DE102016209044A1

DE102016209044A1 - Sohlenform zum Herstellen einer Sohle

Info

Publication number: DE102016209044A1
Application number: DE102016209044.5A
Authority: DE
Inventors: Christopher Robertson; Christopher Edward Holmes; Maximilian Philipp Kurtz; Rene Hubert; Christian Richardt; Huu Minh Tru Le; Norbert Reuber
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2036-05-25
Also published as: CN107415098B; US20200230905A1; CN107415098A; US10974476B2; EP3248770A1; US10639861B2; JP6587652B2; EP3248770B1; EP3546203A1; US20170341325A1; EP3546203B1; DE102016209044B4; JP2018023755A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sohlenform und eine Anordnung einer Vielzahl solcher Sohlenformen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung, umfasst eine Sohlenform zum Herstellen einer Sohle von einer Vielzahl von Partikeln (a) zumindest eine erste Öffnung zum Zuführen der Partikel und (b) zumindest zwei zweite Öffnungen zum Zuführen eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zum miteinander Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel, wobei (c) wobei zumindest ein Bereich der Sohlenform durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt ist.

Description

1. Technisches Feld
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sohlenform zum Herstellen einer Sohle von einer Vielzahl von Partikeln.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Schuhsohlen, insbesondere Mittelsohlen, werden gewöhnlicher Weise von Polymeren wie etwa Ethylen-Vinylacetat (EVA) hergestellt. Ein Standardherstellungsverfahren für solche Polymere umfasst Spritzgussgießen des Sohlenmaterials in eine herkömmliche Sohlenform.
Da die Anforderungen an Schuhsohlen, insbesondere für Sportschuhe, anspruchsvoller werden um verbesserte Leistungseigenschaften bereitzustellen, insbesondere verbesserte Dämpfungseigenschaften, sind neue Sohlenmaterialien hergestellt worden. Zum Beispiel offenbart die Anmelderin in EP 2 786 670 , EP 2 767183 , EP 2 767 181 , EP 2 845 504 Deformationselemente für Schuhsohlen umfassend eine Vielzahl von zufällig angeordneten Partikeln.
Herkömmliche Formen zum Formen einer Schuhsohle sind jedoch nicht dazu geeignet zu den spezifischen Anforderungen, wenn eine Schuhsohle gemacht von Partikeln geformt wird. Zum Beispiel benötigt der Partikelformprozess mit einer herkömmlichen Form eine große Menge an Energie zum Erwärmen der Form, da konventionelle herkömmliche Formen typischerweise eine hohe Masse haben. Außerdem ist der Abkühlungsprozess solcher Formen langsam und daher führt er zu vergrößerten Zykluszeiten. Schließlich benötigt das Formen von Sohlen von Partikeln das gleichmäßige Anwenden eines gasförmigen oder flüssigen Mediums an die Partikel um eine homogene Verbindung der Partikel zu erreichen. Herkömmliche Formen sind nicht dazu geeignet für solch eine gleichmäßige Zuführung des Mediums.
US 2008/0277837 offenbart gasdurchlässige Formen und Formsegmente, welche eine offene Porosität haben. Blinde Öffnungen in der Formwand der Außenfläche ermöglichen eine ununterbrochene Formfläche, während die Gasdurchlässigkeit, welche durch die offene Porosität bereitgestellt wird, verbessert wird. Verfahren zum Herstellen solcher gasdurchlässigen Formen beinhaltet Formen aus gesintertes Material. Andere Formen sind bekannt aus US 2007/0029698 , US 2013/0333950 , US 2001/0048182 , US 5,937,265 und US 5,518,060 .
