CN109137253A - 工程化编织管 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在编织机(57)上形成用于服装制品或鞋制品的编织件(31)的方法，包括：(a)编织多条编织纱线(12)以形成编织件，所述编织件具有管状结构；(b)在编织过程中将多条轴向纱线(13)纳入到管状结构内，其中至少两种不同类型的轴向纱线被纳入到编织件内。

Description

工程化编织管
1.技术领域
本发明涉及用于制造具有适合于在服装或鞋类中应用的工程化属性的编织管的方法。
2.现有技术
服装或鞋制品的穿着舒适性和功能性取决于许多因素。例如在鞋中，特定类型的活动，如散步、跑步、攀岩、踢足球、骑自行车等，需要足够的支撑水平。所需的支撑水平取决于脚的区域，例如中脚(midfoot)区域经常需要比脚趾区域更大的支撑水平。鞋制品或任何服装的另一些相关属性包括材料的透气性、对水的渗透性水平和重量。在鞋制品的情况下，鞋帮(upper)在确定这些属性方面起着重要作用。因此，为了特定需要而使鞋帮或服装的属性工程化非常重要。
例如，在鞋类中可以使用工程化针织和纺织以通过使针织结构和纺织结构变化来使鞋的刚度变化。然而，编织技术允许几何布置和多种编织物以实现用工程化针织或纺织无法实现的性能和可调节性水平。
鞋帮可以通过将鞋楦插入到编织机内并且在导引鞋楦通过编织机的同时在鞋楦上编织来制造。另一种生产用于鞋制品的编织鞋帮的方式是，通过在位于编织机的编织区域(也称为编织点)附近的成形心轴(forming mandrel)上进行编织，并且在第二步骤中将鞋楦插入编织件内以使编织件成形。
US 8,757,038公开了一种用于生产具有提高的穿着舒适性的鞋(尤其是运动鞋)的鞋帮部的方法。该方法必需将对应于鞋的鞋帮部的内部形状的鞋楦提供到具有环形纱架(creel)的径向编织机，该径向编织机被设计用于沿着三个轴线纺织和/或编织；导引至少一个鞋楦通过该纱架的中心并且同时使用围绕该鞋楦的外圆周的纤维材料沿着三个轴纺织和/或编织；以及停止纺织和/或编织并且从该鞋楦移除纺织和/或编织的材料。
US 2016/0345677公开了一种编织机和一种形成鞋帮的方法，该方法包括在从编织点的第一侧传递到编织点的第二侧的成形鞋楦上编织。
US 2016/0166007公开了一种制造鞋制品的方法，该方法包括将鞋底夹层(midsole)结构临时附接到鞋楦并且穿过编织机插入该鞋底夹层结构和鞋的鞋楦。形成鞋帮形式的编织结构。该鞋帮包括布置在该鞋帮内腔内的鞋底夹层结构。
US 2016/0345676公开了一种形成编织鞋帮的方法，包括：将成形心轴定位在编织机的编织点上方；编织多条股线(strand)以形成三维编织件；在形成心轴上拉动该编织件；以及将鞋楦插入到该编织件内以使该编织件成形。
US 2016/0345674公开了由多条编织件形成的鞋制品。编织件可以是由不同的拉伸元件形成的编织股线。拉伸元件可以具有不同的横截面。拉伸元件可以来自不同的材料。然后可以将不同的编织股线编织在鞋楦上以形成用于鞋制品的编织鞋帮。
US 2016/0345675公开了一种通过纳入不同编织部分形成的鞋制品的鞋帮。鞋帮可以是通过将第一编织部分与第二编织部分一起纳入形成的。鞋帮的顶部可以具有第一编织部分。鞋帮的下部可以具有第二编织部分。
US 2015/0007451公开了一种鞋制品，该鞋制品包括由单一编织结构组成的编织鞋帮。该编织鞋帮的单一编织结构可以工程化成具有针对特定活动的特定特征。该鞋帮的不同区域可以具有不同的编织配置。例如，可以在鞋的特定区域中使用较高的编织密度，以提供附加的结构支撑或压缩。此外，可以在编织鞋帮的不同区域中纳入不同材料的股线，以在那些区域中为鞋类提供特定属性。
然而，这些现有的用于生产编织鞋帮的方法具有诸多缺点。由于鞋楦的复杂形状，因此在鞋楦上的编织过程缓慢且机械复杂。在成形心轴上的编织过程同样缓慢。因此，因为昂贵的编织机的日产量相对低，所以两种生产方法的成本都很高，编织机通常在容纳这样的机器所需的面积方面具有大占地面积。此外，必须生产昂贵的鞋楦以覆盖每一种鞋尺寸和样式。
现有方法的另一个缺点是，因为鞋楦和编织机必须在相同的物理位置，所以难以使生产过程模块化。作为又一个后果，难以用现有方法生产单独定制的件。此外，根据现有方法生产的编织件不能直接用于鞋类以外的应用。
本发明的目的在于生产一种具有低重量和高机械性能的编织件，该编织件可以被工程化使得仅需要较小修改就在服装和鞋类中具有一系列应用。工程化还应允许更多的模块化生产过程，使得基于该编织件的产品比用现有方法更容易单独定制。此外，生产方法应比现有方法更快且更具成本效益。
3.发明内容
本发明涉及一种在编织机上形成用于服装制品或鞋制品的编织件的方法，包括：
(a)编织多条编织纱线以形成具有管状结构的编织件；
(b)在编织过程中将多条轴向纱线纳入到管状结构内，其中至少两种不同类型的轴向纱线被纳入到编织件内。
编织是三条或更多条纱线交织使得它们相互交叉并且以非平行构成方式铺设在一起，从而形成扁平结构或管状结构的窄条。编织允许三轴编织物的几何布置，该几何布置在纺织或针织中是不可能的。
轴向纱线，有时也称为固定纱线或纵向纱线，沿着管状结构的轴向(也表示为纵向)方向延伸。每种类型的轴向纱线包括一条或多条轴向纱线。在此，管状结构或管被认为是指可以包括与数学上完美的圆柱体的偏差的圆柱体状结构。所述偏差可以被故意纳入或基于制造过程中的技术缺陷。编织纱线将轴向纱线结合成管状结构。所得到的管在轴向方向上可以是相当硬挺的，但是沿着该管的径向方向是可伸展的和有弹性的。
该管还可以被工程化以提供至少两个不同的应力-应变响应机制(regime)。在第一机制中，管遵守大体上线性的应力-应变关系，此情况下材料是大体上有弹性的或是柔性的，且当该管被拉动时，恢复力大体上与来自平衡的延伸成比例。在第一机制中，管表现得大体上类似于遵守胡克定律(Hooke’s law)的弹簧。在第二机制中，管遵守大体上非线性的应力-应变关系，且与在第一机制中相比，恢复力随着来自平衡的延伸更快速地增加。这两个机制之间的转变点可以称为“锁定(lock-out)”。此行为可以在服装或鞋类中具有有利的技术效果。例如，第一机制可以被工程化使得比赛者可以舒适地将他的脚放到包括工程化管的鞋内，且该管足够有弹性以允许比赛者舒适地奔跑，但是该管被工程化使得当比赛者想要改变方向时鞋是硬挺的并且为比赛者的脚提供足够的支撑。
