专利名称：橡胶或热塑性材料的鞋底模制件的制造方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造方法，用于制造橡胶或热塑性材料材质的单层或多层鞋底等一类的工艺模制件。其中，塑化的物质，如橡胶或塑料，借助至少一个由塑化单元加料的喷嘴注入压铸机中敞开的模具的至少一个模腔中。
在工艺模制件的制作过程中，需要充填的模腔的几何形状是变化的、不均匀的。特别是在制作鞋底时以及直接附制鞋底时。前一种情况下，模腔的上面封顶由一个所谓的挤压件构成，后者的模腔上封顶是绷上柄的鞋楦。如果填充过程和几何形状的变化及与之相关联的不同的材料配给不匹配，就会形成内气孔、流线，以及密度变化不定等缺陷。这种现象在完全封闭模的压铸方法、部分敞开模(也称ITM，即注入一转换模)的铸压方法、以及敞开模铸造方法中均会发生。
在上述最后一种方法中，喷嘴被移动到模腔的上方，从上面将塑化材料垂直填入到模腔中。制造鞋底时，在前脚掌区，材料分布于较大的面上、形成相对较薄的一层；在鞋后跟区，填充的面积减小，而层厚度增大。
在现有技术中，材料的预分布过程有缺陷，只能通过施压较高的模具封闭压力来克服由之产生的不足。借助于这个高的封闭压力，使材料受到挤压，从而达到后续的分布。不过，高的封闭压力总是造成高的设备投资，这一点在圆工作台设备中特别突出，这是因为在这类设备中，模具及其附属的封闭单元数量很多。
此外，在模具中使用置入件时也出现问题。因为塑化材料受到挤压后续再分布时，置入件有被移位的危险性。
由此，本发明的任务是这样使用开头所述类型的制造方法，在模腔的填充阶段就充分考虑模腔的各有不同的几何特征，从而使得只需很低的封闭压力即可。
本发明的另一个任务是给出适合于实施上述方法的一个设备。
本发明依据权利要求1所给出的特征，完成第一个任务。即在模腔的上方，该至少一个喷嘴行至开始位置上，喷嘴打开，并且以可调节的不同速度在模腔长度上行至终止位置上，其中，喷嘴的排出量及排出速度根据模腔的几何形状尺寸通过改变喷嘴开口横截面的大小进行调节，到达终止位置时，喷嘴的开口封闭，从而将塑化材料线路断开。通过喷嘴适当的移动，线路端部落入到模腔内，之后喷嘴从模具中移出，并且模具关闭。
喷嘴从其起始位置开始，例如，从鞋底尖头处开始，移向其终止位置(鞋跟末端)，此过程中，将塑化材料注入模腔内，通过改变喷嘴开口横截面的大小调节填充量，并且移动速度也被调节。这样，在注入阶段，模腔内的材料已经达到了最优预分布。
由于可调节性，材料在模腔内可自由预选地定位在预定位置上，使得材料的分布能达到与具体的各模腔几何的轮廓变化相匹配。在模具封闭后，仅还需要短的流动路程。
由于封闭模具时，没有必要再通过挤压过程促进材料的分布，仅需较低封堵压力。填充纤维状弹性混合物的加工过程也变得简单了。由于直接填入敞开口的模具中，省掉了浇铸冒口道。这样也没有了浇铸冒口残头的干扰，这样导致延长模具耐用时间。由于节省了清理浇铸冒口道的工作，也提高了生产率。
此外，小鞋底厚度的大鞋底的加工简单化了，这是由于填充过程中成型材料的热负荷降低的缘故。
另外，改变产品形状后，在参数确定时调节工作的烦琐性有所减轻，这是由于在第一次填充过程中能够直接进行外观控制。
最后，在模具内使用置入件变得简单易行，这是由于不存在导致它们位移的高流动力的缘故。
在这里推荐的方法中，喷嘴移动过程的方向性(沿正向或反向移动)是无关紧要的。在任何情况下，该移动过程都是发生在跟踪控制之下的根据被填充的模腔当前区域所需材料的数量，相应地调节喷嘴目前的开口至相应的大小。此外，还能通过塑化和喷射装置中的塑料螺旋输送机的进给速度来控制材料输送量，该推进速度也同样受到跟踪控制。
喷嘴开口的横截面积可借助于跟踪控制的滑动封闭件自由地、按预先选择改变。为了进一步优化模腔内材料的预分布情况，喷嘴上具有权利要求6中特征的排出口，该至少一个喷嘴具有一个L形排出口，较长的L腿例如与鞋底内侧轮廓相配，而L腿彼此斜向汇聚到一起。在填充过程中，通过滑板在开口横截面上的移动，以下面方式改变开口的横截面积在起始位置上(例如鞋底最前部)仅仅是L形开口的尖顶区敞开。在喷嘴移动过程中，滑板后撤，使得L腿敞开区越来越大，直到(如在脚母指球区)出口完全打开。之后，往鞋跟方向上开口又逐渐被关闭，最终到达终止位置上被完全关闭。此时，塑化材料的线路端部被滑板截断。喷嘴经过短距离移动，使得该线路端部同样落入到模腔中去。
