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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen vulkanisierter Hohlkörper und
hat die so erhaltenen Hohlkörper
zum Gegenstand. Die Vulkanisierung der Komponenten aus natürlichem
oder synthetischem Kautschuk oder Elastomeren, kombiniert miteinander
und/oder unterschiedlichen Materialien wie Leder, Haut, Baumwolle
und/oder Metallen, expandierten Kautschuken und dergleichen, findet
innerhalb der beheizten Formen statt. Ein unter Druck stehendes
Fluid wie heiße
oder kalte Luft, Dampf oder ein kompatibles Gas werden zwischen
diese im Formvorgang befindlichen Hohlkörper injiziert. Während der
Vulkanisation werden die peripheren Komponenten, die bezüglich einander
längs wenigstens einer
gemeinsamen Kontaktlinie luftdicht gekuppelt sind, unter Schub beaufschlagt
und in formender Adhäsion
gegen die Formumfangsflächen
durch das unter Druck stehende Fluid gehalten. Der Prozess wird
bei Temperaturen zwischen etwa 100°C und etwa 170°C und bei
maximalen Drücken
der Formfluide von etlichen bar durchgeführt und ist anwendbar auf die
Formung irgend welcher vulkanisierbarer hohler Komponenten wie beispielsweise:
Reifen oder dergleichen, Sitze, Kissen, Matratzen, Produkten mit versiegelten
und unabhängigen
Zonen, mit unterschiedlicher Härte,
Druck und/oder Dicke, Produkten für Fußbekleidung im Allgemeinen,
wie: Sandalen, normale Schuhe, Schuhe mit Umfangsrändern aus Kautschuk
oder anderem vulkanisierbaren Material, Stiefeln und Slippern.
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Verfahren
zur Herstellung hohler Schuhsohlen sind offenbart im Dokument US-A-5 199 191 und WO-A-94
24896.
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Die
vom Stand der Technik für
die Produktion vulkanisierter Gegenstände zur Verfügung gestellten Verfahren,
wie für
Teile von Schuhen und dergleichen, sind ziemlich begrenzt. Tatsächlich ermöglichen
sie es beispielsweise Sohlen und/oder (Fuß)gewölbeträger (Fußrücken, Rist) getrennt voneinander zu
erhalten, jedoch nicht, um eine kombinierte Formation für die Erzeugung
von Sohlen mit Zwischenkammern zur Luftzirkulation zu erhalten.
Insbesondere geht bei einem solchen Vulkanisationsprozess die gewünschte Kautschukzusammensetzung,
die mit einem ge schlossenen Mixer erhalten wurde, in einen offenen
Mixer über,
aus dem in Streifen geschnittene Bahnen zu Vorformmaschinen gefördert werden,
die die Gummiwerkstücke
oder dergleichen in der gewünschten
Größe herstellen.
Die Werkstücke
werden dann in den erwärmten
Formen angeordnet, wo sie aufgrund von Pressen die gewünschte Form
mittels eines Vulkanisationsprozesses annehmen. Kautschuk muss in
den Formen über
einen gewissen Zeitraum entsprechend dem Typ der genommenen Kautschukzusammensetzung
und der Dicke der zu erhaltenen Produkte bleiben. Die erhaltenen
Produkte sind Einzel- und Kompaktstücke, ohne die Möglichkeit,
in ihnen luftdichte oder Luftzirkulationskammern zu erhalten. Andere
Probleme stellen sich aufgrund der Tatsache, dass diese Verfahren
die Verwendung großer
und sehr teurer Pressen erfordern sowie die Verwendung ebenso teurer
Stahlformen für
den Formvorgang. Die hohen Kosten des letzteren beruhen insbesondere
auf der Anzahl von notwendigen Formen, um beispielsweise einen vollständigen Gewerkesatz
zu formen, da jeder von ihnen für
einen einzelnen Formvorgang verwendet werden kann, ohne der damit
zusammenhängenden
Notwendigkeit, so viele Formen wie es Formtypen, Auslegungen bzw.