Daher ist das zu lösende Problem der vorliegenden Erfindung eine Sohlenform bereitzustellen, welche zumindest teilweise die oben genannten Nachteile von herkömmlichen Sohlenformen zum Formen von Schuhsohlen von Partikeln überwindet.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Das oben genannte Problem ist zumindest teilweise gelöst durch eine Sohlenform gemäß der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform umfasst die Sohlenform (a) zumindest eine erste Öffnung zum Zuführen der Partikel, (b) zumindest zwei zweite Öffnungen zum Zuführen eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zum miteinander Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel, (c) wobei zumindest ein Bereich der Sohlenform durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt ist.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass solch eine Sohlenform einen fundamentalen neuen Ansatz für Schuhsohlen, welche durch Partikelgießen hergestellt werden, bereitstellt. Durch Verwenden eines additiven Herstellungsverfahrens kann die Masse der Sohlenform signifikant reduziert werden ohne dass die Stabilität der Sohlenform während des Formprozesses verschlechtert wird. Als eine Konsequenz ist auch die Wärmekapazität der Form signifikant reduziert und daher auch der Verlust von Energie, wenn die Form erhitzt wird. Die reduzierte Masse der Sohlenform verbessert auch den Abkühlungsprozess, da die reduzierte Wärmekapazität das Abkühlen beschleunigen, was weiterhin durch die offene Struktur der Form, welche durch das additive Herstellungsverfahren bereitstellt werden kann, unterstützt wird. All dies führt zu reduzierten Zykluszeiten, wenn eine Vielzahl von Schuhsohlen mit der Sohlenform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
Das additive Herstellungsverfahren der Form ermöglicht auch die Bereitstellung von individuellen/optimierten und/oder feinen Strukturen auf der Oberfläche der Sohlenform, z. B. eine hohe Anzahl von kleinen zweiten Öffnungen, wobei bis zu 50%, vorzugsweise bis zu 60% und wünschenswert bis zu 70% der Oberfläche mit solchen Öffnungen bereitgestellt werden kann. Eine wohl definierte Verteilung von solchen zweiten Öffnungen kann die homogene Verteilung des Zuflusses des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums, wie etwa Dampf, verbessern. Als ein Resultat kann eine gleichmäßige Zuführung des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums erreicht werden, so dass die Partikel der Sohle gleichmäßig verbunden werden, was zu einer höheren Qualität der Schuhsohle führt.
In einer Ausführungsform ist jede der zumindest zwei zweiten Öffnungen kleiner als die Durchschnittsgröße der Partikel, welche in der Sohlenform geformt werden, in zumindest einer Dimension. Zum Beispiel werden die zumindest zwei zweiten Öffnungen mit einer kleinsten Dimension von bis zu 5,0 mm, vorzugsweise bis zu 4,0 mm, vorzugsweise bis zu 3,0 mm und wünschenswert zu 0,1 mm bis 1,0 mm bereitgestellt. Zweite Öffnungen mit solchen Dimensionen stellen einen vernünftigen Kompromiss zwischen einer effektiven Zuführung von Flüssigkeit und/oder Gas bereit ohne dass man große nicht unterstützte Oberflächenregionen in der Form zu haben, welche zu unebenen Oberflächen der finalen Sohle führen könnten. Außerdem wurde herausgefunden, dass solche zweiten Öffnungen auch wünschenswert zu der Reduktion der Zykluszeiten des Formprozesses beitragen können durch weiteres Reduzieren der Wärmekapazität der Form. Schließlich verhindern solche Dimensionen der zweiten Öffnungen Produktionsabfall, da im Wesentlichen keine Partikel die Sohlenform durch die zweiten Öffnungen verlassen können.
In einer Ausführungsform kann die Sohlenform weiter dreidimensionale Texturen auf der inneren Oberfläche aufweisen um strukturelle Merkmale für die Mittelsohlenoberfläche bereitzustellen. Solche Merkmale können beispielhalber aufweisen konturierte Linien, vorgesehene Linien, Muster und andere solche Designelemente wie sie vom Durchschnittsfachmann bekannt sind.
In einer Ausführungsform weist zumindest ein Teil der Sohlenform eine Dicke von gleich oder weniger als 10 mm auf, vorzugsweise gleich oder weniger als 6 mm und wünschenswert gleich oder weniger als 3 mm. Solch ein Bereich kann z. B. in der Seitenwand der Sohlenform bereitgestellt werden. In einer genaueren Ausführungsform kann der Bereich im Wesentlichen die komplette Form aufweisen. In diesem Kontext und auch im Folgenden bezieht sich der Ausdruck „im Wesentlichen” auf typische Produkttoleranzen im technischen Feld der vorliegenden Erfindung.
Die angegebenen Werte für die Dicken und für die Dimension der zweiten Öffnungen können einfach durch additive Herstellung erreicht werden. Sie wurden herausgefunden um einen vernünftigen Kompromiss zwischen den gegensätzlichen Anforderungen und die Wärmekapazität der Form zu reduzieren und um genügend Stabilität bereitzustellen, so dass die Form permanent dem Druck und der thermischen Belastung während des Formens wiederstehen kann.
