SI8610391A8 - Special sole for wooden shoes with elastic element, process and apparatus for making it - Google Patents

Description

Vezan podplat iz lesa za cokle z elastičnim pregibom v območju podplatne blazinice nog, postopek izdelave takega podplata in naprava za izvedbo postopka

Izum spada na področje obutve, zlasti podplatov zanjo, zlasti pregibnih.

Predmeti zadevne vrste so v mednarodni razvrstitvi patentov uvrščeni v razrede A 43 B 13/18 (podplat), A 43 D 35/00 (preša) in B 27 M 3/20 (obdelava).

Izum se nanaša na vezan podplat iz lesa za cokle z elastičnim pregibom v območju podplatne blazinice noge, na postopek izdelave takega podplata, ki je zasnovan na vbrizgavanju poliuretana in penjenju le-tega, in na napravo tipa preša za izvedbo postopka.

Iz AT 352 585 (C) je znan podplat iz lesa za čevlje in postopek izdelave le-tega, pri čemer gre za geometrično natančno izdelana ločena prednji in zadnji podplatni odsek, med katerima je v območju podplatne blazinice noge sorazmerno velika vrzel, ki jo zalijejo s poliuretanom v brizgalnem orodju, ki je dimenzijsko in oblikovno natančno prirejeno podplatnima odsekoma.

Glede na to, da je tehnologija izdelave znanih podplatov zasnovana na načelu popolne skladnosti orodja in vanj vloženih podplatnih odsekov, se za podplatna odseka predpisujejo zelo ozki dimenzijski odstopki, v danem primeru le 0,2 mm, kar spričo nabrekljivosti in skrčljivosti lesa bodisi sploh ni izvedljivo ali pa je izvedljivo le pod strogo nadzorovanimi in vzdrževanimi klimatskimi pogoji.

Razen tega se ugotavlja, da - vsaj kar se tiče prstnega odseka podplata - njegova lega v orodju ni definirana, saj obstaja možnost premika tega dela v smeri proti petnemu delu podplata ali celo zasuka okoli osi, pravokotne na hodno površino podplata.

Rezultat teh okoliščin je ta, da se po končanem vbrizgu in penjenju poliuretana dobi podplat, katerega dolžina preveč odstopa od pričakovane mere, in da so na površini lesenega podplata ostale tzv. plavalne kožice poliuretana, katerih odstranjevanje predstavlja zahtevno dodatno operacijo, kajti (tudi) te kožice so z lesom vezane po eni strani kemično s tem, ko se hidroksilne skupine lesa vežejo z izocianatnimi skupinami poliuretana, po drugi pa oblikosklepno, torej mehansko, s tem, ko penjenje poliuretana prodre v pore lesa.

V nadaljnjem se izkaže kot pomanjkljivo tudi to, da se v uporabi čevlja zveza med lesenima odsekoma in elastičnim vmesnim odsekom iz penjenega poliuretana kljub opisani kemično-mehanski zvezi zelo hitro mehansko utruja, posledica česar je ta, da pričnejo te vezi popuščati in pokati.

Tako se v časovno novejšem spisu EU 80 456 (A2) pregibki podplat iz lesa omenja le kot možna varianta, pa še v tem primeru se predvideva, da se elastični vmesni odsek izdela v enem kosu s hodnim elastičnim podplatnim delom, nakar se na tako pripravljeno elastično podlago prilepita lesena podplatna odseka.

Četudi bi bila taka izvedba tehnično zadovoljiva, pa nikakor ni izdelovalno smotrna, saj terja posebej izdelavo lesenih podplatnih odsekov, posebej brizganje elastičnega podplatnega dela in posebej lepljenje,,ki povleče za seboj materialni strošek za lepilo in vsakokratno tveganje glede kakovosti zlepljenega spoja.

Zato je predlagatelj citirane rešitve dal prednost monolitnim lesenim podplatom, ki jih opremlja z elastično hodno plastjo. V ta namen uporablja dvodelno brizgalno orodje, pri katerem pa se, analogno kot zgoraj, spet postavljajo stroge dimenzijske zahteve glede predobdelave lesenega vložka. Te zahteve segajo do te mere, da mora biti leseni vložek obdelan z nadmero, tako da ga je treba v orodje celo vtisniti, pri čemer se le-ta v skladu z načrtovanjem malenkostno deformira.

Ob upoštevanju že omenjene nabrekljivosti in skrčljivosti lesenih podplatov je na dlani, da je vstavljanje lesenega vložka v orodje in snemanje vezanega podplata iz orodja zelo kočljivo delo, ki na eni strani ne izključuje poškodb bodisi lesenega vložka ali orodja in ne jamči enotne oblike končnih podplatov, na drugi pa kljub vsem zahtevam po dimenzijah ne izključuje pojava plavalnih kožic in z njimi povezanih operacij dodelave.

