DE102011009641B4

DE102011009641B4 - Verfahren zum Herstellen eines Schuhoberteils eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs

Info

Publication number: DE102011009641B4
Application number: DE102011009641A
Authority: DE
Inventors: Andreas Siegismund
Original assignee: Puma SE
Current assignee: Puma SE
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: DE102011009641A1; BR112013019157A2; KR101917626B1; CN103415225A; BR112013019157B1; EP2667741A1; PT2667741T; JP5842012B2; JP2014503397A; CN103415225B; US8757038B2; EP2667741B1; ES2607830T3; WO2012100912A1; US20130305465A1; KR20140004192A

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Schuhoberteils (1) eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, mit den Schritten: a) Bereitstellen mindestens eines Schuhleisten (2), der der Innenform des zu fertigenden Schuhoberteils (1) entspricht; b) Bereitstellen einer Radialflechtmaschine (3) mit einem ringförmigen Gatter (4), das zur Durchführung des dreiachsigen Web- bzw. Flechtverfahrens ausgebildet ist; c) Führen des mindestens einen Schuhleistens (2) durch das Zentrum (5) des Gatters (4) und gleichzeitiges Betreiben des dreiachsigen Web- bzw. Flechtprozesses mit einem Fasermaterial, so dass sich gewebtes bzw. geflochtenes Material um den Außenumfang des Schuhleistens (2) anlegt; d) Nach der Durchführung des mindestens einen Schuhleistens (2) durch das Zentrum (5) des Gatters (4): Beenden des Web- bzw. Flechtprozesses und Entnehmen des gewebten bzw. geflochtenen Materials vom Schuhleisten (2); e) Weiterverarbeiten des gewebten bzw. geflochtenen Materials zum fertigen Schuh.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schuhoberteils eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs.
Es ist bekannt, Schuhoberteile in klassischer Weise aus einem flächigen Material, z. B. aus Leder oder einem Textilmaterial, zu fertigen. Hierbei wird nach dem Zuschnitt eines entsprechenden Teils des Materials dieses über einem Schuhleisten gespannt und vernäht.
Das Nähen des Schuhoberteils stellt einen gewissen Aufwand dar, der zu entsprechenden Kosten führt. Des weiteren ist es nachteilhaft, dass sich an den Nahtstellen naturbedingt Stellen ergeben, die eine Ungleichförmigkeit darstellen, so dass der Tragekomfort aufgrund der Nahtstellen negativ beeinflusst werden kann.
Durch das Zusammennähen des zugeschnittenen Materials wird weiterhin nur eine beschränkte Stabilität des Schuhoberteils erreicht.
Die bekannten Herstellungsmethoden für das Schuhoberteil machen darüber hinaus den Einsatz von speziellen Materialien zumindest schwierig, beispielsweise von Kohlenstofffaser-, Glasfaser- oder Kunststofffaser-Material, was allerdings mitunter wünschenswert wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Herstellung eines Schuhoberteils zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist. Demgemäß soll es möglich werden, den Herstellvorgang sehr kostengünstig zu ermöglichen. Ferner soll der Tragekomfort dadurch erhöht werden, dass Nahtstellen im Schuhoberteil soweit wie möglich vermieden werden sollen. Die Stabilität des Schuhoberteils und damit des gesamten Schuhs soll hoch sein. Der Einsatz von Fasermaterial, insbesondere von Kohlenstoff-, Glas- oder Kunststofffasern, soll gleichermaßen möglich sein.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellverfahren für das Schuhoberteil die folgenden Schritte aufweist:

a) Bereitstellen eines Schuhleisten, der der Innenform des zu fertigenden Schuhoberteils zumindest weitgehend entspricht;
b) Bereitstellen einer Radialflechtmaschine mit einem ringförmigen drehbaren Gatter, das zur Durchführung des dreiachsigen Web- bzw. Flechtverfahrens ausgebildet ist;
c) Führen des mindestens einen Schuhleistens durch das Zentrum des Gatters und gleichzeitiges Betreiben des dreiachsigen Web- bzw. Flechtprozesses mit einem Fasermaterial, so dass sich gewebtes bzw. geflochtenes Material um den Außenumfang des Schuhleistens anlegt;
d) Nach der Durchführung des mindestens einen Schuhleistens durch das Zentrum des Gatters: Beenden des Web- bzw. Flechtprozesses und Entnehmen des gewebten bzw. geflochtenen Materials vom Schuhleisten;
e) Weiterverarbeiten des gewebten bzw. geflochtenen Materials zum fertigen Schuh.

