DE102007060743A1 - Shoe, preferably ski boot or hiking boots, safety boot, sports shoe, bicycle shoe comprises construction elements made of magnesium sheet or extruded magnesium sheath, where the construction elements are joining elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schuh, der ein oder mehrere Konstruktionselemente aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpressprofil aufweist, sowie Verfahren zu seiner Herstellung.The The invention relates to a shoe comprising one or more construction elements from magnesium sheet or magnesium extruded profile, as well as Process for its preparation.
Stand der TechnikState of the art
Schuhe sollen einen möglichst hohen Tragekomfort aufweisen und dabei teilweise Zusatzfunktionen erfüllen. Schuhe mit besonders hohem Tragekomfort können eine Kombination von nicht verformbaren und verformbaren Elementen aufweisen, wobei die verformbaren Elemente die Bewegungsfreiheit und die Federung des Fußes gewährleisten und die nicht verformbaren Elemente die gleichmäßige Verteilung von Kräften über den Fuß oder Teile des Fußes bewirken. Der Tragekomfort ergibt sich aus der Kombination von Bewegungsfreiheit, Federung und der zweckmäßigen Verteilung von Kräften. Daneben wird ein besonders niedriges Gewicht des Schuhs in der Regel als Kriterium für hohen Tragekomfort angesehen. Des weiteren kann ein Schuh durch weitere Funktionen gekennzeichnet sein, etwa durch einen Schutz vor Verletzungen des Fußes, wie es beispielsweise bei Skischuhen oder Sicherheitsschuhen der Fall ist, oder durch das Ableiten statischer Elektrizität über die Schuhsole, was die elektrostatische Aufladung des Trägers verhindern kann.Shoes should have the highest possible comfort and partially fulfill additional functions. Shoes with especially high wearing comfort can be a combination of non-deformable and deformable elements, wherein the deformable elements ensure freedom of movement and suspension of the foot and the non-deformable elements uniform distribution of forces over the foot or parts of the foot cause. The wearing comfort results from the combination of freedom of movement, Suspension and the appropriate distribution of forces. In addition, a particularly low weight of the shoe is usually considered as a criterion for high wearing comfort. Furthermore a shoe can be characterized by other functions, such as a protection against injuries of the foot, as for example with ski boots or safety shoes is the case, or by the dissipation of static electricity over the Shoe brine, what the electrostatic charge of the wearer can prevent.
Eine wichtige Aufgabe bei der Herstellung eines Schuhs besteht aus der zweckmäßigen Kombination von nicht verformbaren und verformbaren Elementen sowie in einer geeigneten Verbindung derselben. Insbesondere die nicht verformbaren Elementen aus Kunststoff weisen häufig den Nachteil einer geringen Festigkeit bezogen auf das Gewicht oder das Volumen des Elements auf. Der Einsatz von Metallteilen soll diesen Nachteil überwinden. Metallteile, die als Teil von Schuhen zum Einsatz kommen sind beispielsweise Versteifungselemente, Verschlußelemente, Schalenelemente, Zugelemente, Spannelemente und Versclußelemente. In der Regel werden Zink- und Aluminiumgußteile eingesetzt; daneben haben auch Magnesiumgußteile eine geringe Verbreitung erfahren. Setzt man diese Metallgußteile ein, so weisen diese zwar überwiegend eine hohe Festigkeit auf, haben aber verschiedene andere Nachteile hinsichtlich ihrer Gebrauchseigenschaften:
- – unnötig hohe Wandstärke, dadurch bedingt, daß die Herstellung der Elemente durch Guß erfolgt, wobei dieser nur mit gewissen Mindestwandstärken fehlerfrei verläuft
- – Korrosionsempfindlichkeit, insbesondere bei Magnesiumgußteilen
- – Kriechempfindlichkeit, insbesondere bei Magnesiumgußteilen
- - unnecessarily high wall thickness, due to the fact that the production of the elements takes place by casting, which runs error-free only with certain minimum wall thicknesses
- - Corrosion sensitivity, especially in Magnesiumgußteilen
- - Creep sensitivity, especially in Magnesiumgußteilen
Des weiteren ergeben sich bei der Herstellung der Metallgußteile verschiedene Nachteile, die das Herstellverfahren kostspielig machen
- – arbeitsaufwendiges und energieintensives Herstellverfahren des Metallelements, beispielsweise das Gießen von Zink, Aluminium und Magnesium in eigens dafür hergestellten Gießformen
- – Bruchempfindlichkeit, die für einen gewissen Anteil einer Produktionsserie von Gußstücken immer kennzeichnend ist
- – besonders aufwendiges Gußverfahren für Magnesium, weil hier infolge der von Magnesium ausgehenden Brandgefahr unter Schutzgas gearbeitet werden muß
- - labor-intensive and energy-intensive production process of the metal element, for example, the casting of zinc, aluminum and magnesium in specially prepared molds
- Fracture sensitivity, which is always characteristic of a certain proportion of a series of castings
- - Particularly complex casting process for magnesium, because it must be worked here as a result of the fire risk of magnesium under inert gas
Während
Magnesiumgußteile offensichtlich den Vorteil eines extrem
niedrigen spezifischen Gewichts gegenüber Zink und Aluminium
aufweisen, haben die oben geschilderten Nachteile eine vielfältige
Nutzung von Magnesiumgußteilen verhindert. In
Es bestand daher die Aufgabe, Konstruktionselemente aus Metall für Schuhe zu finden, die einerseits ein sehr geringes spezifisches Gewicht aufweisen und andererseits hinsichtlich des Herstellprozesses eines Schuhs und hinsichtlich ihrer Gebrauchseigenschaften nicht die oben geschilderten Nachteile aufweisen. Ferner bestand die Aufgabe, ein Herstellverfahren für Schuhe zu finden, bei dem die oben geschilderten Nachteile vermieden werden.It was therefore the task of metal construction elements for To find shoes, on the one hand, a very low specific Have weight and on the other hand in terms of the manufacturing process of a shoe and not in terms of its functional properties have the disadvantages described above. It was also the task of a To find a manufacturing process for shoes in which the above described disadvantages are avoided.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Diese Aufgabe wird durch einen Schuh gelöst, der ein oder mehrere Konstruktionselemente aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpressprofil aufweist.These Task is solved by a shoe, one or more Construction elements made of magnesium sheet or magnesium extruded profile having.