Designs und Dicken, die für
die Produktion erforderlich sind, gibt, zu haben. Für andere
besondere Verfahren wie beispielsweise die, die sich mit der Anwendung
durch Vulkanisation von Umfangsrändern
auf Blättern
bzw. Vorderblättern
befassen, die bereits auf den jeweiligen Schuhspannern angebracht
und die Sohlen bereits vorgefertigt und bereits verklebt sind, ist
es zur Zeit notwendig, auf die Verwendung eines Autoklaven zurückzugreifen,
was mit hohen Anlagen- und Arbeitskosten zusammenhängt.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist eine Lösung, die die oben genannten
Nachteile eliminiert und ein Verfahren zur Bildung vulkanisierter
Hohlkörper
zur Verfügung
stellt und hat auch die mit einem solchen Verfahren erhaltenen Hohlkörper zum
Gegenstand; insbesondere: auf der Innenseite der Hohlkörper, Zonen,
sind eine oder mehrere Kammer(n) beliebiger Gestalt oder Entwicklung,
luftdicht, unabhängig
oder miteinander verbunden, abhängig
von gleichen oder unterschiedlichen Drücken, erhältlich. Diese Körper können mit
Materialien umschrieben werden, die die gleiche oder unterschiedliche
Festigkeit oder Härte
entsprechend den spezifischen lokalen Bedingungen haben. Die Vulkanisation
der Komponenten aus natürlichem
oder synthetischem Kautschuk oder behandelten Elastomeren, die mit
unterschiedlichen Materialien wie Leder, Haut, Baumwolle, Metallen,
expandierten Kautschuken oder anderen kompatiblen Materialien kombiniert
werden können,
wird in (Press)formen, im Folgenden Formen genannt, erhalten, die
auf Temperaturen zwischen etwa 100°C und etwa 170°C erwärmt werden,
wobei das formende Element zum Erhalt der gewünschten Einzelausbildungen
ein Fluid wie warme oder kalte Luft, (Wasser)dampf oder ein anderes
geeignetes Gas beim Druck von etlichen bar, beispielsweise von 3
bis 6 bar, ist, wobei die Injektion in diese Komponenten dazu bestimmt
ist, die Hohlkörper
zu formen. Mit diesem Verfahren wird es möglich, Verbundhohlkörper beliebiger
Gestalt zu erzeugen, wobei eine oder mehrere Innenkammern mit unterschiedlicher Konfiguration
und Erstreckung und abhängig
von unterschiedlichen Drücken,
unabhängig
von den genommenen oder kombinierten Materialien und den Benutzungsanforderungen
an diese Hohlkörper,
zu erzeugen. Die Vulkanisation erfordert keine Pressen, da die Formen,
die aus Halbformen gebildet und geschlossen oder bezüglich einander
verblockt sind, nachdem hierin Stücke positioniert sind, die
für den Verbund
und die Vulkanisation bestimmt sind, nur aus einem adäquaten Material
gemacht sein können, das
den Schließlasten
und den Druck von etlichen bar des innen injizierten Fluids widerstehen
kann und in der Lage ist, die auftretenden Temperaturen auszuhalten,
die zwischen etwa 100°C
und etwa 170°C liegen,
wobei Thermosprünge
zwischen Zimmertemperatur und Maximaltemperatur und umgekehrt zu berücksichtigen
sind und dies in ausreichend kurzen Zeiträumen. Der für das Verfahren und die notwendigen
Mittel wie Formen, Fluidinjektoren, Injektionsventile, heiße oder
kalte Lufttunnelförderer
eingerichtete Produktionszyklus ist von absehbaren und wirtschaftlichen
Kosten.
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Das
Verfahren erlaubt es, Verbundhohlkörper, die für spezielle Anwendungen geeignete
Abmessungen haben, und zwar bei reduzierten Bearbeitungszeiten und
-kosten und dies bei einer hohen Ausbeute und insbesondere beispielsweise
in der Fußbekleidungsindustrie
zu erhalten, um die gleichzeitige Formung von Sohlen mit eingebauten
Spann- bzw. Ristabstützungen
zu erreichen oder auch Sohlen mit Luftpolster und unabhängigen Zirkulations-Riststützen aus
Leder und/oder Tuch und oberen Ergänzungsstücken, Verbindungen mit Aussteifungen
von Sohlen, die entweder vollständig
aus Gummi oder mit Lederinnensohlen und Absätzen und dergleichen, zu erreichen.
Nach dem gleichen System lassen sich erhalten: Slipper, mehrfarbige
Sohlen entweder mit oder ohne eine Luftinnenzirkulation oder mit
Austrag nach au ßen,
aber auch Schuhe mit Umfangsrändern
aus Gummi oder anderen vulkanisierbaren Materialien.
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Die
Technologiecharakteristik der vorliegenden Erfindung ermöglicht es,
hochverlässliche
Produkte nach einem vielseitigen und wirtschaftlichen Verfahren
zu erhalten, wodurch sich eine Reduktion in Maschinen- und Formkosten
erhalten lässt.
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Die
Erfindung wird nun im Folgenden mit Bezug auf nicht als begrenzend
anzusehende Beispiele von Verfahren beschrieben, die geeignet sind,
vulkanisierte Hohlkörper
und Formen für
solchen Hohlkörper
zu erhalten, und zwar mit besonderem Bezug auf Lösungen für Fußbekleidung und andere Anwendungen,
wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
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1 ein Querschnitt durch
ein Paar zugeordneter Halbformen in Öffnungsstellung ist, wobei die
Schablonen positioniert und vorbereitend vorgeformt sind, und zwar
vor der Formung eines vulkanisierten Hohlkörpers für eine Spannunterstützung für Schuhe
mit Luftzirkulation und Druckluftkissen-Spann(oder Rist)unterstützungen;
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2 ist ein Querschnitt durch
das gleiche Paar von Halbformen, gekuppelt und geschlossen zur Formung
des vulkanisierten Hohlkörpers;
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3 ist ein vergrößerter Schnitt
durch einen Teil eines Hohlkörpers
mit Balgen, einem Kanal und einer luftdichten Wandung;
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4 zeigt Draufsicht und Schnitt
durch ein anderes Ausführungsbeispiel
eines vulkanisierten Verbundhohlkörpers zur Formung einer Luftzirkulation-Ristunterstützung für Fußbekleidung;
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5 ist eine Draufsicht mit
Längsschnitt
eines Absatzes für
Sohlen-Ristunterstützungsanordnungen
mit Luftkissenzonen, einem Zirkulationssystem und Einsatzstücken;
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6 ist ein Querschnitt durch
eine Verbundsohlenausbildung mit inneren Einsatzstücken, wobei
auch ein Blatt bzw. Vorderblatt (Oberleder) angeschlossen und auch
ein Umfangsrand umfasst ist;
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7 ist ein Querschnitt durch
eine Ventilart, die für
die Injektion von Druckluft, (Wasser)dampf oder Gas geeignet ist;
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8 ist eine Draufsicht und
Teildarstellung anderer Formen von Verbundsohlen;
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9 zeigt den Querschnitt
durch eine Sandalensohle mit dem zugehörigen Lederüberzug;
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10 ist ein Querschnitt durch
vulkanisierbare Hohlkörper
mit mehreren einander überlagernden
Schichten für
Kissen oder andere Anwendungen;
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11 ist ein Schnitt durch
einen Sitz für Kraftfahrzeuge,
geformt mit vulkanisierbaren Hohlkörpern;
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12 ist ein Schnitt durch
einen vulkanisierten kreisringförmigen
Hohlkörper
mit einem kreisförmigen
oder eiförmigen
Querschnitt wie einen Reifen.