此方法还有其他关键益处。首先，将多条至少两种不同类型的轴向纱线纳入到编织件内允许该编织件属性的可调节性的程度比原本可以实现的程度更大。可以直接使轴向纱线变化，例如对于该编织件的不同模型。可以彼此紧密接近地使用完全不同类型的轴向纱线，而不干扰编织件的制造稳定性。完全不同的轴向纱线是特性显著不同的轴向纱线。这些属性包括例如组成、特克斯(tex)值、弹性、弯曲刚度、涂层、横截面面积和熔体纱线(meltyarn)含量。这是相对于纺织或针织的明显优势，在纺织或针织情况下这是不可能的。在纺织或针织中，使用完全不同的纱线将导致缺陷，诸如褶皱。此外，因为在针织过程中纱线本身被弯曲，所以在针织中纱线必需是更柔性的。对于编织，在编织过程中纱线不被弯曲，因此纱线可以是更硬挺的，且因此可以使用更大变化的纱线。此外，在纺织和编织中，纱线的选择常常由针间距(needle gauge)或织筘密度(reed density)确定。因此，将难以混合细线纱和粗纱线。对于编织，每个卷装(package)都是完全独立的，没有纱线需要穿过的共同孔眼或“间距(gauge)”。唯一的要求是纱线可以以一些摩擦接触在彼此之上和之下穿过。其次，编织件的属性可以被工程化以消除为了在编织过程中形成用于鞋制品的鞋帮而对成形心轴或鞋楦的需要。因此，相对于用现有方法生产的鞋帮，编织鞋帮的生产速度可以增加并且编织鞋帮的成本可以降低。
与在鞋楦上编织相比，另一个优点是生产过程的模块性增加。例如，一个或多个编织件可以被缠绕在线轴(spool)上并且被运输以在其他地方进一步组装。此方法也可以用于生产仅鞋帮的一部分，例如在径向方向上具有高刚度的管状区域。
此生产方法的适用性和优点不限于生产用于鞋制品的鞋帮。使用此方法生产的编织件可以同样用于服装，诸如例如袖子或袜子。
纱线的选择和在编织设置中使用的线筒(bobbin)的数目将确定所得到的编织管的默认直径并且防止管塌陷。对于给定的编织角度，所需的纱线直径和所使用的线筒的数目相互依赖并且逆相关。用于编织的线筒越少，纱线的特克斯值或旦尼尔(denier)值需要越高。反之亦然，更细的纱线需要更多的线筒以建立该管的相同静止直径。例如，在设置有用于编织的64个线筒和用于轴向纱线的32个线筒的机器上，需要使用优选地至少12特克斯、更优选地至少18特克斯的编织纱线。纱线可以具有非圆形横截面，也称为透镜状，例如，纱线可以具有椭圆形横截面，该椭圆形横截面具有第一直径的第一轴线和第二直径的第二轴线。作为纱线的替代或附加，也可以使用带(ribbon)或带条(tape)。
纱线的填充空间或覆盖因子是纱线的体积。此填充空间确定管壁的密度。当填充空间太小时，管的密度太小并且需要成形心轴。当填充空间足够大时，工程化管已经能够在编织过程中维持其形状(且然后，甚至不需要进一步处理)，因此不需要成形心轴。
第一种类型的轴向纱线可以具有与第二种类型的轴向纱线不同的组成。在此，不同的组成可以包括不同的材料，诸如棉、聚酯、尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、弹性纤维、纤维素、凯夫拉(Kevlar)、其他聚酰胺、PET或其组合。所述材料重量轻并且易于用编织机处理。不同的组成一方面还可以意指复丝，另一方面还可以意指单丝纱线。这改善了编织件的属性可以被工程化的程度。例如，可以使用不同的组成以根据编织件的透气性或耐水性水平来改进编织件的属性。
第一种类型的轴向纱线可以包括与第二种类型的轴向纱线不同的特克斯值。这是可以工程化编织件的属性的一个替代或附加方式。例如，有益的是，使用由相同材料组成使得某些属性(例如摩擦性)相同的纱线，但仍然存在通过使用不同的特克斯值来工程化编织件的属性的方式。特克斯值的变化将允许编织件的稳定性和强度被调节。
第一种类型的轴向纱线可以包括与第二种类型的轴向纱线不同的弹性和/或弯曲刚度。这是可以工程化编织件的属性的另一个替代或另外方式。例如，第一种类型的纱线可以包括较少的弹性纱线，而第二种类型的纱线可以包括较多的弹性纱线以允许材料的弹性被调节。替代地或附加地，第一种类型的轴向纱线可以具有比第二种类型的轴向纱线更高的弯曲刚度，以工程化编织件的大体上刚性的一部分和大体上柔性的另一部分。
轴向纱线的布置可以在编织件的管状结构的圆周上变化。这样的布置将允许一种实现服装制品或鞋制品的特别良好的合身性和舒适性的方式。例如，在该管的一侧上使用弹性纱线而在相反侧上使用较少弹性纱线将在编织张力释放并且弹性纱线收缩使形状变形时产生非圆柱形结构。附加地或替代地，机械属性也可以以其他方式在管状结构的圆周上变化，诸如例如通过它们的弯曲刚度。轴向纱线的密度也可围绕编织件的圆周变化。这允许编织件例如形成左/右和/或顶/底弯曲以符合身体部位(例如左脚或右脚)的解剖学上的形状，而不需要任何成形媒介，例如鞋楦。此外，对于编织件的每个部分可以实现期望水平的结构支撑，以改善最终产品的性能和/或运动员所经历的响应。
编织纱线将轴向纱线结合成管状结构并且可以比轴向纱线更细。通过选择编织纱线的属性，诸如它们的组成、弹性、特克斯值或弯曲刚度，可以工程化管状结构的径向弹性程度和改善它们的穿着舒适性和功能性。
编织角度可以沿着编织件的轴向方向变化。编织角度是在编织纱线的方向与轴向编织方向之间的角度。编织角度的变化在整个管的长度上产生不同的机械属性。具有小编织角度(优选地在15°和45°之间)的区域在径向上易于扩张，且可以允许在动态移动过程中扩张以实现合身性。另一方面，具有大编织角度(优选地在46°和80°之间)的区域在径向上不太可伸长且较硬挺。在非常大的编织角度下，编织纱线在非轴向方向上被卡住(jammed)。卡住是从编织物的结构方面没有更多自然扩张并且进一步扩张与编织物内的丝和纱线的应变相关联的点。在鞋帮的情况下，可以在需要稳定性以补足或替换增强结构的区域中使用此卡住。
编织纱线和/或轴向纱线可以包括至少一条熔体纱线。熔体纱线在特定温度下熔融，特定温度优选地低于编织件中的其他纱线的分解温度。包括熔体纱线具有的优点是允许选择的纱线在特定温度下熔融和熔合。
第一种类型的轴向纱线可以布置在编织件的第一区域中，但不布置在第二区域中，且其中第二种类型的轴向纱线布置在第二区域中，但不布置在第一区域中。通过为特定区域选择性地选择一种类型的轴向纱线而为另一个区域选择性地选择另一种类型的纱线，可以局部地改进编织件的属性。以此方式，可以实现服装制品或鞋制品的特别良好的合身性、舒适性和改善的功能性。
可以在基本为圆柱形的形式上实施编织件的编织。基本为圆柱形的形式是广泛地类似圆柱体的任何形式，且不限于数学上完美的圆柱形形状。由于制造过程中的缺陷，该形式可以包括与完美圆柱体的偏差，或它可以包括从理想圆柱体的故意变形。通过在基本为圆柱形的形式上编织，可以实现期望的编织直径，该编织直径可以大于由所使用的全部纱线的空间确定的自然空隙。编织优选地沿着基本为圆柱形的形式的纵向(或轴向)方向进行。
基本为圆柱形的形式可以包括可熔化件，且方法还包括以下步骤：在将编织件编织在可熔化件上之后使可熔化件熔融使得编织件和可熔化件形成一个整体单元。以此方式，形成的整体单元(其也将称为编织件)的稳定性被改善。此外，编织件更防水。
