DE102015205751A1

DE102015205751A1 - Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils für Sportschuhe

Info

Publication number: DE102015205751A1
Application number: DE102015205751.8A
Authority: DE
Inventors: Gerd Rainer Manz; Paul Leonard Michael Smith; Stuart David Reinhardt; Jan Hill; Clemens Paul Dyckmans; Alexander Taylor; Carl Arnese
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2035-04-01
Also published as: DE102015205751B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils (3) für einen Sportschuh, aufweisend die Schritte: (a.) Bereitstellen einer Trägerschicht (4); (b.) Anordnen eines Garns (5) oder mehrerer Garne (5) auf der Trägerschicht (4), so dass das eine Garn (5) oder die mehreren Garne (5) im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils (3) definieren; und (c.) Vernähen des einen Garns (5) oder zumindest eines der mehreren Garne (5) mit der Trägerschicht (4).

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils für Sportschuhe, ein nach diesem Verfahren hergestelltes Schuhoberteil und einen Sportschuh, welcher ein gemäß dem Verfahren hergestelltes Schuhoberteil aufweist.
2. Stand der Technik
Sportschuhe weisen in der Regel ein Schuhoberteil und eine daran befestigte Sohle auf. Während die Sohle häufig nur aus einem Material (z.B. Gummi oder Leder) oder aus wenigen Materialien besteht, werden in einem Schuhoberteil oft verschiedene Materialien für verschiedene Bereiche des Fußes eingesetzt, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Dies führt zu einer Vielzahl von Einzelteilen, wobei ein typisches Schuhoberteil eines Sportschuhs mehr als 15 Teile umfassen kann. Insbesondere das Zusammensetzen dieser Teile bei der Herstellung ist daher zeitaufwändig und wird oft in Handarbeit durchgeführt.
Bei der Herstellung konventioneller Sportschuhe entsteht außerdem durch das Zuschneiden der einzelnen Teile ein hoher Anteil an Verschnitt. Dieses Material kann üblicherweise nicht mehr für die Herstellung von Sportschuhen verwendet werden und stellt daher Produktionsabfall dar oder wird – falls möglich – dem Recycling zugeführt.
Beim Ausschneiden von Teilen für ein Schuhoberteil aus einer Materialbahn (z.B. Gewebe oder Mesh) ist außerdem auf die Orientierung zu achten, da vor allem bei textilen Materialien die Dehnbarkeit von der Richtung abhängt. Damit die Dehnbarkeit zwischen verschiedenen Schuhoberteilen des gleichen Modells nicht zu sehr schwankt, müssen die Teile stets in der gleichen Orientierung aus einer Materialbahn ausgeschnitten werden. Hierdurch wird der anfallende Verschnitt zusätzlich vergrößert, da die Schnitte in der Regel nicht so angeordnet werden können, dass möglichst viele Teile aus einer Bahn ausgeschnitten werden können.
Schließlich lassen herkömmliche Herstellungsverfahren von Schuhoberteilen wenig Raum für eine Individualisierung des Schuhs und diese ist in der Regel mit erheblichen zusätzlichen Kosten verbunden. Beispielsweise bleibt es fast ausschließlich Profisportlern vorbehalten, sich Sportschuhe mit einer individuellen Passform und/oder einer individualisierten Optik und/oder gemäß individueller Leistungsanforderungen anfertigen zu lassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils für einen Sportschuh anzugeben, welches die Herstellung grundsätzlich vereinfacht, kostengünstig ist, den anfallenden Abfall reduziert und einen gewissen Grad an Individualisierung zulässt.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils für einen Sportschuh, aufweisend die Schritte: Bereitstellen einer Trägerschicht, Anordnen eines Garns oder mehrerer Garne auf der Trägerschicht, so dass das eine Garn oder die mehreren Garne im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils definieren, und Vernähen des einen Garns oder zumindest eines der mehreren Garne mit der Trägerschicht.
Durch das Bereitstellen einer Trägerschicht anstatt einer oder mehrerer Materialbahnen, wird bereits ein erheblicher Anteil an Material gespart, welches sonst üblicherweise bei der Herstellung von Schuhoberteilen für Sportschuhe anfällt. Die Trägerschicht dient dazu, das eine Garn oder die mehreren Garne in der gewünschten Form anzuordnen und diese während der Durchführung des Verfahrens zu fixieren. Gebildet wird das Schuhoberteil aber im Wesentlichen durch das eine Garn oder die mehreren Garne.
Eine weitere, wesentliche, Materialersparnis ergibt sich deshalb dadurch, dass das eine Garn oder die mehreren Garne auf der Trägerschicht so angeordnet werden, dass das eine Garn oder die mehreren Garne im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils definieren. Das Garn oder die Garne geben also die Form des Schuhoberteils vor und füllen diese im Wesentlichen, d.h. bis auf unvermeidbare Fertigungstoleranzen, aus. Außerhalb des Schuhoberteils befindet sich im Wesentlichen, d.h. bis auf unvermeidbare Fertigungstoleranzen, kein Garn. Als Verschnitt fällt damit allenfalls ein Teil der Trägerschicht an. Das Garn oder die mehreren Garne werden fast vollständig, bis auf fertigungsbedingte Garnreste und Fertigungstoleranzen, in das Schuhoberteil aufgenommen und fallen nicht als Verschnitt an.
Das Anordnen des Garns oder der mehreren Garne auf der Trägerschicht schließt das einseitige Anordnen über oder unter der Trägerschicht und in einer Ausführungsform das beidseitige Anordnen von Garn über und unter der Trägerschicht mit ein.
Da das Garn oder die mehreren Garne außerdem nahezu frei innerhalb der Form des Schuhoberteils orientiert werden können, kann die Dehnbarkeit des Schuhoberteils in nahezu beliebiger Richtung vorgegeben werden. Beispielsweise kann im Bereich der Ferse die Dehnbarkeit durch einen vertikalen Verlauf des Garns oder der mehreren Garne auf ein Minimum reduziert werden, um der Ferse während der Abstoßbewegung des Fußes Halt zu geben. Im Bereich der Zehengelenke kann durch einen entsprechenden Verlauf des Garns oder der mehreren Garne die Abrollbewegung durch eine gewisse Dehnbarkeit des Schuhoberteils unterstützt werden.
Das Garn oder die mehreren Garne können in zumindest zwei Schichten angeordnet werden. Durch diese Maßnahme kann die Steifigkeit des Schuhoberteils verbessert werden.
Die zumindest zwei Schichten können jeweils ein verschiedenes Garn aufweisen. Beispielsweise kann eine erste Schicht ein verhältnismäßig unelastisches Garn aufweisen, um die Steifigkeit des Schuhoberteils noch weiter zu verbessern. Eine zweite Schicht könnte ein gummiertes Garn aufweisen, welches die Reibung z.B. gegenüber einem Sportball erhöht, um eine bessere Ballkontrolle zu ermöglichen.
Dadurch, dass die Anordnung des Garns oder der mehreren Garne der gewünschten Form des Schuhoberteils entspricht, kann die Form des Schuhoberteils relativ einfach individualisiert werden. Beispielsweise kann die Weite des Schuhoberteils einfach durch eine entsprechende Wahl der Garnanordnung eingestellt werden. Durch die Verwendung verschiedenfarbiger Garne und die gezielte Anordnung des Garns oder der mehreren Garne kann das Schuhoberteil auch einfach optisch individualisiert werden. Beispielsweise könnte durch eine entsprechende Anordnung eines Garns ein Muster in dem Schuhoberteil ausgebildet werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Auflösens der Trägerschicht auf, so dass das Schuhoberteil im Wesentlichen aus dem einen Garn oder den mehreren Garnen gebildet wird. Hierdurch wird die Atmungsaktivität des Schuhoberteils verbessert, da der Austausch von Luft und Feuchtigkeit weniger stark behindert wird. Zusätzlich wird der Schuh leichter, da das Gewicht der Trägerschicht wegfällt.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Trägerschicht um Textil, Leder oder Kunstleder. Diese Materialien geben bereits bestimmte Eigenschaften des Schuhoberteils wie Dehnbarkeit, Stabilität oder Atmungsaktivität/Wasserdurchlässigkeit grob vor. Die Form des Schuhoberteils wird durch die Anordnung des Garns oder der mehreren Garne definiert. Erst die Anordnung des Garns oder der mehreren Garne verleiht dem Schuhoberteil die gewünschten Eigenschaften des fertigen Sportschuhs und definiert beispielsweise seine Form, Dehnbarkeit und Atmungsaktivität. Auch in dieser Ausführungsform wird der Produktionsabfall auf den fertigungstechnisch notwendigen Verschnitt der Trägerschicht reduziert.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden das eine Garn oder die mehreren Garne unter Verwendung eines Nähgarns vernäht. Die gewünschten Eigenschaften des Schuhoberteils werden so durch das eine Garn oder die mehreren Garne definiert, während das Nähgarn so gewählt werden kann, dass es das eine Garn oder die mehreren Garne möglichst gut fixiert und sich einfach verarbeiten lässt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Nähgarn dünner als das eine Garn oder die mehreren Garne. Hierdurch lässt sich das Nähgarn durch eine entsprechende Maschine gut verarbeiten, während das eine Garn oder die mehreren Garne für die notwendige Querschnittsdicke des Schuhoberteils sorgen.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden das eine Garn oder die mehreren Garne im Wesentlichen über die gesamte Länge des einen Garns oder der mehreren Garne mit der Trägerschicht vernäht. „Im Wesentlichen“ bedeutet dabei bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnzuführungsreste. Hierdurch wird das eine Garn oder die mehreren Garne auf der Trägerschicht und zueinander fixiert und dem Schuhoberteil die gewünschte Form gegeben.
In einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Schritt des Anordnens das Anordnen von einem ersten Garn und einem zweiten Garn. Die Garne können jeweils mit bestimmten Eigenschaften ausgewählt werden um in bestimmten Bereichen des Schuhoberteils gezielt bestimmte Funktionen wie z.B. Stabilität oder Wasserundurchlässigkeit bereitzustellen. Beispielsweise können Schmelzgarne verwendet werden, welche unter Hitze aufschmelzen und sich beim Abkühlen versteifen. Hierdurch kann die Steifigkeit des Schuhoberteils verbessert werden. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von reflektierenden Garnen, welche eintreffendes Licht reflektieren. Hierdurch kann der Schuh bei Dunkelheit besser wahrgenommen und die Sicherheit des Trägers verbessert werden. Zusätzlich eröffnen reflektierende Garne weitere Möglichkeiten, das optische Erscheinungsbild des Schuhs zu verbessern.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiter den Schritt des Vernähens des ersten Garns mit dem zweiten Garn auf. Auf diese Weise werden beide Garne fest miteinander fixiert und dem Schuhoberteil Stabilität verliehen.
