用于鞋的硫化泡沫橡胶鞋底的模制方法和相关的用于鞋的硫化泡沫橡胶鞋底与流程

本发明涉及一种模制用于鞋的硫化泡沫橡胶鞋底的方法和相关的用于鞋的硫化泡沫橡胶鞋底。

背景技术：

众所周知，在鞋底的领域中，使用泡沫材料；特别地，目前在鞋底行业中的生产中的泡沫材料是如下材料：

聚氨酯-热塑性塑料(tpu)和热固性材料；

热塑性橡胶(tr)和过氧化物硫化热塑性塑料(例如eva)；

硫化橡胶。

后者在可使用模制工艺获得的制品的尺寸控制方面具有特殊的约束和限制。

实际上，关于此类的材料，即，关于硫化橡胶，以及关于目前市场上的生产技术，不可能获得带有受控且精确的最终尺寸的硫化泡沫橡胶的模制零件，因为无法简单地控制材料的膨胀过程。

为此，到目前为止，需要对该部件的尺寸进行进一步的“校正”操作，其包括，通过切割和/或剪切来移除部件外围周围的一层材料，直到已经获得所需的尺寸和轮廓(模板)为止。

然而，这些生产操作代表成本方面的主要限制，但最重要的是，其排除产生任何类型的几何形状和/或侧面抛光表面(竖直壁)的可能性。

关于直到现在都使用的传统方法，不可能在踏面(tread)的平面和竖直壁的平面(例如鞋底侧边或侧面)对带有薄厚度(大约小于5mm)的零件加工，并且不可能对在各种截面之间带有大厚度差的部件加工。

换句话说，在现有技术的生产过程中，我们趋向于具有差不多均匀的厚度，以获得同样均匀的材料的膨胀。

而且，现有技术解决方案不允许获得重量特别轻的鞋底。

因此，在现有技术中，不知道适合于消除上述缺点和限制并束缚于使用带有硫化的且重量轻的泡沫橡胶的模制技术的解决方案，该技术适合于获得带有与通过硫化非泡沫橡胶获得的抛光表面和外观相同的抛光表面和外观的制品。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种克服参考现有技术提到的缺点的方法。

使用根据权利要求1所述的方法克服这些缺点。

在从属权利要求中描述本发明的其他实施例。

附图说明

从实施例的一个优选的但是非限制性的实例的以下描述中，将更好地理解本发明的进一步特征和优点，附图中：

图1是现有技术的制造鞋底的方法的示意图，其中，在从模具移除鞋底之后，必须切割和/或剪切鞋底以使鞋底的最终尺寸达到所需公差(如在下文中更好地描述的)；

图2是通过本发明的模制方法获得的鞋底的示意图；

图3是在上述最终切割和/或剪切操作之后，通过现有技术的模制方法获得的鞋底的一部分的放大立体图；

图4是可通过本发明的模制方法获得的鞋底的一部分的立体图；

图5是根据本发明的模制阶段的框图；

图6是用于根据本发明的模制方法的注射单元和模具的示意图；

图7是处于打开结构的用于本发明的方法的模具的示意图；

图8是处于闭合结构的用于本发明的方法的模具的示意图。

具体实施方式

参考以上例证，通过已经大致表示的模具来提供根据本发明的用于鞋底6的模制方法。

明显地，为了本发明的目的，模具的图示完全是近似的；因此本发明不限于所述模具的可能由于鞋底制造商的最不同的依情况而定的和具体的需求而产生的特殊形状和大小.

