DE2540433A1

DE2540433A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer mehrschichtigen gummi- formsohle

Info

Publication number: DE2540433A1
Application number: DE19752540433
Authority: DE
Inventors: Harald Pirk
Original assignee: Metzeler Kautschuk AG
Current assignee: Metzeler Kautschuk AG
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1977-03-24
Also published as: GB1518866A; FR2323521A1; BE846015A; ES223255U; DD126245A5; IT1076811B; NL7609774A; ES223255Y

Description

METZELER KAUTGCHUK AG, MÜNCHEN 2540433

MK 6

20.8.1975 PAT/Kl/fr

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer mehrschichtigen Gummi-Formsohle.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen mehrfarbiger Formartikel, insbesondere von Formsohlen aus zumindest drei Schichten unterschiedlicher und/oder verschieden gefärbter Gummimischungen, in einer geteilten Vulkanisationsform unter Einwirkung von Druok und Temperatur, sowie die Form zur Durchführung des Verfahrens·

Mehrschichtige oder mehrfarbige Gummi-Formsohlen sind nicht nur vom optischen Eindruck her, sondern auch dadurch, daß für den jeweiligen Zweck verschiedene Gummi-Qualitäten eingesetzt werden können, sehr vorteilhaft. So sollte z.B. die unterste Schicht einer Sportschuh-Formsohle aus einem Synthesekautschuk griffig, abriebfest und schnittfest sein, eine mittlere Schicht (Pu.oJiaturkautschuk)hingegen optimale Dämpfung und Polsterung bringen und eine obere Schicht bzw. ein oberer Randstreifen aus Naturkautschuk oder SBK den dauerhaften Verbund zum Oberschuh herstellen (SBK = Styrol-Butadien-Kautschuk ₅ (p_u = elastisches Polyurethan).

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Obwohl Gummi als Werkstoff solcher Formsohlen infolge seiner Nachgiebigkeit, Griffigkeit und Druckbzw. Reißfestigkeit, sowie auch im Hinblick auf die Bequemlichkeit beim Tragen von Schuhen mit derartigen Sohlen vorteilhaft wäre, ist es bisher nicht möglich gewesen, völlig befriedigende und vor allem rationelle Arbeitsverfahren bzw. Vorrichtungen zum Durchführen solcher Verfahren zu schaffen, nach denen mehr als zweischichtige Gummi-Formsohlen hergestellt werden könnten. Der Begriff "mehrschichtig" soll dabei für mehrere Schichten von Gummi, Gummimischungen, Verschnitten od.dgl. mit unterschiedlichen Farben oder auch Elastizitätsmodulen gelten.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Gummi-Formsohlen werden in entsprechend vielen Einzelformen die Formsohlenschichten selbstständig ausvulkanisiert und dann in einer gemeinsamen Form, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Haft- bzw. Klebemittels miteinander verbunden. Dieses Verfahren muß in arbeitsintensiven Stufen durchgeführt werden, ist daher sehr aufwendig und für eine Großserienproduktion zu teuer. Dazu kommt, daß die Verbindung mittels der Haftmittel bzw. der Klebstoffe unschöne und die Ausschußquote erhöhende, mangelhafte Übergangsbereiche zwischen den Schichten schafft, deren Korrektur eine teure mechanische Nachbehandlung erfordert. Außerdem sind die Verbindungsbereiche stete Gefahrenpunkte, an denen sich unter Belastung die einzelnen Schichten von einander lösen, da die Haftung nachträglich nicht im ganzen Flächenbereich einwandfrei zu kontrollieren ist.

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Andere bekannte Herstellungsverfahren, insbesondere für mehrschichtige Kunststoff-Formsohlen (DT - OS 1 914 k8k) bedienen sich Injektions-Formen mit bewegbaren Sohlenstempeln, in denen der Sohlenstempel bei einer Bewegung nach unten einen sich stufenweise vergrößernden Formhohlraum schafft und nacheinander mehrere Einspritzöffnungen für die verschiedenen Kunststoffe freigibt. Auf diese Veise wird - ausgehend vom Formoberteil - mit Einspritzdrücken von max. 200 atü eine Sohlenschicht an die andere angespritzt, wobei die jeweils obere die Formhohlraumbegrenzung für die nächste Schicht bildet.