编织机可以包括布置在纱架中的多条纱线托架(carrier)，其中一组纱线以顺时针方向旋转并且第二组纱线以逆时针方向旋转。编织纱线被带到一起，且纱线的重叠创建编织结构。纱线卷装通过旋转移动的速度是编织速度。编织机能够包括可以来自与编织纱线相同的卷装布置的轴向纱线或来自单独的纱架布置的轴向纱线。
编织件可以通过机械设备(也称为“卷取(take-up)设备”)以一定的速度(“卷取速度”)被拉动(也称为“卷取”)。卷取设备可以是辊(roller)或滑轮系统或具有多轴控制的机器人设备。卷绕速度与编织速度的比率的变化是可能的。这连同纱线张力一起可以影响编织角度并且因此影响管的区域的机械属性。卷取设备可以包括一些直接加热表面以熔化编织物的特定区域以固定结构并且防止在切割过程中编织物散开。卷取设备还可以包括布置在编织形成区域附近的轧辊(nip roller)，该轧辊纺织张力的纵向传送，同时提供编织角度的变化。
可以使用不同的编织机来构造管。可以使用所谓的“五月柱(maypole)编织机”，其中卷装围绕编织孔径安装在环中。在此布置中，轴向纱线可以被安装在常规纱架上，从而允许安装大型纱线卷装，最小化卷装更换时间。替代地，可以使用“径向编织机”，其中编织和轴向纱线卷装围绕编织区域径向地安装。这样的布置使设备的总占地面积最小化。
编织机可以是3D编织机。3D编织机涉及将纱线卷装安装在笛卡尔网格布置中，其中纱线的方向不是必须是线性的。在3D编织机中，纱线卷装在二维位置自由移动，这与五月柱编织机或径向编织机相反，在五月柱编织机或径向编织机中，纱线卷装的运动被限制在围绕编织区的预先限定的轨道。在此布置中，编织物的形状和构造可以受纱线的可编程移动强烈影响。这具有的优点是能够以用其他编织机(诸如径向编织机或轴向(五月柱)编织机)不可能的方式放置纱线。使用3D编织机还可以允许固定纱线在一个给定地点处开始交织以成为编织纱线，反之亦然。此方法还允许通过将纱线路径“停放”到它们不再是编织物的一部分的位置的能力来引入和随后隐藏编织件的不同区域中的颜色。以此方式，轴向纱线可以沿着该管的纵向方向在某点处开始或结束。这允许例如第一种类型的轴向纱线被布置在第一区域，所述第一区域在纵向上(即在轴向上)与包括第二种类型的轴向纱线的第二区域分开。连同有颜色的纱线一起，还可以以此方式通过编织入硬挺元件(诸如Kevlar或其他聚酰胺)引入有刚度的区域。
方法还可以包括以下步骤：形成鞋制品鞋帮，所述鞋制品的鞋帮包括如本文所描述地制造的编织件。由编织件形成的鞋帮提供特别良好的合身性、具有极好的机械属性和低重量。
第一区域可以位于鞋帮的底部，且第二区域可以位于鞋帮的脚背(instep)部。在这样的布置中，易于适应底部和脚背部对鞋帮的不同要求。例如，由于鞋底是用于为脚底部提供耐水性的主要元件，因此鞋帮可以不必在底部分中特别防水。相反，为了穿着者的舒适性可能期望高透气性。另一方面在脚背部，鞋帮是保护脚免受污垢和雨水之害的主要元件，且因此可能需要良好的耐水性水平。类似地，鞋帮是在脚背区域支撑穿着者的脚的主要元件，且因此在脚背区域中可能需要稳定又柔性的编织部分。由于鞋帮的底部附接到鞋制品的鞋底，因此鞋帮的底部不需要支撑穿着者的脚，且因此可能不太稳定并且可以包括用于缓冲的柔软材料以提高穿着舒适性。
第一区域可以位于鞋帮的外侧(lateral)部和/或内侧(medial)部，且第二区域可以位于鞋帮的脚背部。在这样的布置中，易于适应一方面在外侧部和/或内侧部并且另一方面在脚背部对鞋帮的不同要求。例如，脚通常在外侧部分或内侧部分中需要的支撑比它在脚背部分中需要的支撑更多。
第一区域可以位于鞋帮的外侧部，且第二区域可以位于鞋帮的内侧部。在这样的布置中，易于适应一方面在外侧部并且另一方面在内侧部对鞋帮的不同要求。例如，在鞋帮的内侧部使用弹性纱线并在鞋帮的外侧使用非柔性纱线将使得在编织张力被释放时基本上符合人类的脚的自然弯曲。
方法还可以包括以下步骤：将编织件布置在鞋楦上并且连接套楦的(lasted)编织件。除了本文其他地方提及的优点之外，如本文所描述地工程化编织件具有的优点是：在套楦(lasting)阶段，鞋楦可以是标准化鞋楦，这不需要覆盖以往的鞋样式或尺寸，诸如例如在欧洲体系中的40、40.5、41、41.5等，或在美国体系中的8、8.5、9、9.5等。相反，编织件的工程化属性允许使用更标准化的鞋楦，鞋楦例如覆盖一系列鞋样式和尺寸，例如欧洲体系中的40-42或美国体系中的8-10。通过将工程化编织件布置在鞋楦上并且连接套楦的编织件，可以实现特别良好的合身性以便实现舒适穿着属性。基于为顾客单独定制的鞋楦，套楦和/或连接还可以在商店中进行。
连接步骤可以包括使用粘合剂(binder)、聚合物涂层和/或至少在编织件的一部分上加热。此方法允许编织件以其套楦形式永久固定，同时维持足够的弹性并且还提供优选水平的耐水性和透气性。通过加热编织件，可以在关键位置中连接结构，例如在熔体纱线被纳入到编织件内的情况下，同时维持总体低重量和极好的透气性。
连接步骤还可以包括应用层压技术。层压技术对于提供防水和均匀连接是有用的，且因此层压鞋帮具有吸引人的视觉外观。
层压技术可以包括使用聚氨酯、TPU、聚酰胺、聚烯烃或乙烯基膜。这些材料具有良好的粘合(adhesive)性和密封性，易于在工业规模上处理并且具有低毒性。聚酰胺(诸如Kevlar)因其耐热性和结构强度而特别有用。
层压技术可以包括真空成形。通过真空成形，可以实现特别防水和均匀层压且具有特别吸引人的视觉外观。
本发明还涉及一种鞋制品的鞋帮，鞋帮包括如本文所描述地制造的编织件。
本发明还涉及一种用于服装制品或鞋制品的具有管状结构的编织件，其中编织件包括多条纳入的轴向纱线，且其中至少两种不同类型的轴向纱线被纳入到编织件内。
轴向纱线，有时也称为固定纱线或纵向纱线，沿着管状结构的轴向(也表示为纵向)方向延伸。每种类型的轴向纱线包括一条或多条轴向纱线。在此，管状结构或管被认为是指可以包括与数学上完美的圆柱体的偏差的圆柱体状结构。所述偏差可以被故意纳入或基于制造过程中的技术缺陷。编织纱线将轴向纱线结合成管状结构。所得到的管在轴向方向上可以是相当硬挺的，但是沿着该管的径向方向是可伸展的和有弹性的。
该管还可以被工程化以提供至少两个不同的应力-应变响应机制。在第一机制中，管遵守大体上线性的应力-应变关系，在此情况下材料是大体上有弹性的或是柔性的，且当该管被拉动时，恢复力大体上与来自平衡的延伸成比例。在第一机制中，管表现得大体上类似于遵守胡克定律的弹簧。在第二机制中，管遵守大体上非线性的应力-应变关系，且与在第一机制中相比，恢复力随着来自平衡的延伸更快速地增加。这两个机制之间的转变点可以称为“锁定”。此行为可以在服装或鞋类中具有有利的技术效果。例如，第一机制可以被工程化使得比赛者可以舒适地将他的脚放到包括工程化管的鞋内，且该管足够有弹性以允许比赛者舒适地奔跑，但是该管被工程化使得当比赛者想要改变方向时鞋是硬挺的并且为比赛者的脚提供足够的支撑。