Pri kreiranju izuma so bili nadalje upoštevani naslednji antecedenčni spisi: AT 378 898 (C) in DE 30 36 491 (Al) ter DE 3410 594 (Al).

Na osnovi ugotovljenega stanja tehnike je izum osnovan na problemu, kako ob izhodišču, da se iz ortopedskih razlogov vendarle ostane pri zgibnem lesenem podplatu, preprečiti kritično utrujanje vezi med lesenima odsekoma in vmesnim, iz brizganega in penjenega poliuretana izdelanim gibkim odsekom, pri čemer naj bi bila zagotovljena dimenzijska in oblikovna natančnost podplata in bo zanesljivo odpravljena nevarnost pojava plavalnih kožic.

Pri vezanem podplatu, obsegajočem dvodelen lesen podplat in nanj priključeno elastično hodno plast, ki je v enem kosu z vmesnim, lesena odseka povezujočim gibkim podplatnim odsekom, s katerima je kemično in mehansko, v danem primeru oblikosklepno, vezan, sta po izumu simetrično glede na pokončno prečno ravnino, ki je pravokotna na hodno površino podplata, postavljeni stični ploskvi med vsakokratnim lesenim odsekom podplata in gibkim veznim odsekom, vgrajenim med njima, sestavljeni vsakokrat iz po dveh druga nad drugo nahajajočih se zveznih ukrivljenih delnih ploskev, katerih krivinski osi ležita v skupni, bliže zgornji površini podplata nahajajoči se vodoravni ravnini na strani lesenih odsekov podplata. Pri tem je smotrno krivinski polmer zgorje delne ploskve manjši od krivinskega polmera spodnje delne ploskve, tako da stični ploskvi vzajemno tvorita glede na omenjeno simetrijsko ravnino dvojico nelinearnih, konvergentno-divergentno potekajočih ravnin.

S tako zasnovo se doseže po eni plati sorazmerno obsežna stična površina med lesom in vmesnim gibkim odsekom, po drugi pa optimalno obremenitveno stanje znotraj vmesnega gibkega odseka, ko se položaj lesenih odsekov podplata med hojo kotno menjuje.

Ugotovljeno je, da se pri zgibu lesenih odsekov podplata na temenskem delu vmesnega gibkega odseka ne pojavi nikakršna grbina ah žmula, ki bi motila pri hoji, čeprav bi po analogiji s tlačnimi deformacijami iz upogiba tako deformacijo praviloma pričakovali.

Postopek izdelave zgoraj opisanega vezanega podplata obsega izdelavo monolitnega lesenega surovca bodočega lesenega poliuretanskega podplatnega sloja, katerega sestavni del je bodoči vezni gibki odsek med lesenima odsekoma, zalitje kalupa s poliuretanom z danostjo penjenja le-tega, snetje dobljenega vezanega polizdelka s kalupa in mehansko obdelavo polizdelka do končne oblike.

Monolitni leseni surovec se od končnega dvodelnega lesenega podplata razlikuje samo po tem, da je v območju nad -vrzeljo za bodoči vmesni gibki odsek puščen masiven lesni dodatek, da nadalje globina omenjene vrzeli sega v ta masivni les malenkostno iznad ravnine zgornje površine končnega podplata in da sta prstno in petno območje surovca vsako v svojo smer podaljšani v nastavek za naslon pritisnega orodja.

Končna mehanska dodelava potemtakem obsega zgolj odstranitev omenjenega masivnega dodatka in obeh pritisnih nastavkov ter dodelavo oboda.

Naprava za izvedbo faze ulivanja poliuretana obsega kalup, ki je narejen po zunanjem izgledu poliuretanskega sloja vezanega podplata, in nihalno pritisno vzvodje za pritisnjenje lesenega surovca med dvojici pozicionirnih nastavkov na kalupu in med bočna nastavka, s katerima se v vpetem stanju bočno zapre vrezana vrzel lesenega surovca.