Bei dem Verfahren benötigt man einen erheblichen technischen Aufwand und teure Zusatzeinrichtungen. Gummi kann nach diesem Verfahren nicht zufriedenstellend verarbeitet werden, denn er füllt die engen, schmalen und gewundenen Formhohlräume nur dann einwandfrei aus, wenn mit außerordentlich hohen Drücken bis 800 atü gearbeitet wird. Dann haben jedoch die einzelnen Gummischichten die Tendenz, im Mittelbereich der Sohle unerwünschte Vollen oder Krause1 zu erzeugen. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich im Hinblick darauf, daß bei Gummi nach diesem Verfahren keine scharfen und eindeutig gerade begrenzten Verbindungslinien zwischen den einzelnen Schichten entstehen und der optische Gesamteindruck schlecht ist.

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Gummi-Formsohlen werden deshalb In überwiegendem Maße nach dem Kompressionsverfahren in geteilten Vulkanisierformen erzeugt, in die Rohlinge eingelegt, mittels des Preßdruckes im Formhohlraum verteilt und unter Einwirkung von Temperatur ausvulkanisiert werden.

Aus Gewichts- und Elastizitätsgründen wird der Absatzteil von Formsohlen, egal ob aus Kunststoff oder aus Gummi, nach oben offen verrippt gestaltet. Dazu ist an einer Formhälfte ein in den Formhohlraum eintauchender Verdränger vorgesehen. Eine solche Vulkan!sierform wird in der DT - OS 2 053 173 beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der bekannten Nachteile ein Verfahren zu schaffen, mit dem mehr als zweischichtige Gummi-Formsohlen in Großserienproduktion rationell hergestellt werden können. Bei diesen Formsohlen sollen die einzelnen Schichten mit einwandfreien Übergangs- bzw. geradlinigen Trennungsbereichen zuverlässig aneinander haften. Dazu soll nach der Erfindung auch eine zweckmäßige Vulkanisationsform konzipiert werden, die mit geringen technischen und apparativen Aufwand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Mit dieser Vulkanisationsform sind mehrschichtige Gummi-Formsohlen herstellbar, deren Absatzteil als nach oben verrippter Hohlkörper gestaltet ist.

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Zweck der Erfindung ist ferner, erstmalig ein in einem Arbeitszyklus ablaufendes Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Gummi-Formsohlen in Vulkanisationsformen, die nicht als Spritzformen ausgebildet sind, anzugeben« Das Verfahren muß wirtschaftlich und auch rationell sein und qualitativ hochstehende, mehrschichtige bzw« mehrfarbige Formsohlen herstellen lassen·

Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst, das durch die Kombination folgender in einem Arbeitszyklus vereinigter Schritte gekennzeichnet ist:

a) Der Formhohlraum wird durch Einlegen τοη Zwischenplatten und einem fliegenden Mittelteil in unterschiedlichen Ebenen in voneinander unabhängige Formhohlraumteile unterteilt;

b) in die Formhohlraumteile werden Rohlinge eingelegt, die aus unterschiedlichen Gummimischungen und/oder Kunststoffmischungen bestehen;

c) die Vulkanisationsform wird geschlossen und die Rohlinge unter Druck und Temperatur verformt und vorvulkanisiert, bis sie gestaltfest sind;

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d) dann wird die Vulkanisationsform geöffnet und die Zwischenplatten entnommen, wonach

e) die Vulkanisationsform mit den Vorvulkanisaten wieder geschlossen und diese unter Einwirkung von Druck und Temperatur unter gegenseitiger Haftung zum fertigen Verbund-Pormartikel ausvulkanisiert werden«

Mit dem Verfahren wird erstmals ermöglicht, rationell und einfach in einem Arbeitszyklus Gummi-Formsohlen aus mehr als zwei Gummischichten mit einem nach oben offen verrippten Absatzteil herzustellen. Die Vorvulkanisation der Rohlinge wird im allgemeinen bei einer Temperatur von ca. 14O bis 170 C, vorzugsweise bei ca. 150° bis i60° C durchgeführt. Die Entnahme der Zwischenplatte erfolgt im allgemeinen nach ca. 0,5 bis 5 Minuten, vorzugsweise ca. 2 bis k Minuten. Danach wird die Ausvulkanisation im allgemeinen bei einer Temperatur von ca. 150 bis 180 C, vorzugsweise ca. 16O° bis 170° C über eine Zeitdauer von ca. 2 bis 7 Minuten, vorzugsweise ca. 3 bis 6 Minuten vorgenommen. Der Zeitpunkt des Abbruches der Vorvulkanisation gewährleistet dabei, daß die vorvulkanisierten Rohlinge zwar schon von fester Konsistenz sind, jedoch ihr Haftvermögen noch so stark ist, daß sie sich bei der Ausvulkanisation dauerhaft fest miteinander verbinden. Der Druck während der Vor- und Ausvulkanisation beträgt im allgemeinen ca. k0 bis 120 kp/cm , vorzugsweise ca. 50 bis 100 kp/cm .