所述编织件还有其他关键益处。首先，将多条至少两种不同类型的轴向纱线纳入到编织件内允许该编织件的属性的可调节性的程度比原本可以实现的程度更大。可以直接使轴向纱线变化，例如对于该编织件的不同模型。可以彼此紧密接近地使用完全不同的类型的轴向纱线，而不干扰编织件的制造稳定性。完全不同的轴向纱线是特性显著不同的轴向纱线。这些属性包括例如组成、特克斯值、弹性、弯曲刚度、涂层、横截面面积和熔体纱线含量。这是相对于通过纺织或针织生产的编织件的明显优势，在纺织或针织情况下这是不可能的。在纺织或针织中，使用完全不同的纱线将导致缺陷，诸如褶皱。此外，因为在针织过程中纱线本身被弯曲，所以在针织中纱线必需是更柔性的。对于编织，在编织过程中纱线不被弯曲，因此纱线可以是更硬挺的，且因此可以使用更大的纱线变化。此外，在纺织和编织中，纱线的选择常常由针间距或织筘密度确定。因此，将难以混合细纱线和粗纱线。对于编织，每个卷装都是完全独立的，没有纱线需要穿过的共同孔眼或“间距”。唯一的要求是纱线可以以一些摩擦接触在彼此之上和之下穿过。其次，编织件的属性可以被工程化以消除为了在编织过程中形成用于鞋制品的鞋帮而对成形心轴或鞋楦的需要。因此，相对于用现有方法生产的鞋帮，编织鞋帮的生产速度可以增加并且编织鞋帮的成本可以降低。与编织在鞋楦上相比的另一个优点是，生产过程的模块性增加。例如，一个或多个编织件可以被缠绕在线轴上并且被运输用于在其他地方进一步组装。此编织件也可以被用于生产仅鞋帮的一部分，例如在径向方向上具有高刚度的管状区域。
编织件同样可以用于服装，诸如例如袖子或袜子。
纱线的选择和在编织设置中使用的线筒的数目将确定所得到的编织管的默认直径并且防止管塌陷。对于给定的编织角度，所需的纱线直径和所使用的线筒的数目相互依赖并且逆相关。用于编织的线筒越少，纱线的特克斯值或丹尼尔值需要越高。反之亦然，更细的纱线需要更多的线筒以建立该管的相同静止直径。例如，在设置有用于编织的64个线筒和用于轴向纱线的32个线筒的机器上，需要使用优选地至少12特克斯、更优选地至少18特克斯的编织纱线。
纱线的填充空间或覆盖因子是纱线的体积。此填充空间规定管壁的密度。当填充空间太小时，管的密度太小并且需要成形心轴。当填充空间足够大时，工程化管能够已经在编织过程中维持其形状(且然后，甚至不需要进一步处理)，因此不需要成形心轴。
第一种类型的轴向纱线可以具有与第二种类型的轴向纱线不同的组成。在此，不同的组成可以包括不同的材料，诸如棉、聚酯、尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、弹性纤维、纤维素、Kevlar、其他聚酰胺、PET或其组合。所述材料重量轻并且易于用编织机处理。不同的组成一方面还可以意复丝，另一方面还可意指单丝纱线。这改善了编织件的属性可以被工程化的程度。例如，可以使用不同的组成以根据编织件的透气性或耐水性水平来改进编织件的属性。
第一种类型的轴向纱线可以包括与第二种类型的轴向纱线不同的特克斯值。这是可以工程化编织件的属性的一个替代或附加方式。例如，有益的是，使用由相同材料组成使得某些属性(例如摩擦性)相同的纱线，但仍然存在通过使用不同的特克斯值来工程化编织件的属性的方式。特克斯值的变化将允许编织件的稳定性和强度被调节。
第一种类型的轴向纱线可以包括与第二种类型的轴向纱线不同的弹性和/或弯曲刚度。这是可以工程化编织件的属性的另一个替代或另外方式。例如，第一种类型的纱线可以包括较少的弹性纱线，而第二种类型的纱线可以包括较多的弹性纱线以允许材料的弹性被调节。替代地或附加地，第一种类型的轴向纱线可以具有比第二种类型的轴向纱线更高的弯曲刚度，以工程化编织件的大体上刚性的一部分和大体上柔性的另一部分。
轴向纱线的布置可以在编织件的管状结构的圆周上变化。这样的布置将允许一种实现服装制品或鞋制品的特别良好的合身性和舒适性的方式。例如，在该管的一侧上使用弹性纱线而在相反侧上使用较少弹性纱线将在编织张力被释放并且弹性纱线收缩使形状变形时导致非圆柱形结构。附加地或替代地，机械属性也可以以其他方式在管状结构的圆周上变化，诸如例如通过它们的弯曲刚度刚度。轴向纱线的密度也可围绕编织件的圆周变化。这允许编织件例如形成左/右和/或顶/底弯曲以符合身体部位(例如左脚或右脚)的解剖学上的形状，而不需要任何成形媒介，例如鞋楦。此外，对于编织件的每个部分可以实现期望水平的结构支撑，以改善最终产品的性能和/或运动员所经历的响应。
编织纱线将轴向纱线结合成管状结构并且可以比轴向纱线更细。通过选择编织纱线的属性，诸如它们的组成、弹性、特克斯值或弯曲刚度，可以工程化管状结构的径向弹性程度和改善它们的穿着舒适性和功能性。
编织角度可以沿着编织件的轴向方向变化。编织角度是在编织纱线的方向与轴向编织方向之间的角度。编织角度的变化在整个管的长度上产生不同的机械属性。具有小编织角度(优选地在15°和45°之间)的区域在径向上易于扩张，且可以允许在动态移动过程中扩张以实现合身性。另一方面，具有大编织角度(优选地在46°和80°之间)的区域在径向上不太可伸长和较硬挺。在非常大的编织角度下，编织纱线在非轴向方向上被卡住。卡住是从编织物的结构方面没有更多自然扩张并且进一步扩张与编织物内的丝和纱线的应变相关联的点。在鞋帮的情况下，可以在需要稳定性以补足或替换增强结构的区域中使用此卡住。
编织纱线和/或轴向纱线可以包括至少一条熔体纱线。熔体纱线在特定温度下熔融，特定温度优选地低于编织件中的其他纱线的分解温度。包括熔体纱线具有的优点是允许选择的纱线在特定温度下熔融和熔合。
第一种类型的轴向纱线可以布置在编织件的第一区域中，但不布置在第二区域中，且其中第二种类型的轴向纱线布置在第二区域中，但不布置在第一区域中。通过为特定区域选择性地选择一种类型的轴向纱线而为另一个区域选择性地选择另一种类型的纱线，可以局部地改进编织件的属性。以此方式，可以实现服装制品或鞋制品的特别良好的合身性、舒适性和改善的功能性。
本发明还涉及一种鞋制品的鞋帮，所述鞋制品的鞋帮包括如本文所描述的编织件。由编织件形成的鞋帮提供特别良好的合身性、具有极好的机械属性和低重量。
第一区域可以位于鞋帮的底部，且第二区域可以位于鞋帮的脚背部。在这样的布置中，易于适应底部和脚背部对鞋帮的不同要求。例如，由于鞋底是用于为下部脚提供耐水性的主要元件，因此鞋帮可以不必在底部特别防水。相反，为了穿着者的舒适性可能期望高透气性。另一方面在脚背部，鞋帮是保护脚免受污垢和雨水之害的主要元件，且因此可能需要良好的耐水性水平。类似地，鞋帮是在脚背区域中支撑穿着者的脚的主要元件，且因此在脚背区域可能需要稳定又柔性的编织部分。由于鞋帮的底部被附接到鞋制品的鞋底，因此鞋帮的底部不必须支撑穿着者的脚，且因此可能不太稳定并且可以包括用于缓冲的柔软材料以提高穿着舒适性。