Mit Konstruktionselementen sind die Teile gemeint, aus denen der Schuh aufgebaut ist. Unterschiedliche Konstruktionselemente werden durch geeignete Verbindungstechniken zum Schuh zusammengefügt und können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Unter Magnesiumblech wird ein Blech aus Magnesium verstanden, das durch Walzen oder Gießwalzen von Magnesium hergestellt wird. Unter Magnesiumstrangpressprofil wird ein Körper verstanden, der aus Magnesium durch Strangpressen hergestellt wird. Die Begiffe Walzen, Gießwalzen und Strangpressen sind dem Fachmann geläufig. Das Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpressprofil, das für die Erfindung verwendet wird, ist abzugrenzen von Teilen aus gegossenem Magnesium, die schon während des Gießvorgangs ihre endgültige, durch den Verwendungszweck zur Herstellung von Konstruktionsteilen für Schuhe bestimmte Form erhalten. Ein besonderer Vorteil von Magnesiumblech besteht unter anderem darin, daß es während der Herstellung gewalzt werden kann und dadurch eine Festigkeit aufweist, die mit Gußteilen nicht zu erreichen ist.By design elements are meant the parts that make up the shoe. Different construction elements are joined together by suitable connection techniques to the shoe and can consist of different materials. By magnesium sheet is meant a sheet of magnesium made by rolling or casting rolls of magnesium. Magnesium extrusion profile is understood to mean a body which is produced from magnesium by extrusion. The rolls, casting rolls and extruders are familiar to the person skilled in the art. The magnesium sheet or magnesium extruded profile used for the invention is to be distinguished from parts of cast magnesium, the already obtained during the casting their final, determined by the intended use for the production of construction parts for shoes shape. One particular advantage of magnesium sheet is, inter alia, that it can be rolled during manufacture and thereby has a strength that can not be achieved with castings.
Mit Magnesium sind reines Magnesium und Legierungen gemeint, die zu mehr als 50 Gew.%, bevorzugt zu mehr als 80 Gew.%, aus Magnesium bestehen. Ganz besonders bevorzugt sind Legierungen mit einer generalisierten Zusammensetzung entsprechend einer der unten genannten Gruppen 1 bis 4, die zur Herstellung von gewalzten Blechen oder stranggepreßten Profilen besonders geeignet sind:With Magnesium is pure magnesium and alloys meant to more than 50% by weight, preferably more than 80% by weight, of magnesium consist. Very particularly preferred are alloys with a generalized Composition according to one of the groups 1 below to 4, used for the production of rolled sheets or extruded sheets Profiles are particularly suitable:
Gruppe 1Group 1
- Aluminium 1,9 bis 3,3 Gew.%Aluminum 1.9 to 3.3% by weight
- Seltene Erden 0,2 bis 0,8 Gew.%Rare earths 0.2 to 0.8% by weight
- Mangan 0,1 bis 0,5 Gew.%Manganese 0.1 to 0.5% by weight
- Rest MagnesiumRest of magnesium
Gruppe 2Group 2
- Aluminium 1,9 bis 9,3 Gew.%Aluminum 1.9 to 9.3% by weight
- Zink 0,1 bis 1,3 Gew.%Zinc 0.1 to 1.3% by weight
- Seltene Erden 0,1 bis 0,8 Gew.%Rare earths 0.1 to 0.8% by weight
- Mangan 0,05 bis 0,6 Gew.%Manganese 0.05 to 0.6% by weight
- Strontium 0 bis 1%Strontium 0 to 1%
- Calcium 0 bis 0,8%Calcium 0 to 0.8%
- Rest MagnesiumRest of magnesium
Gruppe 3Group 3
- Zink 0,4 bis 5 Gew.% Zinc 0.4 to 5% by weight
- Seltene Erden 0 bis 2 Gew.%Rare earth 0 to 2% by weight
- Mangan < 0,2 Gew.%Manganese <0.2 Wt.%
- Zirkon 0 bis 0,8 Gew.%Zircon 0 to 0.8% by weight
- Rest MagnesiumRest of magnesium
Gruppe 4Group 4
- Mangan 0,5 bis 1,6 Gew.%Manganese 0.5 to 1.6% by weight
- Strontium 0 bis 1,5 Gew.%Strontium 0 to 1.5% by weight
- Rest MagnesiumRest of magnesium
Mit
"Rest Magnesium" ist gemeint, daß der Rest der Legierung überwiegend