Für die Rohlinge können z.B. Gummimischungen mit einer Mooney-Anvulkanisation (τ_ 135°) von ca. 3 bis 8, vorzugsweise von ca. 4 bis 6,5 eingesetzt werden. Bei Auswahl solcher Gummimischungen werden Arbeitszyklen von weniger als 10 Minuten erreicht.

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Die Mischungen mit den gewählten Mooney-Kennwerteri garantieren eine sichere und problemlose Verarbeitung. Mischungen mit geringeren Mooney-Werten sind nicht so gut geeignet, da diese beim Lagern bei Raumtemperatur zur selbsttätigen Vernetzung neigen·

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verarbeitung

von gleichartigen Gumnimischungen verschiedener Einfärbung bzw· von Gummimischungan mit unterschiedlichen Eigenschaften und gleicher bzw· verschiedener Einfärbung beschränkt. Die Schichten können z.B. auch aus vulkanisierbaren elastischen Kunststoffen bestehen· Geeignet sind z.B. thermoplastische Elastomere, Butadien-Polymerisate, Butadien-Copolymere mit Styrol und/oder Acrylnitril, Isopren-Polymerisats, Isopren-Copolymere mit Isobutylen, Polyolefine, Olefin-Dien-Terpolyraere, Chloreulfoniertes Polyäthylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyacrylate, Chloropren-Polymerisate, gumraielastische Polyurethane, Silikon-Gummi und/oder Chlorhydrin-(Co)-Polymers.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vulkanisationsform als geeignet erwiesen, die aus einem Formoberteil und einen Formunterteil, zwei Zwischenplatten und einem zwischen den Zwischenplatten fliegend gelagerten Mittelteil besteht, dessen Oberseite dar Formtrennung des Formunterteils entspricht, wobei in einem der Formteile ein gegebenenfalls beweglich gehaltener und durch die eine der Zwischenplatten bis in das fliegend gelagerte Mittelteil ragende Verdränger angeordnet ist. Der Verdränger, der bei der späteren Formsohle die Ausgestaltung der nach oben offenen Verrippung des Absatzteiles bewirkt, kann in Abhängigkeit von der Kompliziertheit der Gestaltung des Formhohlraumes an jedem der Formteile, sogar an den Zuiischanplatten oder auch am oder im fliegend gelagerten Mittelteil befestigt sein·

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Srfindungsgemäß setzt sich bei der beschriebenen Vulkanisationsforta der Gesamt?ormhohlraum aus zu unterschiedlichen Teilen im Formober- und -unterteil und In dem fliegenden Mittelteil angeordneten Formhohlraumteilen zusammen. Wichtig ist dabei, daß die erste Zwischenplatte zum Abdecken des im Formunterteil liegenden Formhohlraumteiles der Oberflächenkontur des Formenunterteiles folgend mit einem Schlitz im Gleitsitz den Verdränger umfaßt, daß die zweite Zwischenplatte der Oberflächenkontur des Formoberteiles folgend den Formhohlraumteil im Formoberteil vollständig nach unten abdeckt und daß das Mittelteil mit dem darin ausgesparten Formhohlraumteil den Verdränger mit Abstand umgibt, wobei dieser Formhohlraumteil nach oben und unten von den beiden Zwischenplatten abgedeckt ist. Auf diese Weise entstehen für die Yorvulkanlsation voneinander vollständig unabhängige Formhohlraumteile, in der die einzelnen Rohlinge formgetreu zu später zu einer einstückigen Gummi-Formsohle zusammensetzbarer Gestalt .f,r^t werden. Dadurch, daß die Zwischenplatten jeweils beidseitig von dem Verformungsdruck der Gummimisehungθη belastet werden, können sie verhältnismäßig dünn ausgeführt sein.

