DE2318013A1 - Verfahren zur herstellung einer polstersohle und eines schuhes mit einer solchen sohle - Google Patents

Description

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298-20.519Ρ(20.52OH)

10. April 1973

Dr.-Ing. Punck KG, München

Verfahren zur Herstellung einer Polstersohle und eines Schuhes mit einer solchen Sohle

Seit längerer Zeit hat sich für die Besohlung von Schuhen ein neues Material einen großen Marktanteil erworben. Es handelt sich um geschäumtes Polyurethan, welches im Reaktionsgießverfahren verarbeitet wird. Hierbei werden zwei flüssige Komponenten - nämlich Poliol und Isozyanat - kurz vor Einbringen in die Gießform miteinander vermischt. In der Form entsteht dann durch Reaktion beider Komponenten der Sohlenwerkstoff Polyurethan, wobei ein einer der Komponenten beigemischtes Treibmittel für die Bildung eines sehr feinporigen Schaumes sorgt.

Zunächst glaubte man, in dem neuen Sohlenwerkstoff auch 298-xl76O-SdBk

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das ideale Material für Polstersohlen gefunden zu haben. Es zeigte sich jedoch, daß der Polyurethanschaum nur dann genügend gute Trageigenschaften für Schuhsohlen aufweist, wenn seine Dichte über 0,4 liegt. Nur oberhalb dieser Dichte sind seine physikalischen Werte-wie Reißfestigkeit, Dehnung, Weiterreißfestigkeit und Abriebwiderstand - so hoch, daß er als Sohlenmaterial geeignet ist. Mit diesen mechanischen Festigkeitswerten ist jedoch eine gewisse Härte des Schaumes verbunden. Die shore-Härte "A" eines für Schuhsohlen brauchbaren Polyurethanschaumes mit einer Dichte über 0,4 liegt über 50 und kann bis 75 ansteigen. Solche shore-Härten sind aber für ein hochelastisches weiches Ballenpolster unterhalb der Brandsohle, wie es bei Schuhen mit Polstersohlen benötigt wird, viel zu hoch. Solche Ballenpolster werden üblicherweise aus einem Latex-Schaum oder vulkanisiertem Moosgummi hergestellt und haben shore-Härten zwischen 20 und 30 bei einer Dichte von 0,2-0,3·

Diese Angaben zeigen, daß es auch bei Verwendung von Polyurethanschaum als Sohlenwerkstoff notwendig ist, bei den bekannten Polstersohlen innerhalb des Sohlenkörpers vornehmlich in der Ballenpartie und bei Schuhen mit Polstersohlen unter der Brandsohle derselben ebenfalls zumindest in der Ballenpartie ein Polsterstück aus einem anderen weichen Leichtschaum anzuordnen. Die Polstersohlen müssen demnach aus zweierlei Materialien - nämlich einem abriebfesten Außenmaterial mit guten Trageeigenschaften und einem weichelastischen Innenpolsterhergestellt werden.

Mit Hilfe von Polyurethanschaumsystemen kann man auf einfache Weise Sohlen herstellen, indem man eine bestimmte Menge der gemischten flüssigen Komponenten entweder durch eine öffnung in eine geschlossene Sohlenform eingießt oder in die

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offene Form fließen läßt und anschließend den Deckel der Form sofort schließt. Die Flüssigkeit nimmt dabei zunächst nur einen Teil des Formhohlraumes ein und breitet sich am Formboden allseitig aus. Erst nach einigen Sekunden beginnt der Schaumbildungsprozeß, wobei in der sogenannten Steigzeit die Form vollständig mit Schaum gefüllt wird und ein gewisser Schaumdruck entsteht.