aus Magnesium besteht, was Spuren anderer Elemente in einer Konzentration
von bis zu 500 ppm je Element und bis zu 10 000 ppm in Summe, bevorzugt
bis zu 2000 ppm in Summe, nicht ausschließt. Ganz besonders
bevorzugt sind folgende dem Fachmann geläufige Magnesiumlegierungen,
zu denen detaillierte Informationen in
Da die Konstruktionselemente des Schuhs Witterungseinflüssen ausgesetzt sein können, ist auch ein Schuh bevorzugt, der wenigstens ein Konstruktionselement aus korrosionsunempfindlichem Magnesium aufweist. Unter "korrosionsunempfindlichem Magnesium" werden hier reines Magnesium und Legierungen des Magnesiums verstanden, die weniger als 250 ppm Kupfer, weniger als 10 ppm Nickel und weniger als 50 ppm Eisen aufweisen. Ferner handelt es sich dabei um Magnesiumlegierungen, die
- a) 10 bis 20 Gew.% Aluminium
- b) 2,5 bis 10 Gew.% Zink
- c) 0,3 bis 2 Gew.% Kupfer oder bis zu 2 Gew.% Nickel
- a) 10 to 20 wt.% Aluminum
- b) 2.5 to 10% by weight of zinc
- c) 0.3 to 2 wt.% Copper or up to 2 wt.% Nickel
Wie Tests gezeigt haben, bietet die Verwendung von Konstruktionselementen aus Magnesiumblech (L) und Magnesiumstrangpressprofil (M) folgende Vorteile gegenüber der Verwendung von Konstruktionselementen (K), die durch Guß aus Magnesium hergestellt werden:
- – Konstruktionselemente (L) und (M) weisen mechanische Eigenschaften auf, die eine reversible mechanische Deformation über einen deutlich weiteren Deformationsbereich erlauben, als dies bei vergleichbaren gegossenen Konstruktionselementen (K) der Fall ist. Somit ist eine federnde Wirkung mit Konstruktionselementen (L) und (M) leichter zu realisieren als mit Konstruktionselementen (K). Eine federnde Wirkung ist insbesondere bei Konstruktionselementen, die in der Sohle des Schuhs zum Einsatz kommen, erwünscht.
- – Die Festigkeit von Konstruktionselementen (L) kann durch Umbiegen des Randes ("bördeln") erhöht werden, was gegenüber Konstruktionselementen (K) gleicher Größe ein niedrigeres Gewicht bei gleicher Steifigkeit erlaubt. Dieser Effekt wird insbesondere bei Schalen- und Verbindungselementen ausgenutzt.
- – Die Konstruktionselemente (L) und (M) können mit maßgeschneiderter Anisotropie der mechnanischen Eigenschaften hergestellt werden, während dies bei Konstruktionselementen (K) nicht möglich ist. Insbesondere Konstruktionselemente (L) können mit besonders hoher Anisotropie hergestellt werden. Anisotropie bedeutet hier, daß das Konstruktionselement unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweist, je nachdem ob diese längs oder quer zur ursprünglichen Walz- oder Preßrichtung betrachtet werden. Beim Herstellprozeß der Konstruktionselemente (L) und (M) kann also gezielt eine Anisotropie des Materials ausgenutzt werden, indem das verwendete Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpressprofil erst nach Ausrichten in eine bestimmte Orientierung geschnitten, gestanzt oder gebogen wird.
- – Konstruktionselemente (L) können durch Vernieten von mehreren einzelnen Blechen hergestellt werden, was bei Gußteilen in der Regel zu Problemen führt, die sich in einem hohen Ausschuß an schadhaften Teilen manifestieren.
- – Ferner weisen Konstruktionselemente (L) und (M) ein geringeres Gewicht auf, als Konstruktionselemente aus Aluminium und verstärkten Kunststoffen, die mit vergleichbarer Festigkeit ausgelegt sind.
- - Construction elements (L) and (M) have mechanical properties that allow a reversible mechanical deformation over a much wider range of deformation than is the case with comparable cast construction elements (K). Thus, a resilient effect with construction elements (L) and (M) is easier to implement than with construction elements (K). A resilient effect is particularly desirable in structural elements used in the sole of the shoe.
