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Bezeichnung: Verfahren zur Herstellung von Verschleißzo-
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nen, Stütz bereichen oder von Auslassungen an einer Laufsohle oder
einem Fußbett Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Verschleißzonen, Stützbereichen oder zur Auslassung von Stolperkanten und dergleichen
an einer gestanzten, gepreßten oder gegossenen Laufsohle oder an einem solchen Fußbett
aus einem geschäumten Kunststoffmaterial.
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Die Herstellung der Laufsohlen kann dabei derart erfolgen, daß in
einer Hohlform das unverschäumte Sohlenmaterial eingebracht wird und ein Schaumstoffrohling
in den spezifischen Abmessungen der Laufsohle hergestellt wird, wobei dann in der
Hohlform unter Druck ausvulkanisiert wird.
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Gem. einem anderen Verfahren wird der zu verwendende Werkstof-f in
einer üblichen E tagenpresse geformt und durch die Aktivierung eines im Werkstoff
enthaltenen Treibmittels nach Öffnung des Formwerkzeuges eine geschlossenzellige,
geschäumte Laufsohle oder ein Fußbett gebildet. Es ist dabei bekannt zunächst eine
Schaumplatte herzustellen, aus welcher die Laufsohle ausgestanzt wird.
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Insbesondere nach dem letzten Verfahren hergestellte
Laufsohlen
oder Fußbette weisen bekanntlich eine große Flexibilität und damit hohen Tragkomfort
bei einem niedrigen Gewicht auf. Dies da das durch ein Treibmittel expandierte Sohlenmaterial
bei Entnahme aus dem Formwerkzeug eine außerordentlich fein ausgebildete, homogene
Porenstruktur bei einem gleichmäßigen, niedrigen spezifischen Gewicht aufweist.
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Ein Nachteil derartiger Laufsohlen und Fußbette besteht darin, daß
sie aufgrund ihres geringen spezifischen Gewichtes bzw. der außerordentlich fein
und homogen ausgebildeten Porenstruktur keine besonderen Verschleißzonen oder gehärtete
Stützbereiche aufweisen. Zur Anlage besonderer Verschleißzonen muß dabei die Laufsohle
in einem aufwendigen Arbeitsgang abgeschliffen und mit besonderen Schutzvorkehrungen
wie Eisen und dergleichen versehen werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren
zur Herstellung von Verschleißzonen, Stützbereichen oder Auslassungen an einer gestanzten,
gepreßten oder gegossenen Laufsohle oder einem solchen Fußbett der eingangs genannten
Art zu schaffen, welches ohne besondere mechanische Bearbeitung und anderer zusätzlicher
Materialen die Anlage dieser Bereiche erlaubt, wobei die Flexibilität und der Tragkomfort
der Sohle oder des Fußbettes im wesentlichen erhalten bleiben soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer aus Kunststoff geschäumten
Laufsohle oder einem solchen Fußbett bzw. einer als Stanzmaterial für diese bestimmten
Schaumplatte
vorgesehen, daß diese oder die ausgestanzte, gepreßte
oder gegossene Laufsohle oder das Fußbett an den Abschnitten zur Anlage der Verschleißzonen,
Stützbereiche oder Auslassungen vor oder nach der Vernetzung über die Dicke der
Materialstärke erwärmt wird und die somit erhitzten Abschnitte zur Herstellung der
Verschleißzonen, Stützbereiche oder Auslassungen durch eine Druckbehandlung unter
einer bleibenden Materialverdichtung und Materialverformung auf ihre vorgesehene
Form und erwünschte größere Dichte komprimiert wird, während der nicht komprimierte
Teil der Laufsohle oder des Fußbettes seine ursprüngliche Materialdichte und Form
im wesentlichen -behält.
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Verschleißzonen lassen sich somit ohne Benutzung anderer fremder Kunststoffmaterialien,
Eisen und dergleichen herstellen, und zwar aus verdichtetem Material der Laufsohle
oder des Fußbettes selbst.
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In Abkehrung von dem Herstellungsverfahren einer Kunststofflaufsohle
oder eines Fußbettes, bei welchem eine größere Druck- und Wärmebehandlung in der
geschlossenzelligen Schaumplatte vermieden wird, um eine homogene und gleichmäßig
feine Porenstruktur und damit Flexibilität zu erreichen, - wird dabei erfindungsgemäß
die Laufsohle und das Fußbett bei einer geringen Temperatur über ihren gesamten
Querschnitt erhitzt und an lokal eng begrenzten Stellen derart komprimiert, daß
es zu der gewünschten Materialverformung und Materialverdichtung an diesen Stellen
kommt, ohne daß der eigentliche Teil der Laufsohle an Flexibilität und seinem geringen
spezifischen Gewicht verliert. Die Sohle oder das Fußbett weist somit dann Verschleißzonen
bzw. Stützbereiche mit erhöhter Festigkeit aus dem gleichen Kunststoffmaterial auf.