In einer Ausführungsform umfasst die Sohlenform ein Oberteil, ein Unterteil und eine Seitenwand, wobei zweite Öffnungen in der Seitenwand bereitgestellt sind. In einer genaueren Ausführungsform können die zweiten Öffnungen im Oberteil, dem Unterteil und in der Seitenwand bereitgestellt werden.
Solch eine Anordnung der zweiten Öffnungen kann die Zuführung des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums um die Partikel miteinander zu verkleben und/oder zu verschmelzen verbessern. Dies kann zu einer Sohle führen, welche sogar homogenere Eigenschaften hat, da das Verkleben/Verschmelzen der Partikel miteinander nicht signifikant durch die Sohle variiert. Der Zufluss des Mediums durch die zweiten Öffnungen im Oberteil, dem Unterteil und/oder der Seitenwand kann selektiv gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Medium durch die zweiten Öffnungen im Oberteil und im Unterteil zugeführt werden und kann durch die zweiten Öffnungen der Seitenwand entfernt werden oder umgekehrt.
In einer Ausführungsform umfasst die Sohlenform weiter zumindest eine Vertiefung und/oder zumindest einen Vorsprung um eine vorgefertigte Außensohle in der Form zu positionieren. Die zweiten Öffnungen können benachbart zu dem zumindest einer Vertiefung und/oder zumindest einem Vorsprung angeordnet werden. Die Sohlenform gemäß solche einer Ausführungsform ermöglicht in einem einzelnen Verarbeitungsschritt das Formen einer Mittelsohle von Partikeln mit dem Verkleben der Mittelsohle zu der Außensohle zu kombinieren. Zu diesem Zweck kann die Außensohle in einem oder mehreren Vertiefungen platziert werden und/oder mittels einem oder mehrerer Vorsprünge in der Form positioniert werden. Die Partikel werden dann durch zumindest eine erste Öffnung zugeführt, durch das gasförmige und/oder flüssige Medium der zweiten Öffnungen verklebt und/oder miteinander verschmolzen um die Mittelsohle zu formen, wobei sie gleichzeitig mit der vorgefertigten Außensohle verbunden werden.
In einer Ausführungsform sind die zweiten Öffnungen in einem im Wesentlichen gleichmäßigen Muster angeordnet. Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein im Wesentlichen gleichmäßiges Muster eine hohe Qualität der geformten Partikel bereitstellen kann, da im Wesentlichen die gleichen Mengen von Energie, welche durch das gasförmige und/oder flüssige Medium bereitgestellt wird, von den Partikeln durch die Sohlenstelle entsprechend dem gleichmäßigen Muster absorbiert werden kann.
In einer Ausführungsform umfasst die Sohle weiter ein Mittel zum Schließen der zumindest einen ersten Öffnung.
In einer Ausführungsform umfasst die Sohlenform ein Mittel zum Halten eines Unterstützungselementes innerhalb der Form. Die Sohlenform kann weiter umfassen zumindest ein Mittel zum Auswerfen einer hergestellten Sohle aus der Sohlenform. Zum Beispiel kann der Oberteil und/oder das Unterteil der Form Mittel zum Halten eines Unterstützungselementes beinhalten, welches somit innerhalb der Partikeln platziert wird, so dass es zumindest teilweise in der geformten Sohle umschlossen ist und somit die Stabilität der finalen Schuhsohle verbessern kann. Das Mittel zum Auswerfen kann eine Automatisierung des Formprozesses unterstützen, da die hergestellte Sohle automatisch ausgeworfen werden kann nach dem Formen zum weiteren verarbeiten.
Gemäß einem anderen Aspekt ist die vorlegende Erfindung auf eine Anordnung von einer Vielzahl von Sohlenformen gemäß der Erfindung gerichtet. Das Kombinieren verschiedener Formen kann eine automatische Herstellung einer Vielzahl von Schuhsohlen in einem einzelnen Produktionsschritt erlauben. Außerdem kann die Infrastruktur um die Formen mit dem gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zuzuführen unter mehreren Formen geteilt werden können, was zu niedrigeren Gesamtkosten für die automatische Herstellung einer großen Anzahl von Schuhsohlen führt.