第一区域可以位于鞋帮的外侧部和/或内侧部中，且第二区域可以位于鞋帮的脚背部。在这样的布置中，易于适应一方面在外侧部和/或内侧部并且另一方面在脚背部对鞋帮的不同要求。例如，脚通常在外侧部或内侧部需要的支撑比它在脚背部需要的支撑更多。
第一区域可以位于鞋帮的外侧部，且第二区域可以位于鞋帮的内侧部。在这样的布置中，易于适应一方面在外侧部并且另一方面在内侧部对鞋帮的不同要求。例如，在鞋帮的内侧部使用弹性纱线且在鞋帮的外侧部使用非柔性纱线将使得在编织张力被释放时基本上符合人类的脚的自然弯曲。
鞋帮可以包括被布置在鞋楦上并且被连接的编织件。除了本文其他地方提及的优点之外，如本文所描述地工程化的编织件具有的优点是：在套楦阶段，鞋楦可以是标准化鞋楦，其不需要覆盖以往的鞋样式或尺寸，诸如例如在欧洲体系中的40、40.5、41、41.5等，或在美国体系中的8、8.5、9、9.5等。相反，编织件的工程化属性允许使用更标准化的鞋楦，鞋楦例如覆盖一系列鞋样式和尺寸，例如欧洲体系中的40-42或美国体系中的8-10。通过将工程化编织件布置在鞋楦上并且连接套楦的编织件，可以实现特别良好的合身性以便实现舒适穿着属性。基于为顾客单独定制的鞋楦，套楦和/或连接还可以在商店中进行。
连接步骤可以包括使用粘合剂、聚合物涂层和/或至少在编织件的一部分上加热。所得到的鞋帮因此包括呈套楦形式的编织件，同时维持足够的弹性并且还提供优选水平的耐水性和透气性。通过加热编织件，可以在关键位置中连接结构，例如如果熔体纱线被纳入到编织件内，同时维持总体低重量和极好的透气性。
鞋帮可以被层压。包括层压的编织件的鞋帮特别防水并且具有均匀表面，由于制造过程因此具有小水平的缺陷且因此具有吸引人的视觉外观。
层压材料可以包括聚氨酯、TPU、聚酰胺、聚烯烃或乙烯基膜。这些材料具有良好的粘合性和密封性、易于在工业规模上处理并且具有低毒性。聚酰胺(诸如Kevlar)因其耐热性和结构强度而特别有用。
层压步骤可以包括真空形成。通过真空形成，可以实现特别防水和均匀层压且因此具有特别吸引人的视觉外观。
本发明还涉及一种鞋，包括如本文所描述的鞋帮和外底。包括本文所描述的鞋帮的鞋(例如运动鞋)是特别重量轻的并且具有极好的机械属性，在制造过程中，可以针对特定类型的活动或甚至顾客的个体解剖结构容易地改进机械属性。
4.附图说明
下文中，参考附图描述本发明的示例性实施方案。这些图示出：
图1A、图1B：本发明的鞋帮的实例；
图2：本发明的鞋帮的另一个实例；
图3：本发明的编织件的实例；
图4：本发明的编织件的另一个实例；
图5：本发明的制造用于鞋制品的编织件和鞋帮的示例方法。
图6A、图6B：编织机的实例；
图7A、图7B：将编织件套楦的示例方法；
图8：真空层压编织件的示例方法；
图9：示出编织角度的示例编织图案；
图10：示出编织管的直径对编织角度的依赖性的示例图表；以及
图11A、图11B：编织管的示例轴向应力-应变关系。
5.具体实施方式
将在下面的详细描述中主要参考运动鞋描述本发明的可行的实施方案。然而，强调的是，本发明不受这些实施方案限制。特别地，编织件和用于制造所述编织件的方法可以用作鞋制品的鞋帮的仅一部分，或用于服装，诸如例如袖子或袜子。
在下面仅详细描述本发明的一些可性的实施方案。本领域技术人员意识到可以以许多方式修改这些可行的实施方案并且每当兼容时可以将这些可行的实施方案组合，且某些特征只要它们显得非必要就可以被省略。
图1A示出了本发明的鞋帮11的一个实例。鞋帮11包括第一种类型的轴向纱线13a和第二种类型的轴向纱线13b。
第一种类型的轴向纱线13a位于鞋帮的外侧部，且第二种类型的轴向纱线13b位于鞋帮的脚背部。替代地，第一区域可以位于鞋帮的底部，第二区域可以位于鞋帮的脚背部。另一个替代方案是，第一区域位于鞋帮的外侧部，第二区域位于鞋帮的内侧部。至少两种类型的轴向纱线在它们的组成(诸如形成它们的材料或它们的丝的性质(单丝、复丝等))方面可以不同。例如，轴向纱线13b可以包括包含弹性纤维、聚酯、尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、纤维素或其组合的复丝纱线，以提供鞋帮的相对结实且柔性并且舒适的脚背部分。作为上文列出的材料的替代或附加，轴向纱线13a可以包括硬挺元件诸如Kevlar，和/或其它聚酰胺。以此方式，可以实现相当硬挺的外侧部，以为脚提供良好水平的支撑。附加地或替代地，第一种类型的轴向纱线可以包括与第二种类型的轴向纱线不同的特克斯值。附加地或替代地，第一种类型的轴向纱线可以包括与第二种类型的轴向纱线不同的弹性刚度和/或弯曲刚度。
编织纱线12被形成使得它们将轴向纱线结合在一起以形成编织件31。鞋帮优选地被布置在鞋楦上并且使用粘合剂、聚合物涂层和/或加热至少部分该编织件来连接。附加地或替代地，连接可以包括层压技术的应用。层压鞋帮是特别防水的并且层压表面是尤其均匀的，且因此具有吸引人的视觉外观。层压可以包括材料聚氨酯、TPU、聚酰胺、聚烯烃或乙烯基膜。这些材料具有良好的粘合性和密封性，易于在工业规模上处理并且具有低毒性。聚酰胺(诸如Kevlar)由于它们的耐热性和结构强度因此是特别有用的。层压技术可以包括真空形成，用于特别防水密封以及在视觉上吸引人的平滑且均匀的修整。
图1B示出了本发明的鞋帮11的另一个示例实施方案。鞋帮11包括轴向纱线13a、13b、13c和编织纱线12a、12b。在此，轴向纱线13c包括熔体纱线，而轴向纱线13a，13b不包括熔体纱线。编织纱线12b也包括熔体纱线，而其他编织纱线12a不包括熔体纱线。在鞋帮被布置在鞋楦上之后，熔体纱线12b、13c优选地被熔融，以便于套楦鞋帮的连接。包括熔体纱线的鞋帮的优点在于，在连接过程中需要最小量的附加胶粘剂或密封剂或层压。在一些实施方案中，根本不需要附加的胶粘剂或密封剂或层压。以此方式维持鞋帮的极好透气性并且生产的鞋帮是重量非常轻的。
图2示出了本发明的鞋帮11的一个实例。在此实例中，该鞋帮包括轴向纱线13a、13b和编织纱线12。编织角度是基本上平行于轴向纱线13a、13b的方向的编织方向与给定的编织纱线12的方向之间的角度。在此实施方案中，编织角度沿着编织件的轴向方向变化。在前脚区域16中编织角度较小，从而在前脚区域中允许柔性和舒适性。在中脚区域15中编织角度较大，从而在中脚区域15中允许稳定性。
图3示出了示例编织件31。图3例示了编织角度沿着管的纵向方向的变化。该编织件包括第一种类型的轴向纱线13a和第二种类型的轴向纱线13b。在此实施方案中，轴向纱线13a、13b的布置在由编织件31形成的管状结构的圆周上变化。该编织件还包括编织纱线12，编织纱线12结合轴向纱线13a、13b以形成编织件31。