关于材料，模具优选地由钢、铝或其合金制成。

根据本发明的模制用于鞋的硫化泡沫橡胶鞋底的方法包括以下阶段：

制备条状的、预成型的和/或颗粒的形式的橡胶，

制备用于模制鞋底的模具，所述模具限定相对于鞋底6具有相反形状的(counter-shaped，互补形状的)模制腔室8，

在模制腔室8内模制鞋底6，

将鞋底6从所述模具4中取出。

更详细地，橡胶是在模制之后优选地具有0.30g/cm³和0.90g/cm³之间的比重的弹性体。

如图所示，以条状的、预成型的和/或颗粒的形式装载橡胶。条9的装载是连续类型的，可通过在挤出机中加工来获得，而具有可变尺寸的预成型的和/或颗粒的装载，设想例如使用合适的适合于将材料切割成预期大小的切割工具。

然后将材料装入装载和混合腔室10，在那里挤压并混合该材料。根据一个可能的实施例，所述装载和混合腔室是注射腔室，其中，例如通过装载螺纹件11来挤压材料，并将该材料运送至相应的注射喷嘴13。接着，所述注射喷嘴13例如通过供应管道14在模制腔室8内注入混合的材料。接着，模具4通常包括固定部15和移动部18，固定部和移动部在闭合结构中限制所述模制腔室8的界限。例如，移动部18由移动压台19支撑，以允许移动部18的运动，闭合模具4及其开口，以在模制结束时实现部件的移除。

有利地，橡胶包括在模制过程中能够在模制腔室8内产生材料的(即，橡胶的)膨胀的发泡剂，以便用泡沫橡胶均匀地填充所述模制腔室8。

均匀填充的意思是，由模制腔室8限定的腔体必须用泡沫材料均匀地且完全地填充，以精确地复制腔室的形状，粘附至腔室的所有壁。这样，模制部件必然将复制由模制腔室8限定界限的形状。

可在制备橡胶复合物的过程中增加所述发泡剂，或者可在将材料引入模制腔室8之前，在橡胶装载和混合阶段的过程中在所述装载和混合腔室10内对橡胶增加所述发泡剂。

根据一个可能的实施例，对橡胶增加微球体形式的所述发泡剂，在橡胶本身的混合和制备过程中增加。

优选地，所述微球体是由热塑性材料制成的球体，球体在内部封闭有气体，所述气体封装于该球体的内部。

当使用微球体形式的发泡剂时，使用微米(μm)左右的尺寸的微球体形式的热塑性颗粒，其由热塑性壳体和封装于其内部的气体构成。在压力/温度的变化的影响下膨胀的所述封装气体，趋向于使可能由于热塑性材料的将所述气体封闭于其内部的壳体的可变性而膨胀的微球体本身膨胀。

优选地，所述微球体具有5μm和50μm之间的直径。在这个直径范围内的微球体的大小的选择成允许获得橡胶膨胀的最佳尺寸控制，从而获得模制腔室8的最佳填充，以及处于膨胀结构中的用于应用于鞋底的橡胶的最佳比重(specificweight)。优选地，封装于所述微球体中的气体属于碳氢化合物的类型(family，族)；例如，该气体是异丁烯。属于碳氢化合物类型的气体的选择，允许在模制阶段过程中具有球体膨胀的最佳尺寸控制，取决于所述模制腔室8内的压力和温度条件，从而取决于模制腔室8本身的最佳填充。

当加热时，所述壳体软化，并且其内部的气体压力增加。这导致微球体的体积的随之增加，相同的初始气体在任何情况中都保持留在该体积内。微球体的体积的增加决定注入模制腔室8的橡胶的量的体积的增加，使得可完全地且均匀地填充模制腔室8。

根据另一可能的实施例，在封闭所述模具之后，在模制阶段中，在装载和混合腔室10内，至少部分地增加游离气体形式的所述发泡剂。例如，游离气体形式的发泡剂可包括处于超临界状态的氮气或二氧化碳，例如，对于大约32℃的温度和大约70巴的压力下的二氧化碳。这些类型的气体允许实现橡胶的最佳的且受控的膨胀，从而实现所述模制腔室8的完全的且均匀的填充。

