DE69719331T2

DE69719331T2 - Verklebungsverfahren für Schuhe unter Verwendung thermoplastischer Klebschichten

Info

Publication number: DE69719331T2
Application number: DE69719331T
Authority: DE
Inventors: Silverio Salvadorini
Original assignee: C G S Di Coluccia Michele & C
Current assignee: C G S Di Coluccia Michele & C
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2017-11-22
Also published as: DE69719331D1; PT919151E; EP0919151A1; EP0919151B1; ES2193315T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben von Schuhkomponenten im Produktionsprozess von Schuhen sowie einen Film, der aus thermoplastischem Material besteht, das zum Verkleben von Schuhkomponenten gemäß dem obigen Verfahren verwendet werden kann.
Wiewohl bekannt ist, sind aufeinander folgende Phasen des gegenseitigen Verbindens der verschiedenen Komponenten mittels Näh- und/oder Klebeoperationen während des Produktionsprozesses von Schuhen vorgesehen. Die Klebephase, die von Hand ausgeführt wird, ist insbesondere kritisch und problematisch aus Gründen hinsichtlich der Produktionseffizienz und auch der Gefahr für Arbeiter und für die Umgebung. Tatsächlich werden während der Klebephase flüssige Adhäsive oder Adhäsive, die in geeigneten Lösungsmitteln gelöst sind, weit verbreitet verwendet. Dies führt zur kontinuierlichen Zuführung von toxischen und brennbaren Dämpfen, die fortwährend entfernt und abgebaut werden müssen, in die Arbeitsumgebung, und auch zum Lagern von extrem gefährlichen Materialien. Ferner machen es die Klebemodalitäten, die ausgeführt werden (einschließlich dem Auftragen des Adhäsivs, dem Warten, bis das Lösungsmittel verdampft, dem tatsächlichen Verbinden der Komponenten, dem Reinigen des Produkts, um Spuren des Adhäsivs zu entfernen), sehr schwierig, die Automation dieser Phase des Herstellungsprozesses von Schuhen zu implementieren, und dies beeinträchtigt die Herstellungskosten negativ.
Die DE-24 42 083 offenbart ein Verfahren zum Verbinden eines Schuhoberteils mit einer Sohle durch Bereitstellen eines Adhäsivfilms an der Sohle und Heißpressen des Oberteils darauf.
Die EP 237657 offenbart ein Verfahren zum Verbinden von Teppichfäden mittels eines zusammengesetzten Klebebandes, enthaltend eine Heißschmelztyp-Adhäsivschicht, die darin ein Hochfrequenz-Induktorpulver enthält.
Die EP 381897 offenbart ein Heißschmelz-Polyurethan-Adhäsiv zur Verwendung beim Verbinden von Schuhsohlen mit Schuhoberteilen. Die Betriebstemperatur zum Schmelzen des Adhäsivs ist jedoch 100-150ºC.
Die US 3951919 offenbart einen Polyurethan-Klebefilm, der zwischen der Befestigungsfläche eines Schuhoberteils und Randbereichen einer Form anzuordnen ist. Wenn ein heißgeschmolzener Kunststoff in die Form eingespritzt wird, wird das Adhäsiv geschmolzen, um ein Laufflächenteil zu bilden, das mit Hilfe des Adhäsivs fest an die Schuhunterseite angeklebt ist. Die Betriebstemperatur ist ungefähr 180ºC in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Kunststoffes.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, zum Verkleben von Schuhkomponenten ein Verfahren bereitzustellen, welches die Verwendung von flüssigen Adhäsiven oder Adhäsivlösungen nicht enthält, wodurch Probleme in Verbindung mit dem Vorhandensein von toxischen oder brennbaren Dämpfen in der Arbeitsumgebung und mit dem Lagern dieser adhäsiven Produkte eliminiert werden.
Ein weiteres Ziel det vorliegenden Erfindung ist es, ein Klebeverfahren der oben angegebenen Art bereitzustellen, welches weniger beschwerlich und einfacher im Vergleich zu herkömmlichen Techniken ist und welches daher geeigneter zum Automatisieren ist.
In seiner allgemeinsten Ausführung sieht das Klebeverfahren der Schuhkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen den zu verklebenden Komponenten das Anordnen eines aus einem thermoplastischen Material bestehenden Films vor, welcher als ein Adhäsiv wirkt, nachdem er geschmolzen wurde, welcher Film geeignet ist, unter Heizbedingungen zu schmelzen, die keine Verschlechterung der Materialien verursachen, aus welchen die Komponenten bestehen; das Verfahren sieht ferner vor, dass der Zusammenbau, der aus den Komponenten, die zu verbinden sind, und dem thermoplastischen Film, der zwischen ihnen angeordnet ist, besteht, unter Druck erhitzt wird, bis der Film schmilzt, was schließlich zu einem schnellen Abkühlen unter Druck führt.