4. Kurze Beschreibung der Figuren
Mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden genauer in Bezug zu den begleitenden Figuren im Folgenden erklärt:
1: zeigt eine Seitenansicht eines Schuhes, welcher eine Sohle umfassend eine Mittelsohle beinhaltet, welche von einer Vielzahl von Partikeln hergestellt ist;
2A: zeigt eine Oberansicht eines Oberteils einer exemplarischen Ausführungsform für eine Sohlenform gemäß der Erfindung;
2B: zeigt eine detaillierte Ansicht von 2A;
2C: zeigt eine Oberansicht eines Unterteils einer Ausführungsform für eine Sohlenform gemäß der Erfindung; und
3A bis 3B: zeigen die Ober- und die Unterteile einer exemplarischen Ausführungsform für eine Anordnung von einer Vielzahl von Sohlenformen gemäß der Erfindung.
5. Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Mögliche Ausführungsformen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit besonderem Bezug zu einer Sohlenform beschrieben. Das Konzept der vorliegenden Erfindung kann jedoch identisch oder ähnlich zu irgendeiner Form zum Formen von Partikeln angewendet werden.
Außerdem werden der Kürze halber nur eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen im Folgenden beschrieben. Der Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass die spezifischen Merkmale, welche im Bezug zu diesen Ausführungsformen beschrieben werden, modifiziert und unterschiedlich kombiniert werden können und dass bestimmte Aspekte der speziellen Ausführungsformen auch weggelassen werden können. Außerdem ist anzumerken, dass die Aspekte, welche in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beschrieben werden, mit Aspekten, welche in dem obigen Zusammenfassungsabschnitt beschrieben wurden, kombiniert werden können.
1 präsentiert eine Seitenansicht eines Schuhes 100, welcher verbesserten Leistungseigenschaften bereitstellt, vorzugsweise verbesserte Dämpfungseigenschaften. Der Schuh 100 umfasst ein Schuhoberteil 120 und eine Sohle 140. Wie gesehen werden kann, umfasst die Sohle 140 eine Außensohle 145 und eine Mittelsohle 130. Die Mittelsohle 130 ist von einer großen Anzahl von Partikeln 150 hergestellt. Die Partikel 150 können von einem expandierten Material wie etwa expandiertem thermoplastischen Polyurethan hergestellt werden. Es ist auch denkbar, dass jedes andere geeignete Material verwendet werden kann, z. B. jeder andere Partikelschaum, der zu der Herstellung von Schuhsohlen passend ist, z. B. ePIBA (expandierte Polyetherblockamide) oder ePA (expandiertes Polyamid). Außerdem können die expandierten Partikel 150 zufällig angeordnet werden oder in einem bestimmten Muster innerhalb der Mittelsohle 130.
2A–2C präsentieren bestimmte Teile einer exemplarischen Ausführungsform für eine Sohlenform 200. 2A zeigt eine Oberansicht eines Oberteils 240 und einer Seitenwand 230 der Sohlenform 200; 2B zeigt eine detaillierte Ansicht von 2A und schließlich zeigt 2C eine Obenansicht eines entsprechenden Unterteils 245 der Sohlenform 200.
Wie in 2A gesehen werden kann, umfasst die Sohlenform 200 zumindest eine erste Öffnung 210 zum Zuführen der Partikel. In der Ausführungsform von 2A sind zwei erste Öffnungen 210 (mit gestrichelten Kreisen gekennzeichnet) in dem Oberteil 240 der Sohlenform 200 angeordnet. Es ist auch denkbar, dass mehr als zwei erste Öffnungen 210 bereitgestellt werden um das Zuführen der Partikeln in die Form zu beschleunigen. Zusätzlich ist es auch möglich, dass die ersten Öffnungen 210 mit unterschiedlichen Formen bereitgestellt sind oder einfach durch Öffnen einer Lücke zwischen einem unteren und einem oberen Teil und/oder der Seitenwand der Form. Außerdem können die zumindest ersten Öffnungen 210 in anderen Teilen der Sohlenform 200 angeordnet sein.