在使用游离气体形式的发泡剂的情况中，在材料的装载/混合阶段的过程中，在所述装载和混合腔室10内引入膨胀效果后的气体。

应指出，根据本发明，可能使用多种类型的发泡剂的组合，即，能够预见封装气体的微球体和游离气体的组合使用。

模制处理过程中的发泡剂的此作用效果的结果是，低比重的模制件。如上所述，实际上，在模制之后，获得具有0.30g/cm³和0.90g/cm³之间的比重的橡胶。

产生的材料的类型和相关产品的体积在各种方向上是成比例的，并且将模制件与相关模具的压印(imprint)保持得非常相关，能够在薄厚度和/或更大的体积上无差别地工作。在简单的模制循环上不需要附加操作来允许模制件的尺寸稳定，与一些泡沫材料和/或其他类型的材料的情况不同，在生产时间和成本方面具有明显的好处。

优选地，将重量百分比在待膨胀材料或橡胶的2％和20％之间的发泡剂添加至橡胶。此重量百分比范围对微球体形式的发泡剂和游离气体形式的发泡剂都是有效的。

根据本发明的方法进一步包括模制腔室8内的泡沫材料的硫化阶段。

优选地，硫化阶段是硫磺硫化。硫磺硫化的使用允许更好地控制泡沫橡胶的尺寸稳定性，并便于从模制腔室8的移除操作。而且，通过硫磺硫化的泡沫橡胶具有合适的耐撕裂性和抗切削性；如果至少部分地通过缝合而使鞋底与鞋面相连，那么此特征在鞋行业中是特别有利的。因此，在缝合阶段的过程中，鞋底本质上具有良好的耐撕裂性，以防止鞋底本身在缝合过程中和由此装配的鞋的后续使用中撕裂。

在硫化阶段的过程中，设想通风或“脱气”阶段，以允许在硫化本身的过程中产生的反应气体的受控泄漏。

根据本发明的一个可能的实施例，通过使用进一步改进模制循环的质量的“真空”的模制技术来实现所述脱气阶段。

优选地，通过模制腔室8中的150℃和180℃之间的温度，来获得硫化阶段。

应指出，为了控制橡胶的膨胀的目的和模制腔室8的最佳的且均匀的填充的目的，相对于橡胶本身的硫化时间来调节橡胶膨胀的时间是重要的。实际上，橡胶膨胀时间小于橡胶的硫化时间是重要的，使得获得泡沫橡胶的预定比重，从而获得模制腔室8的最佳填充。实际上，硫化的完成防止橡胶的膨胀，因此硫化仅在已经达到泡沫橡胶的预定比重之后结束是重要的。因此，优选地，本发明的模制方法设计成：

-确定泡沫橡胶的预定比重或目标比重，

-在模制腔室8内获得橡胶的完全膨胀，直到已经达到这种目标比重为止，

-在达到所述目标比重之后完成泡沫橡胶的硫化阶段。

优选地，该方法包括调节注入模制腔室8的注射物的温度和/或压力以在达到所述预定比重或目标比重之后完成泡沫橡胶硫化阶段的阶段。

如图所示，有利地，该方法提供，通过可包括注射阶段的装载阶段，将橡胶装入模制腔室8。

优选地，在将橡胶注入装载和混合腔室10的装载阶段的过程中，将所述装载和混合腔室10加热到50℃和110℃之间的温度。

优选地，在80巴和180巴之间的压力下将橡胶运送或注射到模制腔室8中。

所述模制阶段总共持续180秒和360秒之间，与现有技术解决方案的模制阶段的持续时间相比，短得多，甚至小于现有技术解决方案的一半。

如可从已经描述的内容中认识到的，本发明的方法允许克服现有技术解决方案中提出的缺点。

特别地，所产生的材料的类型和相关产品的体积在各种方向上是成比例的，并且将模制件与相关模具的压印保持得非常相关，能够无差别地对薄厚度和/或更高的体积加工。

在简单的模制循环上不需要附加操作来使得模制件能够尺寸稳定，与一些其他类型的泡沫材料中出现的情况不同，在生产时间和成本方面具有明显的好处。

以前在硫化泡沫橡胶产品的生产中从未获得的非常明确的最创新的特征是，使用标准材料(非泡沫)和泡沫材料，使用通常和非泡沫材料使用的模具相同的类型的模具来加工，能够无差别地制造相同类型的鞋底(在设计、抛光表面、厚度等方面)。

