Verfahren zur Herstellung von nahtlosen Skistiefelschalen
Es sind bereits Skistiefel mit Aussenschalen aus Thermoplastik-Material, Fiberglas, Polyurethan und Hartgummi sowie auch aus mehreren der vorgenannten Materialien in Verbindung miteinander bekannt, die durch Pressen, Giessen oder im Spritzgussverfahren hergestellt werden, welch letzteres sich besonders für grosse Serien eignet. Die dafür notwendigen zweiwandigen Formen aus Stahl, die trennbar sein müssen, sind ausserordentlich kostspielig, und da die gleiche Schuhgrösse in der Regel in verschiedenen Breiten hergestellt wird, lässt sich vorstellen, welche grosse Zahl an Formen für eine Reihe verschiedener Schuhgrössen vorhanden sein und wieviel Kapital in diese Formen investiert werden muss.
Für relativ kleine Herstellungsserien sind diese Formkosten daher wirtschaftlich nicht vertretbar, so dass Fabrikationsbetriebe mit geringerer Fertigung auf diese Art der Stiefelherstellung verzichten müssen und selbst Betriebe mit grösserer Fertigung zu einer Kompromisslösung gelangten, indem sie die Vorteile des Kunststoffes, wie Wasserundurchlässigkeit und geringer Pflegeaufwand für die konventionelle Herstellung von Schuhen aus Leder auszunutzen suchen durch Verarbeitung von plastikbeschichtetem Leder oder Gewebe. Die Herstellungsweise solcher Skistiefel mit unzähligen Nähten und Nieten bleibt dabei jedoch gleich arbeitsintensiv.
Der Vorteil einer vollkommen nahtlosen Kunststoff-Skistiefelschale besteht jedoch neben den schon genannten Merkmalen auch darin, dass ein solcher Stiefel, insbesondere dessen Schaft, nicht, wie bei einem solchen aus Leder, nach längerem Gebrauch zu weich wird, was für die Fahrtechnik von erheblicher Bedeutung ist, und besteht ferner darin, dass kein Wasser durch Nähte eindringen kann.
Neben den genannten Vorteilen liesse sich zu seinen Gunsten auch das gegenüber einem herkömmlichen Skistiefel aus Leder bei gleicher Steifigkeit geringere Gewicht eines Kunststoffskistiefels anführen, wodurch er angenehm im Tragen ist.
Die Erfindung verfolgt daher das Ziel, einen Skistiefel aus Kunststoff auch bei kleinerer Serienfertigung kostengünstig herstellen zu können. Dieses Bestreben führte zu dem Ergebnis, dass ein Weg gefunden wurde, auf die für das Pressen und Giessen bei der Herstellung solcher Skistiefel notwendigen zweiwandigen und sehr teuren Formen verzichten zu können, und stattdessen nur eine einteilige Form zum Einsatz zu bringen, die bei kleiner Serienauflage nicht einmal aus Metall gefertigt zu sein braucht, da sie nicht den sonst üblichen hohen Drücken unterliegt. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass sich bei einer einteiligen Form nachträglich Änderungen derselben auf verhältnismässig einfache Weise durchführen lassen.
Das Verfahren zur Herstellung von nahtlosen Skistiefelschalen ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststoff-Materialbahn in plastischem Zustand unter der Wirkung einer zwischen den beiden Materialbahnseiten erzeugten Luftdruckdifferenz mit ihrer einen Seite gegen eine Form zur Bildung einer mindestens eine Stiefelhälfte umfassenden Schale gedrückt wird. Die hierbei verwendete Materialbahn kann beispielsweise eine Platte aus Kunststoff mit bestimmten Abmessungen zur Herstellung jeweils einer Schale in der Grösse einer Stiefelhälfte sein, so dass nachfolgend zwei eine linke und eine rechte Stiefelhälfte bildende Schalen durch Verschweissen oder Kleben zu einem Skistiefel vereinigt werden können.