- - The strength of structural elements (L) can be increased by bending the edge ("crimping"), which compared to construction elements (K) of the same size allows a lower weight with the same stiffness. This effect is used in particular in shell and fasteners.
- The structural elements (L) and (M) can be made with tailored anisotropy of the mechanical properties, whereas this is not possible with structural elements (K). In particular, structural elements (L) can be produced with particularly high anisotropy. Anisotropy here means that the construction element different me has chanical properties, depending on whether they are considered longitudinally or transversely to the original rolling or pressing direction. In the production process of the structural elements (L) and (M), an anisotropy of the material can thus be exploited in a targeted manner by cutting, punching or bending the magnesium sheet or magnesium extruded profile used only after alignment in a specific orientation.
- - Construction elements (L) can be prepared by riveting several individual sheets, which usually leads to problems in castings, which manifest themselves in a high proportion of defective parts.
- - Furthermore, construction elements (L) and (M) have a lower weight than structural elements of aluminum and reinforced plastics, which are designed with comparable strength.
Alle diese Vorteile sind bei der Herstellung eines Schuhs erwünscht, weil es hier auf eine bestmögliche Auslegung der mechanischen Eigenschaften bei möglichst niedrigem konstruktiven Aufwand und möglichst niedrigem Gewicht ankommt. So kann die mechanische Anisotropie erwünscht sein, weil sie die Herstellung von Schuhen mit fein abgestimmten Trageeigenschaften erlaubt. Federnde Konstruktionselemente für Schuhe, die durch Guß aus Magnesium hergestellt werden, sind bisher nicht bekannt. Hier schafft der Einsatz von Konstruktionselementen Abhilfe, die aus gewalztem oder gießgewalztem Magnesiumblech insbesondere durch Warmverformen und Tiefziehen hergestellt werden.All these advantages are desired in the manufacture of a shoe, because it is here on the best possible interpretation of the mechanical Properties with the lowest possible design effort and As low as possible weight arrives. So can the mechanical Anisotropy may be desirable because it is the manufacture of Shoes with finely tuned wearing properties allowed. Spring Construction elements for shoes made by molding Magnesium are produced, are not yet known. Here creates the use of design elements remedy that rolled out or cast-rolled magnesium sheet, in particular by hot-forming and Deep drawing can be made.
Es kann auch ein Konstruktionselement zum Einsatz kommen, das durch Laminieren von zwei oder mehreren Magnesiumblechen erhalten wird. Besonders bevorzugt sind Laminate, die durch Laminieren von zwei bis fünf Magnesiumblechen erhalten werden. Das Laminieren erfolgt durch flächiges Verkleben, beispielsweise mit Klebstoffen oder mit Schmelzklebstoffen, wobei letztere bei erhöhter Temperatur verarbeitet werden. Ein laminiertes Konstruktionselement aus Magnesiumblechen weist eine besonders hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Dämpfung auf. Gleichzeitig kann durch das Laminieren, je nach Orientierung der zu laminierenden Bleche zueinander, die Anisotropie des Materials gezielt verringert werden.It can also be a structural element used by Laminating of two or more magnesium sheets is obtained. Especially preferred are laminates formed by laminating two to five Magnesium sheets are obtained. The lamination is done by flat Bonding, for example with adhesives or with hotmelt adhesives, the latter being processed at elevated temperature. A laminated construction element of magnesium sheets has a particularly high strength with good damping on. At the same time, by laminating, depending on the orientation the sheets to be laminated to each other, the anisotropy of the material be specifically reduced.
Besonders bevorzugt ist ein Schuh, bei dem die Konstruktionselemente ein hohes Aspektverhältnis aufweisen. Mit Aspektverhältnis ist das Verhältnis der größten meßbaren Länge des Konstruktionselements bezogen auf seine geringste meßbare Wandstärke gemeint. Ein hohes Aspektverhältnis ist ein Aspektverhältnis > 10. Ganz besonders bevorzugt sind Konstruktionselemente aus Magnesiumblech der Wandstärke 0,5 bis 3 mm, deren laterale Ausdehnung mehr als das Zehnfache ihrer Wandstärke beträgt.Especially preferred is a shoe in which the construction elements a high Have aspect ratio. With aspect ratio is the ratio of the largest measurable Length of the construction element based on its smallest meant measurable wall thickness. A high aspect ratio is an aspect ratio> 10. Structural elements of magnesium sheet are very particularly preferred Wall thickness 0.5 to 3 mm, the lateral extent more than ten times its wall thickness.