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Ein Ausführungsbeispiel der Vulkanisationsform, die insbesondere zur Herstellung von mehrschichtigen Formsohlen der eingangs beschriebenen Art verwendbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte für den Randstreifen insbesondere den Formhohlraumteil für den Randstreifen abdeckt· Das hat den Vorteil, daß bereits beim Vorvulkanisieren der Randstreifen, die Mittelschicht und der Spitzenschoner voneinander unabhängig ausgeformt werden.

Abändernd dazu kann es erwünscht sein, bei einer Gummiformsohle den Spitzenschoner aus einer vierten, wiederum gegenüber den drei anderen unterschiedlich eingefärbten Gummimischungen zu formen, um eine besonders dekorative Formsohle zu erzeugen· Dazu ist in den Formhohlraumteil für den Spitzenschoner ein Rohling einer vierten Gummimischung eingelegt· Zwischen dem Formhohlraumteil für den Randstreifen und den für den Spitzenschoner ist dazu eine Querschwelle vorgegesehen, auf welcher die Zwischenplatte zur Auflage kommt und eine für den zu verformenden Gummi unüberwindliche Sperre bildet· Diese Sperre sichert dann, daß die verschiedenen Gummimischungen nicht ineinander überfließen können«

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- ie· -

Zur Sicherung, daß die einzelnen Teile der Vulkanisationsform beim Herstellungsprozess durch die Arbeitsdrucke und die Pressenbewegung keine unerwünschten Lageveränderungen gegenseitig ausführen können, ist nach einem weiteren Gedanken, der Erfindung zweckmäßig, daß die Zwischenplatten und das Mittelteil durch Führungs- und/oder Zentrierbolzen zwischen den beiden Formhälften lagegesichert aber vertikal beweglich gehalten werden.

Wenn die oberste Gummischicht der Gummi-Fonnsohle nur als schmaler Randstreifen ausgebildet sein soll,' der auf den Spitzenschoner zu auf die Stärke Null ausläuft, ist zweckmäßig, wenn in diesem Bereich des Auslaufens des Streifens warzen- oder stiftförmige Erhebungen im Formhohlraumteil für den Randstreifen vorgesehen sind, an denen sich die Gummimischung bei' der Verformung festhalten bzw. verankern kann. Zur Vermeidung des Austreibens des schmalen und dünnen Endes dieses Randstreifens wäi*e auch

denkbar, daß diese beiden Enden durch eine Querverbindung aus Gummi sich abstützen. Dazu müßte der FormhoHlraumteil für den Randstreifen entsprechend ,gestaltet sein.

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Zur einwandfreien Durchführung dieses Verfahrens ist schließlich wichtig:, daß die Zwischenplatten und das fliegende Mittelteil verchromte, polierte und/oder mit nicht adhäsiven Oberflächenbeschichtungen, beispielsweise Poltetrafluoräthylen beschichtete Stahl- oder Leichtmetallbleche sind. An derartigen Werkstoffen ist kein Anhaften der Vorvulkanisate bzw. des Fertigproduktes zu befürchten.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert werden.

Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht der mehrfarbigen Formsohle,

Figur 2 die Einzelteile einer arbeitsbereiten Vulkanisierform,

Figur 3 einen Querschnitt durch die geschlossene Vulkanisierform während der Vorvulkanisation (Schnittebene im Absatzbereich),

Figur k einen Längsschnitt durch Figur 3 in der Ebene IV-IV.

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Der Spitzenschoner 6 kann entweder aus einer der drei anderen Gummimischungen hergestellt werden, oder aus einer vierten mit gegenüber den anderen unterschiedlichen Eigenschaften oder einer anderen Farbe.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer Gummiformsohle 1, die aus Schichten unterschiedlicher Gummimischungen mit sowohl unterschiedlichen Elastizitätsmoduln als auch unterschiedlichen Farben besteht. Die eigentliche Laufschicht besteht aus einer synthetischen Gummimischung oder auch einem Verschnitt mit hoher Abriebfestiglceit, guter Griffigkeit und großer Schnittfestigkeit. Sie erstreckt sich annähernd in gleichbleibender Dicke vom gerundet hochgezogenen Absatzteil 8 bis zur Sohlenspitze. Darüber liegt eine keilförmige Mittelschicht 3» die zur Sohlenspitze hin ausläuft und vorne einen halbkreisförmigen Spitzenschoner 6 trägt. Sie besteht aus Naturkautschuk, hat gute Dämpfungseigenschaften und ist gegenüber der Laufschicht unterschiedlich eingefärbt. Auf der Mittelschicht 3 liegt eine Randstreifenschicht k, die sich nur im Randbereich der Formsohle erstreckt und zur Verbindung der Formsohle mit dem späteren, strichliert dargestellten Schuhoberteil 7 dient.