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Bei einer aus einer Schaumplatte von 1 cm Dicke zu stanzenden Laufsohle
oder aus einem EVA-Polymer (Äthylen-co-Vinylacetat Polymer 75 Gewichts-%, Füllstoffe
15 Gewichts-%, Vulkanisiermittel 1,5 Gewichts-%, Treibmittel 3 Gewichts-% und Farben
und Verarbeitungsmittel 5,5 Gewichts-% bezogen
auf das Gesamtgewicht
des Fertigproduktes) wird dabei zur Herstellung der Verschleißzonen in einer Heizperiode
von 5 - 7 sec. die Sohle auf eine Temperatur von 50-600C aufgeheizt, wobei sich
eine Erwärmung des Materials über die gesamten Dicke der Laufsohle ergibt. Anschliessend
wird dann bei einer im wesentlichen konstanten Druckgebung in Abhängigkeit von der
zu erzielenden Materialverdichtung und Verformung sowie der Materialart während
einer Abkühlperiode von 15 - 20 sec. das Material komprimiert.
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Aufgrund der allmählichen Erwärmung des Materials auf eine Temperatur
von 50-600C innerhalb einer Heizperiode von 5 - 7 sec. wird dabei das Material nicht
nur ober -flächlich erhitzt, sondern gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der
Sohle. Es läßt sich somit das allmählich abkühlende Material durch eine geeignete
Druckgebung über seine Dicke gleichmäßig verdichten und damit auch auf die gewünschte
Dicke und Form komprimieren.
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Sofern sich aufgrund der zu erzielenden Formgebung das Material nicht
auf die nötige Dichte komprimieren läßt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die
Laufsohle oder das Fußbett an den zu einer Verschleißzone, einem Stützbereich oder
zu einer Stolperkante zu formenden und zu komprimierenden Abschnitten Preßpolster
bzw. angeformte Materialvorgaben aufweist, deren Material unter Formung der zu bildenden
Abschnitte mit erhöhter Materialdichte in die Sohle bzw. das Fußbett eingepreßt
wird.
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Damit läßt sich jede Form und Materialdichte der Laufsohle oder des
Fußbettes an den herzustellenden Verschleißzonen erzielen, wobei natürlich Druck
und Form
des Preßwerkzeuges und die Formgebung der Materialvorgaben
aufeinander abzustimmen sind.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Beispieles
näher erläutert: In herkömmlicher Weise wird zunächst zur Herstellung der Laufsohle
ein thermopistisches Material bestehend aus 75,0 Gewichts-% EVA-Polymer (Äthylen-co-Vinylacetat
mit einem Vinylacetat-Anteil von ca. 20 %) 15,0 Gewichts-% Füllstoffe 1,5 % Vulkanisiermittel
(z.
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bis - (t-butyl-peroxy) - diisopropylbenzol) 3,0 Gewichts-% Treibmittel
(z. B.
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Azodicarbonamid 5,5 Gewichts-% Farben und Verarbeitungsmittel (Eisenoxidpigmnt
und Zinkseife einer Fettsäure) in einem Mischer bei einer Temperatur von über 100°C
zu einer homogenen Masse vermischt. Die homogenisierte thermoplastische Masse wird
dann in einem Friktionswalzwerk weiterverarbeitet, wobei vor allem Vernetzungsmittel
zugefügt werden.
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Diese Masse wird dann in eine Formpresse e-ingegeben und zu einer
Schaumplatte geformt, aus welcher sich die Laufsohlen oder die einzelnen Fußbette
ausstanzen lassen. In der Formpresse findet dabei gleichzeitig die Vernetzung der
Schaumplatte statt, wobei die Presse auf eine Temperatur von über 150°C erhitzt
wird und eine Formgebung unter einem Druck von 200 kp/cm2 erfolgt. Da diese Vernetzungstemperatur
höher als die
Verdampfungstemperatur-- des Treibmittels ist, kommt
es zu einer Aktivierung des in der Platte enthaltenen Treibmittels. Nach dem Öffnen
der Formpresse expandiert das sich zersetzende oder verdampfende Treibmittel die
Schaumplatte und anschließend findet dann bei einer geringeren Temperatur eine restliche
Vernetzung der Schaumplatte statt.
