. Außerdem ist es wünschenswert, daß zumindest die obere Oberfläche des Tafelmaterials nach einer geeigneten Endbearbeitung wasserundurchlässig ist. Das bearbeitete Tafelmaterial sollte z. B. eine hydrostatische Höhe von über 100 mm Hg (British Standard 2823) aufweisen. Während das Polyurethan selbst gewöhnlich eine Zugverformung unterhalb von 100 %, wie zuvor erörtert, aufweist, erholen sich die bevorzugten mikroporösen Polyurethantafeln vollständig ohne daß im wesentlichen eine dauernde Verformung bleibt, nachdem es um 100 % gedehnt worden war (unter Standard Trockenbedingungen bei Raumtemperatur).

Alle hier angeführten Meßungen wurden bei Raumtemperatur (z. B. 23⁰O) ausgeführt, außer es wurde gesondert angegeben.

Bei der Beschreibung obiger Beispiele wurde ein poromerisches Material z, B. mikroporösee thermoplastisches Polyurethan zugrunde gelegt. Das Verfahren ist jedoch ebenso mit andern synthetischen Oberschuhmaterialien ausführbar, die wie PVC porös sind oder nicht. Das Verfahren kann ebenso bei der Formung von Lederoberschuhen angewandt werden.

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In diesem Fall würde man das Leder normalerweise mit einer Schicht undurchlässigen Materials bedecken, vorzugsweise Gummi, um besser einen Unterdruck erzeugen zu können, da Leder gewöhnlich relativ porös. Bei einigen Leder art en mag es wünschenswert sein, ein Druckformverfahren oder eine Kombination von hohem Druck auf der einen Seite des Leders und eines Unterdrucks auf der anderen Seite des Leders zu verwenden. Außerdem ist es beim Formen von Lederschuhoberteilen wünschenswert, das Leder durch eine Beheizung und Befeuchtung vor zubehandeln und beheizte Formen zum Aufheizen des Materials zu verwenden, so daß das Aufheizen gleichzeitig mit dem Formen stattfindet.

Die Arbeitsweise des Druckformverfahrens gemäß der Erfindung anstelle eines Unterdruckformverfahrens kann noch anhand der Provisionl Specification zur britischen Patentanmeldung Nr. 53 625-69 entnommen werden.

Der Grad, zu welchem die Außenhaut 11 durch Ausbreiten der Ablaßkantenteile an gegenüberliegenden Seiten geebnet wird, in Herleitung der Patrize, wird dem verwendeten Oberschuhmaterial angepaßt, welches mit der gebildeten Form verwendet werden soll. Das Kriterium besteht darin, daß die Tiefe der Form nicht so groß sein sollte, um ein übermäßiges Verdünnen des Oberschuhmaterials während der Verformung zu verursachen.

Viele Modifikationen sind innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich.

Obwohl die Erfindung besonders in Verbindung mit der Bildung von Schuhoberteilen beschrieben wurde, bei der Tafelmaterial verwendet wurde, wäre es gleichwohl möglich, das Tafelmaterial vor dem eigentlichen Verformen in Rohstücke vorzuschneiden, wie dies z. B. in den vorgenannten Patentschriften Nr. 1 102 und 1 102 696 beschrieben wurde. Die Erfindung ist sowohl anwendbar zum Formen des Vorderteils oder des Hinterteils des Oberschuhs oder selbBt des gesamten Oberschuhs.

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Die Erfindung ist weiterhin anwendbar für die in der britischen Patentanmeldung Nr. I3I6I/7O "beschriebenen Gestaltungen von Formen. Jede der in der vorgenannten Anmeldung beschriebenen ßchuhherstellungsmethoden kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Obowhl die in Fig. 19 gezeigte Vorrichtung das Material von beiden Seiten erhitzt, kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, nur von einer Seite zu beheizen. Außerdem könnten außer dem BeMζen durch Strahlung andere Beheizungsarten angewandt werden, wie z«. B. das Hochfrequenzheizen.

Es wurde oben erwähnt, daß die Verwendung von überatmosphärendrücken bevorzugt wird. Die maximale theoretische Druckdifferenz, die bei Unterdruck erreicht werden kann, beträgt eine Atmosphäre, während die tatsächlich erreichbare Druckdifferenz wesentlich geringer sein kann, insbesondere wenn poröse Materialien verwendet werden. Zusätzlich könren bei der Vakuumtechnik Probleme auftreten, um eine gleichmäßig Evakuierung über die gesamte Verformungsfläche zu erhalten. Insbesondere müssen teure poröse Formen oder komplizierte Evakuierungseinrichtungen verwendet werden. Wenn poröse Formen verwendet werden, können diese die Oberfläche des Materials in ungewünschtem Maße verändern. Außerdem können die gex-ingen erreichbaren Druckdifferenzen dazu zwingen, hohe Temperaturen zu verwenden, bei welchen ein Material mit charakteristischer oder vorgeprägter Oberfläche diese Prägung aufgrund der Plastizität des erweichten Materials verlieren wird. Die Charakteristik der Oberfläche wird möglicherweise dauerhaft eingeebnet.