Die Sohlenform 200 umfasst weiter zumindest zwei zweite Öffnungen 220 zum Zuführen eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zum Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel miteinander, wobei zumindest ein Teil der Sohlenform 200 durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt ist. Additive Herstellung kann sehr feine Strukturen erzeugen, die nicht durch herkömmliche Form-Herstellungstechniken erhalten werden können oder welche zumindest schwer oder teuer zu produzieren sind. Ein Vorteil ist deshalb, dass die Masse der Sohlenform 200 signifikant reduziert werden kann ohne die Stabilität der Sohlenform während des Formprozesses in Gefahr zu bringen. Als eine Konsequenz ist eine niedrigere Wärmekapazität der Sohlenform 200 erhalten. Dies wiederum reduziert den Verlust von Energie, wenn die Form 200 erhitzt wird und führt auch zu einem schnelleren Kühlungsprozess, da die reduzierte Wärmekapazität das Abkühlen der Sohlenform 200 am Ende des Prozesszyklus beschleunigt wird.
In einer Ausführungsform kann das additive Herstellungsverfahren Lasersintern beinhalten. Andere additive Herstellungsverfahren wie etwa 3D-Drucken, Stereolithographie (SLA), selektives Laserschmelzen (SLM) oder direktes Metalllasersintern (DMLS,), selektives Lasersintern (SLS), verschmelzendes deposieren Formen (FDM), usw. können alternativ oder zusätzlich verwendet werden um die Sohlenform 200 herzustellen.
Das additive Herstellen der Sohlenform 200 ermöglicht auch feine Strukturen auf der Oberfläche der Sohlenform bereitzustellen, z. B. eine hohe Anzahl von kleinen zweiten Öffnungen 220 pro Oberflächeneinheit. Eine präzise Verteilung von solchen zweiten Öffnungen 220 kann die homogene Verteilung des Zuflusses des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums verbessern, wie etwa Dampf. Als Ergebnis werden die Partikel der Sohle gleichmäßig verbunden, was zu einer hohen Qualität der Schuhsohle führt.
Das gasförmige und/oder flüssige Medium zum Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel miteinander kann Dampf sein. Vorteilhaft ist Dampf nicht teuer, relativ leicht zu handhaben und stellt die notwendige Temperatur zum Verkleben und/oder Verschmelzen von bestimmten Typen von Partikeln bereit. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar die notwendige Energie durch Verwenden eines masselosen Mediums, wie etwa einer elektromagnetischen Welle, bereitzustellen.
In einer Ausführungsform können die zumindest zwei zweiten Öffnungen 220 ein gasförmiges und/oder flüssiges Medium zuführen zum Herunterkühlen der Partikel nach dem Formen. Außerdem könnten die zweiten Öffnungen in einer Ausführungsform auch dem Entfernen der Partikel dienen, welche nicht verschmolzen/verklebt wurden. Dies kann weiter die Zykluszeit des Formprozesses reduzieren.
In der Ausführungsform von 2A sind die zweiten Öffnungen 220 als ein regelmäßiges Muster von Öffnungen bereitgestellt, welche eine kleinere Länge als die Größe der Partikel haben, bis zu 5,0 mm, vorzugsweise bis zu 4,0 mm, vorzugsweise bis 3,0 mm und wünschenswert 0,1 mm bis 1 mm. Die zweiten Öffnungen 220 mit solchen Dimensionen erlauben auf der einen Seite dem Dampf oder jedem anderen Medium praktischerweise alle Partikel der Sohle, die zu formen ist, zu erreichen. Auf der anderen Seite werden individuelle Partikel oder sogar eine Vielzahl davon nicht ohne Unterstützung in der Form gelassen, so dass eine unbeabsichtigte Expansion von solchen Partikeln in eine größere zweite Öffnung vermieden wird, was zu einer unebenen Sohlenoberfläche führen könnte. Zusätzlich kann der Produktionsabfall reduziert werden, da weniger Partikel die Sohlenform durch die zweiten Öffnungen 220 verlassen. Außerdem kann das dichte Muster von zweiten Öffnungen, wie in 2A gezeigt, auch wünschenswert zum Reduzieren der Zykluszeiten des Formprozesses beitragen durch Entfernen von Formverbundmaterial und somit weiter die Wärmekapazität der Sohlenform reduzieren.
Die Sohlenform 200 kann weiter zumindest einen Bereich umfassen, welcher eine Dicke von gleich oder weniger als 10 mm aufweist, vorzugsweise gleich oder weniger als 6 mm und wünschenswert gleich oder weniger als 3 mm. In der Ausführungsform der 2A und 2B kann solch ein Bereich in der Seitenwand 230 und im Oberteil 240 der Sohlenform 200 bereitgestellt werden. Außerdem kann das Unterteil 245, wie in 2C präsentiert, auch mit solch einem Bereich bereitgestellt werden. Tatsächlich kann der Bereich in einer Ausführungsform im Wesentlichen die komplette Form 200 umfassen. Die genannten Dicke-Werte können einfach erreicht werden und die Materialen können einfach verarbeitet werden durch Verwenden einer additiven Herstellung.