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Die Schaumplatte hat dabei ein spezifisches Gewicht von 0,3 g/cm3.
Anschließend werden nun die einzelnen Laufsohlen oder vorgesehenen Fußbette aus
der Schaumplatte ausgestanzt.
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Gem. den beiliegenden Zeichnungen wird nun gem. Fig.l die Laufsohle
1 im vorderen Bereich und am Ende zur Anlage einer Auslassung und zur Formung einer
Stolperkante und einer Verschleißzone 3 mit erhöhter Materialfestigkeit währen einer
Zeitspanne von 5 - 7 sec.
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auf eine Temperatur von 50 - 600C homogen über die gesamte Sohlendicke
erwärmt und während des Abkühlens in einer Zeitperiode von 15 -20 sec. durch ein
Formwerkzeug einer Presse an diesen Stellen über die Dicke des Materials homogen
verdichtet. Es stellt sich dabei an diesen Stellen eine Materialdichte von 0,6 g/cm
ein. Entsprechend der gewölbten Ausbildung der Stolperkante ist dabei das Formwerkzeug
für diese Stelle der Sohle abgerundet ausgebildet, während das Formwerkzeug für
die glattflächig auszubildende Verschleißzone 3 am Sohlenende mit einer ebenen Formfläche
versehen ist. Um trotz der Verdichtung dort eine glatte Ausbildung der Sohlenfläche
im Verschleißbereich 3 zu ermöglichen, sind dabei keilförmige Materialvorgaben 3a
an der gestanzten, gepreßten oder gegossenen Sohle angelegt, die in das Sohlenmaterial
eingepreßt werden.
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Durch die Druckgebung an diesen Stellen wird dabei aus dem Schaummaterial
Luft herausgedrückt, wobei sich die
homogene Porenstruktur des
Materials in ihrer Porenausbildung verkleinert.
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Bei der Herstellung eines Fußbettes mit Stützbereichen 4a und 4b im
Fersenbereich 8 und Ballenbereich 9 des Fußbettes 2, sind Preßpolster 6a, 6b vorgesehen,
welche schon mit der Formung der Schaumplatte ausgebildet werden. Diese Preßpolster
6a, 6b werden dann durch spezielle Stempel des Formwerkzeuges auf die gewünschte
Formgebung der Stützbereiche 4a, 4b des Fußbettes komprimiert.
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Dicke und Form der Preßpolster und die Ausbildung der Stempelform
sind dabei entsprechend der gewünschten Formgebung des Fußbettes und der dort zu
erreichenden Verdichtung zu wählen.
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Eine Schaumplatte, aus welcher die Laufsohle oder ein Fußbett auszustanzen
ist, ist in den Zeichnungen nicht im einzelnen dargestellt. Entsprechend der Ausbildung
der gegossenen oder gepreßten Lauf sohlen oder des Fußbettes mit einer ebenen Materialoberfläche,
mit keilförmigen Materialvorgaben zur Anlage der VerschleiGznnen oder Stolperkanten
oder mit anderen Materialrormngenmuß dabei die Schaumplatte eine Vielzahl von Materialabschnitten
aufweishen, aus welchen sich die auszustanzende Laufsohle oder das Fußbett bilden
läßt.
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Die Materialoberfläche mit den angeformten Materialvorgaben ist dabei
in der Hohlform oder der Etagenpresse schon vor Verschäumung der Platten auszubilden.
Dabei ist die Volumenvergrößerung der Schaumplatte zu berücksichtigen, so daß sich
die gewünschte Form der Laufsohle bzw. des Fußbettes ergibt.
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Auf diese Weise lassen sich auch Eindrücke für die Zehen,
Ballen
oder Fersen im Fußbett anlegen, wobei das Material der Schaumplatte an diesen Stellen
ein gleichmäßiges niedriges spezifisches Gewicht mit einer fein ausgebildeten, gleichmäßigen
Porenstruktur aufweist, und dieser Materialzustand auch erhalten bleibt, da diese
Stellen nicht nachträglich komprimiert werden.
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Desweiteren kann die Ausbildung der Verschleißzonen und gehärteten
Stützbereiche auf der Laufsohle oder des Fußbettes auch unmittelbar schon auf der
Schaumplatte erfolgen, so daß sich durch geeignetes Ausstanzen der wiederkehrend
auf der Schaumplatte angeordneten Laufsohlen bzw. des Fußbettes sich diese mit ihren
Verschleißzonen, Stützbereichen oder Auslassungen ergeben.
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