依据权利要求2，使用两个出口几何形状互相镜面对称的喷嘴，能同时注塑得到一副鞋底，这里，每个喷嘴各有一个L形出口，它们相互镜面对称地配置。
按优选方式使用按照权利要求7的喷嘴，其特征为喷嘴具有前后布置的两个L形出口，它们的腿相互倾斜，其中一个排出口的形状与另一个的形状为镜面对称的，对称轴线是腿所构成夹角的角平分线。
这里，滑板的大小应当能够盖住前后布置的两个出口。制作左鞋底时，为右鞋底所配的开口要完全封闭，而用于左鞋底的开口的横截面按上面所述的方式改变。而制作右鞋底时，采用相应的方法即可。
这种构造的喷嘴，其优点在于为了制造鞋底副可以采用结构完全相同的喷嘴。
另一种同样具有以上优点的喷嘴，由权利要求8的特征给出。其中，喷嘴的出口是配置于一条与抛物线类似的曲线上的多个圆孔。
本发明的另一有利构造是该至少一个喷嘴在其从起始位置到终止位置的位移上沿一个确定的曲线移动。
特别是当鞋底的轮廓不均匀时，如果喷嘴沿直线行走，将导致填充材料分布的不均匀。沿上述确定曲线(鞋底的中线)的移动，将克服这种不均匀性缺点。
根据权利要求9，喷嘴和模具可以在X-Y方向上彼此相对移动。
依据权利要求10，喷嘴除了能从起始位置行走至终止位置之外，还能侧向摆动。这种侧向摆动是通过喷射装置在其底座上的摆动造成的。例如，可通过一个压力介质缸实现这种摆动。
喷射装置与其底座之间的转动支点是现成的，因为喷射装置能够向侧面摆动，以便更换螺旋输送器。
喷射装置偏移的位移，可以通过起始器或一个行程接收器来查询。
也可以令喷嘴或者喷射装置不动，而使模具在喷嘴口的下面行走，使模腔内塑化材料的承接区为鞋底的确定的中线。这里的模具安置在十字工作台上。
以下借助附图表达本发明并进行解释说明。
图1为带喷嘴的喷射装置，位于一个示意性的鞋底模腔上方的不同位置上，
图2为第一种形式的喷嘴开口几何形状，滑板位于不同位置上，图3是第二种形式的喷嘴开口的几何形状，在不同的滑板位置，图4是第三种形式的喷嘴开口的几何形状，在不同滑板位置，图5是带有可侧向摆动的喷嘴的喷射装置的俯视图，图6是图5中喷射装置的前视图。
图1中，示出了一个塑化和喷射装置，并用参考标号1标明。它包括一个塑化缸2和一个位于其中、既能转动又可以轴向移动的螺旋输送器3。塑化缸2在开口4一端连接着一段管状延伸件5，后者的端部安装着一个喷嘴6。喷嘴出口可被滑板7封堵住。
在左图中，喷嘴6位于模具的模腔8上方的起始位置A处，滑板7被向后推开。这里仅仅是给出了由热塑性材料或橡胶制作鞋底的模具的示意图。从位置A开始，喷射装置1与喷嘴6一起以速度V1行驶到位置B，从这里开始，以移动速度V2至位置C，再改变速度为V3最终行驶到终止位置D。
该过程中，喷嘴出口的敞开面积大小通过滑板7进行调节，以适应模腔几何形状及其所需的塑化材料的量。
在填充过程中，蜗杆3在缸2内进行进给运动X。该进给运动可被跟踪控制地变化。
模腔8填充完毕时，滑板7将喷嘴完全封闭，并随之将塑化材料线路断开。喷射装置1短距离前移，使线路端部也落入模腔8内。
之后，喷射装置1移动，使喷嘴6移出模腔区，如右图位置E所表示的那样。喷射装置1的移动以及滑板移动均受跟踪控制。
图2所示为喷嘴结构的第一种形式。在每一个喷嘴6的下方，都有一个模腔8，分别用于左鞋底和右鞋底。两个喷嘴6上的喷嘴开口横截面9均为斜向的L形，并且彼此对称。较长的L腿10均配向各自鞋底的内轮廓。
喷嘴在不同位置处滑板的位置被示意性地给出
上 完全敞开中上部分关闭中下部分敞开下 完全关闭。
图3所示为喷嘴6的第二种构造，其上设置了前后两个喷嘴开口横截面9。它们也均呈L形。前横截面9的形状与后横截面的形状为镜面对称。
滑板7的尺寸选择，应保证它能同时盖住两个喷嘴开口横截面9。这种情况在图3中的左图中示出。
在中间图中，后面的横截面9被封闭堵住，而在前的横截面敞开。通过滑板7向前横截面9方向的滑动，喷嘴6能用来制作左鞋底，如图2那样。
在右图中，前横截面9被关闭、后截面敞开。通过向后截面9方向滑动滑板7，喷嘴6现在能用于制作右鞋底。