Das erste Garn kann in einer ersten Schicht angeordnet werden und das zweite Garn kann in einer zweiten Schicht angeordnet werden. Die erste und die zweite Schicht können sich zumindest teilweise überlappen. Durch die Verwendung von zwei Schichten kann der Schuh gezielt mit spezifischen Eigenschaften versehen werden. Beispielsweise kann die erste Schicht ein verhältnismäßig unelastisches Garn aufweisen, um die Steifigkeit des Schuhoberteils noch weiter zu verbessern. Die zweite Schicht könnte ein gummiertes Garn aufweisen, welches die Reibung z.B. gegenüber einem Sportball erhöht, um eine bessere Ballkontrolle zu ermöglichen.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das erste Garn im Wesentlichen über die gesamte Länge des ersten Garns mit dem zweiten Garn vernäht. „Im Wesentlichen“ bedeutet dabei bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnzuführungsreste. Hierdurch werden das erste Garn und das zweite Garn zueinander fixiert und dem Schuhoberteil die gewünschte Form gegeben.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiter den Schritt des Vernähens des ersten Garns mit sich selbst auf. In einer Ausführungsform der Erfindung wird das erste Garn im Wesentlichen über die gesamte Länge mit sich selbst vernäht. „Im Wesentlichen“ bedeutet dabei bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnzuführungsreste. Die Stabilität und Festigkeit des Schuhoberteils wird durch diese Schritte erhöht.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden das erste Garn in einer ersten Schicht und das zweite Garn in einer zweiten Schicht zumindest teilweise übereinander angeordnet. Durch das Anordnen in Schichten kann das Schuhoberteil gezielt an bestimmten Stellen mit Funktionalität versehen werden. Beispielsweise kann im Zehenbereich, im Fersenbereich, auf einer lateralen oder medialen Seite oder in einem beliebigen Bereich des Schuhoberteils in der zweiten Schicht ein Schmelzgarn verwendet werden, um diesen Bereichen gezielt Stabilität zu verleihen. In einem anderen Beispiel wird in der zweiten Schicht ein besonders abriebfestes Garn verwendet, um die Widerstandsfähigkeit des Schuhoberteils zu erhöhen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Schicht im Wesentlichen im gesamten Schuhoberteil angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Schicht an ausgewählten Stellen des Schuhoberteils angeordnet. In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Schicht im Fersenbereich, im Zehenbereich, im Bereich des Schienbeins, auf einer lateralen oder medialen Seite angeordnet. Im Allgemeinen kann die zweite Schicht in einem spezifischen Bereich des Schuhoberteils angeordnet sein. Hierdurch definiert die erste Schicht die Form des Schuhoberteils, während die zweite Schicht an ausgewählten Stellen z.B. für Verstärkung sorgen kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiter den Schritt des Anordnens zumindest eines Verstärkungselements zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht auf. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Verstärkungselement um eine Fersenkappe, eine Zehenkappe, einen Schienbeinschoner, ein laterales oder mediales Verstärkungselement. Im Allgemeinen kann das Verstärkungselement in einem beliebigen Bereich des Schuhoberteils angeordnet werden. In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verstärkungselement aus Kunststoff, Textil, Leder oder Kunstleder gefertigt. Das Schuhoberteil kann auf diese Weise verstärkt werden, ohne dass es in seiner Optik beeinträchtigt wird. Die Verstärkung kann einfach während des Herstellungsprozesses auf die bereits fertige erste Schicht gelegt und die zweite Schicht dann darüber angeordnet werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden das erste Garn und das zweite Garn so angeordnet, dass zumindest ein Tunnel oder eine Tasche gebildet wird. In den Tunnel oder die Tasche könnte beispielsweise ein Verstärkungselement eingeschoben werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem ersten Garn um ein Schmelzgarn. Zusätzlich oder alternativ handelt es sich bei dem zweiten Garn um ein Schmelzgarn. In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiter den Schritt des Erwärmens zumindest eines Teils des Schuhoberteils auf, so dass das Schmelzgarn zumindest teilweise aufschmilzt. Das Schuhoberteil kann somit einfach verstärkt werden, indem das Schmelzgarn durch Wärmeeinwirkung aufschmilzt und sich beim anschließenden Abkühlen verfestigt. Eines nachträglichen Verstärkens, z.B. durch aufgeklebte Teile, bedarf es daher nicht. Trotzdem ist nicht ausgeschlossen, dass Teile, z.B. eine Fersen- oder Zehenkappe, nachträglich auf das Schuhoberteil aufgeklebt, angenäht oder angeschweißt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem ersten Garn um ein Filamentgarn. Filamentgarne sind besonders gut zur gezielten Verstärkung des Schuhoberteils geeignet oder um die Dehnbarkeit des Schuhoberteils zu verringern. Durch das Einarbeiten des Filamentgarns während des Anordnens der Garne entfällt ein zusätzlicher Arbeitsschritt des Verstärkens oder des Verringerns der Dehnbarkeit.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Filamentgarn Kohlenstofffasern auf. Kohlenstofffasern ermöglichen eine besonders starke und haltbare Verstärkung des Schuhoberteils.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Garn oder den mehreren Garnen um ein reflektierendes Garn. Reflektierende Garne verbessern die Sichtbarkeit des Schuhoberteils bei Dunkelheit und tragen so zur Sicherheit eines Trägers bei. Das reflektierende Garn kann in ganz bestimmten Bereichen des Schuhoberteils angeordnet werden. Beispielsweise kann das reflektierende Garn auf einer lateralen und/oder medialen Seite des Schuhoberteils angeordnet werden, um die Sichtbarkeit beim Überqueren einer Straße zu verbessern, indem Das Scheinwerferlicht von sich nähernden Fahrzeugen reflektiert wird. Grundsätzlich kann das reflektierende Garn im gesamten Schuhoberteil angeordnet werden. Es ist denkbar, dass das Schuhoberteil nahezu ausschließlich reflektierendes Garn aufweist. Auch ist es möglich, dass bestimmte Bereiche des Schuhoberteils durch ein reflektierendes Garn optisch hervorgehoben werden. Beispielsweise könnte ein Bereich, welcher eine zusätzliche Verstärkung aufweist, durch ein reflektierendes Garn optisch hervorgehoben werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung basiert das Garn oder die mehreren Garnen auf Kevlar ®. Kevlar ® basiert auf aromatischen Polyamiden (auch Aramide genannt) und wird in der Regel in Faserform verwendet. Die Fasern zeichnen sich durch sehr hohe Festigkeit, hohe Schlagzähigkeit, hohe Bruchdehnung, gute Schwingungsdämpfung sowie Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen aus.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiter den Schritt des Aufbringens von Harz auf, um das Garn oder die Garne zu versteifen. Insbesondere in der Verbindung mit Filamentgarnen wie Kohlenstoff kann das Schuhoberteil durch Harz äußerst widerstandsfähig gemacht werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Auftragens von UV-Kleber auf das Schuhoberteil auf. UV-Kleber wird durch die Bestrahlung mit UV-Licht aktiviert und verklebt das Garn oder die Garne an den Stellen, auf die der Kleber aufgetragen wurde. Auf diese Weise können bestimmte Bereiche des Schuhoberteils nachträglich versteift, verstärkt oder wasserundurchlässiger gemacht werden. Außerdem kann auf die Verwendung von Schmelzgarn verzichtet werden. Der UV-Kleber kann auf das Schuhoberteil durch Aufsprühen, Aufrakeln, Aufstreichen, Aufdrucken, Sintern, Aufbügeln oder Verstreichen aufgetragen werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Schuhoberteil für Sportschuhe, welches gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren wie oben dargestellt hergestellt wurde.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Sportschuh, welcher ein Schuhoberteil und eine Sohlenstruktur aufweist, welche mit dem Schuhoberteil verbunden ist, wobei das Schuhoberteil gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren wie oben dargestellt hergestellt wurde.
4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren genauer erläutert. Diese Figuren zeigen:
1: Eine Stickmaschine bei der Durchführung des Erfindungsgemäßen Verfahrens;
2: Ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3: Ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
4a: Einen erfindungsgemäßen Sportschuh gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4b: Einen erfindungsgemäßen Sportschuh gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
4c: Eine Detailansicht des Sportschuhs aus 4b;
5: Eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schuhoberteils;
6: Ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel;
7: Fasern für Garne welche bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können;
8: Ein Ausführungsbeispiel einer Sohle für einen Sportschuh gemäß einer Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
9: Ein Ausführungsbeispiel eines Sportschuhs gemäß einer Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
10a–10d: Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
11: Eine schematische Darstellung einer Verbindungslinie eines Schuhoberteils;
12a–12c: Alternative Möglichkeiten der Fixierung eines Strangs auf einem Schuhoberteil gemäß einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
13: Eine alternative Form des Rands eines Schuhoberteils gemäß einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
14a–14c: Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
15: Eine Fixierung eines Schnürsenkels auf einem Schuhoberteil gemäß einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens; und
16: Eine schematische Ansicht eines Kopfes einer Stickmaschine, welche für das Verfahren gemäß einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens verwendet werden kann;
17 Ein Ausführungsbeispiel einer Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
18: Ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens;
19: Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils für einen Sportschuh, aufweisend die Schritte: Bereitstellen einer Trägerschicht, Anordnen eines Garns oder mehrerer Garne auf der Trägerschicht, so dass das eine Garn oder die mehreren Garne im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils definieren, und Vernähen des einen Garns oder zumindest eines der mehreren Garne mit der Trägerschicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich auf einer Stickmaschine durchgeführt werden. Eine Stickmaschine ermöglicht das maschinelle Ein- oder Aufnähen von Garn auf Geweben oder anderen Trägerschichten durch welche eine Nadel der Stickmaschine hindurchdringen kann.
Die 1 zeigt beispielhaft eine mehrköpfige industrielle Stickmaschine 1 während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der 1 sind drei Stickköpfe 2a, 2b und 2c zu sehen, welche an der Herstellung jeweils eines erfindungsgemäßen Schuhoberteils 3 beteiligt sind. Grundsätzlich kann die Stickmaschine mit einer beliebigen Anzahl an Stickköpfen ausgestattet sein. Die Stickköpfe 2a, 2b und 2c sind zumindest in einer horizontaler Ebene bewegbar, beispielsweise elektromechanisch oder pneumatisch, und ermöglichen eine beliebige Positionierung von Nadel und Garn.
In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Trägerschicht bereitgestellt, welche im Ausführungsbeispiel der 1 nahezu transparent ist und mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet ist. Hierbei kann es sich um Folie, Gewebe, Textil, Leder, Kunstleder oder Kunststoff handeln. Grundsätzlich kann jede Art von flächenhaftem Gebilde verwendet werden durch welches eine Nadel beim Sticken hindurchdringen kann.
Denkbar ist auch, dass es sich bei der Trägerschicht 4 um eine Folie handelt, welche sich unter bestimmten Bedingungen zumindest teilweise auflöst, beispielsweise beim Kontakt mit Wasser. Das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dann ein Schuhoberteil 3, welches die Trägerschicht 4 nicht mehr oder zumindest nicht mehr vollständig aufweist. In diesem Fall wird das Schuhoberteil 3 im Wesentlichen aus dem einen Garn 5 oder den mehreren Garnen 5 gebildet.
Die Trägerschicht 4 kann beispielsweise auf einer Rolle aufgewickelt sein und wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise abgewickelt und unter einem oder mehreren Stickköpfen 2a, 2b und 2c positioniert.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist weiter den Schritt des Anordnens eines Garns 5 oder mehrerer Garne 5 auf der Trägerschicht 4 auf, so dass das eine Garn 5 oder die mehreren Garne 5 im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils 3 definieren. Erfindungsgemäß kann ein einziges Garn 5 oder mehrere Garne 5 verwendet werden. Bei der Verwendung von mehreren Garnen 5 können sich diese hinsichtlich ihrer Materialbeschaffenheit, Durchmesser, Farbe, etc. unterscheiden. Das Garn 5 oder die Garne 5 können einem Stickkopf 2a, 2b, 2c über eine jeweilige Garnzuführungssolle 6a, 6b, 6c zugeführt werden.
Wenn ein Garn 5 auf der Trägerschicht 4 angeordnet wird, kann es mit dieser in Kontakt kommen. Grundsätzlich beinhaltet der Schritt des Anordnens eines Garns 5 aber nicht zwangsläufig, dass das Garn 5 mit der Trägerschicht 4 in Kontakt kommen muss. Beispielsweise kann – wie später noch mit Bezug auf die 3 erläutert werden wird – zunächst ein erstes Garn 5a auf der Trägerschicht 4 angeordnet werden. Dieses Garn 5a kommt mit der Trägerschicht 4 in Kontakt. Ein zweites Garn 5b wird dann über dem ersten Garn 5a angeordnet. Obwohl dieses zweite Garn 5b mit der Trägerschicht 4 nicht unmittelbar in Kontakt kommt, ist es auf der Trägerschicht 4 angeordnet.
Wie im Ausführungsbeispiel der 1 zu sehen, ordnet jeder der drei Stickköpfe 2a, 2b und 2c jeweils ein oder mehrere Garne 5 für jeweils ein Schuhoberteil 3 an. Dabei wird die Form des jeweiligen Schuhoberteils 3 durch das eine Garn 5 oder die mehreren Garne 5 definiert. Das Garn 5 oder die Garne 5 geben also die Form des Schuhoberteils 3 vor und füllen diese im Wesentlichen, d.h. bis auf unvermeidbare Fertigungstoleranzen, aus. Außerhalb des Schuhoberteils 3 befindet sich im Wesentlichen, d.h. bis auf unvermeidbare Fertigungstoleranzen, kein Garn 5.
Die 2 ist eine beispielhafte Aufsicht eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Schuhoberteils 3. Die Form des Schuhoberteils 3 wird durch das Garn 5 vorgegeben. Die durch die Fadenzuführung unvermeidbaren Fadenreste, von denen drei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 7 versehen sind, können z.B. durch Abschneiden entfernt werden. Das Abchneiden kann beispielsweise mittels hochfrequentem Wechselstrom oder Laser erfolgen.
Das Garn 5 oder die Garne 5 können auf Naturfasern, wie beispielsweise Baumwolle, oder auf Kunstfasern wie beispielsweise Nylon, Polyester, Mischungen von natürlichen und Kunstfasern, Mischungen von Polyester und Nylon, etc. basieren. Außerdem kann es sich bei dem Garn 5 oder den Garnen 5 um Schmelzgarn handeln. Das Schmelzgarn kann durch Erwärmen zumindest eines Teils des Schuhoberteils 3 aufgeschmolzen werden. Beim anschließenden Abkühlen verfestigt sich das Schmelzgarn und verleiht dem Schuhoberteil 3 Stabilität.
Im Ausführungsbeispiel der 2 ist das Garn 5 außerdem in zwei Schichten angeordnet. eine erste, untere Schicht füllt dabei die Form des Schuhoberteils aus und definierte diese. Eine zweite Schicht im Fersenund Zehenbereich des Schuhoberteils ist über dieser ersten Schicht angeordnet und verstärkt diese in diesen Bereichen. Grundsätzlich kann die zweite Schicht auch in anderen Bereichen des Schuhoberteils angeordnet sein, beispielsweise auf einer lateralen und/oder medialen Seite.
Auch ist denkbar, dass es sich bei dem Garn 5 oder den Garnen 5 um Filamentgarn handelt. Ein derartiges Garn kann beispielsweise Kohlenstofffasern aufweisen. Durch eine nachfolgenden Behandlung mit Harz, z.B. auf Epoxidbasis, UV-Kleber, oder die Verwendung von Schmelzgarnen kann das Filamentgarn versteift werden. Weitere Beispiele von Fasern, Garnen und Fäden, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden in den Abschnitten „Fasern“ und „Garne und Fäden“ noch erläutert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist weiter den Schritt des Vernähens des einen Garns 5 oder zumindest eines der mehreren Garne 5 mit der Trägerschicht 4 auf. Hierzu wird ein Faden (in den Figuren nicht erkennbar) mittels einer Nadel eines Stickkopfes 2a, 2b, 2c durch die Trägerschicht 4 und so um das Garn 5 oder die Garne 5 herumgeführt, dass das Garn 5 oder die Garne 5 auf der Trägerschicht 4 fixiert werden. Die Nadelstiche können dabei im Abstand von nur wenigen Millimetern bis hin zu einigen Zentimetern gesetzt werden.
