DE964440C

DE964440C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenstaenden aus zwei oder mehreren verschiedenen plastischen, erhaertenden Stoffen

Info

Publication number: DE964440C
Application number: DEL3284A
Authority: DE
Inventors: Hanns Turnwald
Original assignee: GERD LEMM GEB MATHIESEN
Current assignee: GERD LEMM GEB MATHIESEN
Priority date: 1950-08-08
Filing date: 1950-08-08
Publication date: 1957-05-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus zwei oder mehreren verschiedenen plastischen, erhärtenden Stoffen Es ist bekannt, daß z. B. vollständige, aus thermoplastischem Material gepreßte oder im Tauchverfahren hergestellte Stiefel den Vorteil aufweisen, wasserundurchlässig und dicht zu sein.
Man verwendete hierfür jedoch nur eine einzige Werkstoffqualität für Sohle und Schaft, so daß einer der Teile zu weich oder zu hart wurde. Man hat deshalb versucht, eine aus hartem Werkstoff gefertigte Sohle nachträglich durch Kleben oder F ; chweißen an einen weichen Schaft zu heften.
T[ierdurch wurde jedoch die Güte der Verbindung zwischen Sohle und Schaft und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung beeinträchtigt. Es kam auch vor daß die Schweißnaht nicht dicht war oder die l'erbindung an dieser Stelle nicht hielt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schuhe war der, daß der Schaft z. B. aus thermoplastischen Massen nicht luftdurchlässig ist, weil die Verwendung von Schaummassen od. dgl. sich verbot, da ein derartiger Schaft nicht wasserdicht herzustellen ist.
Es ist auch bereits bekannt, die Herstellung derartiger Schuhe aus einer beliebigen Anzahl verschiedenartiger spritzbarer Massen vorzunehmen, wobei indessen über die Zahl der jeweils zu wählenden spritzbaren Massen, ihre Eigenschaften und den Spritzvorgang im einzelnen nichts ausgesagt wurde.
Gemäß der Erfindung soll nun so vorgegangen werden, daß das Einspritzen an der bzw. den Grenzlinien zwischen den Stoffen oder aber in deren Nähe erfolgt, und zwar in Richtung etwa auf den Schwerpunkt des Teiles, der in dem betreffenden Stoff hergestellt sein soll. Gleichzeitig soll die Strömungsrichtung beim Einspritzen möglichst tangential zur Formoberffäche verlaufen, damit der Fluß nicht behindert und abgelenkt wird. Man kann dabei je nach-der Beschaffenheit der Form und der Viskosität der Stoffe diese entweder gleichzeitig oder in kurzem Abstand mit zeitlicher Überschneidung einspritzen und muß die Einspritzmengen genau den Volumina der herzustellenden Teile einschließlich verlorener Köpfe, Kanalfüllungen u. dgl. entsprechend bemessen.
Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von Schuhwerk, bei dem die Sohle aus hartem, der Schaft dagegen aus weichem Kunststoff bestehen soll. Indessen läßt sich die Erfindung auch auf andere Gegenstände beliebiger Art anwenden, bei denen die gleiche Aufgabenstellung vorliegt. Außerdem ist es nicht nur möglich, zwei verschiedene Stoffe anzuwenden, wie dies bei der Herstellung von Schuhen vorstehend angedeutet ist; man kann vielmehr auch mehr als zwei Werkstoffe gleichzeitig verarbeiten.
Ferner ist die Erfindung nicht auf thermoplastische Massen, sondern auf jede plastische und erhärtende Masse ausdehnbar, und die Eigenschaften der verschiedenen Massen können außer auf dem Gebiete der Härteunterschiede auch auf anderen Gebieten liegen, so z. B., wie angedeutet, auf dem Unterschied zwischen homogener Masse und Schaummasse. Insbesondere aber eignet sich das Verfahren, wie bereits geschildert, zur Herstellung von Gegenständen, wie z. B. Schuhen, im Spritzverfahren aus wärmeplastischem Polyvinylen.
Es ist zwar bekanntgeworden, Schuhwerk aus Kunststoff im Spritzverfahren herzustellen, und dabei ist auch gleichzeitig aus zwei Düsen gearbeitet worden. Dies geschah aber lediglich mit Rücksicht auf die Größe des zu spritzenden Gegenstandes und in der Weise, daß durch beide Düsen ein gleichartiger Kunststoff zur Einspritzung gelangte. Die Herstellung von Schuhwerk aus Kunststoff gemäß der Erfindung unterscheidet sich demgegenüber dadurch, daß durch zwei in besonderer Weise mit der Form in Verbindung stehende Düsen zwei Kunststoffe verschiedener Art eingespritzt werden und damit der Gegenstand verschiedene Eigenschaften in seinen verschiedenen Teilen aufweist.