Die Materialbahn kann aber auch ein durch Extrudieren erzeugtes Gebilde, beispielsweise ein Schlauch aus Kunststoff sein, der sich insbesondere zur Herstellung einer Schale in Form eines ganzen Stiefels im Blasverfahren eignet. Das Blasverfahren ist aber ebenso auch bei einer von einer Platte ausgehenden Herstellungsweise der Schalen anwendbar.
Weiterhin kann eine Skistiefelschale mit Vorteil auch durch Vakuumverformung hergestellt werden, wobei man auf der einen Seite der Materialbahn, die der Form zugewandt ist, ein Vakuum herstellt, so dass die Materialbahn unter der Wirkung des auf der äusseren Seite herrschenden Atmosphärendrucks verformt wird. Das Herstellungsverfahren sei an einem Beispiel näher erläutert. Man erwärmt eine Platte aus thermoplastischem Kunststoffmaterial und legt sie auf eine einteilige Negativform, wobei der auf dem Formrand aufliegende Bereich fest angedrückt und so eine Abdichtung gegenüber der Plattenunterseite erzielt wird. Die Form besitzt nach unten wegführende Öffnungen zur Erzeugung eines Vakuums zwischen der Form und der Platte, welch letztere durch den Druck der Atmosphäre auf der anderen Platten seite in die Form hineingedrückt wird.
Man erhält mit zwei verschiedenen Formen auf diese Weise je eine Schale in Gestalt einer linken und einer rechten Stiefelhälfte. Die nach dem Abkühlen formbeständigen Schalen werden nötigenfalls an ihren Rändern genau zueinander passend bearbeitet und dann durch Verschweissen des Kunststoffes oder auch durch Kleben zusammengefügt.
Mit allen vorstehend erwähnten Herstellungsvarianten erzeugt man in jedem Fall einen Skistiefel, der, da er formsteif ist, für den Ein- und Ausstieg eine genügend grosse Öffnung nach oben besitzen muss, welche Öffnung dann durch ein elastisches Material mit verstellbaren Verschlüssen geschlossen wird.
Anstelle einer für die vorstehend beschriebenen Herstellungsvarianten verwendeten Negativform kann auch mit einer Positivform eine Schale derart erzeugt werden, dass mit einem erhöhten Luftdruck eine Platte aus Kunststoff gegen die erhabene Formseite gedrückt wird, so dass die durch die Luft beaufschlagte Seite zur Stiefelaussenseite wird. Im Interesse der Genauigkeit und der günstigeren Ausprägung der Stiefelkonturen, namentlich im Bereich der mit der Skibindung in Eingriff zu bringenden Sohlenabschnitte, wird jedoch die Formgebung mit der Negativform zu bevorzugen sein, bei der die gegen die Form anliegende Seite die Stiefelaussenseite ist. Das schliesst jedoch nicht aus, dass für den genannten Zweck u.U. auch ein als Tiefziehen anzusprechendes Verfahren mit einer Positivform in Verbindung mit einer durch ein gasförmiges Medium erzeugten Druckkraft angewendet werden kann.
Mit Vorteil ist das genannte Herstellungsverfahren ausser für die Herstellung der heute gebräuchlichen Skistiefelgrössen besonders auch für die Herstellung extrem hoher Stiefel geeignet, bei denen der hohe Schaft dem Stiefel im Bereich der beiden beim Verkanten des Skis Knickkräften ausgesetzten Seiten die Steifheit verleiht, die für eine gute Skiführung und auch Verringerung der Verletzungsgefahr ausschlaggebend ist.
Process for the production of seamless ski boot shells
There are already ski boots with outer shells made of thermoplastic material, fiberglass, polyurethane and hard rubber as well as several of the aforementioned materials in conjunction with one another known, which are produced by pressing, casting or injection molding, the latter being particularly suitable for large series. The two-walled steel molds required for this, which must be separable, are extremely expensive, and since the same shoe size is usually produced in different widths, one can imagine the large number of molds available for a number of different shoe sizes and how much capital must be invested in these forms.