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Beim
Verfahren zum Formen vulkanisierter Hohlkörper werden die notwendigen
Kautschukzusammensetzungen in geschlossenen Mischern erhalten, beispielsweise
vom Bamburytyp und gehen anschließend an offene Mischer, die
die Kautschukzusammensetzungen an Kalander fördern., worauf Endlosrollen
ausgebildet sind, die über
vorher festgelegtes Gewicht, Dicke und Farbe verfügen. Die
Einzelheiten oder Schablonen, die für die Formung der zu erhaltenen
Produkte zu verwenden sind, werden aus diesen Walzen geschnitten.
Die verschiedenen Schablonen oder Einzelheiten werden in den entkuppelten
festen und beweglichen Halbformen entsprechend der gewünschten
Reihenfolge positioniert und mit Bezug auf 1: Schablonen 1', die sich auf die Formung von
Sohlen 1 beziehen; Schablonen 22', die sich auf die Formung von
Umfangsrändern
außen,
bezogen auf die Sohlen 1, beziehen; Schablonen 23', die sich auf
die Formung von Einsatzstücken,
die in den Sohlen 1 umfasst sind, beziehen, werden angeordnet
und positioniert beispielsweise in den unteren festen Halbformen 4,
und Schablonen 2',
die sich auf die Bildung von Spannunterstützungen 2 beziehen,
die Löcher
für die
Injektion für
das Formfluid verfügen,
sind angeordnet und positioniert beispielsweise in den oberen beweglichen
Halbformen 7, basierend auf der gewünschten und beabsichtigten
Konstruktion der Fertigprodukte. Die Herstellung einer Vorformung
dieser Teile an den entkuppelten Halbformen wird direkt ausgeführt, wonach
die Halbformen gekuppelt, geschlossen und bezüglich einander verblockt werden.
Vermittels Injektoren 14, die beispielsweise auf den oberen
beweglichen Halbformen aufgebracht sind, wird heiße oder
kalte Luft oder Dampf oder sogar Gas beim Druck von etlichen bar
in das Innere der Formen entsprechend einem festen Punkt oder Punkten
geleitet, die sich zwischen den positionierten Schablonen befinden,
und zwar zu dem Zweck, einen inneren Schub und eine adäquate Expansion
hervorzurufen, welche diese Schablonen beaufschlagt, bis sie in
Kontakt mit den entsprechenden Umfangswandungen der Formen kommen
und daran haften, und zwar gegen mögliche Zwischentrennungen für die Formung der
Wandungen 28 für luftdichte
Kammern 11 oder Luftzirkulationskammern. Auf jeden Fall
bildet Luft, Dampf oder Gas, die beim eingerichteten Druck zwischen
den Zonen und/oder Kammern injiziert werden, das Mittel, durch welches
das endgültige
Formen der Produkte hervorgerufen wird. Zu diesem Ziel muss die
Kupplung zwischen den unteren festen Halbformen 4 und den
oberen beweglichen Halbformen 7 perfekt luftdicht sein, so
dass sichergestellt wird, dass der Druck des injizierten Fluids über die
Gesamtdauer der Vulkanisationsbehandlung konstant ist. Erreicht
werden kann dies, indem man besonders akkurate und konfigurierte
Konstruktionstechniken für
die Halbformränder oder
durch Einführen
zwischen die Komponenten, die luftdicht vulkanisiert werden sollen
(beispielsweise Rohkautschuk in Zuordnung zu Schuhblättern und der
Bodenkautschukzusammensetzung der entsprechenden Sohlen) von geschlossenzelligen
expandierten Gummibahnen, welche Dichtungen bilden, die geeignet
sind, mögliche
Dickenunterschiede der Materialien zu kompensieren, aus denen die
Blätter bzw.
Vorderblätter
und deren verschiedene Kupplungszonen gemacht sind, einsetzt. In
der Stufe des Schließens
der Form wird mögliches Überschussmaterial 24,
das sich aus dem Kupplungsumfang 13 der beiden halbgekuppelten
Formen und daher von den im Formvorgang befindlichen Produkten herausquetscht,
entfernt, mit der Möglichkeit,
es an Recycle- und Wertstoffrückgewinnungsabfall
zu geben, wodurch wiederum Produktionskosten gesenkt werden. Die
geschlossenen Formen werden dann beispielsweise vermittels Förderbändern 5 oder
anderen adäquaten
Mitteln an Heizstationen beispielsweise Heizplatten, Autoklaven,
traditionelle oder Mikrowellenöfen
oder andere elektrische Widerstände,
die in diesen Halbformen vorpositioniert sind, geschickt, wobei Temperatur,
geregelt durch Sensoren, auf Werte erhöht wird, die zwischen etwa
100°C und
170°C liegen.
Die Erwärmung
sorgt für
die Vulkanisation der gekuppelten Teile aus natürlichem oder synthetischem
Kautschuk und/oder behandelten Elastomeren, aus denen wenigstens
die Außenflächenschablonen
der im Formvorgang befindlichen Produkte gemacht sind sowie die
Vereinigung und die Vernetzung von Kautschuken mit möglichen
unterschiedlichen Materialien, aus denen andere Schablonen gemacht sind.