Der Faden kann grundsätzlich dünner als das Garn oder die Garne 5 sein. Denkbar ist aber auch, dass der Faden den gleichen oder einen größeren Durchmesser als das Garn 5 oder die Garne 5 aufweist. Als Faden kann ein Nähgarn verwendet werden. Dieses kann auf Naturfasern, wie beispielsweise Baumwolle, oder auf Kunstfasern wie beispielsweise Nylon Polyester, Mischungen von natürlichen und Kunstfasern, Mischungen von Polyester und Nylon, etc. basieren. Beispiele von zu verwendenden Fasern, Garnen und Fäden werden in den Abschnitten „Fasern“ und „Garne und Fäden“ noch erläutert werden.
Das Garn 5 oder die Garne 5 können im Wesentlichen, d.h. bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnzuführungsreste, über ihre gesamte Länge mit der Trägerschicht 4 vernäht werden.
Wie bereits erwähnt, können mehrere Garne 5 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel der 3 werden ein erstes Garn 5a und ein zweites Garn 5b verwendet. Das erste Garn 5a und das zweite Garn 5b werden auf der Trägerschicht 4 angeordnet. Obwohl das zweite Garn 5b dabei nicht unmittelbar mit der Trägerschicht 4 in Kontakt kommt, wird es auf der Trägerschicht 4 angeordnet, wie bereits erläutert.
Bei der Verwendung mehrere Garne 5 können diese miteinander vernäht werden. Beispielsweise wird im Ausführungsbeispiel der 3 das erste Garn 5a mit dem zweiten Garn 5b vernäht. In Bezug auf das Vernähen mehrerer Garne 5 miteinander gilt das in Bezug auf das Vernähen mit der Trägerschicht 4 Gesagte analog. Beispielsweise kann im Ausführungsbeispiel der 3 das Garn 5a im Wesentlichen, d.h. bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnzuführungsreste, über die gesamte Länge mit dem Garn 5b vernäht werden.
Für das Vernähen der Garne 5 untereinander kann der gleich Faden verwendet werden, wie für das Vernähen der Garne 5 mit der Trägerschicht. Beispielsweise kann mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 3 mit einem einzigen Fadenstich gleichzeitig das Garn 5a und das Garn 5b mit der Trägerschicht 4 und das Garn 5a mit dem Garn 5b vernäht werden. Es ist aber auch möglich, dass nur das Garn 5a mit der Trägerschicht 4 vernäht und das Garn 5b mit dem Garn 5a, aber nicht mit der Trägerschicht 4 vernäht wird. Für das Vernähen der Garne 5 untereinander kann auch ein anderer Faden verwendet werden, als für das Vernähen eines Garns 5 mit der Trägerschicht 4.
Ein Garn 5 kann auch mit sich selbst vernäht werden. Wird das Garn 5 beispielsweise in Schlaufen oder umlaufend auf der Trägerschicht 4 angeordnet, wie beispielsweise in der 3 angedeutet, so können benachbarte Stellen des Garns 5 miteinander vernäht werden. Dies kann im Wesentlichen, d.h. bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnreste über die gesamte Länge des Garns 5 geschehen, oder alternativ nur in vorbestimmten Bereichen des Schuhoberteils 3.
Wie in Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 3 gezeigt, können bei der Verwendung mehrerer Garne 5 diese in Schichten angeordnet werden. Im Ausführungsbeispiel der 3 bildet das erste Garn 5a eine erste Schicht 8a, welche im Wesentlichen, d.h. bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnreste der Form des Schuhoberteils 3 entspricht, während das zweite Garn 5b eine über der ersten Schicht 8a angeordnete zweite Schicht 8b bildet. Die erste Schicht 8a ist also im Wesentlichen im gesamten Schuhoberteil 3 angeordnet, während die zweite Schicht 8b in einem Teilbereich des Schuhoberteils 3 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel der 3 ist die zweite Schicht 8b im Wesentlichen, d.h. bis auf Fertigungstoleranzen und eventuell unvermeidbare Garnreste vollständig über der ersten Schicht 8a angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die erste Schicht 8b teilweise über der ersten Schicht 8a angeordnet ist und beispielsweise in einem anderen Bereich direkt mit der Trägerschicht 4 in Kontakt kommt.
Die zweite Schicht 8b kann an ausgewählten Stellen des Schuhoberteils 3 angeordnet werden. Beispielsweise wurde im Ausführungsbeispiel der 4a, welche noch detaillierter erläutert werden wird, eine zweite Schicht 8b über einer ersten Schicht 8a nur im Fersenbereich 9 und im Mittelfußbereich 10 angeordnet. Es ist bei erfindungsgemäßen Schuhoberteilen, welche sich über den Knöchel hinaus erstrecken (in den Figuren nicht gezeigt), auch denkbar, dass eine zweite Schicht im Bereich des Schienbeins angeordnet ist.
Zwischen der ersten Schicht 8a und der zweiten Schicht 8b kann zumindest ein Verstärkungselement angeordnet werden. In der schematischen Ansicht des Ausführungsbeispiels der 5 wurde beispielsweise im Fersenbereich 9, im Bereich 11 der Schnürsenkelösen und im Zehenbereich 12 jeweils eine Verstärkung über einer ersten Schicht angeordnet und dann die zweite Schicht darüber angeordnet. Bei dem Verstärkungselement könnte es sich auch um einen Schienbeinschoner handeln, wenn das Schuhoberteil über den Knöchel hinausgeht (in den Figuren nicht gezeigt).
Zwischen der ersten Schicht 8a und der zweiten Schicht 8b können grundsätzlich auch zusätzlich oder alternativ andere Schuhkomponenten wie beispielsweise Ösen, Dekorationselemente, Dekorationsstreifen, Abriebschutzelemente, Rippenelemente, Versteifungselemente, Stützelemente, Dämpfungselemente und Faserelemente angebracht werden. Beispielsweise könnte zwischen der ersten Schicht 8a und der zweiten Schicht 8b Schnürsenkelösen angeordnet werden, durch welche die Schnürsenkel gefädelt werden. Die Ösen könnten durch die Verwendung von Schmelzgarn oder einer Polymerbeschichtung fest mit dem Garn der ersten Schicht 8a und der zweiten Schicht 8b verbunden werden. Alternative könnten die Ösen mittels UV-Kleber (oder anderem Kleber) fixiert werden.
Ein anderes Beispiel ist die Anordnung einer Fersenkappe zwischen der ersten Schicht 8a und der zweiten Schicht 8b im Fersenbereich des Schuhoberteils. Der Fersenbereich des Schuhoberteils ist aufgrund der Abrollbewegung des Fußes besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, so dass Schuhe im Fersenbereich oft mit einer Fersenkappe verstärkt werden. Erfindungsgemäß kann eine Fersenkappe in das Schuhoberteil integriert werden, indem die Fersenkappe zwischen den beiden Schichten angeordnet wird. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Zehenkappe zwischen den beiden Schichten angeordnet werden. Grundsätzlich kann das Schuhoberteil an beliebigen Stellen durch zusätzliche Verstärkungselemente verstärkt werden.
Noch ein weiteres Beispiel ist die Anordnung einer Stütze für den Mittelfußbereich zwischen der ersten Schicht 8a und der zweiten Schicht 8b. Der Mittelfußbereich des menschlichen Fußes bedarf der Abstützung durch das Schuhwerk, um eine Absenken des Mittelfußes zu verhindern. Ein entsprechendes Stützelement könnte zwischen den beiden Schichten angeordnet werden und beispielsweise durch Schmelzgarn oder Kleber (z.B. UV-Kleber) fixiert werden. Denkbar ist auch, dass das Stützelement mit der ersten Schicht 8a und/oder der zweiten Schicht 8b verschweißt oder vernäht wird.
Im Allgemeinen können zusätzliche Komponenten zwischen die beiden Schichten manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch (z.B. mittels eines Roboterarms) eingelegt werden. Beispielsweise können die erste Schicht 8a und die zweite Schicht 8b einen Tunnel oder eine Tasche ausbilden, in den oder die eine zusätzliche Komponente eingeschoben wird. Es ist auch möglich, dass die zusätzliche Komponente manuell oder automatisch mit der ersten Schicht 8a und/oder der zweiten Schicht 8b vernäht, verklebt (z.B. mittels UV-Kleber) oder verschweißt wird. Alternativ können Schmelzgarne zur Fixierung verwendet werden.
Verstärkungselemente und andere Schuhkomponenten können maschinell und weitgehend vollautomatisch durch eine Bearbeitungsstation auf dem Schuhoberteil 3 angeordnet werden wie beispielsweise in den Deutschen Patentanmeldungen der vorliegenden Anmelderin mit den Anmeldenummern 10 2013 221 018 und 10 2013 221 020 beschrieben.
Das zumindest eine Verstärkungselement kann aus Kunststoff, Textil, Leder, Kunstleder oder Metall gefertigt sein. Es kann aus diesen Materialien ausgeschnitten oder, z.B. im Fall von Kunststoff, gegossen oder gespritzt sein. Auch ist die Verwendung von Verbundstrukturen, z.B. auf Basis von Kohlenstofffasern, Glasfasern, etc. oder von entsprechenden Vliesen möglich.
Eine gezielte Versteifung des Schuhoberteils 3 kann auch durch das Aufbringen von Harz oder von Polymer, wie im Abschnitt „Polymerbeschichtung“ erläutert werden wird, erzielt werden. Alternativ können zur Versteifung UV-Kleber oder Schmelzgarne verwendet werden, wie zuvor bereits beschrieben.
Die 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schuhoberteils 3. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Schuhoberteil 3 Schnürsenkelösen auf, von denen drei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 16 versehen sind. Durch die Schnürsenkelösen 16 können ein oder mehrere Schnürsenkel hindurchgezogen werden, um den fertigen Sportschuh zuschnüren zu können, wie beispielhaft in der 4a gezeigt.
Im Ausführungsbeispiel der 6 werden die Schnürsenkelösen 16 direkt beim Anordnen des Garns oder der Garne 5 gebildet, d.h. an der Position der jeweiligen Schnürsenkelöse 16 wird kein Garn 5 angeordnet, so dass eine entsprechende Öffnung verbleibt, welche die Schnürsenkelöse 16 bildet. Es ist denkbar, dass die Öffnung an ihrem Rand zusätzlich mit Garn 5 verstärkt ist, um ein Ausreißen zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann der Rand der Öffnung mit dem Garn vernäht werden, welches zum Vernähen des Garns 5 oder um Vernähen mehrerer Garne 5 miteinander verwendet wird.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel werden die Schnürsenkelösen nachträglich in dem Schuhoberteil 3 ausgebildet, z.B. durch Ausstanzen. Zusätzlich könnten die Schnürsenkelösen mit einer Öse aus Metall oder Kunststoff verstärkt werden, um eine Ausreißen zu verhindern. Diese zusätzliche Öse könnte in das Schuhoberteil 3 eingepresst werden.
Es ist denkbar, dass außer Schnürsenkelösen 16 auch andere Öffnungen in dem Schuhoberteil 3 ausgebildet werden, z.B. Belüftungsöffnungen. Auch diese Öffnungen können direkt beim Anordnen des Garns oder der Garne 5 gebildet werden oder alternativ nachträglich z.B. durch Ausstanzen.
Grundsätzlich erlaubt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für das Schuhoberteil 3 eine einfache und kostengünstige Individualisierung, indem die Form des Schuhoberteils 3 durch entsprechendes Anordnen des Garns oder der Garne 5 an den Fuß eines Trägers des fertigen Sportschuhs angepasst wird. Beispielsweise kann die Weite des Schuhoberteils an die Fußform angepasst werden. Hierzu könnte der Fuß des Trägers vermessen werden, z.B. mittels eines 3D-Scanners. Alternativ könnte der Fuß von Hand mit einem Maßband vermessen werden. Die ermittelten Maße könnten dann durch eine entsprechende Software in ein Programm für eine Stickmaschine umgewandelt werden. Dies könnte in der Stickmaschine oder in einem davon getrennten Computer erfolgen. Das Programm wird dann in die Stickmaschine eingelesen und diese fertigt das Schuhoberteil 3 gemäß den zuvor ermittelten Maßen des Fußes an.
Denkbar ist aber auch eine optische Individualisierung durch entsprechende Farbwahl der Garne oder eine Verzierung in der Art und Weise einer Stickerei. Hierzu könnten verschiedenfarbige Garne verwendet werden. Denkbar ist auch die Verwendung von reflektierenden Garnen in bestimmten Bereichen des Schuhoberteils, um einen optischen Effekt in Dunkelheit bei Bestrahlung mit Licht zu erreichen. Außerdem können fluoreszierende oder phosphoreszierende Garne verwendet werden. Fluoreszierende Garne leuchten beispielsweise bei der Bestrahlung mit UV-Licht, wie es häufig in Diskotheken verwendet wird. Phosphoreszierende Garne weisen nach der Bestrahlung mit Licht ein Nachleuchten auf und können daher „aufgeladen“ werden. Ein Schuh mit phosphoreszierendem Garn kann daher in Dunkelheit von sich aus leuchten.