For relatively small production series, these mold costs are therefore not economically justifiable, so that manufacturing companies with less production have to do without this type of boot production and even companies with larger production have reached a compromise solution by taking advantage of the advantages of plastic, such as water impermeability and low maintenance costs for the Seeking to exploit conventional production of shoes from leather by processing plastic-coated leather or fabric. The production method of such ski boots with countless seams and rivets remains, however, equally labor-intensive.
The advantage of a completely seamless plastic ski boot shell is, in addition to the features already mentioned, that such a boot, in particular its shaft, does not become too soft after prolonged use, as is the case with one made of leather, which is of considerable importance for driving technique is, and also consists in that no water can penetrate through seams.
In addition to the advantages mentioned, the lower weight of a plastic ski boot compared to a conventional leather ski boot with the same rigidity, which makes it comfortable to wear, could also be cited in its favor.
The invention therefore pursues the goal of being able to manufacture a ski boot made of plastic inexpensively even in smaller series production. This endeavor led to the result that a way was found to be able to dispense with the double-walled and very expensive molds necessary for the pressing and casting in the manufacture of such ski boots, and to use only a one-piece mold instead, which is used in small series does not even need to be made of metal, since it is not subject to the otherwise usual high pressures. It is particularly advantageous that, in the case of a one-piece mold, changes can be made to the same in a relatively simple manner.
The method for producing seamless ski boot shells is characterized according to the invention in that a plastic material web in a plastic state is pressed with one side against a mold to form a shell comprising at least one half of the boot under the effect of an air pressure difference generated between the two sides of the material web. The material web used here can for example be a plate made of plastic with certain dimensions for the production of a shell the size of a boot half, so that subsequently two shells forming a left and a right boot half can be combined to form a ski boot by welding or gluing.
The material web can, however, also be a structure produced by extrusion, for example a tube made of plastic, which is particularly suitable for producing a shell in the form of a whole boot using the blow molding process. The blow molding process can, however, also be used when the shells are manufactured from a plate.
Furthermore, a ski boot shell can advantageously also be produced by vacuum deformation, a vacuum being produced on one side of the material web facing the mold, so that the material web is deformed under the effect of the atmospheric pressure on the outer side. The manufacturing process is explained in more detail using an example. A plate made of thermoplastic material is heated and placed on a one-piece negative mold, the area resting on the edge of the mold being firmly pressed and thus sealing against the underside of the plate. The mold has openings leading downwards to create a vacuum between the mold and the plate, the latter being pressed into the mold by the pressure of the atmosphere on the other side of the plate.
With two different shapes, a shell each in the form of a left and a right half of the boot is obtained in this way. The shells, which retain their shape after cooling, are, if necessary, machined to match exactly one another at their edges and then joined together by welding the plastic or by gluing.
With all the manufacturing variants mentioned above, a ski boot is produced in any case, which, since it is dimensionally stable, must have a sufficiently large opening at the top for entry and exit, which opening is then closed by an elastic material with adjustable closures.
Instead of a negative mold used for the manufacturing variants described above, a shell can also be produced with a positive mold in such a way that a plastic plate is pressed against the raised mold side with increased air pressure, so that the side exposed to the air becomes the outside of the boot. In the interest of accuracy and the more favorable shape of the boot contours, namely in the area of the sole sections to be brought into engagement with the ski binding, the shape with the negative shape, in which the side lying against the shape is the outside of the boot, is preferred. However, this does not rule out that, under certain circumstances, for the stated purpose also a process to be addressed as deep drawing with a positive form in connection with a pressure force generated by a gaseous medium can be used.
Advantageously, the manufacturing process mentioned is not only suitable for the manufacture of the ski boot sizes commonly used today, but also for the manufacture of extremely high boots, in which the high shaft gives the boot in the area of the two sides exposed to buckling forces when the ski is tilted the rigidity required for good Ski guidance and also reducing the risk of injury is crucial.