Der Schuhleisten ist dabei bevorzugt (direkt oder indirekt) am Ende eines Roboterarms eines Handhabungsgeräts angeordnet, so dass der Schuhleisten bei der Durchführung des Schritts c) mittels des Handhabungsgeräts automatisch geführt wird.
Vor der Durchführung des Schritts c) kann auf dem Schuhleisten ein Innenfutter angeordnet werden, das vom nach Schritt c) hergestellten gewebten bzw. geflochtenen Material umgeben wird. Dieses Innenfutter kann vorgefertigt sein, beispielsweise gestrickt oder genäht. Eine spezielle Lösung sieht indes vor, dass das Innenfutter erzeugt wird, indem der Schuhleisten durch das Zentrum des Gatters geführt und gleichzeitig der dreiachsige Web- bzw. Flechtprozesses betrieben wird, wobei ein anderes, insbesondere ein weicheres, Fasermaterial als bei der Durchführung von Schritt c) eingesetzt wird. Demnach kann das Innenfutter also als Vorschritt bei der Fertigung des Schuhoberteils in der gleichen Weise wie das Schuhoberteil hergestellt werden. Dadurch kann bis auf Versäuberungsarbeiten vollständig auf Näharbeiten verzichtet werden.
Der Dichtegrad des gewebten bzw. geflochtenen Materials kann gemäß einer weiterbildungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens über die Schuhlängsrichtung des Schuhleistens verändert werden. Hierbei kann beispielsweise im Vorderfuß- und Fersenbereich eine höhere Dichte des Gewebes bzw. des Schuhoberteils angestrebt werden als im Schuhmittenbereich. Der Dichtegrad kann dabei verändert werden, indem die Durchführungsgeschwindigkeit des Schuhleistens durch das Zentrum des Gatters variiert und/oder die Drehgeschwindigkeit des Gatters bzw. der Garnspulen, die auf diesem angeordnet sind, variiert wird.
Vor der Entnahme des gewebten Materials vom Schuhleisten gemäß Schritt d) kann das gewebte bzw. geflochtene Material mit einem Fixierungsmedium besprüht werden, das zwischen den einzelnen Fasern eine adhäsive Verbindung schafft. Hiermit kann eine höhere Festigkeit des Schuhoberteils erreicht und verhindert werden, dass es beim Abnehmen vom Schuhleisten und der weiteren Verarbeitung zusammenfällt.
Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht mehrere Schuhleisten in Schuhlängsrichtung hintereinander vor, wobei diese mehreren Schulteisten ohne Unterbrechung des Web- bzw. Flechtprozesses durch das Zentrum des Gatters hindurchgeführt werden. Es werden also mit einer Anzahl Schuhleisten mehrere Schuhoberteile zeitlich parallel gefertigt.
Das Weiterverarbeiten des gewebten bzw. geflochtenen Materials gemäß Schritt e) umfasst bevorzugt zumindest ein Anbringen, insbesondere ein Ankleben, einer Sohle an der Unterseite des gewebten bzw. geflochtenen Materials des Schuhoberteils.
Als Fasermaterial zur Herstellung des Schuhoberteils kann ein Material verwendet werden, das eine Kohlenstoff-, Glas- oder Kunststofffaser ist oder eine solche aufweist.
Der Erfindungsgedanke stellt also darauf ab, dass ein Schuhleisten – bevorzugt geführt durch ein Handhabungsgerät und somit automatisiert – durch das Zentrum einer Radialflechtmaschine geführt wird. Die Radialflechtmaschine führt das dreiachsige Web- bzw. Flechtverfahren aus und umgibt hiermit den Schuhleisten mit einem gewebten bzw. geflochtenen. Material, das sich passgenau an den Leisten anlegt. Nach dem Abnehmen dieses Materials vom Schuhleisten wird das so hergestellte Schuhoberteil zum fertigen Schuh weiterverarbeitet. Das Schuhoberteil weist dabei keinerlei Naht auf.
