專利名稱：用于在機(jī)械制鞋中制造特別是鞋底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在機(jī)械制鞋中制造特別是鞋底的方法，其中，鞋底由至少一個(gè)外鞋底層和一個(gè)中間鞋底層構(gòu)成，其中的一個(gè)層用橡膠制成、另一個(gè)層用聚氨脂制成，這兩個(gè)層在同一個(gè)由一個(gè)底模、一個(gè)至少兩件式的模具框架和一個(gè)排擠器或鞋楦組成的模具中制成，其中，首先使橡膠鞋底層成型，在該層上澆注聚氨脂并且使其反應(yīng)以形成中間鞋底層。
這兩種材料按照根本不同的工藝技術(shù)方法加工?，F(xiàn)在還不存在直接結(jié)合的方法，雖然在八十年代已經(jīng)力圖不用粘合劑和粘接劑達(dá)到橡膠鞋底與聚氨脂中間鞋底的結(jié)合，例如在DE 3600682 A1中記載的那樣。但在那里記載的方法不能達(dá)到預(yù)期的效果。
也已知橡膠與聚氨脂之間的機(jī)械結(jié)合，通過(guò)一個(gè)紡織中間層將兩種材料結(jié)合。將紡織層設(shè)置在排擠器或預(yù)硫化的橡膠鞋底上是一個(gè)附加的工序。由于從側(cè)面可以看到紡織層在橡膠與聚氨脂之間，會(huì)由于觀感和時(shí)尚的原因經(jīng)常不使用紡織物。由于織物要求一定壁厚，所以對(duì)于薄的鞋底或極薄鞋底是不能使用的。
也已知橡膠與聚氨脂之間的化學(xué)結(jié)合，通過(guò)在即將安置聚氨脂材料之前噴敷上或類(lèi)似涂敷上膠粘劑。由于結(jié)合質(zhì)量直接取決于膠粘劑層厚度、凝固時(shí)間和通風(fēng)時(shí)間，另此導(dǎo)致模型被嚴(yán)重弄臟，所以在實(shí)踐中也很少用到這種方法。
按照權(quán)利要求1，該任務(wù)的解決方案是，為了制造橡膠鞋底，首先將底模和模具框架部件一起駛向一個(gè)在上方敞開(kāi)的型腔，在型腔中注入塑性橡膠物質(zhì)，其溫度略低于硫化溫度，在安置上一個(gè)排擠器后，該橡膠物質(zhì)在因此而完全封閉的模具中在一個(gè)第一階段t1中被擠壓和預(yù)硫化，然后在一個(gè)第二階段t2中在模具框架打開(kāi)的情況下發(fā)生部分硫化，然后將排擠器移開(kāi)并且橡膠層表面經(jīng)過(guò)一個(gè)冷卻階段t3，其中，在階段t2和t3中發(fā)生被控制的不充分硫化，然后，排擠器被一個(gè)鞋楦或者被另一個(gè)排擠器這樣代替，使得在鞋楦/排擠器與橡膠鞋底自由表面之間保留一個(gè)用于待成形的中間鞋底的模腔，在模具框架也被封閉之后將聚氨脂物質(zhì)注入該中間腔中，聚氨脂物質(zhì)在該封閉模具內(nèi)在多余反應(yīng)熱被向外導(dǎo)出的情況下在橡膠鞋底層上發(fā)生反應(yīng)，其中，通過(guò)余留的反應(yīng)熱進(jìn)行橡膠鞋底層的再硫化(階段t4)以及橡膠層與聚氨脂層之間的緊密結(jié)合。
因此，涉及一種四個(gè)階段的硫化方法，其中，在第一階段中在封閉的模具中發(fā)生預(yù)硫化，硫化熱主要通過(guò)上面的排擠器板傳遞。
在此，已塑化的橡膠材料不是如以前常規(guī)的那樣在極高的壓力下被注射到封閉的型腔中，而是被從上面適量地澆入打開(kāi)的模具中。
在一個(gè)圓工作臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行材料的處理和制品、尤其是鞋底的制造，以所謂“一步方法”。橡膠注塑機(jī)組和聚氨脂反應(yīng)澆注機(jī)組相互隔開(kāi)一個(gè)確定間距定位在該設(shè)備上。