Grundsätzlich können Garne mit optischen Eigenschaften nur in bestimmten Bereichen des Schuhoberteils oder in dem gesamten Schuhoberteil verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Sportschuh 13, welcher ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Schuhoberteil 3 aufweist. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Sportschuhs 13 ist in der 4a gezeigt. Der Sportschuh 13 weist ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil 3 und eine Sohlenstruktur 14 auf. In Bezug auf das Schuhoberteil 3 und seine Herstellung gilt das in dieser Beschreibung Gesagte.
Die Sohlenstruktur 14 weist eine Außensohle auf. In einigen Ausführungsformen weist die Sohlenstruktur 14 außerdem eine Mittelsohle und gegebenenfalls eine Innensohle auf. Die Innensohle kann entweder herausnehmbar oder mit dem Schuh fest verbunden sein. Im Ausführungsbeispiel der 4a weist die Sohlenstruktur 14 Stollen auf, von denen drei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 15 versehen sind. Die Sohlenstruktur 14 kann mit dem Schuhoberteil 3 durch Nähen, Kleben, Schweißen (insbesondere Ultraschallschweißen) oder ähnliche Verbindungstechniken verbunden werden.
Die 4b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sportschuhs 13. Hierbei handelt es sich um einen Fußballschuh. Dementsprechend weist der Schuh 13 Stollen auf, von denen drei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet sind. Die Stollen 15 sind an einer Sohlenplatte 14 befestigt, welche relativ steif ist. Im Ausführungsbeispiel der 4b sind die Stollen fest mit der Sohlenplatte 14 verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass es sich um Schraubstollen handelt, welche in die Sohlenplatte 14 eingeschraubt werden. Die Stollen weisen im Ausführungsbeispiel der 4b transparente Enden auf, von denen drei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet sind. Die Enden 41 sind an die Basis der Stollen 15 angespritzt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Enden angeklebt oder angeschweißt werden.
An der Sohlenplatte 14 ist ein Schuhoberteil 3 befestigt, welches gemäß der Erfindung hergestellt wurde. Das Schuhoberteil 3 ist an die Sohlenplatte 14 angeklebt. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Schuhoberteil 3 an die Sohlenplatte 14 angeschweißt oder angenäht ist. Das Schuhoberteil weist im Ausführungsbeispiel der 4b drei Schichten von Garnen auf, wie auf der Detailansicht der 4c zu erkennen ist. Die erste Schicht wird von einem Garn 42 gebildet. Diese Schicht ist die äußerste Schicht. Eine darunterliegende Schicht wird durch das Garn 43 gebildet.
Hierbei handelt es sich um die mittlere Schicht. Die unterste Schicht wird durch das Garn 44 gebildet. Die Garne 42, 43 und 44 werden durch einen Faden 45 zusammengehalten.
Wie in der 4b gezeigt, überlappen sich die drei Schichten über das gesamte Schuhoberteil 3. Es ist jedoch auch denkbar, dass sich die drei Schichten lediglich in Teilbereichen des Schuhoberteils 3 überlappen, z.B. dort wo üblicherweise der Kontakt mit einem Fußball stattfindet, also beispielsweise über den Zehen und im Spannbereich. Auf diese Weise könnte in diesen Bereichen das Schuhoberteil 3 durch den dreischichtigen Aufbau steifer und dicker werden.
Der dreischichtige Aufbau des Schuhoberteils 3 sorgt außerdem für die notwendige Stabilität und Steifheit des Schuhoberteils 3. Zusätzlich könnte das Schuhoberteil 3 mittels Schmelzgarn, einer Polymerbeschichtung, UV-Kleber oder Harz versteift und verstärkt werden. Denkbar ist auch, dass zwischen den durch die Garne 42, 43 und 44 gebildeten Schichten Verstärkungselemente angeordnet werden, wie bereits beschrieben.
Es ist auch möglich, dass sich die Garne 42, 43 und 44 hinsichtlich ihrer Eigenschaften unterscheiden. Beispielsweise könnte es sich bei dem Garn 43 um ein Schmelzgarn handeln, welches sich durch die Anwendung von Hitze verflüssigt und beim anschließenden Abkühlen die durch die Garne 42 und 44 gebildeten Schichten miteinander verbindet. Bei dem Garn 42 der äußersten Schicht könnte es sich um ein gummiertes Garn oder ein Gummigarn handeln, welches die Reibung mit dem Ball erhöht, um eine gute Ballkontrolle zu ermöglichen. Bei dem Garn 44 der innersten Schicht könnte es sich um ein feuchtigkeitsabsorbierendes Garn handeln, welches Feuchtigkeit vom Fuß wegtransportiert.
Anstatt dreier Schichten könnten auch weniger Schichten von Garnen oder mehr Schichten von Garnen verwendet werden.
Grundsätzlich gilt in Bezug auf das Schuhoberteil 3 im Ausführungsbeispiel der 4b das in Bezug auf die anderen Ausführungsbeispiele Gesagte analog.
Fasern
Die für das Verfahren, das Schuhoberteil und den Sportschuh der vorliegenden Erfindung verwendeten Garne 5 bzw. Fäden weisen in der Regel Fasern auf. Als Faser bezeichnet man ein im Verhältnis zu seiner Länge relativ dünnes, flexibles Gebilde. Sehr lange Fasern, hinsichtlich ihrer Verwendung praktisch unbegrenzter Länge, bezeichnet man als Filamente. Fasern werden zu Fäden oder Garn 5 versponnen oder verdreht. Fasern können aber auch lang sein und zu einem Garn 5 verzwirbelt werden. Fasern können aus natürlichen oder synthetischen Materialien bestehen. Natürliche Fasern sind umweltfreundlich, da sie kompostierbar sind. Zu den natürlichen Fasern gehören z.B. Baumwolle, Wolle, Alpaka, Hanf, Kokosfasern oder Seide. Zu den synthetischen Fasern gehören z.B. Polymer-basierte Fasern wie Nylon^TM, Polyester, Elastan bzw. Spandex, Kevlar^TM oder Polyethersulfone die als klassische Fasern oder als Hochleistungsfasern oder technische Fasern hergestellt werden können.
Es ist denkbar, dass ein erfindungsgemäßer Sportschuh aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt wird, wobei z.B. ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil 3 natürliches Garn 5 aus natürlichen Fasern aufweist und ein herausnehmbarer Teil, z.B. die Innensohle, Kunststoff aufweist. Beide Teile können auf diese Weise separat entsorgt werden. Das Schuhoberteil könnte in diesem Beispiel dem kompostierbaren Abfall zugeführt werden, während die Innensohle beispielsweise dem Wertstoffrecycling zugeführt werden könnte.
Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften einer Faser und des daraus hergestellten Garns 5 werden auch durch den Querschnitt der Faser festgelegt, wie in 7 dargestellt. Diese verschiedenen Querschnitte, ihre Eigenschaften und Beispiele von Materialien mit solchen Querschnitten werden im Folgenden erläutert.
Eine Faser mit kreisförmigem Querschnitt 710 kann entweder massiv oder hohl sein. Eine massive Faser ist der häufigste Fall, erlaubt leichtes Biegen und fasst sich weich an. Eine Faser als hohler Kreis mit demselben Verhältnis von Gewicht zu Länge wie die massive Faser hat einen größeren Querschnitt und mehr Widerstand gegen Biegen. Beispiele für Fasern mit kreisförmigem Querschnitt sind Nylon^TM, Polyester und Lyocell.
Eine Faser mit knochenförmigem Querschnitt 730 hat die Eigenschaft, Feuchtigkeit zu leiten. Beispiele für Materialien für solche Fasern sind Acryl oder Spandex. Die konkaven Bereiche in der Mitte der Faser unterstützen das Weiterleiten der Feuchtigkeit in Längsrichtung mittels des Kapilareffekts, wobei Feuchtigkeit schnell von einem bestimmten Ort weggeführt und verteilt wird.
Folgende weitere Querschnitte sind in 7 dargestellt:

– Polygonaler Querschnitt 711 mit Blumen; Beispiel: Flachs;
– Ovaler bis runder Querschnitt 712 mit überlappenden Abschnitten; Beispiel: Wolle;
– Flacher, ovaler Querschnitt 713 mit Erweiterung und Faltung; Beispiel: Baumwolle;
– Kreisförmiger, gezackter Querschnitt 714 mit abschnittsweise Rillen; Beispiel: Viskose;
– Limabohne-Querschnitt 720; geschmeidige Oberfläche;
– Gezackter Limabohne-Querschnitt 721; Beispiel: Avril^TM-Viskose;
– Dreieckiger Querschnitt 722 mit abgerundeten Kanten; Beispiel: Seide;
– Dreizackiger-Stern-Querschnitt 723; wie dreieckige Faser mit glänzenderem Aussehen;
– Keulenförmiger Querschnitt 724 mit abschnittsweisen Rillen; funkelndes Aussehen; Beispiel: Acetat;
– Flacher und breiter Querschnitt 731; Beispiel: Acetat in einer anderen Ausgestaltung;
– Sternförmiger oder Konzertina-Querschnitt 732;
– Querschnitt 733 in Form einer zusammengedrückten Röhre mit hohlem Zentrum; und
– Quadratischer Querschnitt 734 mit Hohlräumen; Beispiel: AnsoIV^TM-Nylon.

Im Folgenden werden einzelne Fasern mit ihren Eigenschaften beschrieben, die für die vorliegende Erfindung relevant sind:

– Aramid-Fasern: guter Widerstand gegen Abrieb und organische Lösungsmittel; nicht leitend; temperaturbeständig bis 500°C; geringe Entflammbarkeit.
– Para-Aramid-Fasern: sind unter den Handelsnamen Kevlar^TM, Techova^TM und Twaron^TM bekannt; herausragende Festigkeit bezogen auf das Gewicht; hoher Elastizitätsmodul und hohe Zugfestigkeit (höher als bei Meta-Aramiden); geringe Dehnung und geringe Verlängerung beim Reißen (ca. 3,5 %).
– Meta-Aramide: Bekannt unter den Handelsnamen Numex^TM, Teijinconex^TM, New Star^TM, X-Fiper^TM.
– Dyneema-Fasern: Höchste Widerstandsfähigkeit aller bekannten Thermoplaste; hoher Widerstand gegen korrodierende Chemikalien, außer oxidierenden Säuren; extrem geringe Feuchtigkeitsabsorption; sehr geringer Reibungskoeffizient, der wesentlich kleiner ist als von Nylon^TM und Acetat und vergleichbar mit Teflon; selbstschmierend; hoher Widerstand gegen Abrieb (15-mal höher als Stahl); besserer Abriebwiderstand als Teflon; nicht-toxisch.
– Kohlenstoff-Faser: Eine extrem dünne Faser mit einem Durchmesser von ungefähr 0,005–0,010 mm, die im Wesentlichen aus Kohlenstoffatomen besteht; sehr stabil in Bezug auf die Größe; ein Garn wird aus mehreren 1000 Kohlenstoff-Fasern hergestellt; hohe Zugfestigkeit; geringes Gewicht; geringe thermische Ausdehnung; thermische Leitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit.
– Glasfaser: Hohes Verhältnis von Oberfläche zu Gewicht; durch Einschließen von Luft haben Blöcke von Glasfasern eine gute thermische Isolierung; thermische Leitfähigkeit beträgt 0,05 W/(m × K); die dünnsten Fasern sind die stabilsten, da die dünneren Fasern biegsamer sind; die Eigenschaften der Glasfasern sind entlang der Faser und über ihren Querschnitt gleichbleibend, da Glas eine amorphe Struktur hat; Korrelation zwischen dem Biegedurchmesser der Faser und dem Faserdurchmesser; thermische, elektrische und Schall-Isolierung; höhere Dehnung vor dem Bruch als bei Kohlenstofffasern.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch Basaltfasern verwendet werden.
Garne und Fäden
Für das erfindungsgemäße Verfahren und das damit hergestellte Schuhoberteil 3, bzw. den Sportschuh 13 kann eine Vielzahl verschiedener Garne bzw. Fäden 5 verwendet werden. Wie bereits definiert, bezeichnet man als Garn ein im Verhältnis zu seinem Durchmesser langes Gebilde aus einer oder mehreren Fasern.
Funktionale Garne können Feuchtigkeit transportieren und daher Schweiß und Feuchtigkeit absorbieren. Sie können elektrisch leitfähig, selbstreinigend, thermisch regulierend und isolierend, flammresistent und UV-absorbierend sein und können Rückstrahlung von Infrarotstrahlung ermöglichen. Sie können für Sensorik geeignet sein. Antibakterielle Garne, wie z.B. Silbergarne, beugen der Geruchsbildung vor.
Stainless Steel-Garn enthält Fasern aus einer Mischung aus Nylon oder Polyester und Stahl. Zu dessen Eigenschaften gehören hoher Abriebwiderstand, hoher Schnittwiderstand, hoher thermischer Abrieb, hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, hohe Zugfestigkeit und hohes Gewicht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch Goldoder Bronzegarne verwendet werden.