Die Verwendung von überatmosphärischen Drücken erlaubt es, in der anfänglichen Verformungsstufe niedrigere Temperaturen zu verwenden. Außerdem kann die tatsächliche Druckdifferenz den Erfordernissen des dehnbaren Materials angepaßt werden, so daß eine Verformung möglich ist, wie sie bei der Verwendung von Unterdruck nicht erreichbar wäre. Außerdem kann eine sehr gleich-

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mäßige Verteilung des Bracks über die gesamte zu verformende Fläche erreicht werden, da das Druckmedium auf der der "benutzten Form gegenüberliegenden Seite aufgebracht wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   M.JVerfahren zur Herstellung eines geformten Schuhoberteils für einen Schuh durch Verformung eines ebenen Tafelmaterials zur Schuhoberteilform, dadurch gekennzeichnet, daß das Tafelmaterial festgehalten und durch Anpassung mittels Dehnung an eine Formoberfläche mit für dieses Schuhoberteil vorgeformter Gestalt verformt wird, wobei diese vorgeformte Gestalt so gewählt ist, daß das Schuhoberteil im wesentlichen allein durch Biegen aus der vorgeformten Gestalt in die Form eines Schuhoberteils überführbar ist, daß das Schuhoberteil anschließend 4m wesentlichen durch Biegung in die letztgenannte Form gebracht wird, und daß das Schuhoberteil vor dem Zusammenbau des Schuhs von innen nach außen gewendet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitsdruckdifferenz an dem dehnbaren Tafelmaterial bzw. zu beiden Seiten desselben angelegt wird, wobei der Druck an wenigstens einer Seite der Tafel größer als der Atmosphärendruck ist, wodurch wenigstens bestimmte Flächen der Tafel zumindest eine zeitweilige Verformung erleiden, derart, daß die verformte Tafel nach dem Anlegen des Drucks beim Entfernen des Drucks die vorgeformte Gestalt aufweist.

   j5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein sehr hoher Verforinungsdruck aufgebracht wird und anschließend ein geringerer Druck, der längere Zeit aufrechterhalten wird»

   4. Verfahren nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsdruck: als Druckstoß von zumindest Vielfachen von sehn p.s.i, aufgebracht wird.

   10 9 8 2 2/135?

   5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformte Gestalt den Vorschuh umfaßt und derart ausgebil-

   s risteo

   det ist, daß im Bereich der Schuhae der Abstand zwischen zwei Punkten der Ablaßkante beidseitig der Längsachse der vorgeformten Gestalt, gemessen entlang der Oberfläche derselben, nicht mehr als etwa 35 % größer ist als ihr geradlinig gemessener Abstand, wobei beide Messungen rechtwinklig zur Längsachse vorgenommen werden»

   6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tafelmaterial der Oberfläche einer Patrize angepaßt wird, die derart aus- j gebildet ist, daß sie der Oberfläche des Oberschuhmaterials ™ zumindest eine besondere Beschaffenheit vermittelt.

   7· Verfahren nach Anspruch o, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Patrize derart ausgebildet ist, daß der Oberfläche des Oberschuhmaterials ein Flächenmuster oder schmückende Schuhmerkmale vermittelt werden.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5> uoAnuj-yn g; © " kennzeichnet, daß das Tafelmatiu-iAl einer Matrize angepaßt wird, wobei die der Matriae zugewandte Seite des Materials später die Innenseite des Sarahs bildet. ä

   9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tafelmaterial einer Form angepaßt wird, die an ihren Rändern einen divergierenden Abschnitt aufweist, derart, daß am Schuhoberteil eine Wendung des entsprechenden Abschnitts und der Abiaßkante definiert ist, wobei beim Wenden der Innenseite der vorgeformten Gestalt nach außen der Abschnitt des Schuhoberteils nach innen weist.

   1o. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9* dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche der Form

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   eine Trennschicht aufgebracht wird.

   11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material vor der Entnahme aus der Form zumindest teilweise rund um den Umfang der vorgeformten Gestalt geschnitten wird.

   12ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material von Klemmeinrichtungen gehalten wird, die gleichzeitig Schneideinrichtungen für zumindest die Vorbereitung des Abtrennens der vorgeformten Gestalt vom Material aufweisen.

   1j5. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtungen eine heizbare Messerschneide

   ae aufweisen, die nur bei Klemmdruck wirkt, um im aufgeheizten Zustand das Tafelmaterial zu schneiden, und daß die Schneideinrichtungen nach dem Anpassen des Materials an die vorgeformte Gestalt aufgeheizt werden, und zwar auf eine solche Temperatur und so lange, daß die vorgeformte Gestalt lediglich teilweise von der Tafel abgetrennt wird, derart, daß die vorgeformte Gestalt zusammen mit der Tafel aus der Form genommen und anschließend von der Tafel abgerissen werden kann, ohne daß sie selbst beschädigt wird.