Die mögliche
Verwendung heißer
Injektionsfluide erleichtert weiterhin die Vulkanisation der Teile von
der Innenseite der im Formvorgang befindlichen Hohlkörper und
reduziert die Arbeitszeit der Behandlung. Nach der Vulkanisationsbehandlung
werden Formkühlzonen
vorgesehen, die Kaltwasser oder Luft verwenden. Hernach wird das
Injektionsfluid abgeführt,
die Formen werden geöffnet
und die Fertigprodukte herausge nommen. Die offenen Formen werden
dann für
neue und nachfolgende Arbeitszyklen repositioniert, während in
den Nuten oder Ausnehmungen der erhaltenen vulkanisierten Körper der atmosphärische Druck
aufrecht erhalten bleibt, indem in adäquater Weise die Injektionslöcher für das Fluid
vermittels elektrischer Stopper oder Klebstoffe (50) verstopft
werden oder, falls notwendig, Luft oder Gas oder kompatible Fluide
mittels einer Spritze durch diese Stopper oder Adhäsivmittel
bei einem Druck eingeführt
werden, der um etliche Zehntel höher
als Zimmertemperatur liegt.
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Um
wirtschaftlich das Verfahren zu rationalisieren, lässt sich
der Produktionszyklus in unterschiedliche Formserien unterteilen,
die so angeordnet sind, dass gleichzeitig sequentielle Arbeitsschritte
mit geschlossenem Zyklus realisiert werden, wobei die Totzeiten
im Wesentlichen auf null reduziert werden; auf diese Weise wird,
wenn eine Formserie zur Erhitzungs-Vulkanisationsbehandlung geschickt wird,
eine zweite bereits behandelte Serie in einer Kühlzone positioniert wird, während eine
dritte bereits gekühlte
Serie in einer Zone positioniert wird, wo die Fertigprodukte herausgezogen
werden, um kontrolliert, fertig bearbeitet, getrimmt, gereinigt
und verpackt zu werden. Eine vierte Formreihe, die bereits frei
von Fertigprodukten ist, wird in der Zone positioniert, wo die Vorgänge der
Montage der verschiedenen Komponenten, Schließen und Blockieren, Aufbringen
von Druckfluid und Vorbereitung für das Senden an die Erhitzungs-Vulkanisationsbehandlung durchgeführt werden.
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In
den 1 bis 9 wird auf das Vulkanisieren von
Hohlkörpern
für Schuhe
eingegangen, insbesondere auf Sohlen-Ristabstützungen mit Luftkammern und
mit unabhängiger
Luftzirkulation. Gebildet werden sie mit Flächen aus natürlichem
oder synthetischem Kautschuk oder mit anderen ebenso geeigneten
Materialien, z.B. behandelten Elastomeren und dergleichen, die miteinander
vulkanisiert werden; die unteren Teile oder Sohlen 1 können aus
einer oder mehreren Farben mit Zonen unterschiedlicher Härte oder
Dichte bestehen oder auch gegebenenfalls ein Gewicht ähnlich dem
oder geringer als das der Sohlen konventioneller Schuhe haben, während die
oberen Teile oder Ristabstützungen 2 über eine
weichere Struktur verfügen
und auch mit Leder, Lederimitation 3 und/oder natürlichem
oder synthetischem Gewebe überzogen
werden können.
Auf den unteren festen Halbformen 4, die auf Fördermitteln 5 aufgebracht sind,
ist wenigstens eine Vertiefung vorgesehen, welche der Form der Sohle
entspricht; im unteren Teil sind Basisplatten 6, entweder
auswechselbar oder fest eingesetzt, auf welchen unterschiedliche
Sohlenmuster für
unterschiedliche Typen von Schuhen ausgearbeitet sind. Dagegen wird
auf den oberen beweglichen Halbformen 7 das Profil wenigstens
einer Ristabstützung 2 angehoben
und entspricht der anatomischen Form einer Fußsohle, auf welcher die möglichen
vorstehenden Stifte oder Stiele 8 positioniert sind, die
geeignet sind, während
des Fluiddruckformvorgangs Balgen für die unabhängige Luftzirkulation zu erzeugen.
Distanzstife 10, die auf der Innenseite der luftdichten
Kammern vorgesehen sind, um besser das Körpergewicht auf den Ristabstützungen aufzunehmen
oder zu verteilen, werden nach dem Vorformschritt positioniert und
nutzen die natürliche Haftung
der Materialschicht 1' der
Sohle 1 oder der Materialschicht 2' der Ristabstützungen 2 aus. Stifte sind
durch Selbsthaftung an der Materialschicht 2', wie in 1 gezeigt, oder auf der Oberfläche dieser Materialschicht 1' befestigt.