Bei der Herstellung bekannter Polstersohlen wird zunächst die Außenischafein Form einer Trogsohle aus einem abriebfesten, zähelastischen Material, wie Gummi oder Weich-PVC, im Vulkanisations- oder Spritzgußverfahren hergestellt. Anschließend wird in den Innenraum der Trogsohle - zumindest in der Ballenpartie - eine vorgefertigte Ballenpolstereinlage aus einem weichen Leichtschaum eingelegt. Diese Verfahren verlangen jedoch mehrere Arbeitsgänge und gewährleisten keine feste Verbindung zwischen der Polstereinlage und der festeren Trogsohle.

Es sind jedoch auch Herstellungsverfahren für Schuhe bekannt, bei denen eine Polstersohle unter vorherigem Anlegen einer Polstereinlage an der Brandsohle direkt mit der Entstehung der Trogsohle am Oberschuh durch Vulkanisation oder den Schaumbildungsprozeß befestigt werden, DT-AS 1 100 504. Durch den bei der Gummivulkanisation oder beim Aufschäumen in der Form entstehenden Druck, der bei diesem Verfahren bis ca. 8 at betragen kann, wird jedoch das unterhalb der Brandsohle angeordnete Weichschaumpolster sehr stark zusammengedrückt und seine Porenmit dem zähelastischen Sohlenmaterial teilweise ausgefüllt, so daß sich seine Elastizität verringert und der Lüftungs-Effekt der Sohle geringer wird. Durch die hohe Kompression der weichen Polstereinlage bei der Laufsohlenbildung wird nach der Entformung die zur Wirkung kommende Rückstellkraft des Polstermaterials bei einer stabilen Brandsohle die Laufsohle nach außen wölben. Ist die Brandsohle jedoch gegenüber der Laufsohle flexibel, dann kommt es zu einer

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Auswölbung ins Schuhinnere. Beide Wirkungen beeinflussen die Tragfähigkeit des fertigen Polsterschuhes nachteilig. Darüber hinaus verhindert die starke Zusammendrückbarkeit des Weichschaumpolsters auf einen Bruchteil seiner ursprünglichen Stärke die Ausbildung einer echten Trogsohle mit relativ großem Trog-Innenraum aus dem äußeren Sohlenmaterial, wodurch sich die für Polstersohlen charakteristische gute Tragfähigkeit beträchtlich verschlechtert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Polstersohle aufzuzeigen, bei welchem die weichelastische Polstereinlage außer an ihrer Oberfläche allseitig vom Laufsohlenmaterial fest umschlossen ist, ohne daß es zu einer übermäßigen Kompression und anschließender Expansion der weichelastischen Polstereinlage kommt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schaumdruck des Reaktionsgemisches durch Auswahl Dzw. Einstellen des geeigneten Kompressionsverhaltens des Schaumsystems so gering gehalten wird, daß sich die Polstereinlage während des Schaumbildungsprozesses der Laufsohle nicht oder nur unwesentlich zusammendrückt.

Dabei kann in vorteilhafter Weise so vorgegangen werden, daß die Dichte eines im Freien verschäumten Reaktionsschaumes und seine Dichte nach dem Verschäumen in der Form auf die Dichte und Elastizität der weichelastischen Polstereinlage abgestimmt wird. Zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zieles sind jedoch auch verschiedene andere Möglichkeiten gegeben, da die Einstellung von Polyurethan-Schaumsystemen außerordentlich vielgestaltig erfolgen kann.

Als Beispiel für die genannte besonders vorteilhafte Möglichkeit der Einstellung des Kompressionsverhaltens seien