Der thermoplastische Film kann von herkömmlichen thermoplastischen Polymermaterialien erhalten werden, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylbutyral, Polyurethan, Polyester und deren Kopolymere und Mischungen. Thermoplastische Polymermaterialien der oben angegebenen Art, die zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, müssen mit Substanzen versetzt sein, die geeignet sind, die Schmelztemperatur des thermoplastischen Films erforderlichenfalls herabzusetzen oder wenigstens das Schmelzen unterhalb einem Temperaturniveau zu ermöglichen, über welchem die Materialien, die die zu verbindenden Komponenten bilden, beginnen würden, sich zu verschlechtern.
Im Fall von Leder, das das Material ist, das bei der Schuhherstellung für gewöhnlich verwendet wird, hängt das Temperaturniveau allgemein von den Behandlungen ab, die das Leder durchmacht. Im Fall von empfindlicherem Leder oder Synthetikmaterialien ist das Temperaturniveau ungefähr 60ºC.
Um das Schmelzen des thermoplastischen Films, der zwischen den zwei Schuhkomponenten, die zu verbinden sind, angeordnet ist, zu erreichen, wird ein Induktionsheizsystem mit thermoplastischen Filmen verwendet, die geeignet sind, mittels Hochfrequenzenergie vorzugsweise zwischen 400 und 1000 kHz, erhitzt zu werden, nachdem metallisches Material in die Polymermatrix, vorzugsweise in der Form von Pulver, Fasern oder Gewebe, eingeführt wurde; das Heizen wird ausgeführt durch den Joule-Effekt aufgrund der Wirbelströme, die in die Teilchen des metallischen Materials induziert werden. Metallische Materialien, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung profitabel verwendet werden können, sind Feritpulver und -fasern, Stahlpulver und -fasern, Nickelpulver, Gewebe aus rostfreiem Stahl, Messinggewebe, Aluminiumgewebe, Kupfer-, Eisenspäne. Offensichtlich werden konduktive Metalle mit hohen Verlusten bei den verwendeten Frequenzen als bevorzugt angesehen. Wenn Metallgewebe verwendet wird, ist es dafür bevorzugt, elektroverschweißt oder in der Form einer perforierten Platte zu sein. Insbesondere können Eisenspäne aus Abfallmetallmaterial von Marmor-, Stein- und Granitsägeprozessen in der Steinindustrie gebildet sein.
Unter den verschiedenen thermoplastischen Filmen, die verwendet werden, werden jene in Polyurethan als insbesondere bevorzugt hinsichtlich den Zielen der vorliegenden Erfindung angesehen.
Um die Kompatibilität zwischen dem thermoplastischen Film und den Materialien der Komponenten, die zu verkleben sind, zu verbessern, kann es günstig sein, die Oberflächen, die dazu bestimmt sind, in Kontakt mit dem Film zu kommen, mit einem Polyurethan- oder Neoprenprimer zu behandeln. Ein Polyurethan- oder Neoprenprimer erhöht die Kohäsion zwischen dem thermoplastischen Film und den zu verbindenden Oberflächen, wodurch eine größere Klebeeffizienz aufgrund der Erhöhung des zu verklebenden Volumens zugestanden wird dank eines tieferen Eindringens in einer Richtung senkrecht zu den Kontaktoberflächen.
Gemäß einer praktischen Ausführung des Verfahrens der Erfindung und unter Bezugnahme auf das Verbinden von Sohle und Oberteil, was typisch für den Herstellungsprozess von Schuhen ist, wird ein geeignet geformter Film aus thermoplastischem Material und zum Erhitzen vorbereitet, wie oben angegeben ist, zwischen der Sohle und dem Oberteil angeordnet. Das zusammengefügte Werkstück wird in einem im Wesentlichen herkömmlichen Induktionsheizer angeordnet, und ein moderater Druck wird darauf angewandt. Dank dem elektromagnetischen Feld, das von dem Spulensystem des Induktionsheizers erzeugt wird, wird der thermoplastische Film erhitzt und erreicht nach einer kurzen Weile seine Schmelztemperatur, wohingegen die zu verbindenden Komponenten in keiner Weise überhitzt werden. Wenn das elektromagnetische Feld eingestellt wird, während das Werkstück noch unter Druck ist, tritt ein rapides Kühlen auf, was das definitive Verklebendes Oberteils mit der Sohle beendet.
Bei einem praktischen, nicht beschränkenden Beispiel Wurde ein thermoplastischer Film aus Polyurethan und enthaltend ungefähr 30 Gewichtsprozent Stahlfasern verwendet, welcher geschnitten wurde, um ihm eine Form zu geben, die geeignet ist, um auf der Sohlenseite angeordnet zu werden, die mit dem Oberteil zu verbinden ist. Der Film wurde in dem Induktionsheizer in 5 Sekunden zum Schmelzen gebracht unter Aufrechterhaltung eines Druckes auf ihn von ungefähr 25 kg/cm², wobei dann ein rapides Kühlen des Werkstücks verursacht wurde durch Unterbrechen des Magnetfeldes. Tests, die an dem gekühlten, halb gefertigten Produkt ausgeführt wurden, zeigten eine größere Klebeeinheitlichkeit im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren und einen exzellenten Halt der Verklebung selbst.