由于在該過(guò)程中應(yīng)用不同的方法技術(shù)，因此要將模具或者說(shuō)鞋模調(diào)整到混合溫度。
在此，如權(quán)利要求3所述，底模被加熱到一個(gè)90℃到150℃之間的溫度范圍內(nèi)，而排擠器被加熱到一個(gè)140℃到220℃之間的溫度范圍內(nèi)。相反，模具框架處于一個(gè)40℃至80℃的溫度范圍內(nèi)。
如權(quán)利要求7和8所述，通過(guò)框架中或底模中的間距塊減少底模與框架之間的溫度傳遞。但也可以借助于框架中或底模中的下凹成形面減小所不希望的溫度傳遞。
在經(jīng)過(guò)一個(gè)可自由預(yù)選的時(shí)間t1之后打開(kāi)模具框架，而橡膠鞋底在排擠器與底模之間繼續(xù)硫化。由此，實(shí)現(xiàn)了在排擠器與底模到模具框架之間的被控制的溫度傳遞。
在接下來(lái)的步驟中，排擠器被移開(kāi)并且已制成的橡膠鞋底的表面冷卻，在此，橡膠鞋底仍然保持位于模具的底板中。
在最后的步驟中，在將聚氨脂材料注射到再次封閉的模具中之后，可以讓聚氨脂材料在橡膠表面上反應(yīng)。如果硫化還沒(méi)有結(jié)束，則放熱的聚氨脂反應(yīng)的釋放熱量和模具底板如底模的溫度使得橡膠鞋底完全硫化。
第一階段(預(yù)硫化)起到形成幾何形狀的作用。第二階段(部分硫化)起到穩(wěn)定形狀的作用。在階段2和3中，確定硫化程度百分比，在此已確證，通過(guò)被控制的不充分硫化可以對(duì)與聚氨脂的粘附產(chǎn)生積極影響。
在第四階段中，必須抑制聚氨脂層的過(guò)熱情況。為此，對(duì)側(cè)面的模具件例如鞋模的模具框架借助循環(huán)液體控制溫度。此外，在可調(diào)整的時(shí)間t3上單獨(dú)將模具框架打開(kāi)。
選擇式地可以在達(dá)到預(yù)選的框架溫度之后打開(kāi)側(cè)面模具件例如用于中間鞋底的聚氨脂空腔的模具框架。
本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想提供了一種可再現(xiàn)的解決方案，其中涉及確定的、可調(diào)整的硫化程度，而在現(xiàn)有技術(shù)(DE 3600682 A1)的已知技術(shù)思想中只借助對(duì)不同橡膠混合物進(jìn)行試驗(yàn)達(dá)到橡膠與聚胺脂之間的化學(xué)結(jié)合。
在此，一種橡膠混合物被證明特別適合于這種方法的實(shí)施，它能夠與多種醚基以及酯基標(biāo)準(zhǔn)聚氨脂體系良好地粘附，并且具有如下組分丁腈橡膠NT 3430丁腈橡膠NT 3465Ultrasil VN 3二氧化鈦炭黑N 772氧化鋅RS硬脂酸氧雜茚樹(shù)脂75Hycar VTBNX 1300×43Schenectady SP 1045硫磺
Vulkacit Thimuram TMTD其它作為加工助劑的添加劑或用于特殊制品特性的添加劑是MesamollIrostic 288/1Chlorez 700證明特別有利的是，橡膠制品例如橡膠外鞋底的厚度尺寸(壁厚)恒定地處于1到2.5mm之間。為此，權(quán)利要求2規(guī)定，橡膠鞋底層的結(jié)合表面通過(guò)壓印被增大，這些壓印相應(yīng)于橡膠鞋底外側(cè)花型的輪廓，因此，橡膠鞋底層各處保持近似均勻的鞋底壁厚。為此，在下模板中設(shè)置了輪廓變化，例如在橡膠外鞋底的底模中設(shè)置溝道花紋，而上模板中，例如在鞋模的排擠器中，設(shè)置了相對(duì)花紋。通過(guò)均勻的制品厚度達(dá)到均勻的溫度傳遞和均勻的硫化。