Im Mittelbereich der Formsohle 1 tritt nach oben die Oberfläche der Mittelschicht 3 hervor, die im Bereich des Absatzes nach oben offen verrippt ist (Rippen 5).

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Die Verrippung bringt eine erwünschte Gewichteersparnis der Formsohle und verbessert außerdem die Elastizität im Absatzbereich. Die einzelnen Schichten 2, 3 und k ,sind voneinander durch exakte Begrenzungslinien getrennt .

In Figur 2 ist eine Vulkanisationsform zur Herstellung der Formsohle nach Figur 1 in weit geöffnetem Zustand dargestellt. Zwischen einem Formoberteil 10 und einem Formunterteil 11 befinden sich eine erste Zwischenplatte 12, ein fliegend zu lagerndes Mittelteil 13 und eine zweite Zwischenplatte 14. Im Formunterteil 11 ist oberseitig die Negativform 15 der Randstreifenschicht k ausgefräst, an die sich im Formsohlenvorderteil eine Negativform 16 für den halbkreisförmigen Spitzenschoner 6 anschließt. Die beiden Fbrmhohlraumteile 15 und 16 sind durch eine Schwelle 17 voneinander abgeteilt. Der Formhohlraumteil umgibt einen keilförmigen Verdränger 18, der zur Herstellung des nach oben offen verrippten Absatzteiles der Formsohle dient. JSr ist mit divergierenden Rippen 19 versehen und nimmt in seiner Höhe in Richtung auf die Formsohlenspitze zu ab. In dem Bereich, in d,em der Formhohlraumteil 15 endet, sind Bolzen oder mehrere Warzen angeordnet, deren Zweck später erläutert

werden wird.

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Die Formtrenmmg des Formunterteils 11 ist entsprechend dem Niveauverlauf der fiahmenschicht k der Formsohle 1 vorgenommen, d.h. sie verläuft -in der Zeichnung- von links nach rechts allmählich geschweift nach abwärts. Der keilförmige Verdränger 18 ist in dem Formenunterteil beweglich gelagert, d.h. er gibt in Richtung des Pfeiles 21 in das Formenunterteil hinein nach. Auf das Formunterteil 11 wird die Zwischenplatte aufgelegt, die in ihrer Kontur der geschweiften Oberfläche des Formunterteiles entspricht. Die Zwischenplatte 12 besitzt eine Ausnehmung 22, mit der sie in einem Paßsitz über den Verdränger 18 gelegt wird, derart, daß sie den Fonahohlraumteil 15 nach oben vollständig abdeckt.

Auf die Zwischenplatte 12 wird das Mittelteil 13 aufgelegt» dessen Unterseite 23 an die Kontur der Oberseite der Zwischenplatte bzw. der Oberseite des Formunterteils angepaßt ist. Das Mittelteil erstreckt sich über die gesamte Länge des Formunterteiles und besitzt in seinem Mittelbereich einen Formhohlraumteil Zk, der dem Mittelteil 3 der Formsohle 1 entspricht. Da die Gestalt des Mittelteiles 5 durch die Sohlenfiguration und durch die gerundet hochgezogene Absatzgestaltung nicht gestreckt oder gleichmäßig dick ist, ist auch die Dicke des Mittelteiles an die spätere Gestalt der Mittelschicht 3 angepaßt.

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Im Bereich der Sohlenspitze ist sie ganz dünn, iia Mittelbereich wird si· allmählich dicker, während sie mit einer Krümmung 25 gegen das Sohlenende hin wieder dünner wird, um dann in gleichbleibender Dicke auszulaufen. Die Kontur des Formhohlraumteiles Zh ist so groß bemessen, daß der Verdränger 18 des Formunterteiles durch die Zwischenplatte 12 hindurch bis auf die Höhe der Oberseite des Mittelteiles 13 ragt. Auf das Mittelteil 13 kommt dann die Zwischenplatte 14 zu liegen, die der Kontur des Mittelteiles 13 entsprechend negativ gekrümmt ist, d.h. die Krümmung 25 wiederholt sich als Krümmung 25 Buf der Unterseite der Zwischenplatte "\k, die sonst von gleichbleibender Dicke ist und den Formsohlenraumteil 24 im Mittelteil 13 vollständig abdeckt.'