In erfindungsgemäßen Schuhoberteilen 3 können elektrisch leitfähige Garne 5 zur Integration von elektronischen Geräten verwendet werden. Beispielsweise können diese Garne elektrische Impulse von Sensoren an Geräte zur Verarbeitung der Impulse weiterleiten, oder die Garne können selbst als Sensoren fungieren und beispielsweise elektrische Ströme auf der Haut oder physiologische Magnetfelder messen. Beispiele für die Verwendung textil-basierter Elektroden finden sich in der Europäischen Patentanmeldung EP 1 916 323 .
Schmelzgarne können eine Mischung aus einem thermoplastischen Garn und einem nicht-thermoplastischen Garn sein. Im Wesentlichen gibt es drei Arten von Schmelzgarn: ein thermoplastisches Garn, das von einem nicht-thermoplastischen Garn umgeben ist; ein nicht-thermoplastisches Garn, das von thermoplastischem Garn umgeben ist; und reines Schmelzgarn aus thermoplastischem Material. Nach Erhitzen auf die Schmelztemperatur verschmilzt das thermoplastische Garn mit dem nicht-thermoplastischen Garn (z. B. Polyester oder Nylon^TM) und / oder mit anderen nicht-thermoplastischen Garnen im Schuhoberteil und versteift dieses in bestimmten Bereichen. Die Schmelztemperatur des thermoplastischen Garns wird entsprechend festgelegt und ist in der Regel niedriger als die des nicht-thermoplastischen Garns im Falle eines Mischgarns. Zur Verbesserung der Bindung zwischen dem thermoplastischen Garn und dem nicht-thermoplastischen Garn kann die Oberfläche des nicht-thermoplastischen Garns texturiert werden.
Das Aufschmelzen des Schmelzgarns erfolgt in der Regel unter Druck vorzugsweise bei einer Temperatur von 110 bis 150°C, besonders bevorzugt bei 130°C. Dabei schmilzt das thermoplastische Garn zumindest teilweise und verbindet sich in der Regel mit nicht-thermoplastischen Garnen. Nach dem Pressen wird das Schuhoberteil abgekühlt, so dass die Verbindung gehärtet und fixiert wird. Hierdurch wird das Schuhoberteil in einer vordefinierten dreidimensionalen Form fixiert. Das Schmelzgarn kann im gesamten Schuhoberteil oder nur in selektiven Bereichen angeordnet sein.
In einer Ausführungsform kann das Schmelzgarn zwischen zwei Lagen nicht-thermoplastischen Garns eines erfindungsgemäßen Schuhoberteils 3 angeordnet werden. Das Schmelzgarn kann dabei einfach zwischen die Lagen gelegt werden. Die Anordnung zwischen den Lagen hat den Vorteil, dass beim Pressen und Formen die Form nicht verschmutzt wird, da kein direkter Kontakt zwischen dem Schmelzgarn und der Form besteht.
Ein Schrumpfgarn ist ein Garn mit zwei Komponenten. Die äußere Komponente ist ein schrumpfendes Material, das beim Überschreiten einer definierten Temperatur schrumpft. Die innere Komponente ist ein nicht-schrumpfendes Garn wie etwa Polyester oder Nylon. Das Schrumpfen vergrößert die Steifheit des textilen Materials.
Ein weiteres Garn zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung sind leuchtende oder reflektierende Garne und sogenannte „intelligente“ Garne. Beispiele für intelligente Garne sind Garne, welche auf Feuchtigkeit, Wärme oder Kälte reagieren und ihre Eigenschaften entsprechend verändern, sich z.B. zusammenziehen oder ihr Volumen ändern und damit die Luftdurchlässigkeit steigern. Garne aus Piezofasern oder mit einer piezoelektrischen Substanz beschichtete Garne sind in der Lage, Bewegungsenergie oder Druckänderungen in Spannung umzuwandeln, welche beispielsweise Sensoren, Sender oder Akkumulatoren mit Energie versorgen kann.
Garne können außerdem grundsätzlich nachbehandelt, z.B. beschichtet, werden, um bestimmte Eigenschaften, beispielsweise Dehnung, Wasserfestigkeit / Wasserabweisung, Farbe oder Feuchtigkeitsbeständigkeit zu erhalten.
Polymerbeschichtung
Für bestimmte Anwendungen und Anforderungen, z.B. in bestimmten Bereichen eines Schuhoberteils 3 gemäß der vorliegenden Erfindung, ist es notwendig, die Flexibilität und Dehnbarkeit des Schuhoberteils 3 zu verringern, um ausreichende Stabilität zu erzielen.
Zu diesem Zweck kann auf erfindungsgemäßen Schuhoberteilen 3, aber grundsätzlich auch auf andere textile Materialien, auf einer Seite oder beidseitig eine Polymerschicht aufgetragen werden. Eine solche Polymerschicht bewirkt eine Verstärkung und / oder Versteifung. In einem Schuhoberteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann es z.B. zur Abstützung und/oder Aussteifung und / oder Verringerung der Elastizität im Zehenbereich 12, im Fersenbereich 9, entlang der Schnürsenkelösen 16, auf lateralen und / oder medialen Flächen oder in anderen Bereichen dienen. Weiterhin werden die Elastizität und insbesondere die Dehnbarkeit verringert. Außerdem schützt die Polymerschicht das Schuhoberteil 3 gegen Abrieb. Weiterhin kann mithilfe der Polymerbeschichtung dem Schuhoberteil 3 durch Formpressen eine dreidimensionale Form gegeben werden. Bei der Polymerbeschichtung kann es sich beispielsweise um thermoplastisches Polyurethan (TPU) handeln.
Im ersten Schritt der Polymerbeschichtung wird das Polymermaterial auf eine Seite des Schuhoberteils 3 aufgebracht. Es kann aber auch beidseitig aufgebracht werden. Das Auftragen des Materials kann durch Aufsprühen, Aufrakeln, Aufstreichen, Aufdrucken, Sintern, Aufbügeln oder Verstreichen erfolgen. Falls es sich um ein Polymermaterial in Folienform handelt, wird diese auf das Schuhoberteil 3 aufgelegt und beispielsweise mit Hilfe von Hitze und Druck damit verbunden. Die wichtigste Methode des Auftragens ist das Aufsprühen. Dies kann mit einem Werkzeug ähnlich einer Sprühpistole erfolgen. Aufsprühen ermöglicht einen gleichmäßig Auftrag des Polymermaterials in dünnen Schichten. Außerdem ist Aufsprühen ein schnelles Verfahren. Der Polymerbeschichtung können Effektpigment wie beispielsweise Farbpigmente beigemischt werden.
Das Polymer wird in zumindest einer Lage mit einer Dicke von vorzugsweise 0,2–1 mm aufgebracht. Es können eine oder mehrere Lagen aufgebracht werden, wobei die Lagen unterschiedliche Dicken und / oder Farben haben können. Zum Beispiel kann ein Schuhoberteil eine Polymerbeschichtung mit einer Dicke von 0,01 bis 5 mm aufweisen. Weiter kann bei einigen Schuhoberteilen 3 die Dicke der Polymerbeschichtung im Bereich von 0,05 bis 2 mm liegen. Zwischen benachbarten Bereichen eines Schuhoberteils 3 mit unterschiedlich dicker Polymerbeschichtung kann es kontinuierliche Übergänge von Bereichen mit dünner Polymerbeschichtung in Bereiche mit dicker Polymerbeschichtung geben. Ebenso können in verschiedenen Bereichen verschiedene Polymere verwendet werden, wie im Folgenden beschrieben.
Beim Auftragen setzt sich einerseits das Polymermaterial auf die Kontaktpunkte bzw. Knotenpunkte der des Garns 5 oder der Garne 5 und andererseits in die Lücken zwischen dem Garn 5 oder den Garnen 5 und bildet nach den im Folgenden beschriebenen Verarbeitungsschritten eine geschlossene Polymeroberfläche auf dem Schuhoberteil 3. Bei größeren Ausnehmungen in der textilen Struktur kann diese geschlossene Polymeroberfläche aber auch unterbrochen sein, z.B. um Belüftung zu ermöglichen. Dies hängt auch von der Dicke des aufgetragenen Materials ab: Je dünner das Polymermaterial aufgetragen wird, umso eher kann die Polymeroberfläche unterbrochen sein. Weiterhin kann das Polymermaterial auch in das Garn 5 oder die Garne 5 eindringen und es bzw. sie durchtränken, und es trägt damit zu dessen bzw. deren Verfestigung bei.
Nach dem Auftragen des Polymermaterials wird das Schuhoberteil 3 zumindest teilweise unter Hitze und Druck in einer Presse gepresst. Bei diesem Schritt verflüssigt sich das Polymermaterial und verbindet sich mit dem Garn 5 oder den Garnen 5 des Schuhoberteils 3.
In einem weiteren optionalen Schritt kann das Schuhoberteil 3 in einer Formpresse in eine dreidimensionale Form gepresst werden. Beispielsweise können der Fersenbereich 9 oder der Zehenbereich 12 eines Schuhoberteils 3 über einem Leisten dreidimensional geformt werden. Alternativ kann das Schuhoberteil 3 auch direkt an einen Fuß angepasst werden.
Nach dem Pressen und Formen kann die Reaktionszeit bis zur vollständigen Versteifung ein bis zwei Tage betragen, abhängig von dem verwendeten Polymermaterial.
Folgende Polymermaterialien können zum Einsatz kommen: Polyester; Polyester-Urethan-Prepolymer; Acrylat; Acetat; Reactive Polyolefine; Copolyester; Polyamid; Copolyamid; reaktive Systeme (hauptsächlich Polyurethansysteme, die mit H₂O oder O₂ reagieren); Polyurethane; thermoplastische Polyurethane; polymere Dispersionen.
Die beschriebene Polymerbeschichtung lässt sich überall dort sinnvoll einsetzen, wo Stützfunktionen, Versteifung, erhöhte Abriebbeständigkeit, Eliminierung von Zug, Steigerung des Komforts, Erhöhung der Reibung und/oder Anpassung an vorgegebene dreidimensionale Geometrien erwünscht sind. Ebenso ist es denkbar, das Schuhoberteil 3 gemäß der vorliegenden Erfindung an die individuelle Form des Fußes eines Trägers anzupassen, indem Polymermaterial auf das Schuhoberteil 3 aufgetragen wird und sich dann unter Wärme der Form des Fußes anpasst.
Zusätzlich oder alternativ zu einer verstärkenden Polymerbeschichtung, kann ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil 3 auch mit einer wasserabweisenden Beschichtung versehen werden, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern oder zumindest zu verringern. Die wasserabweisende Beschichtung kann dabei auf das ganze Schuhoberteil 3 oder nur auf einem Teil davon aufgebracht werden, z.B. im Zehenbereich 12. Wasserabweisende Beschichtungen können z.B. auf hydrophoben Materialien wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Wachs oder Parafin basieren. Eine kommerziell erhältliche Beschichtung ist Scotchgard^TM von 3M.
Weiter zusätzlich oder alternativ kann das Schuhoberteil 3 mit UV-Kleber versehen werden. UV-Kleber wird durch die Bestrahlung mit UV-Licht aktiviert und verklebt das Garn oder die Garne an den Stellen, auf die der Kleber aufgetragen wurde. Auf diese Weise können bestimmte Bereiche des Schuhoberteils nachträglich versteift, verstärkt oder wasserundurchlässiger gemacht werden. Außerdem kann auf die Verwendung von Schmelzgarn verzichtet werden. Der UV-Kleber kann auf das Schuhoberteil durch Aufsprühen, Aufrakeln, Aufstreichen, Aufdrucken, Sintern, Aufbügeln oder Verstreichen aufgetragen werden.
Thermoplastisches Textil
Eine weitere Möglichkeit zur Verstärkung eines Schuhoberteils 3 im Rahmen der vorliegenden Erfindung, besteht in der Verwendung eines thermoplastischen Textils. Dabei handelt es sich um ein thermoplastisches Gewebe, eine thermoplastische Maschenware oder ein thermoplastisches Fleece. Ein thermoplastisches Textil schmilzt unter Hitzeeinwirkung zumindest teilweise auf und verfestigt sich beim Abkühlen. Ein thermoplastisches Textil kann beispielsweise auf der Oberfläche eines erfindungsgemäßen Schuhoberteils 3 durch die Anwendung von Druck und Hitze angebracht werden. Beim Abkühlen verfestigt sich das thermoplastische Textil und verstärkt beispielsweise das Schuhoberteil 3 gezielt in dem Bereich, in welchem es angebracht wurde.
Das thermoplastische Textil kann gezielt in seiner Form, Dicke und Struktur für die Verstärkung hergestellt werden. Zusätzlich können seine Eigenschaften in bestimmten Bereichen variiert werden. Beispielsweise kann die Maschenstruktur, die Maschenbindung und / oder das verwendete Garn so variiert werden, dass verschiedene Eigenschaften in verschiedenen Bereichen erzielt werden.
Eine Ausführungsform eines thermoplastischen Textils ist ein Gestrick oder Gewirk aus thermoplastischem Garn. Zusätzlich kann das thermoplastische Textil auch ein nicht-thermoplastisches Garn aufweisen. Das thermoplastische Textil kann beispielsweise auf ein erfindungsgemäßes Schuhoberteil 3 durch Druck und Hitze aufgebracht werden.
Eine andere Ausführungsform eines thermoplastischen Textils ist ein Gewebe, dessen Schuss- und / oder Kettfäden thermoplastisch sind. In Schuss- und Kettrichtung des thermoplastischen Gewebes können verschiedene Garne verwendet werden, um in Schuss- und Kettrichtung jeweils verschiedene Eigenschaften, bspw. Dehnbarkeit, zu erzielen.