   14. Verfahren zur Herstellung eines geformten Oberschuhteils für einen Schuh durch Verformung eines ebenen Tafelmaterials zur Schuhoberteilform, dadurch gekennzeichnet, daß das Tafelmaterial in eine im folgenden "vorgeformte Gestalt" genannte Form gebracht wird, die im wesentlichen allein durch Biegen in die Schuhoberteilform gebracht werden kann, und anschließend im wesentlichen durch Biegen in diese Form gebracht wird, und daß die Tafel während der Verformung festgehalten wird, wodurch bei der Verformung ein Strecken bzw. Dehnen beteiligt ist, und daß die Verformung durch Anpassung

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   der Tafel an eine formende Oberfläche erzielt wird, die selber derart ausgebildet ist, daß sie der Oberfläche des Oberschuhmaterials zumindest eine besondere Beschaffenheit vermittelt.

   15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schuhkomponenten wie Zehenpolster oder -kappen, Gegenverstärkungen, Dublierungen oder andere, mit durch Hitze oder Druck aktivierbaren Klebemitteln versehene Einlagen in der gewünschten Lage an derjenigen Oberfläche der Tafel angeordnet werden, die beim fertigen Schuh innen liegt, oder daß äußere, in gleicher Weise mit Klebemittel versehene Ausschmückungen in gewünschter Lage an derjenigen Oberfläche ^ der Tafel vorgesehen werden, die die Außenseite des fertigen Schuhs bildet, derart, daß sie während des Verformungsvorgangs gegen die entsprechenden Flächen der Tafel gedrückt werden, wobei die Klebemittel derart ausgewählt werden, daß Hitze oder Druck oder beide die Komponenten fest mit dem Tafelmaterial verbinden.

   16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Form an ihren Rändern mit einem nach innen weisenden Abschnitt versehen ist, um eine Wendung des entsprechenden Abschnitts und der Ablaßkante an dem eventuell geformten Sehuhoberteil zu definieren.

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   17. Form zur Herstellung eines geformten Schuhoberteils für einen Schuh, dadurch gekenn zeichnet, daß sie an ihren Rändern einen nach innen weisenden Abschnitt (215, 252) oder einen divergierenden Abschnitt aufweist, derart, daß eine Wendung des entsprechenden Abschnitts und der Ablaßkante (255) eines eUentuell geformten Schuhoberteils definiert ist.

   18. Form nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Oberfläche aufweist, die im wesentlichen allein durch Biegen in die Form eines Schuhoberteils bringbar ist.

   19. Form nach Anspruch 17 oder l8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine den Vorschuhteil bzw. dessen Form einschließende Oberfläche aufweist und derart ausgebildet ist, daß im Bereich des Ristes der Abstand zwischen zwei Punkten der Ablaßkante beiderseitig der Längsachse der vorgeformten Gestalt, gemessen entland der Oberfläche derselben j, nicht mehr als etwa 35$ größer ist als ihr geradlinig gemessener Abstand, wobei beide Messungen rechtwinklig zur Längsachse vorgenommen werden.

   2o. Eine Patrize (male mould) zur Herstellung eines geformten Oberteils für einen Schuhe dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (235) derselben, an der das Oberschuhmaterial (Oberleder) zur

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   Anlage kommt, derart ausgebildet ist, daß es der Oberfläche des Materials zumindest eine besondere Ober flächenbeschaffenheit vermittelt.

   21. Vorrichtung zur Herstellung eines geformten Oberteils für Fußbekleidung, gekennzeichnet durch eine Pormoberfläche (518), die eine vorgeformte Gestalt für das Oberteil darstellt, die derart ausgebildet ist, daß das Oberteil aus der vorgeformten Gestalt im wesentlichen nur durch Biegen in die Form eines Schuhoberteils Uberführbar ist, eine Paßfläche bzw. Schablone (52o) die an den Rand der Formoberfläche grenzt, sich rund um den Rand der Formfläche erstreckende Mittel, die in und außer Anlage an Tafelmaterial (51^J+5 bewegbar sind, das über die Schablone gelegt ist, und die zum Festklemmen der Tafel an der Schablone und zum zumindest teilweisen Abschneiden der Tafel um den Rand der Formoberfläche herum betätigbar sind, und Mittel zur Anpassung des Tafelmaterials an die Formoberfläche,

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Formoberfläche von einer Form (518) zur Verfügung gestellt wird, wie sie in einem der Ansprüche 17 bis 2o beansprucht ist.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch g e -

   .die

   kennzeichnet, daß/S terrspel« bzw. Pressenmittel eine Fläche zur Verfügung steilen, die mit der Formoberfläche zusammenarbeitet.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23» dadurch

   gekenn zeichnet, daß die Formoberfläche

   p2o mit der Paßfläche bzw. Schablonen/aus einem Stück besteht.

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   25. Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Formoberfläche von der Paßfläche getrennt und nach oDen durch eine Öffnung in der Paßfläche bewegbar ist, wodurch die Pormoberflache ein Tafelmaterial, das über die Paßfläche gelegt ist, mechanisch verformen kann.

   26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2o bis 25* dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- und Schneideinrichtungen eine Messerschneide aufweisen.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 2o, gekennzeich-

   n e t durch Heizmittel, die zur Aufheizung des Materials im Bereich der Messerschneide betätigbar sind.

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