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folgende Werte genannt: Die Dichte eines für eine weichelastische Ballenpolstereiniage verwendeten Materials beträgt bei optimalen Trageigenschaften ca. 0,2 - 0,3 und seine shore-Härte "A" 20 - 30. Die Dichte eines im Freien verschäumten Reaktionsschaumes für das Laufsohlenmaterial soll bei 0, 3 0,4 liegen. Empirisch wird nun die notwendige Gießmenge für den jeweils mit dem Laufsohlen^Schaummaterial auszuschäumenden Hohlraum so gewählt, daß sich nach Abschluß des Aufschäumprozesses eine Dichte von 0,6 - 0,73 des Sohlen-Schaummaterials ergibt. Dieser Verdichtung entspricht ein stets reproduzierbarer Schaumdruck in der Form vor dem Aushärten von ca. 1-2 atü. Durch eine derartige Abstimmung der Gießmenge auf den auszuschäumenden Hohlraum in Verbindung mit der dichte eines frei verschäumten Lauf sohl en-Schaumes und der ''formverschäumten* Dichte gegenüber der Elastizität und Dichte der Ballenpolstereinlage kann der beim Aufschäumen entstehende Druck in der Form so eingestellt werden, daß es zu keiner oder nur /.u einer minimalen Kompression der weichelastischen Polstereinlage kommt und daß die Poren dieser Einlage nur im äußersten Randbereich mit dem Reaktionsschaum gefüllt werden, wodurch eine gute Haftung jedoch keine Beeinträchtigung der Polsterelastizität erreicht wird.

Gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren hat das errindungsgemäße den Vorteil, daß mit der Herstellung der äußeren Schale das Polsterstück gleich festhaftend eingegossen wird, so daß es nicht mehr nachträglich eingelegt werden muß. Weiterhin wird der Bau der Formen wesentlich vereinfacht, da sich das Polsterstück seinen Hohlraum im Sohlenkörper selbst bildet und hohlraumbildende Ansätze am Formendeckel nicht mehr vorhanden sein müssen. Da es nur zu einer äußerst geringen Verformung des Polstermaterials durch den Schaumdruck kommt, kann auch die Wandstärke der Außenschale gut vorbestimmt werden und durch die Rückstellkraft der Polstereinlage bewirkte Aus-

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Wirkungen nach innen und außen treten nicht auf. Durch eine besondere Ausgestaltung und Formgebung des Polsterstückes kann ferner der Trogsohle eine besondere Querschnittsform gegeben werden. So kann z.B. der obere Befestigungsrand der Sohle durch ein sich nach oben verjüngendes Polsterstück verbreitert werden.

Die Befestigung der Polstereinlage ist auf einfache Weise mit einem Haftkleber möglich, der als Dauerhaftklebeschicht am Deckel der Form aufgebracht werden kann.

Gemäß der Erfindung können auch Schuhe unmittelbar mit einer Polstersohle versehen werden, ohne daß diese zuvor als gesondertes Bauelement hergestellt werden muß. Hierzu wird an der Unterseite des Oberschuhes die weichelastische Polstereinlage befestigt und der Oberschuh mit der Polstereinlage als oberer Abschluß in bekannter V/eise in die Sohlenform eingesetzt. Nach Schließen der Form werden die gebildeten Hohlräume mit einem Reaktionsschaum vergossen, wobei erfindungsgemäß der Schaumdruck des Reaktionsschaumgemisches durch Auswahl der geeigneten Kompressionsverhältnisse des Schaumsystems so gering gehalten wird, daß sich die unter der Brandsohle des Oberschuhes befindliche Polstereinlage nicht oder nur unwesentlich zusammendrückt. Aufgrund seiner guten Fließfähigkeit breitet sich das Reaktionsschaumgemisch in der Form allseitig aus, wobei während des Ausschäumens die in die Form hineinstehenden Flächen der Polstereinlage allseitig fest, jedoch ohne wesentliche Kompression umschlossen werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine in einer Form gebildete Polstersohle gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