Ganz besonders bevorzugt sind ferner Konstruktionselemente aus Magnesiumstrangpressprofil mit der Wandstärke 0,5 bis 3 mm, deren Länge das Zehnfache ihrer geringsten Wandstärke beträgt. Sofern es sich um Magnesiumstrangpressprofile mit unterschiedlichen Wandstärken handelt, so sind solche bevorzugt, deren Länge das Zehnfache ihrer geringsten Wandstärke beträgt. Mit Wandstärke ist hier die Materialdicke gemeint, die senkrecht von einer Ebene aus gemessen wird; die Kanten des Profils werden dabei unabhängig von ihrer geometrischen Form nicht als Ebenen aufgefaßt. Das Konstruktionselement kann in einer bervorzugten Ausführung der Erfindung ein Profil aufweisen, das den Buchstaben I, V, L, T, R oder O ähnelt. Ein O-förmiges Profil kann ein Rohr oder ein Stab sein. Ferner sind auch Doppel-T-förmige Magnesiumstrangpressprofile möglich.All Design elements made of magnesium extruded profile are also particularly preferred the wall thickness 0.5 to 3 mm, whose length is ten times their lowest wall thickness is. If it is about magnesium extruded profiles with different wall thicknesses are those which are preferred, whose length is ten times their lowest wall thickness is. With wall thickness Here, the material thickness is meant to be perpendicular to a plane is measured from the edges of the profile become independent not considered as planes by their geometric form. The construction element may be in a preferred embodiment of the invention have a profile corresponding to the letters I, V, L, T, R or O is similar. An O-shaped profile can be Be a pipe or a rod. Further, also double T-shaped Magnesium extrusions possible.
Besonders bevorzugt ist ein Schuh, der neben verformbaren Konstruktionselementen nicht verformbare Konstruktionselemente aufweist, wobei letztere aus Magnesium bestehen. Es soll hierbei zwischen verformbaren und nicht verformbaren Elementen in folgender Weise unterschieden werden:
- – Verformbare Konstruktionselemente weisen eine reversible oder nicht reversible Deformation von mehr als 1% auf wenn sie einer statischen Last von 1 kg/cm2 ausgesetzt werden.
- – Nicht verformbare Konstruktionselemente weisen eine Deformation von weniger als 1% auf wenn sie einer statischen Last von 10 kg/cm2 ausgesetzt werden, wobei der nicht-reversible Anteil der Deformation weniger als 0,1% beträgt.
- - Deformable structural elements have a reversible or irreversible deformation of more than 1% when subjected to a static load of 1 kg / cm 2 .
- - Non-deformable construction elements have a deformation of less than 1% when subjected to a static load of 10 kg / cm 2 , the non-reversible part of the deformation being less than 0.1%.
Mit Deformation ist eine Veränderung der Außenmaße des Konstruktionselements in Richtung einer von außen einwirkenden Kraft gemeint; die Prozentwerte beziehen sich auf das Ausmaß dieser Verformung im Vergleich zum unbelasteten Zustand. Die statische Last ist das Gewicht über der Flächenprojektion des Konstruktionselements in eine Ebene, die senkrecht zur einwirkenden Kraft liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die verformbaren Konstruktionselemente und weitere Konstruktionselemente, aus denen der Schuh zusammengesetzt ist, aus Gewebe, Fasern, Papier, Leder und Kunststoff, wobei der Begriff Kunststoff auch Kunststoffschaum und Gummi umfaßt.With Deformation is a change in the external dimensions of the structural element in the direction of an externally acting Meant power; the percentages refer to the extent of these Deformation compared to the unloaded state. The static Last is the weight over the area projection of the construction element in a plane perpendicular to the acting Power lies. In a preferred embodiment exist the deformable construction elements and other construction elements, which the shoe is made of, fabric, fibers, paper, Leather and plastic, whereby the term plastic also plastic foam and Rubber covers.
In
einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den
Konstruktionselementen aus Magnesium um Schalenelemente, Stützelemente
oder Verbindungselemente. Schalenelemente sind Konstruktionselemente,
die im Sohlenbereich oder im Oberschuh die Kontur des Fußes
nachbilden. Beispielhaft sollen hier folgende Ausführungen
der Erfindung skizziert werden: Ein Schuh bestehend aus Oberschuh
(
Schalenelemente
sind gewölbte flächige Elemente. Schalenelemente
aus Magnesium als Konstruktionselemente für Schuhe sind
neu. Erfindungsgemäß sind Schuhe mit Schalenelementen
aus Magnesiumblech, deren Wandstärke 0,1 bis 30 mm beträgt.