In einer Ausführungsform kann der Bereich umfassen eine Edelstahllegierung, nichtrostender Warmarbeitsstahl, aushärtbarer Stahl, Werkzeugstahl, Aluminiumlegierung, Titaniumlegierung, kommerziell reines Titan, Warmarbeitsstahl, Bronzelegierung, nickelbasierte Legierung, kobaltbasierte Legierung, insbesondere Kobaltchromiumwolframlegierung, Kupferlegierung, Edelmetalllegierung. Alternativ oder zusätzlich kann jedes andere Material oder eine Mischung von zumindest zwei Materialien verwendet werden, welche das Material/die Materialien bereitstellen, so dass geeignete Eigenschaften wie etwa Haltbarkeit und/oder Leitfähigkeit haben.
In der Ausführungsform von 2A und 2B sind die zweiten Öffnungen 220 im Oberteil 240 und in der Seitenwand 230 bereitgestellt. Alternativ ist es auch möglich, dass die zweiten Öffnungen 220 nur in der Seitenwand 230 bereitgestellt werden können. Solche Anordnungen der zweiten Öffnungen 220 können eine selektive Zuführung des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zum Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel miteinander bereitstellen. Außerdem kann der totale Gesamtzufluss des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums selektiv gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Medium durch die zweiten Öffnungen 220 im Oberteil und in dem Unterteil 245 zugeführt werden und kann durch die Öffnungen 220 in der Seitenwand 230 entfernt werden oder umgekehrt. Dies kann zu einer Sohle führen, welche sogar homogenerer Eigenschaften hat, da das Verkleben/Verschmelzen der Partikel nicht signifikant durch die Sohle variiert. Zusätzlich kann eine maximale Energieeffizienz solch einer Ausführungsform erreicht werden, da das Medium, welches die Form durch einen wohl definierten Satz von zweiten Öffnungen verlässt, zumindest teilweise wiederverwendet werden kann.
In der Ausführungsform von 2A umfasst die Sohlenform 200 weiter ein Mittel 250 zum Schließen der zwei ersten Öffnungen 210.
Die Sohlenform 200 umfasst weiter ein Mittel 260 zum Halten eines Unterstützungselementes (nicht in den Figuren gezeigt) in der Form 200. In der Ausführungsform von 2A ist das Mittel 260 zum Halten eines Unterstützungselementes ungefähr zentral in der Form 200 zwischen den zwei ersten Öffnungen 210 angeordnet. Somit wird das Unterstützungselement zentral in der herzustellenden Sohle angeordnet. Außerdem kann es durch Verwenden der Mittel zum Halten keine weitere Benötigung irgendeines Klebers geben um das Unterstützungselement mit den Partikeln der Sohle zu verkleben. Alternativ oder zusätzlich können die Mittel 260 zum Halten in dem Fersenbereich und/oder Vorderfußbereich der Sohlenform 200 angeordnet werden abhängig von den gewünschten Leistungscharakteristiken der Sohle. Zusätzlich ist es auch möglich eine Vielzahl von Mitteln 260 zum Halten bereitzustellen um mehr als ein Unterstützungselement für die Sohle, die herzustellen ist, bereitzustellen und somit spezifische Leistungscharakteristiken in bestimmten Teilen der Sohlen bereitzustellen.
2B präsentiert eine detailliertere Ansicht der Sohlenform 200. In der Ausführungsform von 2B umfasst die Seitenwand 230 der Sohlenform 200 weiter kleine zweite Öffnungen 220. Diese feine Strukturen in der Seitenwand 230 können kleiner sein als die zweiten Öffnungen 220 im Oberteil 240 der Form 200. Ihre Größe und Verteilung werden das Erscheinungsbild der Sohle und des finalen Schuhes bestimmen, wenn man von der Seite schaut, wie in 1 illustriert. Solche sehr kleinen zweiten Öffnungen würden sehr schwer herzustellen sein mit herkömmlichen Formherstellungstechniken. Sie sind jedoch wichtig, da sie signifikant die homogene Verteilung des Zuflusses des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zum Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel miteinander der Sohle verbessern.