在图3的示例性实施方案中，编织角度沿着编织件的轴向方向变化。编织角度在第一区域35中比在第二区域36中大。因此，所得到的编织件在第一区域35中比在第二区域36中将在径向上更硬挺并且柔性较小。
在一个实例中，编织件31可以被用来形成袜子并且硬挺区域35可以位于袜子的脚踝区域，而柔性区域36可以位于袜子的脚趾区域。柔性区域36也可以位于袜子的小腿区域。柔性区域36也可以被设计成在穿着袜子时处于高弹性张力下，诸如用以提供压缩效果。此压缩效果可能是医疗目的和/或竞技目的所期望的。
在另一个实例中，编织件31可以被用来形成袖子，且硬挺区域35可以位于袖子的肘部区域中以防止肘部的过度伸展，而柔性区域36可以位于袖子的前臂区域中为了穿着舒适性。
在另一个实施例中，编织件31可以被用来形成硬挺“笼”，该硬挺“笼”仅包括硬挺区域35以形成可以包括附加件的鞋帮的一部分。
在另一个实施例中，该编织件可以被用来形成鞋帮，且硬挺区域35可以位于中脚区域15中以提供优选水平的支撑和稳定性，而柔性区域36可以位于脚趾区域16中和/或脚跟区域14以提供穿着舒适性。
编织件31可以通过在基本为圆柱形的形式37上编织来形成。然而，这是可选的并且不是本发明的必要方面。该基本为圆柱形的形式可能由于圆柱形形式37的制造过程中的缺陷或它可能与完美的圆柱体具有故意偏差而与数学上完美的圆柱形形式具有偏差。基本为圆柱形的形式37可以包括可熔化件。在另一个步骤中，在将编织件编织在包括可熔化件的基本为圆柱形的形式37上之后，基本为圆柱形的形式37的可熔化件可以被加热和熔化。允许产品冷却并且设定使得编织件和可熔化件形成一个整体单元。此整体单位然后被进一步处理。例如，它可以被撕开以制造可用于进一步处理的重量轻且防水的材料的平坦块。进一步处理可以包括将整体单元(其也将被称为编织件)布置在鞋楦上。套楦的编织件然后可以被连接，如在其他实例中所描述的，其中连接可以包括第二加热循环。第一种类型的轴向纱线13a可以具有相当高的弹性，而第二种类型的轴向纱线13b可以具有相当低的弹性。以此方式，在圆柱形形式37的熔化过程中或替代地当从圆柱形形式37移除编织件31时，由于张力损失，编织件31将自然地变形成具有自然上/下和/或左/右变形的非圆柱形形状。
图4示出了沿着本发明的编织件的一个实例的纵向的视图。该编织件包括第一种类型的轴向纱线13a和第二种类型的轴向纱线13b。在此实例中，轴向纱线13a、13b的布置在由编织件31形成的管状结构的圆周上变化。仅第一种类型的轴向纱线13a被布置在第一侧45上，而第二侧46包括第一种类型的轴向纱线13a和第二种类型的轴向纱线13b。此外，轴向纱线的周向密度在第一侧45上比在第二侧46上高。该编织件还包括编织纱线12，所述编织纱线12将轴向纱线13a，13b结合在一起以形成编织件31。
在一个实例中，该编织件可以被用来形成鞋帮。第一侧45可以位于鞋帮的外侧部，第二侧46可以位于鞋帮的内侧部。在这样的布置中，容易一方面在外侧部且另一方面在内侧部适应对鞋帮的不同要求。例如，如果第一种类型的轴向纱线13a的弹性小于第二种类型的轴向纱线13b的弹性，则当编织张力被释放时，鞋帮将获得基本上符合人类的脚的自然弯曲。
在另一个实施例中，第二种类型的轴向纱线13b是熔体纱线，而第一种类型的轴向纱线13a不是熔体纱线。熔体纱线13b用于永久固定编织件的目的，例如以防止在编织之后或在连接阶段散开。
图5示出了本发明的用于制造用于鞋制品的编织件和鞋帮的方法的示意性实施例。在第一步中，使用编织机57来编织编织件31a，该编织机57可以是径向编织机、轴向编织机或3D编织机。该编织件包括至少两种类型的轴向纱线13a、13b和编织纱线12。编织纱线12由安装在线筒上的许多编织纱线卷装58来提供。例如可以经由安装在静止编织框架上的许多轴向纱线卷装56来提供几种不同类型的轴向纱线13a、13b。替代地，轴向纱线卷装56可以脱离该编织机安装在纱架(未示出)上，其中轴向纱线13通过管道或孔眼被导引到编织设备。可以使用卷取设备(未示出)来拉动编织件远离编织区域。参考图6A和图6B更详细地示出和讨论。
纱线的选择和在编织设置中使用的线筒的数目将确定所得到的编织管的默认直径并且防止该管塌陷。对于给定的编织角度，所需的纱线直径和所使用的线筒的数目相互依赖并且逆相关。用于编织的线筒越少，纱线的特克斯值或丹尼尔值需要越高。反之亦然，更细的纱线需要更多的线筒以建立该管的相同静止直径。例如，在设置有用于编织的64个线筒和用于轴向纱线的32个线筒的机器上，需要使用优选地至少12特克斯、更优选地至少18特克斯的编织纱线。纱线可以具有非圆形横截面，也被称为透镜状，例如，纱线可以具有椭圆形横截面，该椭圆形横截面具有第一直径的第一轴线和第二直径的第二轴线。作为纱线的替代或附加，也可以使用带或带条。
纱线的填充空间或覆盖因子是纱线的体积。此填充空间规定管壁的密度。当填充空间太小时，管的密度太小并且需要成形心轴。当填充空间足够大时，工程化管能够已经在编织过程中维持其形状(且然后，甚至不需要进一步处理)，因此不需要成形心轴。以此方式，编织件的生产速度可以被提高。
在第二步骤中，编织件31a被布置在鞋楦59上，鞋楦59可以是基于顾客的脚的个体模型形成的。第二过程可以在工厂或商店中执行。在第三步骤中，套楦的编织件31b被连接。
通过将编织件布置在鞋楦上并且连接套楦的编织件，可以实现特别良好的合身性以用于实现舒适穿着属性。除了本文其他地方提及的优点之外，如本文所描述地工程化的编织件具有以下优点：在套楦阶段，鞋楦可以是标准化鞋楦，其不需要覆盖以往鞋样式或尺寸，例如，在欧洲体系中的40、40.5、41、41.5等，或在美国体系中的8、8.5、9、9.5等。相反，编织件的工程化属性允许使用更标准化的鞋楦，例如，覆盖一系列鞋样式和尺寸，例如在欧洲体系中的40-42或在美国体系中的8-10。
连接步骤可以包括使用粘合剂、聚合物涂层和/或加热编织件的至少一部分。此方法允许将编织件永久地固定在其套楦形式中，同时维持足够的弹性并且还提供优选水平的耐水性和透气性。通过加热编织件，可以将结构连接在关键位置，例如如果溶体纱线被纳入到编织件中，同时维持总体低重量和极好的透气性。
连接步骤还可以包括层压技术的应用。层压技术对于提供防水和均匀连接是有用的。
层压技术可以包括使用聚氨酯、TPU、聚酰胺、聚烯烃或乙烯基膜。这些材料具有良好的粘合性或密封性，易于在工业规模上处理并且具有低毒性。聚酰胺(诸如Kevlar)由于它们耐热性和结构强度因此是特别有用的。
层压技术可以包括真空形成。通过真空形成可以实现特别防水和均匀层压。