Besonders bevorzugt sind Schuhe mit Schalenelementen aus Magnesiumblech,
dessen Wandstärke 0,5 bis 3 mm beträgt. Ganz besonders
bevorzugt sind Schuhe mit Schalenelementen, wobei die Schalenelemente
durch Verformen aus Magnesiumblech hergestellt werden. Bei einer
Wandstärke von 0,5 bis 3 mm beträgt die Konturlänge
ganz besonders bevorzugter Schalenelemente 1 cm oder mehr. Die Konturlänge
(
In einer bevorzugten Ausführung weisen die Konstruktionselemente aus Magnesium Bohrungen auf. Bei den Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schuhs sind solche Verfahren bevorzugt, bei denen Bohrungen in das Magnesiumblech eingebracht werden, bevor dieses – beispielsweise zu Schalenelementen – verformt wird. Die Aufgabe der Bohrungen besteht darin, eine Öffnung für Nieten, Verschraubungen und Vernähungen zu bilden, oder darin, beim Umspritzen mechanischen Halt für den Kunststoff, der zum Umspritzen verwendet wird, zu bieten. Die Bohrungen können auch der Gewichtsersparnis dienen.In a preferred embodiment, the construction elements from magnesium holes on. In the processes for the preparation of Shoe according to the invention are such methods preferred in which bores introduced into the magnesium sheet before this - for example, shell elements - deformed becomes. The job of the holes is to make an opening for riveting, screwing and sewing form, or therein, during encapsulation mechanical hold for the Plastic, which is used for overmolding to offer. The holes can also be used to save weight.
Bevorzugt ist ferner ein Schuh, bei dem ein Konstruktionselement aus Magnesium mit wenigstens einem anderen Konstruktionselement, insbesondere mit einem nicht-metallischen Konstruktionselement kraftschlüssig, verbunden ist. Unter kraftschlüssig wird verstanden, daß eine Kraft, die auf das eine Konstruktionselement einwirkt, mit einem Reibungs- oder Dämpfungsverlust von weniger als 50% auf das das andere Konstruktionselement übertragen wird. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist ein Konstruktionselement aus Magnesium mit wenigstens einem nicht-metallischen Konstruktionselement verbunden, wobei die Verbindung durch thermische Einwirkung oder durch Verwendung eines Klebers oder durch eine Kombination der beiden oder durch Umspritzen des Magnesium-Konstruktionselements mit Kunststoff erfolgt.Prefers is also a shoe in which a structural element of magnesium with at least one other construction element, in particular with a non-metallic structural element frictionally, connected is. Under frictional is understood that a Force that acts on the one structural element, with a Friction or damping loss of less than 50% that the other construction element is transmitted. In A particularly preferred embodiment is a construction element magnesium with at least one non-metallic construction element connected, wherein the compound by thermal action or by using an adhesive or by a combination of the two or by molding the magnesium construction element with plastic he follows.
Bevorzugt ist ferner ein Schuh, bei dem ein Konstruktionselement aus Magnesium mit wenigstens einem anderen Konstruktionselement aus Magnesium verbunden ist.Prefers is also a shoe in which a structural element of magnesium with at least one other structural element of magnesium connected is.
Besonders bevorzugt ist ein Skischuh oder ein Wanderschuh, der Verstärkungen im Bereich des Oberschuhs oder der Sohle bestehend aus Bändern oder Schalenelemente aufweist, wobei Bänder oder Schalenelemente aus Magnesiumblech gefertigt sind. Ganz besonders bevorzugt ist ferner ein Skischuh oder ein Wanderschuh, der Verschlußelemente – wie beispielsweise Schnallen – aufweist, die an Zugelementen aus Magnesiumblech befestigt sind, wobei das Magnesiumblech eine Stärke von 0,5 bis 3 mm und eine Breite von 8 bis 40 mm aufweist und wobei die Verschlußelemente aus Magnesium oder aus einem anderen Material bestehen können.Especially preferred is a ski boot or a hiking boot, the reinforcements in the area of the upper shoe or the sole consisting of bands or Having shell elements, wherein bands or shell elements are made of magnesium sheet. Very particularly preferred Furthermore, a ski boot or a hiking boot, the closure elements - such as For example, buckles - which, on tension elements are attached from magnesium sheet, wherein the magnesium sheet a Thickness of 0.5 to 3 mm and a width of 8 to 40 mm and wherein the closure elements of magnesium or may be made of a different material.
Besonders bevorzugt ist ein Rollschuh, wobei die Halterung der Rollen wenigstens teilweise aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpreßprofil besteht. Unter Rollschuh wird hier auch ein sogenannter "Inliner" verstanden, womit ein Rollschuh gemeint ist, bei dem 2 bis 6, bevorzugt 3 bis 4 Rollen hintereinander angeordnet sind und wobei die Rollen bevorzugt in einer Ebene liegen.Especially preferred is a roller skate, wherein the holder of the rollers at least Partly made of magnesium sheet or Magnesiumstrangpreßprofil. Under roller skate is also understood here as a so-called "inliner", by which is meant a skate in which 2 to 6, preferably 3 to 4 rollers are arranged one behind the other and wherein the rollers are preferred lie in one plane.
Besonders bevorzugt ist ein Schlittschuh, wobei die Halterung der Kufe wenigstens teilweise aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpreßprofil besteht.Especially preferred is a skate, wherein the holder of the skid at least partly from magnesium sheet or magnesium extruded section consists.
Besonders bevorzugt ist ein Sportschuh, der Schalenelemente aus Magnesiumblech im Sohlenbereich aufweist und ein Sportschuh, der Verbindungselemente aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpressprofil im Sohlenbereich aufweist.Especially preferred is a sports shoe, the shell elements of magnesium sheet in the sole area and a sports shoe, the fasteners made of magnesium sheet or magnesium extruded profile in the sole area having.