Auf die Zwischenplatte 14 paßt das Formoberteil 10, das den negativen Formhotilraumteil für die Laufschicht 2 beinhaltet. Unter Berücksichtigung des gerundet hochgezogenen Fersenteiles 8 der Formsohle 1 besitzt auch das Formoberteil 10 eine Krümmung 27. Der Formhohlraumteil 26 für die Laufschicht 2 wird zur Gänze von der Oberseite der Zwischenplatte 1h abgedeckt.

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Im Formoberteil oder im Formunterteil sind -wie üblich- Zentrierstifte bzw. Zentrierbolzen 28 vorgesehen, die durch entsprechende Bohrungen 29 und 30 in den Zwischenspalten und im Mittelteil hindurchragen und so deren Lagesicherung bewirken.

Zur Herstellung einer Formsohle 1 werden in die einzelnen Formhohlraumteile im Volumen grob abgestimmte Rohlinge aus unterschiedlichen Gummimischungen eingelegt. In den Formhohlraumteil 15 wird ein der späteren Rahmenschicht k entsprechender Rohling eingelegt, in den Formhohlraumteil 16 der Rohling für den Spitzenschoner, danach wird die Zwischenplatte 12 über den Verdränger 18 auf das Formunterteil gelegt. Es folgt das Mittelteil 13, bis es satt auf der Zwischenplatte 12 aufliegt und der Verdränger in den Formhohlraumteil 2k eingetaucht ist. Dort hinein wird ein Rohling für das spätere Mittelteil 3 gelegt. Darauf wird die Zwischenplatte gelegt. Auf die Zwischenplatte 14 wird sodann ein Rohling für die Laufschicht 2 gelegt und das Formunterteil 10 soweit nach unten verfahren, bis die einzelnen Teile unmittelbar aneinander liegen.

Die betriebsbereite Vulkanisierform ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Aus Figur 3 ist ersichtlich, wie die einzelnen FormhohlraumteiIe 15, 16, 2k und 26 durch die Zwischenplatten 12 und Ik voneinander getrennt sind.

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In dem Mittelteil 13 ist der Formhohlraum für die Mittelschicht 3 der Formsohle 1 durch den darin eintauchenden Verdränger 18 mit seinen Hippen 5 erkennbar, wobei zur besseren Abtrennung des Formhohlraumes 15 vom Formhohlraumteil 2k der Verdränger mit ein Überfließen hindernden Rundungen 30 versehen ist. Die Beweglichkeit des Verdrängers ist beispielsweise durch einen verschiebbaren Keil 31 gewährleistet, der durch seine Gestaltung den Verdränger 18 hinausschiebt bzw. zurückgleiten läßt.

In Figur k ist die Vulkanisierform nach Figur 3 entlang dem Rand des FormhohlraumteiIs 15 aufgeschnitten gezeigt (Schnittverlauf IV-IV). Hier ist gezeigt, wie die Schwelle 17 zwischen dem Formhohlraumteil 15 für den Rahmenstreifen und dem Formhohlraum Λ6 für den Spitzenschoner trennend wirkt. Dadurch, daß die Zwischenplatte 12 mit ihrer Unterseite auf dieser Schwelle aufliegt, ist der Formhohlraumteil 16 vom Formhohlraumteil 15 abgetrennt. Die obere Seite des Verdrängers 18 erstreckt sich bis an die Unterseite der Zwischenplatte Ik hin, dadurch, daß jedoch die Rippen im Verdrängerkörper ausgespart sind, fließt die Gummimischung auch dort hinein.

In der geschlossenen Vulkanisierform werden nun die einzelnen Sohlenteile bei Vulkanisationstemperaturen zwischen ikO -170 C vorvulkanisiert, bis sie vernetzt sind und feste Gestalt angenommen haben.