Eine weitere Ausführungsform eines thermoplastischen Textils ist ein Abstandsgestrick oder Abstandsgewirk aus thermoplastischem Material. Dabei kann z.B. nur eine Lage thermoplastisch sein, um z.B. an dem Schuhoberteil des erfindungsgemäßen Schuhoberteils 3 angebracht zu werden. Alternativ sind beide Lagen thermoplastisch, um z.B. die Sohle 14 mit dem Schuhoberteil 3 zu verbinden.
Ein thermoplastisches Textil kann nur teilweise, d.h. in bestimmten Bereichen, unter Druck und Hitze mit der zu verstärkenden Oberfläche verbunden werden, so dass nur bestimmte Bereiche oder nur ein bestimmter Bereich des thermoplastischen Textils sich mit der Oberfläche verbindet. Andere Bereiche oder ein anderer Bereich verbinden sich nicht, so dass dort z.B. die Durchlässigkeit für Luft und / oder Feuchtigkeit erhalten bleibt. Die Funktion und / oder das Design des erfindungsgemäßen Schuhoberteils kann dadurch verändert werden.
Abwandlungen des vorliegenden Erfindungsgedankens
Eine Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sohle für einen Sportschuh, aufweisend die Schritte: Bereitstellen einer Trägerschicht, Anordnen eines Garns oder mehrerer Garne auf der Trägerschicht, so dass das eine Garn oder die mehreren Garne zumindest einen Teilbereich des Schuhoberteils definieren, und Vernähen des einen Garns oder zumindest eines der mehreren Garne mit der Trägerschicht.
Die 17 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens. In der 17 ist ein Garn 171 auf einer Trägerschicht 172 angeordnet. Die Trägerschicht 172 definiert dabei die Form einer Sohle. Bei der Trägerschicht 172 kann es sich beispielsweise um Leder oder ein Textil handeln. Das Garn ist an spezifischen Stellen des Schuhoberteils angeordnet, nämlich im Zehen- und Fersenbereich. Grundsätzlich kann das Garn 171 an beliebigen Stellen des Schuhoberteils angeordnet sein, je nach gewünschter Funktion. Im Ausführungsbeispiel der 17 verstärkt das Garn 171 den Zehen- und Fersenbereich. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Garn andere Bereich verstärkt, beispielsweise einen lateralen oder medialen Bereich.
Auch ist es möglich, dass das Garn 171 andere Funktionen bereitstellt. Beispielsweise könnte es sich um ein gummiertes oder Gummigarn handeln, welches die Reibung mit einem Ball erhöht, um eine bessere Ballkontrolle zu ermöglichen.
Das Garn 171 könnte auch dekorative Funktionen erfüllen. Beispielsweise könnte es sich um ein reflektierendes, ein phosphoreszierendes oder fluoreszierendes Garn handeln.
Eine weitere Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sohle für einen Sportschuh, aufweisend die Schritte: (a.) Bereitstellen einer Trägerschicht; (b.) Anordnen eines Garns oder mehrere Garne auf der Trägerschicht, so dass das eine Garn oder die mehreren Garne im Wesentlichen die Form der Sohle des Sportschuhs definieren; und (c.) Vernähen des einen Garns oder zumindest eines der mehreren Garne mit der Trägerschicht. Das Garn oder die Garne geben also die Form der Sohle vor und füllen diese im Wesentlichen, d.h. bis auf unvermeidbare Fertigungstoleranzen, aus. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Garn oder die Garne nur in bestimmten Bereichen der Sohle angeordnet werden. z.B. im Fersen- oder Zehenbereich. Auch können bestimmte Bereiche der Sohle mit Garn ausgespart werden, um Öffnungen zu erzeugen.
Die Trägerschicht kann in der Sohle verbleiben oder alternativ aufgelöst werden, z.B. in Wasser.
Es ist denkbar, dass die Garne nur einen Teilbereich der Sohle definieren, beispielsweise einen Fersen- oder Zehenbereich. Dementsprechend wäre das Verfahren zur Herstellung eines Sohlenabschnitts geeignet.
Die gemäß dieser Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens erhaltene Sohle oder der Sohlenabschnitt könnte zusätzlich mit Schmelzgarn verstärkt werden. Dazu könnte es sich bei einem der Garne um Schmelzgarn handeln, welches erhitzt wird und sich beim anschließenden Abkühlen versteift. Auf die so erhaltene Sohle könnte Gummi als Außensohle zumindest teilweise aufgebracht werden, z.B. durch Kleben. Die Steifigkeit der Sohle könnte durch die Schmelzgarne derart erhöht werden, dass eine Sohlenplatte z.B. für einen Fußballschuh erhalten wird.
In der 18 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zu diesem Aspekt gezeigt. Hierbei handelt es sich um eine Sohlenplatte 171 für einen Fußballschuh. Die Sohlenplatte 181 weist Garne auf, welche auf einer Trägerschicht 182 angeordnet wurden, indem die Garne auf die Trägerschicht 182 aufgestickt wurden. Die Sohlenplatte 181 weist Stollen auf, von denen drei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 183 bezeichnet sind.
Die Stollen 183 sind integraler Bestandteil der Sohlenplatte 181 und werden durch die Garne gebildet.
Die Sohlenplatte weist außerdem ein integrales Verstärkungselement 184 im Bereich des Mittelfußes auf, welches ebenfalls aus den Garnen gebildet wird. Das Verstärkungselement 184 weist drei Rippen auf und verbindet den Vorfußbereich mit dem Fersenbereich der Sohlenplatte 181. Andere Anordnungen und Ausgestaltungen des Verstärkungselements sind denkbar. Auch kann die Sohlenplatte 181 kein derartiges Verstärkungselement aufweisen.
Bei der Trägerschicht 182 könnte es sich um eine wasserlösliche Folie handeln, welche sich in Wasser auflöst, so dass die Sohlenplatte 181 zurückbleibt. Alternative könnten die überstehenden Teile der Trägerschicht 182 abgeschnitten oder die Sohlenplatte 181 ausgestanzt werden.
Zur Verstärkung könnte die Sohlenplatte 181 in ein Polymer- oder Epoxydharzbad getaucht werden. Beispielsweise könnte zumindest eines der Garne auf Kohlenstofffasern basieren. Durch das Eintauchen in Epoxydharz entsteht so eine besonders steife und stabile Sohlenplatte.
Alternativ könnte die Sohlenplatte 181 Schmelzgarn aufweisen, welches unter Hitzeeinwirkung aufschmilzt und sich beim anschließenden Abkühlen versteift. Es ist auch denkbar, dass die Sohlenplatte 181 mittels des Schmelzgarns mit einem Schuhoberteil verbunden wird. Dazu könnte die Sohlenplatte z.B. Schmelzgarn in einem Randbereich aufweisen oder durchgängig.
Bei dieser Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens ist es auch denkbar, dass es sich bei der so hergestellten Sohle um eine Innensohle handelt, welche in einen Schuh eingelegt wird. Auch ist denkbar, dass die Sohle oder der Sohlenabschnitt in eine Gussform eingelegt und mittels Formpressen in Kunststoff (z.B. EVA, TPU, eTPU) eingebettet wird. Der so erhaltene Sohlenverbund wäre äußerst steif. Bei der Verwendung eines Sohlenabschnitts könnte der so erhaltene Sohlenverbund gezielt verstärkt und versteift werden, beispielsweise an den Stellen, welche während des Gehens oder Laufens besonders beansprucht werden.
Statt der Verwendung einer Gussform könnte an die gemäß der Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens erhaltene Sohle oder den Sohlenabschnitt auch Kunststoff angespritzt werden. Beispielsweise könnten Stollen oder Verstärkungsbereiche an die Sohle oder den Sohlenabschnitt angespritzt werden.
Ein weiterer Aspekt dieser Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft eine Sohle für einen Sportschuh, welche gemäß dem Verfahren wie im vorhergehenden Absatz dargestellt hergestellt wurde, sowie einen Sportschuh, welcher eine solche Sohle und ein Schuhoberteil aufweist. Die nachfolgenden Ausführungen gelten für das Verfahren, die daraus erhaltene Sohle und den Sportschuh gleichermaßen.
Bei der Sohle kann es sich um eine Strobel-, Außen oder Zwischensohle handeln. An der Sohle kann eine Außensohle angebracht sein, welche bevorzugt aus TPU oder Gummi hergestellt ist. Der Sportschuh kann weiter ein Schuhoberteil aufweisen, welches mit der Sohle verbunden ist. Die Sohle kann weiter zumindest einen Streifen aufweisen, welcher einen Abschnitt des einen Garns oder zumindest eines der mehreren Garne aufweist. Der Streifen kann sich in einen Bereich des Schuhoberteils hinein erstrecken und mit diesem verbunden sein.
Der Sportschuh kann weiter eine Schicht von schmelzbarem Material aufweisen, welches zumindest teilweise zwischen der Sohle und dem Schuhoberteil angeordnet ist. Das schmelzbare Material kann durch Hitze aufgeschmolzen werden, um die Sohle mit dem Schuhoberteil zu verbinden. Zusätzlich oder alternativ kann die Sohle durch die Verwendung von schmelzbarem Material und die Anwendung von Hitze in ihrer Form fixiert werden.
Bei dem Garn oder dem zumindest einen der Garne kann es sich um ein zweikomponentiges Garn handeln. Eine erste Komponente kann unter Hitzeeinwirkung schmelzbar sein, während eine zweite Komponente nicht schmelzbar ist. Alternativ ist auch die zweite Komponente schmelzbar, weist jedoch einen höheren Schmelzpunkt auf als die erste Komponente. Die erste Komponente kann in dem Garn um die zweite Komponente herum angeordnet sein. Die zweite Komponente bildet dann die Seele des Garns, während die erste Komponente die Seele umhüllt. Das Verfahren kann den Schritt des zumindest teilweisen Erhitzens des Sportschuhs umfassen, um die erste Komponente des Garns aufzuschmelzen.
Auf einer Seite der Sohle kann zumindest teilweise eine Schicht angeordnet sein. Bei der Schicht kann es sich um Elastollan handeln. Grundsätzlich ist jedoch die Verwendung eines beliebigen Materials, einschließlich eines wasserlöslichen Materials, denkbar. Die Schicht kann zwischen der Sohle und dem Schuhoberteil angeordnet sein.
Die 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sohle 800 für einen Sportschuh, welcher nach dem Verfahren gemäß der Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens erhalten wurde. Die Sohle 800 weist eine Trägerschicht 801 auf, auf der ein Garn angeordnet ist, so dass das Garn im Wesentlichen die Form der Sohle 800 des Sportschuhs definiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Garn nur einen Teilbereich der Sohle definiert. Beispielweise könnte das Garn ein Torsionselement oder eine Mittelfußstütze definieren.
Das Garn ist mit der Trägerschicht 801 vernäht. In Bezug auf die Trägerschicht 801 und das Garn gilt das mit Bezug auf die 1 bis 7 Gesagte. Insbesondere kann es sich bei der Trägerschicht 801 um eine der Trägerschicht 4 ähnliche Trägerschicht handeln.
Im Ausführungsbeispiel der 8 weist die Sohle eine Anzahl an Streifen 802 auf, welche Abschnitte des Garns aufweisen. Das Garn definiert also nicht nur die Form der Sohle 800, sondern auch die Form der Streifen 802. Die Streifen 802 können sich in einen Bereich eines Schuhoberteils hinein erstrecken und mit diesem verbunden sein, wie in 9 gezeigt. Statt Streifen sind beliebige andere Formen denkbar, beispielsweise runde Bereiche.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Sportschuhs 900 gemäß der Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens. Der Sportschuh 900 weist eine Sohle 800 auf, bei welcher es sich beispielsweise um die in 8 gezeigte Sohle 800 handeln kann. Die Sohle 800 weist eine Trägerschicht auf (in der 9 nicht gezeigt), auf der ein Garn (in der 9 nicht gezeigt) angeordnet ist, so dass das Garn im Wesentlichen die Form der Sohle 800 des Sportschuhs 900 definiert. Das Garn ist mit der Trägerschicht vernäht. In Bezug auf die Trägerschicht und das Garn gilt das mit Bezug auf 8 Gesagte.
Im Ausführungsbeispiel der 9 weist die Sohle 800 eine Anzahl an Streifen 802 auf, welche Abschnitte des Garns aufweisen. Die Streifen 802 erstrecken sich in einen Bereich eines Schuhoberteils 901 hinein und sind mit diesem verbunden.
Bei dem Oberteil 901 kann es sich um ein sockenartiges Textil handeln. Grundsätzlich sind selbstverständlich andere Formen denkbar. Auch ist denkbar, dass das Schuhoberteil 901 eine Schnürung oder einen Klettverschluss aufweist. Grundsätzlich ist das Schuhoberteil 901 nicht auf das in 9 gezeigt Schuhoberteil beschränkt. Gleiches gilt für die Sohle 800. Bei dem Textil kann es sich um ein Gewebe, Gewirk, Gestrick oder ähnliches handeln, welches dehnbar ist. Im Ausführungsbeispiel der 9 ist das Oberteil 901 in den mit dem Bezugszeichen 902 versehenen Bereichen mit thermoplastischem Polyurethan (TPU) bedruckt. Das Oberteil 901 wird mit der Sohle 800 durch eine Zwischenschicht (in der 9 nicht gezeigt) aus thermoplastischem Material verbunden, welches bei Hitzeeinwirkung aufschmilzt. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Befestigungsmöglichkeiten, wie z.B. Verschweißen, Verkleben mittels Klebstoff, Vernähen usw. denkbar.