Besonders bevorzugt ist ein Sicherheitsschuh, der Schalenelemente aus Magnesiumblech im Bereich des Oberschuhs aufweist, die insbesondere dazu dienen, den Vorderfuß vor Verletzungen – beispielsweise durch Stöße, durch herabfallende Lasten oder durch Einquetschen – zu schützen. Ganz besonders bevorzugt ist hierbei ein Sicherheitsschuh, der im Bereich des Vorderfußes eine gebogene Kappe aus Magnesiumblech der Wandstärke 0,5 bis 12 mm aufweist. Der Sicherheitsschuh kann beispielsweise ein Schuh oder Stiefel zum Motorradfahren sein.Particularly preferred is a security shoe, which has shell elements of magnesium sheet in the region of the upper shoe, which serve in particular to protect the forefoot from injury - for example, by impact, by falling loads or by crushing. Especially preferred in this case is a safety shoe, which has a bent cap of magnesium sheet of wall thickness 0.5 to 12 mm in the area of the forefoot. The safety shoe can be, for example, a shoe or boot for riding a motorcycle.
Besonders bevorzugt ist ein Sicherheitsschuh, der zur Ableitung statischer Elektrizität ausgelegt ist und dazu im Sohlenbereich wenigstens ein Konstruktionselement aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpreßprofil aufweist. Sofern es sich um Magnesiumblech handelt, schließt dieses auch so genanntes Streckmetall ein, daß aus Blech beispielsweise durch Einbringen eines regelmäßigen Schnittmusters und anschließendes Strecken erhältlich ist.Especially preferred is a safety shoe, which is static dissipative Electricity is designed and in the sole area at least a construction element of magnesium sheet or magnesium extruded having. If it is magnesium sheet, closes this so-called expanded metal, that of sheet metal for example, by introducing a regular pattern and subsequent stretching is available.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Schuh, bei dem eine mit Bohrungen versehene Platte aus Magnesiumblech an der Sohle des Schuhs befestigt ist, wobei Platte zur Befestigung des Schuhs an Fahrradpedalen, Schlittschuhkufen oder Inlinerrollen dient.According to the invention Furthermore, a shoe in which a provided with holes plate Magnesium sheet is attached to the sole of the shoe, taking plate for attaching the shoe to bicycle pedals, ice skates or inline rollers.
Die oben angegebenen erfindungemäßen Vorteile gelten sinngemäß auch für schalenförmige Elemente, die als Aufprallschutz für Ellenbogen, Hand, Knie, Kopf oder Rücken dienen. Erfindungsgemäß ist deshalb auch ein Aufprallschutz für Ellenbogen, Hand, Knie, Kopf oder Rücken umfassend ein oder mehrere Konstruktionselemente aus Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpressprofil. Ganz besonders bevorzugt ist ein Aufprallschutz für Ellenbogen, Knie oder Wirbelsäule umfassend wenigstens ein Schalenelement aus Magnesiumblech, wobei das Schalenelement beim Gebrauch durch Riemen in der gewünschten Position gehalten wird. Ganz besonders bevorzugt ist ferner ein Aufprallschutz für Ellenbogen, Knie oder Wirbelsäule umfassend wenigstens ein Schalenelement aus Magnesiumblech, wobei das Schalenelement als fest verankerter Bestandteil von Sportbekleidung beim Gebrauch in der gewünschten Position gehalten wird, wobei unter Sportbekleidung insbesondere Hosen, Jacken, Pullover und Overalls verstanden werden, die beispielsweise für den Gebrauch beim Fahrradfahren, Hockey, Kricket, Baseball, American Football, Boxen, Eishockey, Inlinerfahren, Motorradfahren, Fallschirmspringen, Skilaufen, Snowboardfahren und Kiteboarding hergestellt werden.The apply above erfindungemäßen advantages analogously also for bowl-shaped elements, as an impact protection for elbow, hand, knee, head or back serve. According to the invention therefore also an impact protection for elbows, hands, knees, Head or back comprising one or more construction elements Made of magnesium sheet or magnesium extruded profile. Most notably preferred is an impact protection for elbows, knees or Spine comprising at least one shell element Magnesium sheet, wherein the shell element in use by straps held in the desired position. Most notably also preferred is an impact protection for elbows, Knee or spine comprising at least one shell element made of magnesium sheet, wherein the shell element as firmly anchored Component of sportswear when used in the desired position under sportswear, especially trousers, jackets, Sweaters and overalls are understood, for example for Use in Biking, Hockey, Cricket, Baseball, American Football, Boxing, Ice Hockey, Inline Riding, Motorcycling, Parachuting, Skiing, snowboarding and kiteboarding are produced.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung von Schuhen, umfassend folgende Reihenfolge von Produktionsschritten:
- (A) Magnesiumblech oder Magnesiumstrangpreßprofil wird durch Stanzen oder Schneiden zugeschnitten und gegebenenfalls mit einem Profil versehen, wobei durch diesen Produktionsschritt ein Konstruktionselement für einen Schuh erhalten wird.