Man hat auch bereits bei der Herstellung von Gegenständen aus wärmeformbarem Kunststoff zunächst eine Einlage aus einer besonderen, farbigen Masse hergestellt, diese dann in eine Form eingelegt und mit einer andersfarbigen Masse umspritzt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß dieses Verfahren nicht nur wesentlich umständlicher ist und damit technische Schwierigkeiten sowie wirtschaftliche Unannehmlichkeiten mit sich bringt, sondern daß außerdem unter Umständen die Haftung zwischen den beiden Schichten nicht gewährleistet ist, weil die eine Schicht bereits erkaltet und mit einer geschlossenen Außenhaut versehen ist, in welche die andere Schicht nicht eindringen kann. Eine Verankerung beider Schichten in der Weise, daß die physikalischen Eigenschaften an der Nahtstelle die gleichen sind wie an allen anderen, ist also auf diese Weise nicht zu erreichen.
Bei allzu starken Unterschieden in der Wandstärke, wie z. B. bei der Herstellung eines Schuhes mit starker Sohle und dünnem Schaft, empfiehlt es sich, den Stoff, der die größere Wandstärke ausfüllen soll, zuerst einzuspritzen, und zwar aus dem Grunde, weil dadurch bereits eine Luftverdrängung in dem Sinne in der Form erzeugt wird, daß der an der anderen Stelle eingespritzte Stoff nicht den Weg des größeren Ouerschnittes nimmt, sondern durch die eingeleitete Luftverdrängung in den kleineren Querschnitt abgelenkt wird, in dem er insgesamt einen geringen Strömungswiderstand vorfindet.
Man kann das erfindungsgemäße Verfahren dadurch noch weiter verbessern, daß man die Zeitabläufe der Einspritzvorgänge für die beiden Stoffe und ihre gegenseitige zeitliche Aufeinanderfolge bzw. tberlappung der Viskosität der Stoffe anpaßt.
Im übrigen hat es sich bewährt, bei der Herstellung von Schuhen für die Sohle, für gewisse Teile des Schaftes, wie z. B. die hintere Kappe, die Spitze, den Enkelschutz und die Ränder, ein hartes Vinylpolymerisat, für die übrigen Schaftteile dagegen ein weiches und insbesondere geschäumtes Vinylpolymerisat unter entsprechender Oberflächengestaltung des Schuhes und unter Verstärkung der meist belasteten Teile, insbesondere der Ränder, zu verwenden.
Dabei hat es sich gezeigt, daß die Benutzung eines geschäumten Vinylpolymerisats im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens einen dichten Schaft liefert, da durch den Strömungsvorgang die Schaumöffnungen sich dachschindelartig schräg durch den Schaft hindurchziehen, so daß also Flüssigkeit hier nicht eindringt. Bildet man die Form nun weiterhin so aus, daß man den Schaft an seiner Innenseite mit einer Maserung versieht, die aus Rillen besteht, welche sich in Längsrichtung des Fußes erstrecken und zum Rand hin verlaufen. so erhält man einen gut ventilierten Schaft.
Die Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen Schuhes besteht gemäß der Erfindung aus einem Unterteil, einem Oberteil und einem Kern.
Die Form soll zwei einander gegenüberliegende Einspritzöffnungen haben, von denen die eine zum Einspritzen der harten Masse im Schuhlängsschnitt gesehen tangential an den Fußhacken am hinteren oberen Ende des Schuhhackens einmündet, während die andere Einspritzöffnung etwa parallel dazu an der Schuhspitze vorgesehen ist und in Längsrichtung des Fußes wiederum tangential einmündet.
Eine besonders einfache Festlegung des Kernes im Unterteil in der Form erfolgt dadurch, daß man den Teil des Kernes, der mit den Formteilen in Berührung steht, als zylindrischem Schaft ausbildet und mit einem Führungsbund ausstattet, der vorzugsweise Trapezquerschnitt hat. Sieht man weiterhin am Schaftansatz einen Druckbolzen vor, der den Formunterteil durchsetzt, so kann man de Kern und damit den gesamten Schuh nach seiner Herstellung leicht ausheben, wobei der Bolzen z. B. durch Nut und Feder im Unterteil gegen Drehung gesichert sein soll. Da im allgemeinen die Sohlen mit einem Profil versehen werden, das sich beim vorbeschriebenen Ausheben des Kernes nicht aus der Form lösen könnte, wird vorgeschlagen, ein einziges Sohlenformstück vorzusehen, das die gewünschte Profilform aufweist und über Führungsorgane, wie Stifte und Nuten, in den Formunterteil bzw. -oberteil eingeschoben und in ihm gehalten wird. Dieses Sohlenformstück kann dann gleichzeitig mit dem Kern durch zwei an ihm angeordnete Auswerfer aus dem Formunterteil herausgehoben werden.