In der Ausführungsform von 2B umfassen die Mittel 260 zum Halten eines Unterstützungselements in der Form weiter zumindest ein Mittel 270 zum Auswerfen einer vorgefertigten Sohle aus der Sohlenform 200. Zum Beispiel kann das Mittel 270 zum Auswerfen zumindest ein Bolzen sein, welcher an einem Ende des Mittels 260 zum Halten angeordnet ist. Der Bolzen kann in dem Mittel 260 zum Halten in einer ersten Position positioniert werden. Eine zweite Position kann sein, dass der zumindest eine Bolzen sich aus dem Mittel 260 zum Halten herausstreckt und somit die hergestellte Sohle aus der Sohlenform 200 herausdrückt. Alternativ oder zusätzlich können andere Mittel bereitgestellt werden, um die geformte Sohle von der Sohlenform zu entfernen wie etwa Kompressionsluft oder sogar ein automatischer Greifer.
2C präsentiert eine Oberansicht des Unterteils 245 entsprechend zum Oberteil 240 wie in 2A und 2B präsentiert ist. In der Ausführungsform von 2C sind weitere zweite Öffnungen 220 auf der Oberfläche des Unterteils 245 bereitgestellt. Sie haben die gleiche oder unterschiedliche Formen und Dimensionen verglichen zu den zweiten Öffnungen in dem Oberteil 240.
In der Ausführungsform von 2C umfasst die Sohlenform 200 weiter zumindest eine Vertiefung 280 und/oder zumindest einen Vorsprung 290. In solch einer Ausführungsform können die Vielzahl von Vertiefungen 280 und/oder Vorsprünge 290 in solch einer Art angeordnet werden um im Wesentlichen das Negativ einer vorgefertigten Außensohle zu bilden, die in der Form vor dem Formprozess positioniert werden kann. Zweite Öffnungen 220 können benachbart zu den Vertiefungen 280 und/oder Vorsprüngen 290 angeordnet werden um gleichmäßig das gasförmige und/oder flüssige Medium zum Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel miteinander zuzuführen, um die Mittelsohle zu formen, wobei die Mittelsohle gleichzeitig mit der vorgefertigten Außensohle verbunden wird, welche in der Form positioniert ist. Alternativ oder zusätzlich können die zumindest eine Vertiefung 280 und/oder der zumindest eine Vorsprung 290 um die vorgefertigte Außensohle zu positionieren in dem Oberteil der Sohlenform 200 bereitgestellt werden. In jedem Fall kann ein weiter optimierter und automatisierter Prozess zum Herstellen von Schuhsohlen somit bereitgestellt werden.
Die Außensohle kann vorgefertigt sein, z. B. durch Spritzgussgießen, Kompressionsformen, Thermoformen oder jedes andere Verfahren zum Umwandeln von 2D-Designs zu 3D-Formen, wie sie vom Durchschnittsfachmann bekannt sind. Alternativ kann die Außensohle zumindest teilweise geformt oder gebildet werden im Unterteil der Sohlenform von 2C. Zum Beispiel kann ein Rohmaterialstreifen des Außensohlenmaterials in der Form positioniert werden, welcher dann während dem Formen der Partikel erhitzt wird und nur dann die finale Außensohlenform annimmt und zur gleichen Zeit zu den geformten Partikeln verbindet.
In der Ausführungsform von 2C umfasst die Sohlenform 200 weiter ein weiteres Mittel 244 zum Halten eines Unterstützungselementes (nicht in den Figuren gezeigt) in der Sohlenform 200 entsprechend zu dem Mittel 260 zum Halten in dem Oberteil 240 wie in 2A und 2B gezeigt wurde.
3A–3B präsentieren eine exemplarische Ausführungsform einer Anordnung einer Vielzahl von Sohlenformen 300 gemäß der Erfindung. 3A präsentiert die Oberteile 340 sowie die Seitenwände 330 und 3B präsentiert die Unterteile 345 der Sohlenform 300. Jede der Sohlenform 300 kann ein oder mehrere der oben erklärten Merkmale der Ausführungsformen in 2A–2C umfassen.