- (B) Zwei oder mehr Konstruktionselemente aus Magnesium werden verbunden, so daß ein komplexes Konstruktionselement entsteht.
- (C) Wenigstens ein Konstruktionselement aus Schritt (A) oder (B) wird mit wenigstens einem anderen Konstruktionselement eines Schuhs verbunden.
- (A) Magnesium sheet or magnesium extruded section is cut by punching or cutting and optionally provided with a profile, whereby a construction element for a shoe is obtained by this production step.
- (B) Two or more magnesium structural elements are bonded to form a complex structural element.
- (C) At least one construction element of step (A) or (B) is joined to at least one other construction element of a shoe.
Ganz bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem in Produktionschritt (A) ein Magnesiumblech durch Stanzen gleichzeitig zugeschnitten und mit einem Profil versehen wird. Unter Profil wird eine Wölbung des Magnesiumblechs in ein oder mehrere Richtungen verstanden. Die Wölbung kann beispielsweise die äußere Form eines Teils eines Fußes nachbilden. Das Verfahren, bei dem ein Blech mit einem Profil versehen wird, heißt Profilieren. Das Profilieren kann durch Pressen, Hämmern, Walzen und Tiefziehen erfolgen, wobei dabei Formen zum Einsatz kommen können, die die Form des Profils bestimmen. Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem in Produktionschrit (A) ein Magnesiumblech vor dem Stanzen in eine bestimmte Richtung relativ zum Stanzwerkzeug orientiert wird, so daß nach dem Stanzen ein Konstruktionselement mit gewünschter Anisotropie der mechanischen Eigenschaften erhalten wird. Besonders bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem das Magnesiumblech vor dem Versehen mit einem Profil, gegebenenfalls auch vor dem Zuschneiden, mit Bohrungen versehen wird. Das Bohren von ungeformtem Magnesiumblech vor dem Stanzen und Zuschneiden ist weniger aufwendig, als das Bohren oder Nachbohren von Gußteilen, das bei Verfahren des Stands der Technik zum Einsatz kommt. Schritt (B) ist optional und entfällt in einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens ganz. Schritt (B) kann durch Verschweißen, Verkleben oder Vernieten erfolgen.All preferred is a method in which in production step (A) a Magnesium sheet cut by punching simultaneously and with a profile is provided. Under profile is a vault of the Magnesium sheet understood in one or more directions. The vault can, for example, the outer shape of a part imitate a foot. The process in which a sheet is profiled. The Profiling can be done by pressing, hammering, rolling and deep drawing take place, whereby forms can be used, which determine the shape of the profile. Particularly preferred is a Method in which in production step (A) a magnesium sheet is present the punching in a certain direction relative to the punching tool is oriented, so that after punching a construction element with desired anisotropy of the mechanical properties is obtained. Particular preference is further given to a method the magnesium sheet before being provided with a profile, if necessary even before cutting, is provided with holes. The drilling of unshaped magnesium sheet before punching and cutting less costly than drilling or re-drilling castings, used in prior art methods. Step (B) is optional and is omitted in a particularly preferred Execution of the procedure completely. Step (B) can by Welding, gluing or riveting done.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem Produktionsschritt (C) durch Nieten, Schweißen, Einhaken, Verschrauben, Vernähen oder durch Umspritzen mit Kunststoff ausgeführt wirdPrefers is a method in which production step (C) by riveting, Welding, hooking, screwing, sewing or is performed by molding with plastic
Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem Produktionsschritt (C) dadurch ausgeführt wird, daß die zu verbindenden Konstruktionselemente wenigstens teilweise übereinander gelegt werden und dann durch Stanzen oder Prägen eine feste Verbindung zwischen ihnen geschaffen wird, wobei durch diesen Prozess auch Öffnungen an der Verbindungsstelle entstehen können, die zu einem Verhaken der Konstruktionselemente führen.Prefers is also a method in which production step (C) thereby is carried out that the structural elements to be connected at least partially superimposed and then by Punching or embossing a firm connection between them is created, through this process also openings can arise at the junction that leads to a Entangle the structural elements.
Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem Produktionsschritt (C) dadurch erfolgt, daß das Konstruktionselement aus Produktionsschritt (A) oder (B) lose in einen Schuh eingelegt wird. Dies kann beispielsweise der Versteifung des Schuhs dienen.Also preferred is a method in which Production step (C) takes place in that the construction element from production step (A) or (B) is loosely inserted into a shoe. This can serve, for example, the stiffening of the shoe.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 6499235 [0005] - US 6499235 [0005]
- - DE 102006057719 A1 [0010] - DE 102006057719 A1 [0010]
- - WO 2007/009435 A1 [0011] WO 2007/009435 A1 [0011]
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-
2007
- 2007-12-17 DE DE200710060743 patent/DE102007060743A1/en not_active Withdrawn
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