Balgen 9 können
stattdessen kombiniert werden oder ersetzt werden durch netzförmige Kanäle 12,
die auf der Außenfläche dieser
Ristabstützung 2 verteilt
sind. Die Abdichtung zwischen den zwei gekuppelten Teilen, d.h.
den Sohlen 1 und den Ristabstützungen 2, wird längs des Randes
der gemeinsamen Berührung 13 realisiert, wobei
entsprechend die Vulkanisation stattfindet. Auf den oberen beweglichen
Halbformen 7 sind Injektoren 14 zum Einführen komprimierten
Gases oder komprimierter Luft zwischen die genannten Komponenten
1 und 2 vorhanden, was notwendig ist, um luftdichte Kammern 11 sowie
die gesamten Sohlen-Spannabstützungsanordnungen
durch den Schubeffekt der Oberflächenumfangsteile
dieser Komponenten zu bilden, die an den Umfangsflächen der Vertiefungen
der gekuppelten Halbformen haften. Die die luftdichten Kammern 11 trennende
oder diese umschreibende Wandung 28 kann erhalten werden vermittels
von Einsatzstücken 25 (8) aus geschlossen-zelligem
oder offen-zelligem nicht porösem
Material, das zwischen die beiden Halbformen 4 und 7 eingebracht
wird, bevor sie luftdicht gekuppelt und verblockt werden oder indem
beispielsweise Folien 26 (1 und 2) benutzt werden, die von
einer der Halbformen, insbesondere von der oberen beweglichen 7 herabhängen, dagegen
welche sich Materialstreifen 2' umfalten, die gegen sie durch
den Formationsdruck der Druckluft, von (Wasser)dampf oder Gas gedrückt werden.
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In
beiden Fällen
verbinden die Enden 27 sich mit den Teilen, welche die
Sohlen 1 und Ristabstützungen 2 bilden,
und zwar während
der Wirkung von Druckluft, Dampf oder Gas und der anschließenden Vulkanisation.
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Das
Verfahren und die Kombination der Teile in den Formen sind sehr
nützlich
und vielfältig
und erlauben den breitesten Anwendungsbereich und Formgebungen,
und zwar in schneller und einfacher Weise und bei beherrschbaren
Kosten. Luft, Dampf oder Gas, die zwischen die beiden Teile 1 und
2, welche gekuppelt und luftdicht vermittels Vulkanisation verbunden
werden, eingeführt
werden, werden auf einen Druck höher
als Atmosphärendruck
mit Werten gebracht, die in der Größenordnung von etlichen bar liegen
können.
Anstelle von Luft und/oder Dampf können auch andere Gase oder
Fluide benutzt werden, solange sie nur mit den Produkten aus natürlichem
oder synthetischem Kautschuk oder anderen kompatibel sind, die miteinander
vulkanisiert werden sollen. Die ganzen Körper bzw. Löcher, die erhalten werden,
können
entweder vollständig
sein, wie oben angegeben, oder aus mehreren Werkstücken bestehen.
Beispielsweise können
Fersen-Ristabstützungs-Vorderkappen,
Fersen-Vorderfußkappen,
Ristabstützungen
mit Luftraumkammern ohne Sohle und dergleichen erhalten werden.
Anstelle der luftdichten Kammern 11 können gleiche Kammern geformt
werden, wobei während
der Montage der Komponenten vor der Vorformung Einlagestücke 15 aus mehr
oder weniger elastischen Materialien, abhängig von ihrer spezifischen
Funktion, positioniert werden. In diesen Gesamtanordnungen, entweder
rekombiniert oder kombiniert mit luftdichten Kammern 11,
lassen sich vernetzte Kanäle 12 unterschiedlichster
Gestalt und Größe, aber
auch Balgen 9 erhalten. Sowohl die Kanäle wie die Balgen können unterschiedliche
Größe haben
und unabhängig
von den luftdichten Kammern sein. Diejenigen, die abhängig vom Rest
der Sohlen-Ristabstützungsganzkörper sind, stehen
in Verbindung mit der Außenseite
der Schuhe durch Löcher 17,
die auf den oberen Verkleidungen 3 der Ristabstützungen
erhalten wurden. Kanäle 12 verteilen
die bewegte Luft quer über
die Fläche
der Fußsohlen
auf der Innenseite der Schuhe. Das System ermöglicht eine Rezirkulation der
Luft entweder allein auf der Innenseite der Schuhe oder auf die
Außenseite
und auf die Innenseite und umgekehrt, wie im Folgenden beschrieben
wird.
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Auf
dem oberen Teil der Ristabstützungen 2 sind
sanitisierende Innensohlen 3 positionierbar, wobei diese
Innensohlen aus Leder, Baumwolle oder anderen Materialien bestehen
können,
und zwar mit Löchern 17,
die den oberen Entlüftungsöffnungen 16 der
Balgen 9 oder der vernetzten Kanäle 12 entsprechen.
Die Innensohlen 3 liegen auf mit der Möglichkeit, zum möglichen
Zweck des Waschens herausgenommen zu werden oder sind direkt verklebt
mit oder angeheftet an die Ristabstützungen 2 während der Vulkanisation 1 der
Sohle.