连接的编织件31c可以被用作用于鞋制品的鞋帮，然后可以使用例如胶、层压技术、焊接和/或缝纫(例如用Strobel缝纫机)将该鞋帮附接到外底以形成具有高机械性能的重量轻的鞋。
图6A和图6B示出了可以被用来生产本发明的编织件的编织机57的一个实施例。在此情况下，该编织机是径向编织机，但是同样可以使用轴向编织机、五月柱编织机或3D编织机来生产本发明的编织件。编织纱线卷装58被安装在线筒中以将编织纱线12提供到在其中形成编织件31的编织区域55。可以提供几种不同类型的轴向纱线，例如经由安装在静止编织框架(未示出)上的许多轴向纱线卷装。替代地，轴向纱线卷装可以脱离编织机安装在纱架(未示出)上，其中轴向纱线经由管道或孔眼被导引到编织设备。
卷取设备64以卷取速度拉动编织件31。环65确保编织区域55的稳定性。卷取设备64可以是辊或滑轮系统或具有多轴控制的机器人设备。卷绕速度与编织速度的比率的变化是可能的。这连同纱线张力一起可以影响编织角度并且因此影响管的区域的机械属性。卷取设备64可以包括一些直接加热表面以熔化编织物的特定区域以固定结构并且防止在切割过程中编织物散开。此布置不需要成形心轴。
图7A和图7B例示了编织件31a如何可以被布置在鞋楦59上的示例方法。需要注意的是，在此为了清楚起见省略了轴向纱线。然而，对于本领域技术人员而言明显的是，此方法与本发明的包括轴向纱线的编织件完全兼容。套楦的编织件31b可以被连接，如本文所描述的，以形成用于鞋制品的鞋帮。
图8示出了可以被用于对用于生产鞋制品的鞋帮的套楦的编织件31b进行真空层压的烤箱。将密不透气的层压材料84放置在编织件31b上。然后将层压材料84和编织件31b之间的空间排空。该层压材料在面向编织件的一侧可以具有胶粘剂层。附加地或替代地，烤箱可以用来提供热量以熔化层压材料以提供永久附接和良好密封。所得到的鞋帮特别防水的、具有均匀层压、具有特别吸引力的视觉外观。
图9示出了具有双轴编织物的编织件31的一个实例的一部分的小比例尺视图。编织纱线12与轴向纱线13编织在一起以形成编织件31。编织角度α91是编织纱线的方向与大体上沿着编织件31的轴向方向的轴向纱线13之间的角度。为简单起见，仅示出了单根轴向纱线。第二种类型的轴向纱线位于编织件中的不同位置处。编织纱线可以具有非圆形横截面，也称为透镜状的。在此实施例中，编织纱线具有大体上椭圆形横截面，该椭圆形横截面具有长度wy93的第一轴线和长度dy94的第二轴线。
编织件31具有与相邻的单元格(unit cell)大体上类似的单元格，但不是每一个单元格可以包括一个轴向纱线。对角线晶格参数L092是对角分离的交织点之间的距离。
已知的是，编织管的直径以下列方式取决于对角线晶格参数L092和纱线托架(也称为纱线卷装)的数目n：
参见例如Goff,J.R.(1976)“The geometry of tubular braided structures”,MSc Thesis,Georgia Institute of Technology。
对角线晶格参数L092是若干参数的函数，包括编织纱线的第一轴线93的长度wy和第二轴线94的长度dy、编织角度α91、轴向纱线的厚度、编织图案和其他参数：
L0＝f(dy，wy，α，...)
由于多种复杂因素，包括纱线可压缩性和纱线与纱线摩擦，因此此函数在解析上不是已知的。
从本文的讨论可以明显看出，编织管的直径随着纱线托架的数目n大体上线性地增加。
图10示出了在具有与图9中示出的编织图案大体上类似的双轴编织物的编织管中由PET蓬松复丝纱制成的编织管的测量直径D102。该编织管使用n＝144个纱线托架并使用具有66.8特克斯的特克斯值的编织纱线编织。该管不具有任何纳入的轴向纱线，但是技术人员将认识到，对于包括轴向纱线的编织管，本文所例示的方法将是大体上类似的。使用具有四个不同编织角度α91的这些设置编织来该管并且然后测量编织管的直径102。
测量(像图10中示出的测量)允许为了特定目的对编织管的属性进行工程化。
在套楦之后的编织角度αnew可以由以下等式估算：
其中，Dnew是套楦之后的编织管的新的直径。因此，如果基于鞋楦的几何形状已知套楦之后的管的直径，则可以选择特定的编织管直径D和编织角度α91来设计具有预期编织角度αnew的鞋帮。
图11A示意性地示出了具有不同编织角度的管状编织物的非线性应变响应，如在以下文献中描述的：Goff,J.R.(1976)“The geometry of tubular braided structures”,MSc Thesis,Georgia Institute of Technology。
图11A示出了用于具有与图9中示出的图案大体上类似的局部编织图案的编织管的轴向应力。为了例示目的，在此已经省略了轴向纱线的作用。示出了具有35度的第一编织角度91a的第一编织管和具有45度的编织角度91b的第二编织管的应力应变曲线。在低轴向应变112值处，对应的应力111是大致线性的。然而，在较高应变值处，对应的应力增加快得多。此开始对于较低的编织角度91a比对于较高的编织角度91b发生更早。
图11B示出了轴向应力111(以任意单位)相对于覆盖轴向应变112的正(延伸)区域和负(压缩)区域的轴向应变(以任意单位)的类似示意图。
在零应变处开始，当应变增加时，应力在线性机制123中大致线性地增加，在该线性机制123中编织物自身可以在结构上延伸。大体上在拉伸卡住点124附近，应力随着应变增加快得多。也就是说，与在较低应变值处相比，使管延伸需要大得多的力(应力)。在股线应变机制125中，管的任何扩张主要是由于股线自身的延伸，因为编织结构的任何扩张都受到严重限制。
在零应变处开始并且减小应变，即沿着轴向方向压缩该管，应力大致线性地减小，也就是说，它的量级在线性机制123内大致线性地增加。大体上在压缩卡住点122附近，在存一个起始点，在该起始点以下，在屈曲机制121中，应力随着应变减小得更快。在屈曲机制121中，编织件31被压缩得太多而使它屈曲，在进一步压缩管时，导致应力的量级的大幅增加。
轴向纱线为应力-应变曲线贡献一个附加分量，该附加分量功能依赖性大体上反映轴向纱线的弹性的功能依赖性。
图11A和图11B中例示的行为可以被用来工程化在一定范围的应变(线性机制123)内提供足够柔性的管，但是当应变位于此机制之外时也为运动员提供足够的支撑。
附图标记：
11：鞋帮
12：编织纱线
13：轴向纱线
14：脚跟区域
15：中脚区域
16：脚趾区域
31：编织件
35：第一区域
36：第二区域
37：圆柱形的形式
45：第一侧
46：第二侧
55：编织区域
56：轴向纱线卷装
57：编织机
58：编织纱线卷装
59：鞋楦
64：卷取设备
65：环
80：烤箱
84：层压材料
91：编织角度
92：对角线晶格参数