Es sei betont, dass das dreiachsige Web- bzw. Flechtverfahren selber nicht Gegenstand der vorliegenden Idee, sondern als solches bekannt ist. Es wird daher ausdrücklich auf Publikationen Bezug genommen, in denen das genannte Verfahren eingehend beschrieben ist, insbesondere auf die DE 23 19 822 A1 . auf die DE 24 41 839 A1 , auf die DE 25 48 129 C2 , auf die EP 0 736 624 A1 und auf die US 3 985 159 A . Aus der DE 10 2004 017 311 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Faserverbund-Halbzeugen mittels der Rundflechttechnik bekannt. Die US 2010/0135816 A1 offenbart ein solches Verfahren, um ein Rotorblatt einer Windkraftanlage zu umspinnen.
In vorteilhafter Weise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren das Schuhoberteil weitgehend nahtfrei (evtl. ausgenommen im Anfangs- und Endbereich des geflochtenen Materials, wo dieses verschlossen bzw. abgeschlossen werden muss) in einem einzigen Fertigungsschritt hergestellt werden. Da das insoweit einteilig ausgeführte Schuhoberteil keine Nähte aufweist, stellt es somit einen hohen Tragekomfort zur Verfügung.
Auch wird durch die einteilige Ausbildung des Schuhoberteils ein hohes Maß an Stabilität gewährleistet.
Eine besonders wirtschaftliche Herstellung kann erreicht werden, wenn mehrere hintereinander angeordnete Leisten zusammenhängend durch das Zentrum der Radialflechtmaschine geführt werden.
Vorteilhaft ist es weiterhin, dass die Dichte des Schuhobermaterials über der Schuhlängsachse variiert und gewünschten Verhältnissen angepasst werden kann.
Bevorzugt wird ein Faden für den Webe- bzw. Flechtprozess eingesetzt, der Kohlenstoff-, Glas- oder Kunststofffasern aufweist bzw. durch eine solche gebildet wird. Natürlich kann das Verfahren aber auch mit klassischen textilen Fasern (Garnen etc.) durchgeführt werden.
Der Schuhleisten kann in seiner Form so angepasst werden, dass für einzufügende Schuhelemente, z. B. für eine Schuhzunge im Bereich des Rists, hinreichend Material zur Verfügung steht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung einen Schuhleisten, der am Ende eines Roboterarms eines Handhabungsgeräts angeordnet ist,
2 in perspektivischer Darstellung eine Radialflechtmaschine zur Durchführung des dreiachsigen Web- bzw. Flechtverfahrens samt einem Handhabungsgerät,
3 eine Explosionsdarstellung eines Schuhs und
4 den Schuh gemäß 3 in fertigem Zustand.
In 1 und 2 ist eine Vorrichtung zu sehen, die zur Herstellung eines Schuhoberteils 1 dient, wie es in 3 zu sehen ist. Die Vorrichtung umfasst eine Radialflechtmaschine 3, die als solche bekannt ist; es wird auf die oben genannten Druckschriften verwiesen, die den Aufbau und die Arbeitsweise einer solchen Maschine erläutern.
Die Radialflechtmaschine 3 weist ein kreisrundes Gatter 4 auf, um dessen Umfang herum eine Anzahl Spulen angeordnet sind, auf denen jeweils ein Faden aufgewickelt ist. Die Fäden der verschiedenen Spulen werden zu einem Zentrum 5 geführt, wo der dreiachsige Flechtvorgang erfolgt.
Weiterer Bestandteil der Vorrichtung ist ein Handhabungsgerät 7, das einen Roboterarm 6 aufweist, an dessen Ende – wie es in 1 gesehen werden kann – ein Schuhleisten 2 angeordnet ist. Der Schuhleisten 2 definiert eine Schuhlängsrichtung L.