Kombinieren mehrerer Sohlenformen 300 kann erlauben automatisch eine Vielzahl von Schuhsohlen beinhaltet z. B. eine Mittelsohle und eine Außensohle in einem einzelnen Prozess herzustellen. Die zuvor genannten Vorteile der Sohlenform gemäß der Erfindung können somit zu irgendeiner Vielzahl werden hoch skaliert sowie benötigt für eine kosten- und energieeffizientere Sohlenproduktion. Spezifischer kann die Infrastruktur zum Zuführen der Sohlenform 300 mit dem gasförmigen und/oder flüssigen Medium unter mehreren Sohlenformen 300 geteilt werden. Zum Beispiel kann das gasförmige und/oder flüssige Medium durch ein oder mehrere gemeinsame Kanäle zugeführt werden, welche zu den zweiten Öffnungen in den Oberteilen 340 und/oder den Unterteilen 345 und/oder den Seitenwänden jeder Form führt. Erwärmungs- und Abkühlungseinheiten können ähnlich für mehrere Formen in der Anordnung von 3A und 3B geteilt werden. Dies kann weiter die Gesamtkosten für das automatische Herstellen einer großen Anzahl von Sohlen reduzieren.
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

EP 2786670 [0003]
EP 2767183 [0003]
EP 2767181 [0003]
EP 2845504 [0003]
US 2008/0277837 [0005]
US 2007/0029698 [0005]
US 2013/0333950 [0005]
US 2001/0048182 [0005]
US 5937265 [0005]
US 5518060 [0005]

Claims

Eine Sohlenform (200; 300) zum Herstellen einer Sohle (130) von einer Vielzahl von Partikeln (150) umfassend: a. zumindest eine erste Öffnung (210) zum Zuführen der Partikel (150); b. zumindest zwei zweite Öffnungen (220) zum Zuführen eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums zum miteinander Verkleben und/oder Verschmelzen der Partikel (150); c. wobei zumindest ein Bereich der Sohlenform (200; 300) durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt ist.
Sohlenform (200; 300) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine Dimension von jeder der zumindest zwei zweiten Öffnungen (220) kleiner ist als die Durchschnittsgröße der Partikel (150), die in der Sohlenform (200; 300) geformt werden.
Sohlenform (200; 300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweiten Öffnungen (220) mit einer kleinsten Dimension von bis zu 5,0 mm bereitgestellt sind, insbesondere bis zu 4,0 mm, insbesondere bis zu 3,0 mm und vorzugsweise 0,1 mm bis 1 mm.
Sohlenform (200; 300) nach einem der Ansprüche 1–3, wobei zumindest ein Bereich der Sohlenform (200; 300) eine Dicke von gleich oder weniger als 10 mm umfasst, insbesondere gleich oder weniger als 6 mm und vorzugsweise gleich oder weniger als 3 mm.
Sohlenform (200; 300) nach Anspruch 4, wobei der Bereich in der Seitenwand (230; 330) der Sohlenform (200; 300) bereitgestellt ist.
Sohlenform (200; 300) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Bereich im Wesentlichen die gesamte Form (200; 300) umfasst.
Sohlenform (200; 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sohlenform (200; 300) ein Oberteil (240; 340), ein Unterteil (245; 345) und eine Seitenwand (230; 330) umfasst, wobei zweite Öffnungen (220) in der Seitenwand (230; 330) bereitgestellt sind.
Sohlenform (200; 300) nach Anspruch 7, wobei zweite Öffnungen (220) weiter im Oberteil (240; 340), im Unterteil (245; 345) und in der Seitenwand (230; 330) bereitgestellt sind.
Sohlenform (200; 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend zumindest eine Vertiefung (280) und/oder zumindest einen Vorsprung (290) um eine vorgefertigte Außensohle (145) zu positionieren.
Sohlenform (200; 300) nach Anspruch 9, wobei zweite Öffnungen (220) angrenzend zu der zumindest einen Vertiefung (280) und/oder zu dem zumindest einen Vorsprung (290) angeordnet sind.
Sohlenform (200; 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Öffnungen (220) in einem im wesentlichen gleichmäßigen Muster angeordnet sind.
Sohlenform (200; 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend ein Mittel zum Schließen (250) der zumindest einen ersten Öffnung (210).
Sohlenform (200; 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend ein Mittel (260) zum Halten eines Unterstützungselementes innerhalb der Form (200; 300).
Sohlenform (200; 300) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Form (200; 300) ein Mittel (270) zum Auswerfen einer hergestellten Sohle (130) aus der Sohlenform (200; 300) umfasst.
Eine Anordnung einer Vielzahl von Sohlenformen (200; 300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.