Das Stahlpulver, das verwendet wurde, hatte eine Granulometrie zwischen 0,1 und 0,8 mm (ermittelt mit den Verfahren "STAV 2003" und "JEL 200"); die Fasern der Stahlfasern haben eine durchschnittliche Länge zwischen 1,5 und 2 mm mit einem durchschnittlichen Querschnitt zwischen 0,4 und 0,8 Mikrometer.
Im Fall des oben angegebenen praktischen Beispiels war das Polyurethanmaterial, das verwendet wurde, DESMOCOLL ® von der Firma BAYER. Jegliches andere Produkt mit äquivalenten technologischen Eigenschaften kann als eine Alternative verwendet werden, wie für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist. Ferner wurde bei dem angegebenen Beispiel ein Induktionsheizer der Firma AETRON verwendet, aber es ist klar, dass jeglicher andere Typ eines äquivalenten Heizers alternativ verwendet werden kann.
Es ist klar, dass, obwohl bis jetzt auf das Verbinden eines Oberteils und einer Sohle Bezug genommen wurde, dieses Verfahren identisch beim Verbinden von anderen Schuhkomponenten angewandt werden kann, wie zum Beispiel Einfassungen, Flickstücke, Gegenstücke oder Marken, etc. Verständlicherweise muss bei jeder dieser verschiedenen Anwendungen der thermoplastische Film durch Stanzen entsprechend geformt werden.
Die Betriebsfrequenz des Induktionsheizers bei dem genannten Beispiel war ungefähr 850 kHz, wobei sie, wie einem Fachmann auf dem Gebiet klar wird, jedoch gemäß der Granulometrie und der Dichte de. metallischen Materials, das in der Polymermatrix enthalten ist, variiert werden kann.
Der adhäsive thermoplastische Film gemäß der Erfindung kann in seiner allgemeinsten Formulierung von 15 bis 45 Gewichtsprozent metallisches Material vorzugsweise in der Form von Fasern oder Pulver enthalten, und kann vorzugsweise mit Harzen versetzt sein, die zum Erhöhen der Adhäsivität geeignet sind, wie Epoxyharze, Terpenharze, niedrigschmelzende Terpenphenolharze; auf diese Weise werden, die Operationen, die dem tatsächlichen Kleben vorangehen und die das Positionieren der zu verklebenden Teile betreffen, erleichtert: Die adhäsiven Harze können in einem Maß enthalten sein, das zwischen 10 und 40 Gewichtsprozent variiert.
Der adhäsive thermoplastische Film gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Folien mit eine Dicke verfügbar, die zwischen 0,2 und 0,5 mm variiert, geeignet, um geschnitten oder gestanzt zu werden, auch in einer automatisierten Weise, um Elemente mit einer Form herzustellen, die geeignet sind, zwischen den zu verbindenden Schuhkomponenten angeordnet zu werden.
Falls es als geeignet angesehen wird, kann der thermoplastische Film zumindest behandelt oder mit Substanzen versetzt sein, die in der Lage sind, um eine oder mehrere seiner Eigenschaften zu verbessern: Thermische Isolation, Wasserfestigkeit, Transpiration, mechanische Widerstandsfähigkeit, Verschleißfestigkeit, Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen.
Die wirtschaftlichen Vorteile, die aus der Anwendung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden, betreffen in erster Linie die Verringerung der Arbeitszeit und das Erhalten einer effizienteren Verklebung zum Nutzen der Produktivität und Produktionsqualität. Die geschätzte Einsparung bei den globalen Herstellungskosten ist ungefähr 10% und wird durch die folgenden Faktoren bestimmt:
- Vereinfachung der Verklebeoperationen;
- größere Klebeleistung;
- Verringerung der zum Kleben benötigten Zeit;
- Eliminieren der Reinigungsphase, die der Verwendung herkömmlicher Kleber folgt;
- Möglichkeit der Automation von Klebeoperationen;
- Möglichkeit des Recycelns von Abfall des thermoplastischen Films.
Zweitens gestattet die Anwendung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wichtige Vorteile auch vom Standpunkt der Sicherheit in der Arbeitsumgebung und der Umgebungsverschmutzung aufgrund der Tatsache zu erreichen, dass es weder die Verwendung von entflammbaren Lösungsmitteln noch die Freisetzung von giftigen Lösungsmitteln für die Arbeiter enthält, dies verursacht eine geringere Produktion von Abfallmaterial, da der Schnitt- oder Stanzabfall des thermoplastischen Films recycelbar ist, und auch weil Behälter für Adhäsive nicht verwendet werden, die nach ihrer Verwendung als Giftmüll entsorgt werden müssen.
Variationen und/oder Modifikationen können dem Verfahren zum Verkleben von Schuhkomponenten, wie es oben beschrieben wurde, hinzugefügt werden, ohne vom Umfang der Erfindung selbst abzuweichen, wie sie in den angefügten Ansprüchen angegeben ist.