因此，在制造部件所需的模具和/或设备的方面预见不到附加成本。

再次声明，关于直到现在都使用的传统方法，不能够在踏面的平面和竖直壁的平面(例如鞋底的侧壁或侧面)上对带有薄厚度(低于大约5mm)的部件进行加工，及不能够对在各种截面之间带有大厚度差的部件进行加工。因此，在已知的解决方案中，我们具有难以控制且大幅变化的尺寸公差，使得在将其从模具移除之后，必须在必须通过切割和/或剪切移除多余外围材料之前，制造尺寸增加(特别是在周长方面)的鞋底：这样，我们无法获得精确的表面抛光，而是获得粗糙的且有皱纹的抛光。

因此，一旦已经从模具移除部件，现有技术解决方案则需要在尺寸方面进行校正加工操作。这种加工操作使部件具有“切割的”和/或“剪切的”外观，并且不允许例如在侧壁上获得高清晰度的鞋底，或者不允许例如在鞋底的所述侧壁上获得特殊的装饰图案，例如，浅浮雕、凹槽，等等。此方面构成对鞋底的特征的强烈限制，鞋底反而是与鞋面等价的鞋的元件。

在图1和图3中可清楚地看到与现有技术解决方案相关的这种限制的一个实例。特别是在图1中，示出了根据现有技术的模制技术模制的鞋底的示意性平面图，其中，已经获得比鞋底必须具有的最终外围轮廓16(用虚线示出)稍大的外围轮廓12。然后用沿着鞋底的轮廓延伸的切割工具20和/或用剪切工具移除这种多余的橡胶，如图1中示意性地示出的。

图3描绘了由于所述切割和/或剪切操作的结果而获得的表面粗糙度的类型，通过经由现有技术的模制技术而获得的沿着外围的多余材料，使所述切割和/或剪切操作是必须的，现有技术的模制技术不允许具有适当的尺寸控制。

如已经看到的，通过根据本发明的模制方法来解决这些技术限制，根据本发明的模制方法允许获得非常精确的表面加工，带有大约1mm的非常小的厚度，而不用必须采取任何机械加工操作。

这样，一方面，获得以其他方式不可能的表面加工，对设计者提供更大的表达自由度，另一方面，避免缓慢的且昂贵的最终表面加工操作，从而缩短鞋底生产时间并降低成本。

在图2和图4中很好地表现了这些优点。特别地，图2示出了可使用本发明的方法获得的鞋底6的一个实例：如可简单地指出的，从模具移除的鞋底已经具有正确的最终外围轮廓16，完全不需要采取表面加工/材料移除操作。这由于显著的且精确的尺寸控制而是可能的，由于本发明的方法而可实现该尺寸控制。而且，如图4中清楚地示出的，从根据本发明的模制获得的部件允许根据鞋底设计者的需求而获得精确的表面加工，并且复制甚至更复杂的几何形状。

而且，现有技术鞋底模制解决方案需要构建带有特定特征的模具，同时此需求由于本发明的方法的原因而不存在：这样，进一步降低成本。

而且，本发明的解决方案还允许减小鞋底的重量，从而减小鞋的重量，因为其允许获得具有0.3和0.9之间的比重的硫化泡沫橡胶鞋底，而通过压缩实现的现有技术模制解决方案允许获得具有0.4和1.0之间的比重的鞋底材料。

关于鞋底的生产时间，应指出，现有技术的压缩模制需要不小于大约10分钟的时间，而本发明的注射成型需要小于5分钟的时间。

而且，本发明的硫化橡胶泡沫的注射解决方案使得与已知的非泡沫橡胶的注射解决方案相比，可能将注射时间缩短大约70％。

明显地，这种显著的时间缩短导致同样显著的鞋底生产成本的减小。

为了满足依情况而定的且具体的需求，本领域技术人员可对上述模制方法采取许多修改和变化，然而所有这些修改和变化都包含在如由以下权利要求书定义的本发明的范围内。