為了對(duì)溫度控制產(chǎn)生積極影響，鞋底厚度最好選擇為約1.5mm。
雖然通過(guò)本發(fā)明方法不需要輔助材料就可實(shí)現(xiàn)兩種不同鞋底層之間的直接粘接，但是為了增強(qiáng)粘附力當(dāng)然可以使用已知的輔助材料。
這例如包括，在將聚氨脂注射或澆注到預(yù)硫化的橡膠表面上之前，將橡膠表面加熱活化，為此例如可以使用熱輻射器。
另外證明，粘附力在鞋模外部區(qū)域上的作用比在交界層核心中的作用更強(qiáng)。為了平衡這種效應(yīng)，可以在確定區(qū)域內(nèi)置入一個(gè)小于1mm的薄的紡織層。可以在擠壓橡膠材料(階段t1)之前直接在排擠器上進(jìn)行紡織件的定位。也可以在將聚氨脂材料填充到模具內(nèi)(硫化階段t3)之前在橡膠鞋底的冷卻階段中將這些紡織件定位。使用紡織材料或類(lèi)似材料還可以加速橡膠表面的冷卻。


圖1橡膠/聚氨脂圓工作臺(tái)設(shè)備，圖2模具的結(jié)構(gòu)和組成部分，圖2.1模具的側(cè)視圖和正視圖，圖3a至j方法過(guò)程，圖4模具框架和底模的另一種結(jié)構(gòu)方案，圖5排擠器具有相對(duì)模腔的模具圖6a至d硫化階段t1至t4
在圓工作臺(tái)1上，相互隔開(kāi)確定間距地一方面安置了一個(gè)聚氨脂反應(yīng)澆注機(jī)組3、另一方面安置了一個(gè)橡膠注塑機(jī)組4。成形工位2節(jié)拍式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到機(jī)組3和4的作用區(qū)域內(nèi)，其中，借助橡膠注塑機(jī)組4在模具2中制成一個(gè)橡膠外鞋底，然后，在模具2到達(dá)聚氨脂反應(yīng)澆注機(jī)組3的區(qū)域內(nèi)后，在該模具中在橡膠鞋底上制成聚氨脂中間鞋底并且同時(shí)將該雙層鞋底與一個(gè)繃緊在鞋楦上的鞋幫結(jié)合。或者也可以借助該設(shè)備只制造雙層鞋底。
在附圖2中以示意圖示出一個(gè)模具2，該模具由一個(gè)可垂直行駛的底模5、一個(gè)排擠器6和在這里為兩個(gè)的模具框架部件7組成。如果要將待制造的鞋底注塑在鞋幫上，則由一個(gè)鞋楦8代替排擠器2，鞋幫9繃緊在該鞋楦上。
在附圖2.1中，在左邊以側(cè)視圖示出上方被鞋楦8封閉的模具2，在右邊以正視圖示出。
附圖3以圖a至j示出用于制造外鞋底、中間鞋底和成品鞋的方法過(guò)程。
在圖3a中示出圖2中所示模具2處于其打開(kāi)狀態(tài)下的情況。在圖3b中，橡膠注塑機(jī)組4的噴嘴體10駛?cè)氪蜷_(kāi)的模具中。已塑化的橡膠物質(zhì)被以細(xì)長(zhǎng)面條式從上方送入型腔中。在此情況下可以使用DES流動(dòng)方法(DESflow-Verfahren)。
在圖3c中，排擠器6駛到被已塑化橡膠物質(zhì)填充的型腔上。在圖3d中示出已塑化的橡膠材料在型腔中被排擠器6擠壓和模具框架部件7已閉合的狀態(tài)。
在圖3e中，模具框架部件7又被移開(kāi)，而排擠器6仍然封閉型腔。在該位置中，繼續(xù)進(jìn)行在圖3d中示出的鞋底11的預(yù)硫化。
在圖3f中，排擠器6也被移開(kāi)。在圖3g中，排擠器6被鞋楦8替代。