An der Sohle 800 ist eine Außensohle 903 befestigt. Die Außensohle 903 ist im Ausführungsbeispiel der 9 aus TPU gefertigt. Grundsätzlich können für die Außensohle 903 auch andere Materialien wie z.B. Gummi, TPU, expandiertes TPU oder Kombinationen davon verwendet werden.
Der in 9 gezeigte Schuh 900 kann zusätzlich auch eine Mittelsohle aufweisen (in der 9 nicht gezeigt). Diese kann aus EVA, TPU, expandiertem TPU, oder Kombinationen davon gefertigt sein.
Bei dem in 9 gezeigten Schuh 900 könnte es sich auch um einen Fußball-, Rugby-, oder Footballschuh handeln, welcher eine Sohlenplatte mit Stollen aufweist.
Eine weitere Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft ein Verfahren zum Formen eines Schuhoberteils für einen Sportschuh auf einem Leisten, aufweisend die Schritte: (a.) Auslegen eines Strangs im Wesentlichen entlang eines Rands eines Schuhoberteils, welcher bei dem fertigen Sportschuh im Sohlenbereich angeordnet ist, (b.) Fixieren des Strangs auf dem Schuhoberteil in einer Richtung bei einer Mehrzahl von Stellen mittels einer Stickmaschine, (c.) Anordnen des Schuhoberteils auf einem Leisten, und (d.) Ziehen an dem Strang, so dass sich das Schuhoberteil an die Form des Leistens anpasst.
In Schritt d. kann der Strang an einem Ende, an beiden Enden, oder an einer beliebigen Stelle zwischen den beiden Enden gezogen werden.
Ein weiterer Aspekt dieser weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft ein Schuhoberteil für einen Sportschuh, welches gemäß dem Verfahren wie im vorhergehenden Absatz dargestellt hergestellt wurde, sowie einen Sportschuh, welcher ein solches Schuhoberteil und eine Sohlenstruktur aufweist. Die nachfolgenden Ausführungen gelten für das Verfahren, das daraus erhaltene Schuhoberteil und den Sportschuh gleichermaßen.
Der Abstand der Stellen, an denen der Strang vernäht ist, kann entlang des Rands des Schuhoberteils variiert werden. Beispielsweise kann der Abstand im Fersen- und Zehenbereich kleiner sein als in einem Seitenbereich des Schuhoberteils. Bei der Richtung kann es sich um eine zum Rand des Schuhoberteils im Wesentlichen, d.h. bis auf Fertigungstoleranzen, rechtwinklige Richtung handeln. Das Schuhoberteil kann bei den Schritten a. und b. auf einer Trägerschicht angeordnet sein. Beispielweise kann es sich bei er Trägerschicht um eine Rolle handeln, auf der eine Vielzahl von Schuhoberteilen angeordnet wird. Optional kann das Schuhoberteil zwischen Schritt b. und c. aus der Trägerschicht ausgeschnitten werden. Weiter optional kann eine Verbindungslinie des Schuhoberteils zwischen Schritt b. und c. geschlossen werden, um aus dem zweidimensionalen Schuhoberteil eine dreidimensionale Vorform zu erhalten. Nach Schritt d. kann der Strang so fixiert werden, dass er sich relativ zum Schuhoberteil nicht bewegen kann, damit das Schuhoberteil die Leistenform beibehält.
Anhand der 10a bis 10d wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens erläutert. Wie in 10a gezeigt, wird ein Schuhoberteil 1001 auf einer Trägerschicht 4 angeordnet. Beispielsweise könnte das Schuhoberteil 1001 wie oben beschrieben auf der Trägerschicht 4 angeordnet werden, nämlich durch Bereitstellen der Trägerschicht 4, Anordnen eines Garns 5 oder mehrerer Garne 5 auf der Trägerschicht 4, so dass das eine Garn 5 oder die mehreren Garne 5 im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils 1001 definieren, und Vernähen des einen Garns 5 oder zumindest eines der mehreren Garne 5 mit der Trägerschicht 4. Das Schuhoberteil 1001 kann jedoch auch aus einem Textil, wie beispielsweise einem Gewebe, Gestrick, Gewirk oder ähnlichem ausgeschnitten sein. Bei der Trägerschicht kann es sich um ein Textil aus Kunstgarn oder aus natürlichem Garn handeln, um synthetisches oder Naturleder, um ein Vlies oder ähnliches. Beispielweise kann es sich bei er Trägerschicht um eine Rolle handeln, auf der eine Vielzahl von Schuhoberteilen angeordnet wird.
Wie in 10a weiter dargestellt, wird ein Strang 1002 im Wesentlichen entlang eines Rands 1003 des Schuhoberteils 1001 ausgelegt. Der Rand 1003 wird bei dem fertigen Sportschuh im Sohlenbereich angeordnet sein. Der Strang 1002 wird mit dem Schuhoberteil 1001 bei einer Mehrzahl von Stellen, von denen drei in der 10a mit dem Bezugszeichen 1004 bezeichnet sind, mittels einer Stickmaschine in einer Richtung fixiert. Alternativ wird der Strang 1002 mittels Kleben, Nähen oder Schweißen fixiert. Wie in 10a gezeigt, wird der Strang in einer Richtung, welche in etwa rechtwinklig zum Rand 1003 ist, fixiert. In einer anderen Richtung, nämlich in etwa parallel zum Rand 1003 ist der Strang 1002 relativ zum Schuhoberteil 1001 bewegbar.
Bei dem Strang 1002 kann es sich um ein Monofilament aus Polymer, ein Schrumpffilament, ein Schmelzgarn, ein Garn aus natürlichen Fasern, ein Garn auf Basis von Metallen oder ein formveränderndes Garn handeln. Ein formveränderndes Garn ändert seine Länge z.B. unter Hitzeeinwirkung. Grundsätzlich ist das Wort „Strang“ als Oberbegriff für jegliches längliches und flexibles Gebilde zu verstehen, beispielsweise einen Schnürsenkel, ein Band, eine Schnur, einen Riemen, etc.
In der 10b ist ein optionaler Verfahrensschritt dargestellt, nämlich das Schließen einer Verbindungslinie 1005 des Schuhoberteils 1001, um aus dem zweidimensionalen Schuhoberteil 1001 eine dreidimensionale Vorform zu erhalten. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindungslinie 1005 an der Ferse des Schuhoberteils 1001 angeordnet. Andere Anordnungen der Verbindungslinie 1005 sind denkbar, beispielsweise in einem Seitenbereich des Schuhoberteils wie in 11 gezeigt. Die Verbindungslinie 1005 kann durch Nähen, Schweißen, Kleben, mittels Haken oder Ösen, oder ähnlichem geschlossen werden. Die Verbindungslinie 1005 kann von Hand oder automatisch geschlossen werden.
Wie in 10c gezeigt, wird das Schuhoberteil auf einem Leisten 1006 angeordnet. Wurde das Schuhoberteil 1001 in einem vorherigen Schritt in eine dreidimensionale Vorform gebracht, so wird das Schuhoberteil in dieser Vorform auf dem Leisten 1006 angeordnet. Wurde das Schuhoberteil 1001 in einem vorherigen Schritt nicht in eine dreidimensionale Vorform gebracht, so kann eine eventuell vorhandene Verbindungslinie 1005 auch geschlossen werden, während das Schuhoberteil 1001 auf dem Leisten angeordnet ist. Die Verbindungslinie 1005 kann durch Nähen, Schweißen, Kleben, mittels Haken oder Ösen, oder ähnlichem geschlossen werden.
Wie in 10d dargestellt, wird an den beiden Enden 1007 des Strangs 1002 gezogen, damit sich das Schuhoberteil 1001 an die Form des Leistens 1006 anpasst. Alternativ wird nur an einem Ende gezogen, während das andere Ende des Strangs 1002 an dem Schuhoberteil fixiert ist. Weiter alternativ werden beide Enden fixiert und es wird an einer beliebigen Stelle zwischen den beiden Enden gezogen, wodurch eine Schlaufe gebildet wird. Durch das Ziehen an einem Ende oder an beiden Enden wird das Material des Schuhoberteils 1001 gerafft und passt sich dadurch der Leistenform an. Das Ziehen an einem Ende oder an beiden Enden kann von Hand erfolgen, semi-automatisch, d.h. ein in der Hand gehaltenes Gerät zieht an den Enden, oder voll-automatisch.
Nachdem an dem Ende oder den Enden oder an einer beliebigen Stelle des Strangs 1002 gezogen wurde, kann der Strang 1002 so fixiert werden, dass er sich relativ zum Schuhoberteil 1001 nicht bewegen kann, damit das Schuhoberteil 1001 die Leistenform beibehält. Diese Fixierung kann z.B. dadurch erfolgen, dass die beiden Enden des Strangs 1002 miteinander oder eine aus dem Strang durch Ziehen gebildete Schlaufe verknotet werden. Alternativ können die beiden Enden miteinander oder die herausgezogene Schlaufe verschmolzen oder verklebt werden, oder mit einer Klemme versehen werden.
In den 12a bis 12c sind verschiedene alternative Möglichkeiten der Fixierung des Strangs 1002 auf dem Schuhoberteil 1001 gezeigt. In der 12a ist ein langgezogener zickzackförmiger Verlauf eines Fadens 1201 gezeigt, welcher den Strang 1002 an den Stellen fixiert, an welchen sich der Strang 1002 und der Faden 1201 kreuzen. In der 12b wird der Faden 1201 in zueinander beabstandeten Blöcken mit dem Schuhoberteil 1001 vernäht. In der 12c ist der Faden 1201 als Überwendlingsstich am Rand 1006 des Schuhoberteils 1001 ausgeführt.
In der 13 ist eine alternative Form des Rands 1006 des Schuhoberteils 1001 gezeigt, bei der der Rand 1006 einzelne Ausschnitte 1301 aufweist. Die Ausschnitte 1301 sind im Ausführungsbeispiel der 13 dreiecksförmig ausgeführt, können jedoch im Allgemeinen eine beliebige Form haben. Ausschnitte im Rand 1006 sind besonders bei steifen oder dicken Schuhoberteilen vorteilhaft, um ein Raffen des Randes 1006 auf dem Leisten 1006 zu erleichtern.
Eine weitere Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft ein Verfahren zum automatischen Anbringen eines Schnürsenkels an einem Schuhoberteil für einen Sportschuh, aufweisend den Schritt: (a.) Fixieren des Schnürsenkels mittels eines Fadens an mehreren Stellen im Bereich der Schnürung auf dem Schuhoberteil, so dass der Schnürsenkel an der jeweiligen Stelle im Wesentlichen nur in Längsrichtung bewegbar ist.
Vor diesem Schritt kann optional ein erstes freies Ende des Schnürsenkels auf dem Schuhoberteil fixiert werden. Weiter optional kann nach diesem Schritt das zweite freie Ende des Schnürsenkels auf dem Schuhoberteil fixiert werden. Grundsätzlich wird also gemäß dieser Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens der Schnürsenkel zumindest an mehreren Stellen im Bereich der Schnürung auf dem Schuhoberteil fixiert. Die Enden oder ein Ende des Schnürsenkels kann/können zusätzlich auch fixiert werden. Dies kann vor oder nach dem Fixieren an mehreren Stellen geschehen.
Ein weiterer Aspekt dieser weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens betrifft ein Schuhoberteil für einen Sportschuh, welches gemäß dem Verfahren wie im vorhergehenden Absatz dargestellt hergestellt wurde, sowie einen Sportschuh, welcher ein solches Schuhoberteil und eine Sohlenstruktur aufweist. Die nachfolgenden Ausführungen gelten für das Verfahren, das daraus erhaltene Schuhoberteil und den Sportschuh gleichermaßen.
Das Fixieren des ersten freien Endes des Schnürsenkels und / oder des zweiten freien Endes des Schnürsenkels kann durch Vernähen oder Verkleben erfolgen. Das erste Ende kann in einem Bereich des Schuhoberteils fixiert werden, welcher beim fertigen Schuh nicht sichtbar ist. Ebenso kann das zweite Ende in einem Bereich des Schuhoberteils fixiert werden, welcher beim fertigen Schuh nicht sichtbar ist. Bei den Stellen auf dem Schuhoberteil, an welchen der Schnürsenkel fixiert wird, kann es sich um Stellen handeln, an denen ein Schuhoberteil üblicherweise Schnürsenkelösen aufweist. Der Schnürsenkel kann an den Stellen mittels eines Garns fixiert werden. Der Schnürsenkel kann über einem Zungenbereich des Schuhoberteils in Zickzackform verlaufen.