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Die nötige Vulkanisationszeit wird insbesondere von dem physikalischen Wert der Mooney-Anvulkanisation bestimmt· Dieser Wert sichert ein· dauerhaft· Verarbeitbarkeit der eingesetzten Mischungen, dahingehend, daß die zur Vulkanisierung notwendigen Heizzeiten ein rationelles Maß erreichen, ohne daß. die Gefahr besteht, daß unverarbeitet gelagerte Mischung bereits bei Raumtemperatur selbständig zu vernetzen beginnen kann« ,

Nach der Vorvulkanisationszeit wird die Vulkanisation unterbrochen, die Vulkanisationsform geöffnet und die Zwischenplatten 12 und i4 entnommen. Das Mittelteil 13, in dem die Mittelschicht 3 gehalten ist, bleibt in dei* Vulkanisationsform· Beim neuerlichen Zusammenfahren der Vulkanis at ions form kommen die vorvulkanisierten Schichten der späteren Formsohle unmittelbar aneinander zur Anlage· Dadurch, daß did Zwischenplatte 12 entnommen wurde, muß der Verdränger 18 um die Dicke der Zwischenplatte 12 in das Innere des Formunterteiles 11 zurückgeschoben werden, da er sonst bis in den Formhohlraum 26 eintaucht·

INSPECTED

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Di· einzelnen Schichten der Formeohle liegen nun aneinander, haften lind werden aufvulkanisiert· Der Gesamtarbeitβzyklua beträgt weniger als 10 Minuten, ein Vert, der bisher bei derartigen Formsohlen nicht erreicht werden konnte·

Sobald die Vulkanisation beendet ist« wird die Form geöffnet und die nunmehr fertige Formsohle entnommen· Durch die Zwischenplatten sind zwangsläufig einwandfreie Trennungslinien der einzelnen Schichten voneinander gewährleistet· ' Die Anordnung der Stifte 20 im FormenunterteijL hat zudem gesichert, daß die freien Enden der Rahmenschient h nicht nach der Seite hinausgedrückt werden konnten, sondern sich an diesen Stiften verankern.

Auf diese Weise lassen sich unterschiedlich gefärbte Formsohlen von höchst dekorativer Wirkung erzeugen· Die eingesetzten Mischungen können unterschiedlichster Art sein, z.B. unterschiedliche Zusammensetzungen und Eigenschaften aufweisen· Die Vorvulkanisation in getrennten Formh'ohlraumteilen gewährleistet, daß keinerlei Ineinanderfließen oder Verdrängen der verschiedenen Mischungen stattfinden kann·

Zweckmäßigerweise sind die Vulkanisierformen in üblicher Veise für Jeweils ein Sohlenpaar ausgebildet. .'

709812/0459 ^or'Gwal inspected

Die Zwischenplatten und auch das fliegend gelagerte Mittelteil bestehen zweckmäßigerweise aus einem Leichtmetallblech oder einem Stahlblech, das mit antiadhäsiven Oberflächenbeschichtungen versehen ist und damit gewährleistet, daß beim Öffnen der Form nach der Vorvulkanisation kein Anhaften der Vorvülkanisate stattfindet, durch das der weitere Ausformungsprozess gestört werden könnte.

Die bewegliche Lagerung des Verdrängers 18 kann ggf. dadurch umgangen werden, daß der Verdränger 18 bei der Vorvulkanisation mit einem die Dicke der Zwischenplatte 12 berücksichtigenden Aufsatz versehen wird, der bei der Ausvulkanisation dann wieder abgenommen wird. Abändernd dazu könnte der Verdränger 18 auch direkt auf der Zwischenplatte 12 befestigt sein. Zur Ausvulkanisation der Formsohle ist der Verdränger dann nicht mehr unbedingt notwendig.

Nach dem vorbeschriebenen Verfahren lassen sich alle beliebigen Kautschuk-, Gummi- und/oder Kunststoff-Formartikel herstellen, die aus mehreren unterschiedlichen Mischungen oder Verschnitten bestehen. Die Erfindung hat nur den Anwendungsfall bei Formsohlen aus verschiedenen Gummimischungen als Beispiel beschrieben. Die eingesetzten Schichten bzui. Rohlinge können z.B. auch aus den oben (Seite 7) angegebenen Materialien bestehen. Die evtl. notwendigen Änderungen der Vulkanisationszeiten, -temperaturen und des -drucks sind durch einfache Versuche ermittelbar·

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Claims

20.8.1975 ΡΑΤ/Κΐ/fr

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen mehrfarbiger Formartikel, insbesondere von Formsohlen aus zumindest drei Schichten unterschiedlicher und/ oder verschieden gefärbter Gummi- , bzw. Kunststoff im Formhohlraum einer geteilten Vulkanisierform, unter Einwirkung von Druck und Temperatur, gekennzeichnet durch folgende in einem Arbeitszyklus erfolgende Schritte»

a) der Formhohlraum wird durch Einlegen von Zwischenplatten und einem fliegend gelagerten Mittelteil in unterschiedlichen Ebenen in voneinander unabhängige Formhohlraumteile unterteilt;

b) in die Formhohlraumteile werden Rohlinge eingelegt, die aus unterschiedlichen Gummimischungen und/oder Kunststoffmischungen bestehen;