Podrobnosti izuma izhajajo iz nadaljnjega opisa prednostnega izvedbenega primera, predstavljenega v priloženih listih skic, v katerih kaže sl. 1 vezan podplat z lesenima podplatnima odsekoma, poliuretanskim podplatnim slojem in vmesnim gibkim poliuretanskim odsekom - v vzdolžnem pokončnem prerezu in v neobremenjenem stanju, sl. 2 isto kot zgoraj, le v obremenjenem stanju, sl. 3 detajl vmesnega gibkega poliuretanskega odseka s sl. Iv risarsko poenostavljeni predstavitvi, sl. 4 surovec lesenega podplata v pogledu od spodaj, sl. 5 prerez po črti V-V s sl. 4, sl. 6 prerez po črti VI-VI s sl. 5, sl. 7 napravo za izdelavo poliuretanskega dela vezanega podplata - v prostorski projekciji, in sl. 8 predstavitev votline za zalitje s poliuretanom - v pokončnem vzdolžnem prerezu.

Vezan podplat po izumu obsega prednji odsek la in zadnji odsek lb iz lesa, ki ju povezuje vmesni gibki odsek 2a iz poliuretana, kije odbrizgan v enem kosu s hodnim podplatnim slojem 2b.

Mesto razporeditve gibkega odseka 2a in prečni potek le-tega se ravnata po anatomskih lastnostih noge, tako da znaša razmerje prednjega dolžinskega odseka u proti zadnjemu dolžinskemu odseku v za velikost noge od št. 40 okoli 0,47, za višje številke pa okoli 0,42, pri čemer je v tlorisni projekciji gibki odsek 2a glede na vzdolžno os podplata 1 postavljen bodisi normalno nanjo ali pa je zasukan v območju kotov 85° do 98°.

Gibki odsek 2a je zasnovan kot profilirana letev, ki je simetrična glede na pokončno vzdolžno ravnino E-E letve in katere zgornja in umišljena spodnja osnovna ploskev sta ravni, bočni ploskvi pa konkavni, tako da obstaja pri višini B odseka 2a njegova najmanjša debelina A, ki sta si v razmerju ΒΆ okoli 1,8. Pri tem je najmanjša debelina A pomaknjena proti zgornji površini podplata 1, tako da znaša razmerje debelinskih odsekov Β^Β_χ do 3,5, prednostno 2. Konkavnost bočnih ploskev gibkega odseka 2a je določena vsakokrat z dvojico polmerov r₂, katerih vrtišče leži na skupni ravnini, položeni skozi mesto najmanjše debeline A. Pri tem polmer r_x določa zgornji odsek 2’ konkavnosti, polmer r₂ pa spodnji odsek 2 in sta si v razmerju r₂.r_t do 10:3, prednostno 10:6,5.

V prednostni izvedbi je r₂ = B₂.

Skupaj z vmesnim gibkim odsekom 2a je v enem kosu z njim odbrizgan tudi hodni podplatni sloj 2b, katerega debelina C je v območju pete največja, v območju prstnega dela podplata manjša, v vmesnem (mostnem) območju, kjer ta sloj pravzaprav ni obremenjen, pa najmanjša. Debeline C si v danem zaporedju sledijo v razmerju okoli 4:2,5:1.

Za pravilno funkcioniranje zgibnega podplata je pomembna zagotovitev tzv. kota odskočnosti podplata, v danem primeru kota ω, za stabilno držanje noge pa je pomembno, da je zunanji vzdolžni rob podplata v območju zgiba dvignjen (kar je nakazano na sl. 1-2).

Za izdelavo zgoraj opisanega vezanega podplata 1 pripravimo lesen monoliten surovec S po sl. 4 do 6.

V primerjavi z odsekoma la, lb lesenega dela končnega vezanega podplata 1 je monolitni surovec S dokončno obdelan samo na spodnji podplatni površini 3, h kateri sodi tudi prečni profilirani utor 4. Obod 5 surovca S je glede na končno konturo lesenega podplata sicer obdelan, vendar s sorazmerno veliko nadmero (do 3 mm). Bistvena značilnost surovca S po izumu pa je ta, da je nad utorom 4 puščen masivni les 7 debeline D in da sta v prstnem in petnem območju puščena vzdolžna nastavka 6a, 6b.

Kot je razvidno s sl. 5-6, kjer je s črtkanopikčasto črto nakazan potek konture finalno obdelanega lesenega podplata, sega dno utora 4 malenkostno iznad te konture v območje masivnega lesa 7. Iz tega sledi, da se toga vez med finalnima odsekoma la, lb prekine, ko odstranimo omenjeni dodatek masivnega lesa 7.

Masivni les 7 vzdržuje položajno razmerje odseka la proti odseku lb med brizganjem poliuretana, zato mora biti njegova debelina D primerno dimenzionirana. Smotrno je razmerje B'D okoli 5:2.

Profil utora 4 je enak profilu gibkega vmesnega odseka 2a, ki je opisan zgoraj v zvezi s sl. 3; dejansko pa utor 4 določa profil gibkega odseka 2a.