在圖3h中，由底模5連同仍位于其中還未完全硫化的橡膠鞋底11、模具框架部件7和鞋楦8構(gòu)成一個(gè)模具空腔12，聚氨脂反應(yīng)澆注機(jī)組3的噴射嘴13駛?cè)朐撃＞呖涨恢?，該聚氨脂反?yīng)澆注機(jī)組將由多元醇和異氰酸鹽組成的呈流體形式的聚氨脂注入該空腔中。
在圖3i中，鞋楦8和模具框架部件7相對(duì)于底模5移動(dòng)，使得模具空腔12減小，達(dá)到所期望的中間鞋底厚度。
中間鞋底以標(biāo)號(hào)14標(biāo)注。在此，橡膠外鞋底11部分地包圍中間鞋底14。
圖3j示出模具2打開(kāi)以便能夠?qū)в谐善沸?5的鞋楦8取出的狀態(tài)。
在附圖4中，一方面示出模具框架部件7，另一方面示出底模5。其中，為了減少底模5與框架7之間的溫度傳遞，選擇式地或者設(shè)置間距塊16、或者設(shè)置下凹成形面17，它們處于d＝0.1至0.2以及至0.5mm的數(shù)量級(jí)內(nèi)。
這種間距塊或間距條或者隔離件也可以設(shè)置在排擠器6中。
在圖5中示出一個(gè)模具2，在該模具中，底模5具有一個(gè)型穴，該型穴具有用于橡膠外鞋底的溝道花紋18，而排擠器6設(shè)置有相應(yīng)的相對(duì)花紋19作為上模板。由此，在制成的外鞋底的整個(gè)輪廓延伸部分上產(chǎn)生幾乎均勻的制品厚度。通過(guò)均勻的制品厚度能夠達(dá)到均勻的溫度傳遞和均勻的硫化。為了對(duì)溫度控制產(chǎn)生積極影響，最好選擇鞋底厚度為1.5mm。該厚度在任何情況下都應(yīng)該處于1到2.5mm之間。
最后，在附圖6a至d中示出了本方法的主要硫化階段t1至t4。
在階段t1中，在完全封閉的模具2中發(fā)生預(yù)硫化。這個(gè)階段起到形成幾何形狀的作用。
在階段t2中，在模具框架打開(kāi)的情況下發(fā)生部分硫化。這個(gè)階段起到穩(wěn)定形狀的作用。
在階段t3中，已制成的鞋底的表面在模具2打開(kāi)的情況下冷卻。這個(gè)階段也起到使橡膠鞋底除氣的作用。制品例如鞋底11仍然保留在模具2的底板(底模5)中。
在階段t4中，發(fā)生橡膠鞋底的再硫化和聚氨脂粘接。模具2完全閉合。聚氨脂材料在外鞋底的橡膠面上起反應(yīng)。聚氨脂放熱反應(yīng)的釋放熱量和模具底板(底模5)的溫度使得橡膠鞋底完全硫化。
在階段t2和t3中硫化程度百分比被確定。被證實(shí)的是，在受控制地不充分硫化的情況下對(duì)于與聚氨脂的粘接產(chǎn)生積極影響。
權(quán)利要求
1.用于在機(jī)械制鞋中制造特別是鞋底的方法，其中，該鞋底至少由一個(gè)外鞋底層和一個(gè)中間鞋底層構(gòu)成，其中的一個(gè)層用橡膠制成、另一個(gè)層用聚氨脂制成，這兩個(gè)層在同一個(gè)由一個(gè)底模、一個(gè)至少兩件式的模具框架和一個(gè)排擠器或者鞋楦組成的模具中制成，其中，首先形成橡膠鞋底層，在該層上澆注聚氨脂并且使其起反應(yīng)以形成中間鞋底層，其特征在于，為了制造橡膠鞋底，首先使底模和模具框架部件一起駛向一個(gè)在上方敞開(kāi)的型腔，將具有略低于硫化溫度的溫度的塑性橡膠物質(zhì)注入該型腔中，在安置上一個(gè)排擠器之后在由此完全封閉的模具中將該橡膠物質(zhì)在一個(gè)第一階段(t1)中擠壓和預(yù)硫化，然后在一個(gè)第二階段(t2)中在模具框架打開(kāi)的情況下進(jìn)行部分硫化，隨后將排擠器