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Sobald
die Schuhe fertig und angezogen sind, sorgen die luftdichten Kammern 11 und/oder
die Einlagestücke 15,
die in der Sohlen-Ristabstützungsanordnung
erzeugt oder angeordnet sind, für
die elastische Verformung der Ristabstützung 2 und der entsprechenden
sanitisierenden Innensohle 3 und sorgen für deren
Haftung an das Sohlenprofil der Füße, und zwar vollständig in Übereinstimmung
mit ihrer Form, unabhängig
davon, ob es sich um normale flache Gebilde oder solche mit Unregelmäßigkeiten wie
Verhärtungen
an der Narbe, Hartleder oder sonstige Verformungen handelt. Somit
sind es punktuell nicht die Füße, die
sich an die Schuhe adaptieren müssen,
sondern es sind die Schuhe, die sich an die Füße adaptieren müssen, ziemlich
in der gleichen Weise wie die Adaption des Sandes, wenn man barfuss
auf ihm spaziert mit der daraus folgenden vorteilhaften Art des
Gehens entsprechend den Kriterien, die oft von der modernen Medizin
vorgeschlagen wurden, wenn einer Probleme beim Gehen hat. Darüber hinaus
sorgen die Ristabstützungen 2,
die vollkommen an jeder Fußform
haften, dafür,
dass jeder Schuh mit dem gleichen Komfort angezogen werden kann
und hieraus resultieren die gleichen Vorteile der Schuhe hinsichtlich
Maß für jeden
Typ von Fuß und jeden
Typ des Umhergehens. In jeder Stufe komprimiert ein Fuß alternativ
den rückseitigen
Teil einer Ristabstützung 2,
während
der andere Fuß den
vorderen Teil der anderen Ristabstützung 2 komprimiert und
zu abwechselnden lokalen Druckveränderungen mit dem entsprechenden
Flachwerden und Anheben des Fußes
führt;
diese Variationen sorgen dafür,
dass das Fluid oder die Einlagestücke sich nach vorne und hinten
verschieben, während
die Ristabstützungen immer
an der Fußsohle
haften bleiben. Auf diese Weise werden Kräfte erzeugt, die auf die Fußsohlen wie
Wellen wirken und eine richtige Sohlenmassage durchführen, die
vorteilhaft auch für
die Blutzirkulation ist. Die Expansionen der Luftkammer (1),
erzeugt durch Druckveränderungen
hervorgerufen durch das Gehen oder Wandern, verfügen über eine Höhe, die begrenzt ist durch
die Gestalt der Ristabstützungen 2 vermittels
der Stützstifte 10 und
der Balgen 9. Sie sind auf vorfixierte Stellen der Fußsohle verteilt
und verbinden die beiden gegenüber
liegenden Flächen der
Fußabstützung 2 und
der Sohlen 1 miteinander. Während der Vulkanisation verbinden
sich Stifte und Balgen, sei es aus natürlichem oder syntheti schem Kautschuk,
oder sei es, dass sie aus behandelten Elastomeren bestehen, an den
Endpunkten 18 und 19 mit diesen Ristabstützungen 2 und
den Sohlen 1.
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Abhängig von
den Anwendungsfällen,
sei es die für
Sportschuhe oder Spezialschuhe, kann der Innendruck der luftdichten
Kammern 11 gleich oder unterschiedlich entsprechend der
Position dieser Kammern, deren Erstreckung oder deren Funktionen sein.
Bei Vorhandensein von Balgen 9 oder vernetzten Kanälen 12 übt das Gehen
Spitze-Hacke, Hacke-Spitze eine Kompressions- und Expansionswirkung,
unabhängig
von den luftdichten Kammern 11 aus, wodurch ein Teil der
Luft durch die Entlüftungslöcher 16 ausgetrieben
oder eingesaugt wird. Auf diese Weise wird eine Ventilation erzeugt,
die einen günstigen
Luftaustausch auf der Innenseite der Schuhe und am Kontakt mit den
Füßen erzeugt;
dieser Luftaustausch hält
die Füße trocken
und verhindert die Erzeugung einer übermäßigen Transpiration und der
damit zusammenhängenden
Abgabe übler Gerüche. Die
Zirkulation kann auch von der Außenseite gegen die Innenseite
der Schuhe aktiviert werden, und zwar durch spezielle Ansaug- und
Ausstoßlöcher 20 mit
oder ohne Ventile, die längs
der Außenränder 21 der
Sohlen erhalten werden, welche mit Innenlufträumen 47 in Verbindung
stehen. Auf jeden Fall und in jedem Moment wird das Körpergewicht immer
auf die Fläche
der Füße korrekt
verteilt, was zu den hieraus resultierenden und bekannten physikalischen
günstigen
Auswirkungen führt.
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Bei
der Bildung der Sohle-Ristabstützungsanordnung
ist es auch möglich,
dekorative oder verstärkende
Umfangsränder 22 vorzusehen,
Streifen 22' aus
einem geeigneten vulkanisierbaren Material längs des perimetrischen Profils
der Sohlen 1 als erstes Element anzuordnen, die in den
entkuppelten fixierten und/oder beweglichen Halbformen positioniert
sind, und zwar entsprechend den gewünschten Abfolgen. Diese Lösung ist
vorteilhaft, da es möglich wird,
solche Anwendungen zu machen, wie bereits erwähnt, ohne dass man auf einen
Autoklaven zurückgreifen
müsste,
wie dies zur Zeit bei den bekannten, jedoch immer noch gültigen Verfahren
abläuft. Beim
Verfahren nach der Erfindung nämlich
werden die Umfangsränder 22 zusammen
mit der Sohle und dem Oberleder (1 und 6) mit nur einem Vorgang während der
Luft-, Dampf- oder Gasdruckwirkung von etlichen bar geformt, wobei
die Vulkanisation bei Temperaturen im Bereich von etwa 100°C bis etwa 170°C, abhängig von
den Beareitungsmaterialien, durchgeführt wird.
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So
können
auch auf dem Boden der Sohlen unterschiedliche Einlagestücke angebracht
sein, wie beispielsweise Farbteile oder unterschiedliche Muster
und Profile. Erreicht wird dies, indem auf die Böden die oben genannten Einlagestücke positioniert und
zusammengesetzt werden, die bereits auf die gewünschte Gestalt vorgeschnitten
sind und zwar mit entsprechendem Profil und entsprechender Erstreckung
in Übereinstimmung
mit den jeweiligen Fenstern, die in den Sohlen profiliert und geöffnet sind.
Die Einlagestücke
können
von vorfixierter Dicke sein oder können gegebenenfal s auch die
Ränder
abdecken, so dass, ist einmal die Vulkanisation vervollständigt, sie
integral mit den Sohlen sind.