同时制作鞋底副时，与图2中所示的实施例相反，使用构造相同的喷嘴6。
图4所示的第三种喷嘴6具有此优点。
这里，喷嘴开口9是由多个圆孔构成的，这些圆孔位于抛物线上。
在左侧图中滑板7封堵了所有的孔。中间图中所有孔都敞开，而右图中滑板7只封堵住部分的圆孔。
图5所示为塑化和喷射装置1的俯视图。模腔8为示意性的。模腔8中的实线11为填充过程中喷嘴开口9的行进路线。可以看到，在喷射装置1或者说喷嘴6的回程中，喷嘴口9划出一条弯曲的曲线，它偏离轴线方向(虚线)。这是通过喷射装置1的侧向摆动Y实现的。如图6所示的那样，喷射装置1安装在一个位置固定不动的底座12上。借助于仅仅是示意性示出的压力缸13，使喷射装置1摆动。从而在填充过程中，材料线路落到模腔8真正的弯曲状中线区域。
其它机械方式的曲线导向也同样可以考虑在这里应用。
权利要求
1.橡胶或热塑性材料的单层或多层鞋底一类的工艺模制件的制造方法，其中，橡胶或塑料等塑化材料，通过至少一个由塑化单元加料的喷嘴，注入到压铸机中一个敞开的模具的至少一个模腔内，其特征是至少一个喷嘴(6)在模腔(8)的上方行至起始位置(A)上，该喷嘴(6)被打开并且以可以调整的不同速度(V1、V2、V3)行过模腔长度到达终止位置(D)上，其中，喷嘴(6)的排出量和排出速度通过相应于模腔几何形状尺寸改变喷嘴开口横截面(9)进行调节，在终止位置(D)上将喷嘴开口(9)关闭，从而将塑化材料的线路断开，并且通过喷嘴(6)适当的运动，使线路端部落入模腔(8)内，之后喷嘴从模具中移出，模具封闭。
2.按照权利要求1的方法，其特征是借助两个出口几何形状互相对称的喷嘴(6)同时注塑两只鞋底。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征是注塑过程中，塑料螺旋输送机(3)的进给运动受控制调节。
4.按照权利要求1至3之一的方法，其特征是至少一个喷嘴(6)在从起始位置到终止位置的位移中沿一个确定的曲线被导向。
5.实施按照权利要求1至4之一所述方法的设备，具有一个带至少一个模腔的模具；具有一个塑化单元，它带有至少一个喷嘴，该喷嘴能驶入敞开的模具内，在模腔上方行走，其排出口对着模腔，其特征是喷嘴(6)可从模腔的一端以可调节的速度行驶至另一端，其中，喷嘴开口横截面(9)借助于一个滑板(7)无级地连续可变，根据模腔几何形状尺寸跟踪控制，能从完全敞开变化至完全封闭。
6.按照权利要求5的设备，其特征为该至少一个喷嘴(6)具有一个L形排出口(9)，其两个L腿斜向相互汇交。
7.按照权利要求5的设备，其特征是该至少一个喷嘴(6)具有前后配置的两个L形排出口(9)，它们的腿的走向互相倾斜，其中一个排出口形状被构造得与另一个的形状镜象对称，对称轴线为两腿夹角的平分线。
8.按照权利要求5的设备，其特征是喷嘴(6)具有作为排出口(9)的配置于类似抛物线形曲线上的多个圆孔。
9.按照权利要求5至8之一的设备，其特征为喷嘴(6)与模腔(8)在X-Y方向上可相对移动。
10.按照权利要求9的设备，其特征是喷嘴(6)在垂直于行驶方向(X一方向)上可以摆动。
11.按照权利要求9的设备，其特征为具有模腔(8)的模具可以沿X-Y方向移动。
12.按照权利要求5至11之一的设备，其特征是塑料螺旋输送机(3)配备有一个跟踪控制装置。
13.按照权利要求5至12之一的设备，其特征为喷嘴排出口(9)前的滑板(7)配备了一个跟踪控制装置。
全文摘要
单或多层热塑性材料鞋底类工艺模制件的制造方法,塑化材料通过至少一个由塑化单元加料的喷嘴注入一个敞开的造型模具的模腔中。该喷嘴在模腔上方行至起始位置处打开,以可调节的不同速度行过模腔长度到达终止位置。其中,喷嘴的排出量和排出速度通过相应于模腔几何改变喷嘴出口横截面来调节,在终止位置,喷嘴开口被封闭,塑化材料线路被断开,喷嘴适当移动使线路端部落入模腔内,之后喷嘴从模具中移出,模具封闭。
文档编号B29C31/04GK1252344SQ9912173
公开日2000年5月10日 申请日期1999年10月10日 优先权日1998年10月15日
发明者克劳斯·弗里兹, 沃尔夫冈·科利韦 申请人:克勒克纳-德斯马制鞋设备有限公司