Um die Schuhkonstruktion leicht zu halten und nicht unnötig viel Werkstoff für den Hacken zu verbrauchen, empfiehlt es sich, in diesen ein Füllstück einzusetzen, das aus leichtem oder billigem Werkstoff, wie z. B. Holz, bestehen möge und über Stifte im Sohlenformstück gehalten ist. Diese Stifte müssen über Schrauben mit dem Teil verbunden werden, so daß die Stifte, die aus dem Sohlenformteil heratisnehmhar sind, ihrerseits durch Lösen der Schrauben vom Hacken abgenommen werden können. Es bleibt dann also eine der Anzahl der Stifte entsprechende Zahl von Offnungen im Schuh frei, die nachträglich durch Pfropfen od. dgl. geschlossen werden können.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele wiedergegeben, und zwar zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schuh, Abb. 2 eine Vorderansicht und Abb. 3 eine Rückansicht zu Abb. I, während Abb. 4 die Form bei abgenommenem Oberteil und Abb. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Abb. 4 bei geschlossener Form wiedergibt.
Der Stiefel nach den Abb. I bis 3 weist einen Schaft 10 und eine Sohle II auf, die ein durch die gestrichelte Linie 12 angedeutetes Profil hat. Der Schaft Io hat in seinem Innern eine Längsrillenmusterung I3 und einen verstärkten Rand 14. Der Absatz 15 ist mit einem Füllstück I6 aus Holz versehen.
Wie Abb. 4 zeigt, sind im kreisförmigen Unterteil I7 zwei einander diametral gegenüberliegende Einspritzöffnungen 18 und 19 vorgesehen, von denen die erstere in die Fußspitze 20 im gezeichneten Längsschnitt tangential einmündet. Durch diese Öffnung wird Schaummasse eingespritzt. Die andere Offnung 19 mündet im gezeigten Schnitt tangential zum Fußhacken 2I bei 22 in das hintere obere Ende des Absatzes 15. Dieser Einspritzvorgang soll erfindungsgemäß kurz vor dem Einspritzvorgang durch die Öffnung I8 erfolgen. Im Unterteil liegt der Kern 23, der in seinem mit dem Unterteil in Berührung stehenden Teil als zylindrischer Schaft 24 ausgebildet ist und einen Führungsbund 25 mit Trapezquerschnitt aufweist, mit dem er in die entsprechende Führungsnut 26 in der Form eingreift.
Wie insbesondere aus Abb. 5 zu ersehen, ist dieser zvlindrische Schaft mit einem Druckbolzen 27 ausgestattet, der über Nut und Feder 28 im Unterteil I7 geführt wird. Die Ausbildung des Oberteiles 29 ist entsprechend. Alle Teile sind dabei mit gestrichelt gezeichneten Kühlkanälen 30 für den Unterteil bzw. 3I für den Oberteil und 32 für den Kern ausgestattet.
Im Unter- und Oberteil ist ein Sohlenformstück 33 über Bolzen 34 gehalten und geführt, das über Druckbolzen 35 gleichzeitig mit dem Kern ausgehoben werden kann. In diesen Teilen sind Haltestifte 36 herausnehmbar angebracht, die über Schrauben 37 das Füllstück I6 nach Abb. I halten.
Die Schrauben 37 werden nach der Fertigstellung herausgeschraubt und die Offnungen 38 geschlossen.
PATENTANSPRSCHE I. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus zwei oder mehreren verschiedenen plastischen, erhärtenden Stoffen von verschiedenen Eigenschaften, z. B. von unterschiedlicher Härte, insbesondere Verfahren zur Herstellung von Schuhen im Spritzverfahren aus zwei oder mehreren wärmeplastischen Polyvinylen verschiedener Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe in einer einheitlichen Form an oder in der Nähe der Grenzlinien zwischen den Bereichen verschiedener Beanspruchungen im fertigen Stück und in Richtung etwa auf die Schwerpunkte dieser Stückteile, dabei aber etwa tangential an die Formoberfläche gleichzeitig oder mit zeitlicher Überlappung und in entsprechenden. vorbestimmten Mengen eingeführt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff zuerst eingeführt wird, der insbesondere in der Nähe der Einführungsstelle des oder der anderen Stoffe den geringsten Widerstand vorfindet.

3. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellter Schuh, gekennzeichnet durch die Verwendung eines harten, plastischen, erhärtenden Stoffes, z. B. eines Polyvinyls, für die Sohle (11) und für Teile des Schaftes, wie z. B. für die hintere Kappe, die Spitze, den Enkelschutz, die Ränder, und die Verwendung eines weichen. insbesondere eines Schaumstoffes für die übrigen Schaftteile sowie durch eine Oberflächengestaltung an der Innenseite des Schuhes, zumal des Schaftes (Io), vorzugsweise durch Rillen (13), die am Schaftrand münden, schließlich und gegebenenfalls durch eine Verstärkung der meistbelastetenTeile, insbesondere des oder der Ränder.

4. Vorrichtung zur Herstellung von einteiligen Schuhen aus thermoplastischen Massen, wie Polyvinylen, nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch eine aus Unterteil (I7), Oberteil (29) und Kern (23) bestehende Form, zwei einander gegenüberliegende Einspritzöffnungen (Is,:g), von denen die eine (I9) zum Einspritzen einer harten Mas. >. im Schuhlängs- schnitt gesehen tangential an den Fußhacken (21), dem hinteren oberen Ende (22) des Schuhabsatzes (I5) einmündet, während die andere (I8) an der Schuhspitze (20) in Längsrichtung des Fußes einmündet.

5. Vorrichtung nachAnspruch4, gekennzeichnet durch einen Kern (23), einen mit den Formteilen (I7, 29) in Berührung stehenden zylindrischen Schaft (24), einen Führungsbund (25) mit vorzugsweise Trapezquerschnitt, der am Schaftansatz einen Druckbolzen (27) zum Ausheben des Kernes aufweist, der z. B. über eine Feder (28) im Unterteil (I7) gegen Drehungen gesichert ist.

6. Vorrichtung nachAnspruch gekennzeichnet durch ein vom Sohlenformstück (33) über einen oder mehrere vorzugsweise nach der Hackenseite aus dem Sohlenformstück (33) herausnehmbare Haltestifte (36) gehaltenes Füllstück (16) für den Hacken aus leichtem, billigem Werkstoff, wie Holz.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Innenkühlung der einzelnen Formteile (I7, 29) und des Kernes (23) ausschließlich des Sohlenformstückes (33) z. B. mittels Kanälen (30, 31, 32) für Kühlwasser.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschriften Nr. 534 146, 54' 688, 572 155, 603 838, 566 547; schweizerische Patentschriften Nr. 205 6II, 243 88; USA.-Patentschriften Nr. 2 470 o89, 2 499 565.