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Bei
einer der oben beschriebenen Verfahrensweise im Wesentlichen gleichen
Art ist es möglich,
die Ristabstützungen
mit luftdichten Kammern 11 und/oder 12 mit Balgen 9 und/oder
vernetzten Kanälen 12,
getrennt von der Sohle 1 auszuführen, und dies kann in traditionelles
Schuhwerk eingebaut werden. In diesem Fall kann eine Schicht als
Ersatz für die
Sohle aus dünnerem
oder mehr flexiblem Material (1) von dem Typ genommen werden, das
für die
Bildung der Schicht 2 Verwendung fand. Mit der gleichen
Technik und unter Verwendung der gleichen Formen können Produkte
geformt werden, die die verschiedensten Strukturen haben.
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3 zeigt unterschiedliche
Typen von Balgen 9; das Profil ihres Querschnitts ist speziell
so ausgelegt, dass die beste Elastizität und Flexibilität erhalten
werden, so dass ein sehr wirksames Ansaugen von Luft und eine Pumpwirkung
während
der Bewegung des Hebens und Senkens des wandernden Fußes sichergestellt
wird. Das Herausziehen der Stifte 8 aus den Balgen 9 am
Ende des Formvorgangs wird auf alle Fälle durch die Elastizität des gummiartigen
Materials erleichtert, welches den Ristträger 2 bildet, und
zwar unabhängig
von dem Vorhandensein von einer oder mehrerer Biegungen oder Wellungen 9'.
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In 4 umfasst die Sohle 1 eine
Innenschichtung 29 aus steifem Material entsprechend der Ferse,
eine Zwischenschichtung 30 aus halb-elastischem Material,
die bis in die zentrale Zone reicht, eine isolierende Umfangsisolierzone 31,
gebildet durch Gummi, expandierten Gummi oder dergleichen und eine
Metallplatte oder ein Versteifungsglied 32 zusammen mit
luftdichten Kammern 11 und Balgen 9, kombiniert
mit vernetzten Kanälen 12,
die oberhalb der Ristunterstützung 2 ausgebildet
sind. Ferse und Sohle sind durch eine Querwandung 33 getrennt, während die
Ristunter stützung 2 eine
perimetrische integrale Verlängerung 34 hat,
deren Funktion darin besteht, die Verbindung mit dem Schuhoberleder 37 herzustellen.
Als eine Alternative kann diese Verbindung unabhängig sein und die Verbindung
mit der Sohle kann über
eine; traditionelle Umfangsnaht längs des vorgeformten Randes 35 erfolgen.
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5 zeigt die luftdichten
Kammern 11, die mit stützenden
Distanzstiften 10 und die Schichtungen mit unterschiedlichen
Materialien der Fersenzone versehen sind.
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Die
Schnittdarstellung der 6 zeigt
die kombinierte Vulkanisierungsverbindung zwischen Sohle 1 und
Ristunterstützung 2 unter
Zwischenschaltung des Umfangsrandes 36 des Oberleders (Vorderblätter) 37,
und die Stelle, wo dieses Oberleder auch oder gegebenenfalls an
den oberen Rand der Ristunterstützung 2 und
den möglicherweise
vorhandenen Umfangsrand 22 durch eine Naht 38 genäht ist.
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8 zeigt einige Beispiele
luftdichter Kammern 11 und von Luftzirkulationskammern,
die von außen
nach innen, bezogen auf den Schuh, durch besondere Ansaug- und Abstoßlöcher 20 mit
oder ohne Ventile aktiviert sind und längs der äußeren Ränder 21 der Sohlen
geformt sind.
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9 zeigt die Sohle-Wölbungsunterstützungsgesamtanordnung 48,
unabhängig
von der möglichen
Innenstruktur mit oder ohne luftdichte Kammern 11, mit
oder ohne Balgen 9, mit oder ohne Lagen unterschiedlicher
Konsistenz entsprechend dem oben Beschriebenen und ist vollständig mit
einer Oberflächenlage
aus natürlichem
oder synthetischem Leder 49 überzogen. Die unlösbare Integration
der Teile findet statt durch Imprägnierung der Lederporen mit
den Gummipartikeln der darunter liegenden Schichten während der
Vulkanisationsstufe und der möglichen
Injektion von komprimierter Luft, komprimiertem Dampf oder komprimiertem
Gas.
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7 zeigt einen Schnitt durch
einen Injektortyp für
die Luft oder das Gas zur Bildung der Hohlkörper. Der Injektor verfügt über eine
zentrale Bohrung 39, einen Heftzapfen 40 mit Gewinde
und ein Umfangsformglied 41, worauf eine OR-Dichtung bzw. ODER-Dichtung 42 gehalten
ist. Der Heftzapfen 40 wird auf eine der Verbindungen 43 entsprechend
der gewählten
Injektionszone geschraubt. Bevorzugt sind die Verbindungen auf der
Fläche
der oberen Halbformen 7 vorhanden, sie sind in definierter
Anzahl vorgesehen und an strategischen Punkten, basierend auf der
Anzahl der Formen und der zu formenden Produkte, positioniert. Üblicherweise
sind sie verstopft und werden nur geöffnet, um mit der Verteilerquelle
für Druckluft,
Druckdampf oder Druckgas, falls notwendig, verbunden zu werden oder
nur, wenn die Verwendung der Injektoren 14 entsprechend
einem oder mehrerer hiervon erforderlich wird. Das Abdichten jeder
Injektor-14-Verbindungs-43-Kupplung wird erhalten
vermittels Gummidichtungen 44 und 45, die an der
Oberfläche
haftend ausgebildet sind, um die gegenseitige Verbindung und die
Haftung mit den Flächen
der Halbformen, kombiniert mit der ODER-Dichtung 42 und
gegebenenfalls mit traditionellen Dichtungsmitteln 46,
zu ermöglichen.