移開(kāi)并且使橡膠層的表面進(jìn)行一個(gè)冷卻階段和除氣階段(t3)，其中，在階段(t2)和(t3)中發(fā)生被控制的不充分硫化，然后將該排擠器用一個(gè)鞋楦或另外的排擠器這樣代替，使得在鞋楦/排擠器與橡膠鞋底自由表面之間留有一個(gè)用于待成形的中間鞋底的模腔，在將模具框架也閉合之后將聚氨脂物質(zhì)澆注到該中間腔中，聚氨脂物質(zhì)在該封閉的模具中在將多余反應(yīng)熱向外排出的情況下在橡膠鞋底層上發(fā)生反應(yīng)，其中，通過(guò)余留的反應(yīng)熱進(jìn)行橡膠鞋底層的再硫化(階段t4)以及橡膠層與聚氨脂層之間的緊密結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)壓印使橡膠鞋底層的結(jié)合表面增大，這些壓印相應(yīng)于橡膠鞋底外側(cè)化型的輪廓，由此，橡膠鞋底層各處具有近似均勻的鞋底厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將排擠器加熱到一個(gè)140℃到220℃之間的溫度范圍內(nèi)，將底模加熱到一個(gè)90℃到150℃之間的溫度范圍內(nèi)并且將模具框架溫度控制在一個(gè)40℃至80℃之間的溫度范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在階段(t3)之后緊接著將還未完全硫化的橡膠表面加熱活化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，為了加熱活化使用一個(gè)熱輻射器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，加熱活化還起到使橡膠鞋底排氣的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，為了減少底模與模具框架之間的溫度傳遞在框架中和/或底模中使用間距塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，為了減少底模與模具框架之間的溫度傳遞在框架中和/或底模中使用下凹成形面。
全文摘要
用于在機(jī)械制鞋中制造鞋底的方法，該鞋底由外鞋底層和中間鞋底層構(gòu)成，其中一層用橡膠制成、另一層用聚氨酯制成，這兩個(gè)層在同一個(gè)由底模、模具框架和排擠器組成的模具中制成。首先使底模和模具框架部件一起駛向型腔，將溫度低于硫化溫度的塑性橡膠物質(zhì)注入型腔中，橡膠物質(zhì)在第一階段中在封閉的模具中被擠壓和預(yù)硫化，在第二階段中進(jìn)行部分硫化，然后進(jìn)行冷卻和除氣階段，在這些階段中發(fā)生被控制的不充分硫化。之后在排擠器與橡膠鞋底自由表面之間留出一個(gè)模腔，在模具框架閉合后將聚氨酯物質(zhì)澆注到該腔中，聚氨酯物質(zhì)在橡膠鞋底層上發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)余留的反應(yīng)熱使橡膠鞋底層的再硫化以及橡膠層與聚氨酯層之間緊密結(jié)合。
文檔編號(hào)B29D35/00GK1453123SQ0312219
公開(kāi)日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月24日
發(fā)明者克勞斯·弗雷澤, 沃爾夫?qū)た死S爾 申請(qǐng)人:克勒克納-德斯馬制鞋設(shè)備有限公司