93：第一纱线轴线的长度
94：第二纱线轴线的长度
101：导引到眼睛
102：编织物的直径
111：轴向应力
112：轴向应变
121：屈曲机制
122：压缩卡住点
123：线性机制
124：拉伸卡住点
125：股线应变机制

Claims (39)

1.在编织机(57)上形成用于服装制品或鞋制品的编织件(31)的方法，包括：
(a)编织多条编织纱线(12)以形成编织件，所述编织件具有管状结构；
(b)在编织过程中将多条轴向纱线(13)纳入到管状结构内，其中至少两种不同类型的轴向纱线被纳入到编织件内。
2.根据前述权利要求所述的方法，其中第一种类型的轴向纱线(13a)具有与第二种类型的轴向纱线(13b，13c)不同的组成。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中第一种类型的轴向纱线(13a)包括与第二种类型的轴向纱线(13b，13c)不同的特克斯值。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中第一种类型的轴向纱线(13a)包括与第二种类型的轴向纱线(13b，13c)不同的弹性刚度和/或弯曲刚度。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中轴向纱线(13)的布置在编织件(31)的管状结构的圆周上变化。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中编织角度(91)沿着编织件(31)的轴向方向变化。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中编织纱线和/或轴向纱线包括至少一条熔体纱线(12b，13c)。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中第一种类型的轴向纱线(13a)布置在编织件(31)的第一区域中，但不布置在第二区域中，且其中第二种类型的轴向纱线(13b，13c)布置在第二区域中，但不布置在第一区域中。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中编织件(31)的编织在基本为圆柱形的形式(37)上进行。
10.根据前述一项权利要求所述的方法，其中基本为圆柱形的形式(37)包括可熔化件，且所述方法还包括以下步骤：在将编织件(31)编织在可熔化件(37)上之后使可熔化件熔融以使得编织件(31)和可熔化件(37)形成一个整体单元。
11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中编织机是3D编织机。
12.根据前述权利要求之一所述的方法，还包括以下步骤：形成鞋制品的鞋帮(11)，所述鞋制品的鞋帮(11)包括根据前述权利要求之一制造的编织件(31)。
13.根据权利要求8和12所述的方法，其中第一区域位于鞋帮(11)的底部，且第二区域位于鞋帮(11)的脚背部。
14.根据权利要求8和12的方法，其中第一区域位于鞋帮(11)的外侧部和/或内侧部，且第二区域位于鞋帮(11)的脚背部。
15.根据权利要求8和12所述的方法，其中第一区域位于鞋帮(11)的外侧部，且第二区域位于鞋帮(11)的内侧部。
16.根据前述权利要求之一所述的方法，还包括以下步骤：将编织件(31a)布置在鞋楦(59)上并且连接套楦的编织件(31b)。
17.根据前述权利要求所述的方法，其中连接步骤包括使用粘合剂、聚合物涂层和/或加热编织件(31b)的至少一部分。
18.根据权利要求16或17之一所述的方法，其中连接步骤包括应用层压技术。
19.根据前述一项权利要求所述的方法，其中层压技术包括使用聚氨酯、TPU、聚酰胺、聚烯烃或乙烯基膜。
20.根据权利要求18或19之一所述的方法，其中层压技术包括真空形成。
21.一种鞋制品的鞋帮(11)，包括根据前述权利要求之一所述的方法制造的编织件(31)。
22.一种具有管状结构的用于服装制品或鞋制品的编织件，其中所述编织件(31)包括多条纳入的轴向纱线(13)，且其中至少两种不同类型的轴向纱线被纳入到编织件内。
23.根据前述一项权利要求所述的编织件，其中第一种类型的轴向纱线(13a)具有与第二种类型的轴向纱线(13b，13c)不同的组成。
24.根据权利要求22或23之一所述的编织件，其中第一种类型的轴向纱线(13a)包括与第二种类型的轴向纱线(13b，13c)不同的特克斯值。
25.根据权利要求22至24之一所述的编织件，其中第一种类型的轴向纱线(13a)包括与第二种类型的轴向纱线(13b，13c)不同的弹性刚度和/或弯曲刚度。
26.根据权利要求22至25之一所述的编织件，其中轴向纱线(13)的布置在编织件(31)的管状结构的圆周上变化。
27.根据权利要求22至26之一所述的编织件(31)，其中编织角度(91)沿着编织件(31)的轴向方向变化。
28.根据权利要求22至27之一所述的编织件(31)，其中编织纱线和/或轴向纱线包括至少一条熔体纱线(12b，13c)。
29.根据权利要求22至28之一所述的编织件(31)，其中第一种类型的轴向纱线(13a)布置在编织件的第一区域中，但不布置在第二区域中，且其中第二种类型的轴向纱线(13b，13c)布置在第二区域中，但不布置在第一区域中。
30.一种鞋制品的鞋帮(11)，包括权利要求22至29之一所述的编织件(31)。
31.根据权利要求29和30所述的鞋帮(11)，其中第一区域位于鞋帮的底部，且第二区域位于鞋帮的脚背部。
32.根据权利要求29和30所述的鞋帮(11)，其中第一区域位于鞋帮的外侧部和/或内侧部，且第二区域位于鞋帮的脚背部。
33.根据权利要求29和30所述的鞋帮(11)，其中第一区域位于鞋帮的外侧部，且第二区域位于鞋帮的内侧部。
34.根据权利要求30至33之一所述的鞋帮(11)，其中编织件(31a)被布置在鞋楦(59)上并且被连接(31c)。
35.根据权利要求30至34之一所述的鞋帮(11)，其中编织件(31c)使用粘合剂、聚合物涂层和/或加热编织件的至少一部分来连接。
36.根据权利要求34或35之一所述的鞋帮(11)，其中编织件(31c)通过应用层压技术来连接。
37.根据前述权利要求所述的鞋帮(11)，其中层压技术包括使用聚氨酯、TPU、聚酰胺、聚烯烃或乙烯基膜。
38.根据权利要求36或37之一所述的鞋帮(11)，其中层压技术包括真空形成。
39.一种鞋，包括：
(a)根据权利要求30-38之一所述的鞋帮(11)；
(b)外底。
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