Claims

1. Verfahren zum Verkleben von Schuhkomponenten in einem Schuhherstellungsprozeß, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass es die folgenden Schritte enthält:

- Anordnen eines Films aus thermoplastischem Material, das als ein Adhäsiv wirkt, nachdem es geschmolzen wurde, zwischen den zu verbindenden Komponenten, welcher Film ein metallisches Material enthält;

- Aufbringen eines Druckes auf das Werkstück, das durch die Komponenten und den Film gebildet ist;

- gleichzeitiges Zuführen des Werkstücks zu einer Induktionsheizung, um den Film zu schmelzen, ohne die Verschlechterung der Materialien zu verursachen, aus welchen die Komponenten bestehen;

- schnelles Kühlen unter Druck.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Material ausgewählt ist aus Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylbutyral, Polyurethan, Polyester und deren Kopolymere und Mischungen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das thermoplastische Material Polyurethan ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das metallische Material ausgewählt ist aus Ferrit, Eisen, Stahl, Nickel, Aluminium, Kupfer, Messing, als Pulver, Faser oder Geflecht.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche der Komponenten mit Polyurethan- oder Neoprenprimer behandelt wird, bevor der thermoplastische Film aufgebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heizen in einem Induktionsheizer erreicht wird und die Frequenz, die zum Erreichen des Schmelzens des Films erforderlich ist, zwischen 400 und 1000 kHz ist.