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Pig. 2 eine in einer Sohlenf'orm unmittelbar an einen Ooerschuh an/geformte Polstersohle im Längsschnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Polstersohle besitzt eine Ballenpolstereinlage 4 aus einem weichelastischen Material, die durch ein geeignetes Klebemittel vor dem Aufschäumen am Deckel 13 der Form befestigt ist. Nach Schließen der Form durch Auflegen des Deckels IJ aiaf den ^pormboden -2 entsteht ein Hohlraum, der durch eine Gießdüse 8 mit dem dünnflüssigen Reaktionsschaumgemisch gefüllt wird. Vor dem eigentlichen Aufschäumprozeß verteilt sich das Gemisch auf dem Boden des Formhohlraumes, so daß nach dem Aufschäumen eine in ihrer Struktur weitgehend gleichmäßige Laufsohle 9& entsteht. Wie gezeigt, kann die Polstereinlage 4 bei 15 nach oben verjüngt sein, so daß sich nach dem Schaumvorgang ein verbreiteter Befestigungsrand der Trogsohle ausbildet, durch den eine großflächigere und damit haltbarere Verbindung zum überschuh geschaffen wird.

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In Fig. 2 ist.auf einem Leisten 1 aufgezogener überschuh

dargestellt, an dessen Brandsohle J im Ballenbereich ein Polsterstück 4- aus weichelastischem Material vor dem Ausbilden der Schaumsohle befestigt ist. Vom Polsterstück 4 durch einen Spalt getrennt ist ferner an der Brandsohle ein bis in den Absatzbereich hineinreichendes Gelenkstück 10 befestigt, welches die Trageigenschaften des Schuhs verbessert. Ein Absatzfüllstück 11 befindet sich im Fersenbereich unterhalb des Gelenkstückes 3 0. Der so vorbereitete Schuh wird als oberer Abschluß in eine aus Seitenteilen 5 und Bodenstempel 6 bestehende Laufsohlenform eingelegt, deren freier Hohlraum dann mittels einer Gießdüse 8 über einen Angußkanal 7 gefüllt wird. Nach·dem Einfüllen und Verteilen des Reaktionsschaumgemisches auf dem Formboden und nach dem Aufschäumen kann der fertige Schuh aus der Form herausgenommen werden.

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Claims (4)

- 8 Patentansprüche

1. Verfahren <ur Herstellung von Polstersohlen, bei dem eine vorgefertigte Ballenpolstereinlage aus einem weichen Leichtschaum an der Unterseite des Deckels einer Sohlenform angebracht und anschließend der nach dem Schließen der Form verbleibende Hohlraum mit einem Reaktionsschaum ausgegossen wird, welcher die Polstereinlage während des Bildungsprozesses der Laufsohle umschließt und einbettet, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumdruck des Reaktions-. schaumgemisches durch Auswahl des geeigneten Kompressionsverhaltens des sich bildenden Schaumsystemes so gering gehalten wird, daß die Polstereinlage nicht oder nur unwesentlich zusammengedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch ], dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des frei verschäumten Reaktionsschaumes und die Dichte des gleichen in der Sohlenform verschäumten Reaktionsschaumes auf die vorgegebene Dichte und Elastizität der Polstereinlage abgestimmt wird.

j5. Mach den Verfahren der Ansprüche 1 und 2 hergestellte Polstersohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandform der Trogsohle durch eine besondere Formgebung des Polsterstückes konstruktiv gestaltet ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Schuhes mit Polstersohle, bei dem ein auf einem Leisten aufgezogener Oberschuh mit einer polsternden Einlage aus weichem Leichtschaum an seiner Unterseite als oberer Abschluß in eine Sohlenform eingesetzt und die nach Schließen der Form verbleibenden Hohlräume mit einem Reaktionsschaum ausgegossen werden, der beim Aufschäumen eine feste Verbindung mit den Randteilen des Oberschuhes eingeht und die polsternde Einlage allseitig umschließt, d a d u r c h

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gekennzeichnet , daß der Schaumdruck des Reaktionsschaumgemisches durch Einstellen des Kompressions Verhaltens des Schaumsystems so gering gehalten wird, da3 die Polstereinla^e nicht oder nur unwesentlich zusammengedrückt wird.

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