Die Injektoren 14 können
mit einem Rückschlagkugelventil, einer
Reaktionsfeder oder dergleichen ausgestattet sein.
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Die
drei letzten Figuren zeigen andere Beispiele vulkanisierter Hohlkörper, die
mit dem Verfahren dieser Erfindung erhalten werden können, und zwar
für Anwendungsfäl e außer Schuhwerk.
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Die 10 und 11 beziehen sich auf Hohlkörper 50 mit
einer oder mehreren Innenschichtung(en) 51 übereinander
von der gleichen Dicke oder mit Injektionen von unterschiedlicher
Druckluft, unterschiedlichem Druckgas oder Druckdampf, worin Luftzirkulationsbalgen 9,
Zwischenwandungen 28 oder dergleichen vorgesehen oder nicht
vorgesehen sein können.
Diese Körper
können
für den
Aufbau verschiedener gemeinsamer oder spezifischer Anwendungsfälle angepasst
sein, wie beispielsweise Kissen und/oder Matratzen sowohl für traditionelle wie
medizinische Zwecke, Auspolsterungen, elastische Springbretter,
Sitze für
Fahrzeuge im Allgemeinen 52, ergonometrische Stühle oder
Sessel und dergleichen.
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12 dagegen bezieht sich
auf das Beispiel eines Hohlkörpers 53 von
toroidförmiger,
kreisförmiger
Gestalt mit einem runden oder eiförmigen Querschnitt, der geeignet
ist, um beispielsweise Fahrzeugreifen zu bilden. Mit dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Bildung von Reifen
komplett mit den notwendigen Verstärkungsnetzen, angewendet als
Einlageteile, zu erhalten, worin unterschiedliche Lufträume, entweder
radial 11' mit
unterschiedlichen Druckniveaus, die durch eine Spritze erhalten
wurden oder als Umfangsgebilde 11" mit einem konstanten Druck vorgesehen
sein können.
Die erhaltenen Reifen sind von einem Typ ohne Luftraum. Auch im
Falle einer Durchbohrung, beispielsweise eines der äußeren Lufträume, können die
Fahrzeuge fast normal dank des Vorhandenseins der anderen Lufträume 11" weiterfahren,
die auf dem gleichen Umfangsband und in Anwesenheit nachfolgender
Umfangskammern 11' erhalten
wurden und welche innen auf folgenden und unterschiedlichen Umfangslagen
positioniert sind, welche gegebenenfalls unterschiedlichen Drücken ausgesetzt
werden.
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Was
wesentlich ist bezüglich
der beschriebenen Arbeitsbedingungen bei Drücken von nur etlichen bar (beispielsweise
von 3 bis etwa 6 bar) und Änderungen
in der Vulkanisationstemperatur, die zwischen Raumtemperatur und
denen liegt, die zwischen etwa 100 und etwa 170°C betragen, können die
Halbformen 4 und 7 vorteilhaft mit weniger wertvollen
Materialien hergestellt werden, lassen sich leicht bearbeiten und/oder
formen und sind daher kostengünstiger.
Insbesondere können
sie hergestellt werden aus Aluminium oder aus Epoxyharzen oder dergleichen,
gegebenenfalls mit Glas, Aluminium, Quarzmehl, Füllern oder dergleichen. Die
einzig notwendigen Bedingungen, die sich mit den oben genannten
Materialien leicht erreichen lassen, sind diese, dass die Festigkeit
gegen Schließlasten
der Halbformen und dem inneren Formdruck von nur wenigen bar sichergestellt
wird, genauso wie die Fähigkeit, schnelle
Wärmeänderungen
auszuhalten, die zwischen Zimmertemperatur und den angegebenen Prozesstemperaturen
liegen und umgekehrt. Ein anderer Vorteil, der sowohl aus den niedrigen
Laufbedingungen, die erforderlich sind, und aus den wirtschaftlicheren
und leichter zu bearbeitenden Materialien, die herangezogen werden,
sich ergibt, beruht auf der Tatsache, dass für Sonderbedingungen und spezifische
Ausführungen
für die
Montage von Schuhwerk mit Oberleder, das auf den jeweiligen Schuhspannern
aufgebracht wird, um die entsprechenden Sohlen zu beaufschlagen,
diese Schuhspanner auch mit weniger wertvollen Materialien, wie oben
beispielsweise angegeben, hergestellt werden können; sie sind direkt verwendbar
als obere Halbformen 7 und kuppelbar mit den unteren Halbformen 4 zur
Bildung der Sohlen mit möglichen
Details bzw. Schablonen, kombiniert mit möglichen mit Bezug auf obige
beschriebenen Details.
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Aus
den gegebenen Beispielen in der Beschreibung und den Darstellungen,
aus den Formen und den Charakteristiken der erhältlichen Produkte kann man
leicht verstehen, dass das Verfahren nach der Erfindung vielgestaltig
und leicht ausführbar
ist und die Erzeugung vulkanisierter Hohlkörper beliebiger Gestalt und
Innenstruktur, auch für
Produkte des gleichen Typs, möglich
wird, beispielsweise mit der gleichen Form oder durch Wechseln nur
der Position der Injektoren 14 und/oder der Stifte 8 und/oder
gewisser Details oder wegen irgend welcher anderen Produkttypen,
die für
die verschiedensten Anwendungsfälle
bestimmt sind. All dies geschieht in einfacher, schneller und wirtschaftlicher
Weise.