Bei der Herstellung des Schuhoberteils 1 mittels dreiachsigen Flechtens wird so vorgegangen, dass der sich am Roboterarm 6 befindliche Schuhleisten 2 mit der Spitze voran in das Zentrum 5 der Radialflechtmaschine 3 gefahren wird. Die einzelnen Roboterachsen werden dabei so angesteuert, dass der Schuhleisten 2 so durch das Zentrum 5 geführt wird, dass der Schuhleisten 2 in Richtung der Schuhlängsrichtung L mittig im Zentrum 5 vorangeschoben wird, während gleichzeitig der Flechtvorgang ausgeführt wird.
Die Fasern bzw. Fäden von den Spulen legen sich infolge dessen. am Außenumfang des Schuhleistens 2 an, so dass ein Schuhoberteil 1 gebildet wird, das passgenau zum Schuhleisten 2 und frei von irgendwelchen Nähten ist.
Möglich ist es auch, den Schuhleisten 2 am Roboterarm 6 während des Flechtvorgangs so zu bewegen, dass die Schuhlängsrichtung L allmählich nach oben geschwenkt wird, je weiter der Schuhleisten 2 durch das Zentrum 5 getrieben wird.
Nach dem Flechtvorgang ist der Schuhleisten 2 vollständig vom geflochtenen Material umgeben.
Aus der Zusammenschau der 3 und 4 geht hervor, wie die weitere Verarbeitung des Schuhoberteils zum fertigen Schuh erfolgt. In 3 ist zu sehen, wie vom Schuhoberteil 1 bestimmte Bereiche abgeschnitten wurden, um das Schuhoberteil 1 übrig zu behalten, wie es in 3 zu sehen ist. Demgemäß befindet sich ein Einschnitt 9 am Schuhoberteil 1, das sich von der Ferse bis etwa zur Mitte des Schuhs erstreckt. Gleichermaßen wurde im Ristbereich ein Einschnitt 10 eingebracht.
Hier können Randteile 11 und 12 so angebracht – z. B. eingeklebt – werden, dass sich ein sauberer und weicher Abschluss ergibt.
Vor dem Einbringen der Einschnitte kann ein adhäsives Medium auf das Schuhoberteil aufgesprüht werden, um es zu stabilisieren. Hierdurch kann vermieden werden, dass das Material des Schuhoberteils an den geschnittenen Stellen auffasert. Das adhäsive Medium kann gegebenenfalls in einem späteren Verfahrensschritt nach der Fertigstellung des Schuhoberteil bzw. des Schuhs auch wieder entfernt werden.
Anschließend wird ein Aufsatzteil 13 und ein Untersatzteil 14 angebracht, z. B. aufgeklebt, die aus elastischem Material bestehen. Ein mögliches Material für das Aufsatzteil 13 und das Untersatzteil 14 ist Naturgummi. Ist dies erfolgt, wird eine Sohle 8 von unten an das Schuhoberteil 1 angebracht, wobei wiederum ein Klebevorgang zum Einsatz kommen kann.
Somit ist der fertige Schuh entstanden, wie er in 4 zu sehen ist.
Wenn der Schuh ein Innenfutter haben soll, kann dieses vor dem genannten dreiachsigen Flechtvorgang auf den Leisten aufgezogen werden. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, den genannten Flechtvorgang zunächst mit einem weicheren Faden durchzuführen, so dass das Innenfutter auf den Schuhleisten aufgeflochten wird. Anschließend wird der Flechtvorgang mit einem härteren Faden, z. B. mit einem Kohlenstofffaser-, Glasfaser- oder Kunststofffaserfaden (möglich ist natürlich aber auch ein textiler Faden) wiederholt, wozu der Schuhleisten 2 – jetzt mit aufgeflochtenem Innenfutter – nochmals in der erläuterten Weise durch die Radialflechtmaschine 3 hindurchgeführt wird.