Surovec 5, ki je obdelan v zgoraj opisanem smislu, služi kot zgornja polovica kalupa K za odbrizg poliuretanskega podplatnega sloja 2b in gibkega vmesnega odseka 2a. Spodnja polovica 8 kalupa K oblikuje hodno podplatno površino poliuretanskega sloja 2b.

Surovec S nalega s svojim talnim obodom na obrobek livne kotanje 8a spodnje polovice 8 kalupa K, h kateremu ga od zgoraj pritiskata tlačna stebra 9 vage 10, ki je zgibno obešena na pritisni drog 11. Za položajno opredeljenost surovca S skrbijo prednja dvojica pozicionirnih nastavkov 12, zadnja dvojica pozicionirnih nastavkov 13 in dvojica premakljivih bočnih nastavkov 14, ki so fiksirani na zgornji, oblikovani površini spodnje polovice 8 kalupa K. Slednjeomenjena dvojica bočnih nastavkov 14 je pri tem razporejena tako, da bočno zapre utor 4 surovca S.

Kanal 15 za dovod poliuretana je predviden v območju pod prednjim nastavkom 6a surovca S v spodnji polovici 8 kalupa K.

Claims (6)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Vezan podplat iz lesa za cokle z elastičnim pregibom v območju podplatne blazinice noge, izvedenim v enem kosu s hodnim gibkim slojem iz penjenega poliuretana, značilen po tem, da sta simetrično glede na pokončno prečno ravnino (E-E), ki je pravokotna na hodno površino podplata (1), postavljeni stični ploskvi med vsakokratnim lesenim odsekom (la, lb) podplata in gibkim veznim odsekom (2a), vgrajenim med njima, sestavljeni vsakokrat iz po dveh druga nad drugo nahajajočih se zveznih ukrivljenih delnih ploskev (2’, 2), katerih krivinski osi ležita v skupni, bliže zgornji površini podplata (1) nahajajoči se vodoravni ravnini na strani lesenih odsekov (la, lb) podplata.
2. 2. Vezan podplat po zahtevku 1, značilen po tem, da je krivinski polmer (r^ zgornje delne ploskve (2’) manjši od krivinskega polmera (r₂) spodnje delne ploskve (2), tako da stični ploskvi med vsakokratnim lesenim odsekom (la; lb) in gibkim odsekom (2a) vzajemno tvorita glede na simetrijsko ravnino (E-E) dvojico nelinearnih, konvergentno-divergentno potekajočih ravnin.
3. 3. Lesen polizdelek za izdelavo vezanega podplata po zahtevku 1, značilen po tem, da je v dokončno oblikovano spodnjo površino lesenega surovca (S) vrezan prečno na vzdolžno os surovca potekajoč profiliran utor (4), nad katerim je glede na končno zgornjo površino podplata (1) puščen dodatek masivnega lesa (7), pri čemer je obod surovca (S) glede na končni obod podplata (1) obdelan s sorazmerno veliko nadmero (do 3 mm), v prednjem in zadnjem območju pa sta v vzdolžni smeri puščena pozicionima nastavka (6a, 6b).
4. 4. Lesen polizdelek po zahtevku 3, značilen po tem, da globina utora (4) sega v območje dodatka masivnega lesa (7) iznad končne konture zgornje površine podplata (1).
5. 5. Postopek izdelave vezanega podplata po zahtevku 1, izhajajoč iz uporabe polizdelka po zahtevku 3, značilen po tem, da surovec (S) z njegovim spodnjim obrobnim delom položimo na oblikovani obrobek livne kotanje (8a) navzgor odprte spodnje polovice (8) livnega kalupa (k), kjer tvori zgornji del kalupa (K), in ga pritisnemo proti spodnji polovici (8) livnega orodja, nakar po odbrizganju in penjenju poliuretana vezani podplatni sklop snamemo iz brizgalnega orodja in ga dokončno mehansko obdelamo.
6. 6. Naprava za izvedbo operacije brizganja in penjenja poliuretana v postopku po zahtevku 5, značilna po tem, da je nad spodnjo, z navzgor odprto livno kotanjo (8a) zasnovano polovico (8) brizgalnega kalupa (K) razporejen pritisni drog (11), na katerega je nihalno obešena vaga (10), h kateri sta pritrjena pokončna tlačna stebra (9) za pritisnjenje lesenega surovca (S) na spodnjo polovico (8) kalupa (K), pri čemer so za pozicioniranje surovca (S) na oblikovani površini spodnje polovice (8) kalupa (K) razporejene prednja, zadnja in bočna dvojica nastavkov (12; 13; 14).