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c) die Vulkanisierform wird geschlossen und die Rohlinge unter Druck und Temperatur verformt und vorvulkanisiert;

d) dann wird die Vulkanisationsform geöffnet und die Zwischenplatten entnommen und danach wird

e) die Vulkanisationsform geschlossen und der Vorvulkanisat-Körper unter Druck und Temperatur zum'fertigen Verbund-Formartikel ausvulkanis iert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorvulkanisation der Rohlinge bei einer Temperatur von ca. 14O - 170 C, vorzugsweise bei ca. 150° - i60° C, nach ca. 0,5-5 Minuten, vorzugsweise ca. 2-4 Minuten zur Entnahme der Zwischenplatten unterbrochen wird, wonach die Ausvulkanisation bei einer Temperatur von ca. 150 180° C, vorzugsweise ca. i60° - 170° C, über eine Zeit von ca. 2-7 Minuten, vorzugsweise ca. 3-6 Minuten, durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorvulkanisation und die Ausvulkanisation bei einem Druck von ca. 4o bis 120 kp/cm ,

vorzugsweise ca. 50 bis 100 kp/cm durchgeführt wird.

h. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man Rohlinge aus Gummimischungen mit einer Mooney-Anvulkanisation (T- 135 C) von ca. 3 bis 8, vorzugsweise von ca. 4 bis 6.5 einsetzt.

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5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Gummimischungs-Rohlinge aus Naturkautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk einsetzt, wobei die einzelnen Schichten unterschiedlich eingefärbt sind.

6· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nan fcumindest einen Rohling aus gummi-elastischera Polyurethan einsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest einen Rohling aus elastischem ftthylen-Vinylacetat-Copolymer einsetzt.

8. Vulkanisationsform zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Farmoberteil (10) und einem Formunterteil (11), zwei Zwiechenplatten (12 und 14) und eine« dazwischen fliegend gelagerten Plittelteil (13) besteht , dessen Oberseite der Farmtrennung des Formoberteiles (10) und dessen Unterseite der Formtrennung des Formunterteiies entspricht, wobei in einem der Formteile der gegebenenfalls beweglich gehaltene und durch eine der Zwischenplatten bis in das Plittelteil (13) ragende Verdränger (18) angeordnet ist.

9. Uulkanisationsform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Formhohlraum eich aus zu unterschiedlichen Teilen im Formober- und Formunterteil in Mittelteil angeordneten Formhohlraumteilen (15, 24, 26) zusammensetzt·

10. Vulkanisationsform nach den Ansprüchen 8 bis ^dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (12) zum Abdecken des im Formunterteil (11) liegenden FormhoKlraumes (15) der Oberflächenkontur des Formuntarteiles folgend einen Schlitz (22) aufweist, mit

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dem sie in einem Gleitsitz den Verdränger (18) umfaßt» daß die zweite Zuischenplatte (14) der Oberflächenkontur des Formoberteilse folgend den Formhohlraumteil (26) im Formoberteil nach unten abdeckt und daß das fliegende Mittelteil (13) mit seinem Formhohlraum (24) den Verdränger (18) mit Abstand umgibt, wobei der Formhohlraumteil (24) nach oben und unten von den Zwischenplatten (12, 14) verschlossen ist«

H.Vulkanisierform nach den vorhergehenden Ansprüchen, insbesondere zur Herstellung einer mehrschichtigen Gummiformsohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (12) den für den Randstreifen (4) vorgesehenen Formhohlraumteil (15) abdeckt.

12.Vulkanisierform nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatten Und das Mittelteil durch Führungs- und/oder Zentrierbolzen (28) zwischen den beiden Formteilen lagegesichert aber vertikal beweglich gehalten sind·

13.Vulkanisierform nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der vorderen Enden des Formhohlraumteiles (15) Bolzen, Stifte oder Warzen (20) oder eine Querverbindung (31) zur Verankerung des Vorvulkanisates in diesem Bereich vorgesehen sind.

14«Vulkanlsierforffi nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatten und das Mittelteil verchromte, polierte und/oder mit nicht adhäsiven Obsrflachenbeschichtungen, wie Polytetrafluorethylen beschichtete Stahl- oder Leichtmetallbleche sind.

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