Die genannten Kohlenstofffaser-, Glasfaser- oder Kunststofffaserfäden sind nur eine bevorzugte Möglichkeit zur Herstellung des Schuhoberteils; bei Kunststofffaserfäden hat sich besonders der Polyamidfaden bewährt. Ein weiteres bewährtes Material ist eine natürliche Flachsfaser, aus der das Schuhoberteil gefertigt werden kann. Es können auch klassische Fäden eingesetzt werden, wie sie für Schuhe hinlänglich bekannt sind.
Bezugszeichenliste

1: Schuhoberteil
2: Schuhleisten
3: Radialflechtmaschine
4: Gatter
5: Zentrum
6: Roboterarm
7: Handhabungsgerät
8: Sohle
9: Einschnitt
10: Einschnitt
11: Randteil
12: Randteil
13: Aufsatzteil
14: Untersatzteil
L: Schuhlängsrichtung

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Schuhoberteils (1) eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, mit den Schritten: a) Bereitstellen mindestens eines Schuhleisten (2), der der Innenform des zu fertigenden Schuhoberteils (1) entspricht; b) Bereitstellen einer Radialflechtmaschine (3) mit einem ringförmigen Gatter (4), das zur Durchführung des dreiachsigen Web- bzw. Flechtverfahrens ausgebildet ist; c) Führen des mindestens einen Schuhleistens (2) durch das Zentrum (5) des Gatters (4) und gleichzeitiges Betreiben des dreiachsigen Web- bzw. Flechtprozesses mit einem Fasermaterial, so dass sich gewebtes bzw. geflochtenes Material um den Außenumfang des Schuhleistens (2) anlegt; d) Nach der Durchführung des mindestens einen Schuhleistens (2) durch das Zentrum (5) des Gatters (4): Beenden des Web- bzw. Flechtprozesses und Entnehmen des gewebten bzw. geflochtenen Materials vom Schuhleisten (2); e) Weiterverarbeiten des gewebten bzw. geflochtenen Materials zum fertigen Schuh.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schuhleisten (2) direkt oder indirekt am Ende eines Roboterarms (6) eines Handhabungsgeräts (7) angeordnet ist und der Schuhleisten (2) bei der Durchführung von Schritt c) gemäß Anspruch 1 mittels des Handhabungsgeräts (7) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung des Schritts c) gemäß Anspruch 1 auf dem Schuhleisten (2) ein Innenfutter angeordnet wird, das vom nach Schritt c) gemäß Anspruch 1 hergestellten gewebten bzw. geflochtenen Material umgeben wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfutter erzeugt wird, indem der Schuhleisten (2) durch das Zentrum (5) des Gatters (4) geführt und gleichzeitig der dreiachsige Web- bzw. Flechtprozesses betrieben wird, wobei ein anderes, insbesondere ein weicheres, Fasermaterial als bei der Durchführung von Schritt c) gemäß Anspruch 1 eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtegrad des gewebten bzw. geflochtenen Materials über die Schuhlängsrichtung (L) des Schuhleistens (2) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtegrad verändert wird, indem die Durchführungsgeschwindigkeit des Schuhleistens (2) durch das Zentrum (5) des Gatters (4) variiert und/oder die Drehgeschwindigkeit des Gatters (4) bzw. dessen Spulen variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Entnahme des gewebten Materials vom Schuhleisten (2) gemäß Schritt d) von Anspruch 1 das gewebte bzw. geflochtene Material mit einem Fixierungsmedium besprüht wird, das zwischen den einzelnen Fasern eine adhäsive Verbindung schafft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schuhleisten (2) in Schuhlängsrichtung (L) hintereinander angeordnet sind, wobei die mehreren Schuhleisten (2) ohne Unterbrechung des Web- bzw. Flechtprozesses durch das Zentrum (5) des Gatters (4) hindurchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Weiterverarbeiten des gewebten bzw. geflochtenen Materials gemäß Schritt e) von Anspruch 1 mindestens ein Anbringen, insbesondere ein Ankleben, einer Sohle (8) an der Unterseite des gewebten bzw. geflochtenen Materials des Schuhoberteils (1) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Fasermaterial zur Herstellung des Schuhoberteils (1) Material verwendet wird, das eine Kohlenstofffaser eine Glasfaser oder eine Kunststofffaser ist oder eine solche aufweist.