Anhand der 14a bis 14c wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der weiteren Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens erläutert. Wie in 14a gezeigt, wird ein Schuhoberteil 1401 bereitgestellt. Hierbei kann es sich um ein in dieser Beschreibung beschriebenes Schuhoberteil handeln. Beispielsweise könnte das Schuhoberteil 1401 wie oben beschrieben auf der Trägerschicht 4 angeordnet werden, nämlich durch Bereitstellen der Trägerschicht 4, Anordnen eines Garns 5 oder mehrerer Garne 5 auf der Trägerschicht 4, so dass das eine Garn 5 oder die mehreren Garne 5 im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils 1401 definieren, und Vernähen des einen Garns 5 oder zumindest eines der mehreren Garne 5 mit der Trägerschicht 4. Das Schuhoberteil 1401 kann jedoch auch aus einem Textil, wie beispielsweise einem Gewebe, Gestrick, Gewirk oder ähnlichem ausgeschnitten sein. Das Ausschneiden kann nach dem Fixieren des Schnürsenkels oder danach erfolgen. Beispielsweise kann gemäß der Abwandlung des vorliegenden Erfindungsgedankens mehrere Schuhoberteile auf einer Textilrolle ausgebildet werden. Auf diesen Schuhoberteilen wird dann erfindungsgemäß jeweils zumindest ein Schnürsenkel fixiert. Anschließend werden die Schuhoberteile aus der Textilrolle ausgeschnitten oder ausgestanzt. Das Ausschneiden kann beispielsweise mittels hochfrequentem Wechselstrom oder Laser erfolgen.
Wie in 14a weiter gezeigt, wird ein Schnürsenkel 1402 mit einem ersten freien Ende auf dem Schuhoberteil 1401 fixiert. Im Ausführungsbeispiel der 14a wird das erste Ende 1403 des Schnürsenkels 1402 mit einem Faden 1404a fixiert. Denkbar ist jedoch auch, dass das erste Ende 1403 des Schnürsenkels 1402 an dem Schuhoberteil 1401 festgeklebt wird.
Grundsätzlich sollte die Verbindung zwischen dem ersten Ende 1403 des Schnürsenkels 1402 und dem Schuhoberteil 1401 später einfach zu lösen sein, z.B. durch Durchschneiden des Fadens 1404a. Insoweit handelt es sich bei der Fixierung des ersten Endes 1403 des Schnürsenkels 1402 um eine provisorische Fixierung, um ein Herumbaumeln des Endes 1403 während weiterer, insbesondere automatisierter Verarbeitungsschritte, des Schuhoberteils 1401, beispielsweise des Ausschneidens oder Ausstanzens von Schuhoberteilen aus einer Rolle, zu verhindern. Außerdem kann durch das Fixieren des Endes 1403 die freie Länge, d.h. der zu verschnürende Abschnitt des Schnürsenkel 1402, definiert werden. Grundsätzlich handelt es sich bei der Fixierung des ersten freien Endes 1403 des Schnürsenkels 1402 um einen optionalen Schritt.
Wie in 14a weiter gezeigt ist, wird der Schnürsenkel 1402 im weiteren Verlauf an einer Stelle auf dem Schuhoberteil mit einem Faden 1404b fixiert. An dieser Stelle ist üblicherweise bei einem Schuhoberteil die oberste Schnürsenkelöffnung lokalisiert. Der Schnürsenkel 1402 wird an dieser Stelle so fixiert, dass der Schnürsenkel 1402 dort im Wesentlichen nur in Längsrichtung bewegbar ist. Ähnlich wie bei einer Schnürsenkelöse lässt sich der Schnürsenkel später also durch die durch den Faden 1404b gebildete Fixierung hindurchziehen.
Wie in 14b dargestellt, wird der Schnürsenkel an weiteren Stellen im Schnürsenkelbereich des Schuhoberteils 1401 so fixiert, dass der Schnürsenkel 402 dort im Wesentlichen nur in Längsrichtung bewegbar ist.
Hierzu werden weitere Fäden 1404c, 1404d und 1404e verwendet, bei denen es sich aber auch um Abschnitte ein und desselben Fadens handeln kann. Der Schnürsenkel wird dabei in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung in einem Zickzackmuster auf dem Schuhoberteil 1401 angeordnet und fixiert. Grundsätzlich können auch andere Schnürmuster als Zickzack verwendet werden, beispielsweise eine parallele oder diagonale Führung des Schnürsenkels 1402.
Wie in 14c gezeigt, folgt der Schnürsenkel 1402 durch die Fixierung an dem Schuhoberteil 1402 schließlich einer bei Schnürsenkeln üblichen gekreuzten Anordnung. Grundsätzlich sind jedoch auch anderen Anordnungen des Schnürsenkels 1402 denkbar. Wie in 14c weiter gezeigt, wird auch das zweite Freie Ende 1403a des Schnürsenkels 1402 an dem Schuhoberteil 1401 fixiert. In Bezug auf diese Fixierung gilt das zu dem ersten freien Ende 1403a gesagte. Für die Fixierung wird ein Faden 1404f verwendet, bei dem es sich auch um einen weiteren Abschnitt des Fadens handeln kann, welcher an den Stellen 1404a bis 1404e verwendet wurde. Grundsätzlich handelt es sich bei der Fixierung des zweiten freien Endes 1403a des Schnürsenkels 1402 um einen optionalen Schritt.
15 zeigt die Fixierung des Schnürsenkels 1402 auf dem Schuhoberteil 1401 im Detail. Wie in 15 dargestellt, kann der Faden 1404 mehrere Schlaufen bilden, durch die der Schnürsenkel 1402 fixiert wird. Alternativ kann auch nur eine einzige Schlaufe gebildet werden, wenn der Faden 1404 entsprechend reißfest ist.
16 zeigt eine schematische Ansicht eines Kopfes 1600 einer Stickmaschine, welche für das beschriebene Verfahren verwendet werden kann. Der Schnürsenkel 1402 wird der Stickmaschine in endloser Form zugeführt oder bei Bedarf beispielsweise durch eine Flechtmaschine, welche nahe am Kopf 1600 sitzt, hergestellt und vom Kopf 1600 der Stickmaschine automatisch auf die richtige Länge abgelängt, z.B. abgeschnitten. Das Abschneiden kann durch ein Messer 1601 erfolgen, wie in 16 dargestellt, aber auch durch Hitze, z.B. heiße Luft, durch einen Laser oder hochfrequenten Wechselstrom oder ähnliches. Bei dem Messer kann es sich um ein rotierendes Messer handeln.
Die freien Enden 1403a, 1403b werden Im Kopf 1600 automatisch einem Finish unterzogen, welches verhindert, dass die freien Enden 1403a, 1403b aufzwirbeln. Hierzu können die freien Enden 1403a, 1403b beispielsweise erhitzt werden, um die Fasern des Schnürsenkels 1402 aufzuschmelzen, falls es sich um thermoplastische Fasern oder um eine Kombination von thermoplastischen und duroplastischen oder Naturfasern handelt. Alternativ können die freien Enden 1403a, 1403b mit einer Kappe versehen werden, z.B. durch Crimpen. Weiter alternativ kann ein Polymerspray verwendet werden, welches aushärtet. Noch eine weitere Alternative ist die Verwendung eines Schrumpfschlauchs, welcher über die Enden 1403a, 1403b gezogen wird und sich durch die Anwendung von Hitze zusammenzieht und fest um die Enden 1403a, 1403b legt. Noch eine weitere Alternative ist das Eintauchen der Enden 1403a, 1403b in ein Flüssigpolymer, welches nach dem Eintauchen aushärtet.
Wie in 16 weiter dargestellt, verfügt der Kopf 1600 der Stickmaschine über eine Nadel 1602, mit welcher der Faden 1404 geführt wird, um den Schnürsenkel 1402 auf dem Schuhoberteil 1401 zu fixieren.
In Bezug auf die dargestellten Abwandlungen des vorliegenden Erfindungsgedankens gelten sämtliche Erläuterungen in dieser Beschreibung sinngemäß. Insbesondere können die Merkmale aller bevorzugten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele auf die Abwandlungen der Erfindung übertragen werden und umgekehrt, soweit dies technisch sinnvoll ist. Auch können sämtliche sich ergebenden technischen Wirkungen und Vorteile aller bevorzugten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele auf die Abwandlungen des Erfindungsgedankens übertragen werden und umgekehrt, soweit dies technisch sinnvoll ist. Die 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches auch auf die hierin beschriebenen Abwandlungen anwendbar ist. In der 19 ist ein Abschnitt 191 eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Schuhoberteils gezeigt. Im Fersenbereich des Schuhoberteils ist ein Schaumstoffteil 192 angeordnet, welches mittels eines Garns 193 an dem Schuhoberteil fixiert wird. Bei dem Garn 193 könnte es sich um das gleiche Garn handeln, aus welchem der Abschnitt 191 des Schuhoberteils gebildet wird. Alternativ handelt es sich um ein separates Garn. Das Schaumstoffteil 192 kann während der Herstellung des Schuhoberteils z.B. auf einer Stickmaschine an diesem fixiert werden. Beispielsweise könnte das Schaumstoffteil 192 in das Schuhoberteil eingestickt werden.
Das Schaumstoffteil 192 dient der Polsterung der Ferse. Bei dem Schaumstoff kann es sich um aufgeschäumtes Polyethylen oder Polypropylen handeln. Grundsätzlich könnte das Schaumstoffteil 192 auch an beliebigen anderen Stellen des Schuhoberteils platziert werden, z.B. in einem Fersenbereich. Statt eines Schaumstoffteils könnte ein Verstärkungselement verwendet werden, welches beispielsweise auf einer Seite oder einem Spannabschnitt des Schuhoberteils platziert wird. Ein derartiges Verstärkungselement könnte Löcher für das Garn 193 aufweisen, um eine Fixierung am Schuhoberteil zu ermöglichen.
Grundsätzlich können analog dem Ausführungsbeispiel der 19 beliebige Elemente an beliebigen Stellen des Schuhoberteils fixiert werden, um Funktionen wie z.B. Polsterung, Verstärkung, Versteifung, Stabilität, Unterstützung, etc. bereitzustellen.
Grundsätzlich können sämtliche in dieser Beschreibung dargestellten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, d.h. die Merkmale einer Ausführungsform und /oder eines Ausführungsbeispiels können zusammen mit den Merkmalen einer anderen Ausführungsform und / oder eines Ausführungsbeispiels eine weitere Ausführungsform und / oder ein Ausführungsbeispiel ergeben, ohne dass die Kombination dieser Merkmal hierin explizit erwähnt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013221018 [0089]
DE 102013221020 [0089]
EP 1916323 [0120]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Schuhoberteils (3) für einen Sportschuh, aufweisend die Schritte: a. Bereitstellen einer Trägerschicht (4); b. Anordnen eines Garns (5) oder mehrerer Garne (5) auf der Trägerschicht (4), so dass das eine Garn (5) oder die mehreren Garne (5) im Wesentlichen die Form des Schuhoberteils (3) definieren; und c. Vernähen des einen Garns (5) oder zumindest eines der mehreren Garne (5) mit der Trägerschicht (4).
Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend den Schritt: Auflösen der Trägerschicht (4), so dass das Schuhoberteil (3) im Wesentlichen aus dem einen Garn (5) oder den mehreren Garnen (5) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Trägerschicht (4) um Textil, Leder oder Kunstleder handelt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das eine Garn (5) oder die mehreren Garne (5) unter Verwendung eines Nähgarns vernäht werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Nähgarn dünner ist als das eine Garn (5) oder die mehreren Garne (5).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das eine Garn (5) oder die mehreren Garne (5) im Wesentlichen über die gesamte Länge des einen Garns (5) oder der mehreren Garne (5) mit der Trägerschicht (4) vernäht wird/werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Anordnens das Anordnen von einem ersten Garn (5a) und einem zweiten Garn (5b) beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, weiter aufweisend den Schritt: Vernähen des ersten Garns (5a) mit dem zweiten Garn (5b).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Garn (5a) im Wesentlichen über die gesamte Länge des ersten Garns (5a) mit dem zweiten Garn (5b) vernäht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiter aufweisend den Schritt: Vernähen des ersten Garns (5a) mit sich selbst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das erste Garn (5a) im Wesentlichen über die gesamte Länge mit sich selbst vernäht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das erste Garn (5a) in einer ersten Schicht (8a) und das zweite Garn (5b) in einer zweiten Schicht (8b) zumindest teilweise übereinander angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Schicht (8a) im Wesentlichen im gesamten Schuhoberteil (3) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die zweite Schicht (8b) an ausgewählten Stellen des Schuhoberteils (3) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die zweite Schicht (8b) im Fersenbereich (9), im Zehenbereich (12) oder im Bereich des Schienbeins angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, weiter aufweisend den Schritt: Anordnen zumindest eines Verstärkungselements zwischen der ersten Schicht (8a) und der zweiten Schicht (8b).
Verfahren nach Anspruch 16, wobei es sich bei dem Verstärkungselement um eine Fersenkappe, eine Zehenkappe oder einen Schienbeinschoner handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei das Verstärkungselement aus Kunststoff, Textil, Leder oder Kunstleder gefertigt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 18, wobei es sich bei dem ersten Garn (5a) um ein Schmelzgarn handelt.
Verfahren nach Anspruch 19, weiter aufweisend den Schritt: Erwärmen zumindest eines Teils des Schuhoberteils (3), so dass das Schmelzgarn zumindest teilweise aufschmilzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 18, wobei es sich bei dem ersten Garn (5a) um ein Filamentgarn handelt.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Filamentgarn Kohlenstofffasern aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter aufweisend den Schritt: Aufbringen von Harz, um das Garn (5) oder die mehreren Garne (5) zu versteifen.
Schuhoberteil (3) für Sportschuhe, welches gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 hergestellt wurde. Sportschuh (13), aufweisend: Ein Schuhoberteil (3) gemäß Anspruch 24; und Eine Sohlenstruktur (14), welche mit dem Schuhoberteil (3) verbunden ist.