DE102017216026A1

DE102017216026A1 - Gewebtes Schuhoberteil

Info

Publication number: DE102017216026A1
Application number: DE102017216026.8A
Authority: DE
Inventors: Tom O'Haire; Andrew Yip; Thomas HENWOOD
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: JP6717900B2; US20240016258A1; EP3453791A1; US20190075888A1; CN109487409B; CN109487409A; DE102017216026B4; EP3453791B1; JP2019051306A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schuhoberteil, umfassend einen gewebten Abschnitt, wobei der gewebte Abschnitt eine Vielzahl an Kettfäden; eine Vielzahl an Schussfäden und zumindest einen Nähfaden aufweist, wobei der Nähfaden während des Webvorgangs durch seitliches Verschieben des Nähfadens, im Wesentlichen entlang der Schussrichtung, und durch Bewegen des Nähfadens in und aus zumindest einer offenen Rietlücke in einem Webblatt, integral in das Gewebe gewebt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schuhoberteil, das einen gewebten Abschnitt mit einem integral verwobenen Nähfaden umfasst, sowie Verfahren zu dessen Herstellung.
Stand der Technik
Stricken bietet eine hohe Flexibilität zur Variation der Steifigkeit und Elastizität eines Schuhoberteils durch Variation des lokalen Fadenmaterials und der Strickstruktur. Daher bietet ein gestricktes Schuhoberteil einen guten Sitz und Anpassung an den Fuß des Trägers. Jedoch benötigt das Gestrick für anspruchsvolle Verwendungszwecke, wie Laufen, Fußballspielen oder etliche andere sportliche Aktivitäten, zusätzliche Verstärkung, beispielsweise durch Bänder, eine Fersenkappe oder ein äußeres Käfigsystem, was die Komplexität und die Kosten des Herstellungsvorgangs erhöht. Daher stellen gewebte Materialien eine Alternative für solche Verwendungszwecke dar, denn diese sind leichter im Gewicht und weisen eine höhere Dehnfestigkeit auf als Gestrick.
Unglücklicherweise bieten konventionelle Webtechniken nicht die gleiche Flexibilität zur Gestaltung eines Stoffes wie Stricken. Bei einem gewebten Material, das auf einem konventionellen Webstuhl hergestellt wird, kann das Gewebe primär durch eine Änderung der Kett- und Schussfäden gestaltet werden. Die technischen Begrenzungen, die aus Kompatibilitätsproblemen unterschiedlicher Materialien auf einem Kettbaum entstehen, sind gravierender als beim Stricken. Eine weitere wichtige Begrenzung liegt darin, dass jegliche Gestaltung, die auf der Einführung anderer Kett- oder Schussfäden basiert, in strikt linearer Weise durchgeführt wird. Daher kann eine Verstärkung, beispielsweise durch die Verwendung stärkerer Fäden, nur entlang der Kett- (0°) oder der Schussrichtung (90°) erreicht werden, weshalb gewebtes Material oft entlang einer „Vorspannrichtung“, im Wesentlichen entlang +/- 45° zur Kettrichtung, instabil ist.
Daher werden beim konventionellen Weben die mechanischen Eigenschaften des Textils von der Interaktion der Kett- und Schussfäden bestimmt und die Stabilität des Stoffes wird durch den Gesamtbetrag an Reibschluss der Kett- und Schussfäden bestimmt. Diese Relation begrenzt die Stabilität bestimmter offener Strukturen sowie die Bandbreite erreichbarer Unterschiede zwischen traditionell gestalteten Zonen, da typischerweise die meisten Zonen einer einzigen Textilie ähnliche Dichten und gemeinsame Kettfäden haben.
Es ist bekannt, dass zusätzliche Fäden in einem zweiten Verarbeitungsschritt eingearbeitet werden können, beispielsweise durch Bestickung nach dem Weben. Jedoch erfordert dieses Verfahren zusätzliche Bearbeitung und ist aus diesem Grund zeitaufwändig. Zudem ist bei diesem Verfahren die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit beim Hinzufügen des zusätzlichen Fadens von Natur aus begrenzt.
Es ist auch bekannt, dass konventionelle Webtechniken, wie beispielsweise ein jacquardscher Webstuhl, verwendet werden können um komplizierte Muster auf einem Gewebe anzubringen. Jedoch sind diese Techniken technisch komplex, produzieren Abfallfäden auf der Rückseite des Stoffes und erhöhen das Flächengewicht des Stoffes signifikant.
Daher ist eine Aufgabe, mit der sich die vorliegende Erfindung befasst, das Bereitstellen eines leichten gewebten Abschnittes für ein Schuhoberteil, der ausreichende Stabilität für anspruchsvolle Verwendungszwecke bietet, der auf einfache, genaue und reproduzierbare Weise hergestellt werden kann und der auf flexiblere Weise gestaltet werden kann als konventionelles Gewebe. Eine weitere Aufgabe, mit der sich die vorliegende Erfindung befasst, ist es die Stabilität des Gewebes, das für Schuhoberteile verwendet wird, entlang von Richtungen, die sich signifikant von der Kett- und der Schussrichtung unterscheiden, zu erhöhen.
Die US 2014/0173932 offenbart ein Schuhoberteil, das als im Wesentlichen ebener gewebter Artikel mit verschiedenen funktionellen Zonen und darin eingearbeiteten Sperrfasern ausgebildet wird.
Die Sperrfasern können integral in das gewebte Schuhoberteil eingearbeitet werden, um funktionelle Eigenschaften bereitzustellen, die sich von den Eigenschaften unterscheiden, die das gewebte Oberteil bereitstellt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Schuhoberteil bereitzustellen, das einen gewebten Abschnitt mit spezifisch gestalteten Zonen einsetzt, die in einem integrierten, einschrittigen Webvorgang erzeugt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schuhoberteil, umfassend einen gewebten Abschnitt, wobei der gewebte Abschnitt umfasst: eine Vielzahl an Kettfäden; eine Vielzahl an Schussfäden und zumindest einen Nähfaden, wobei der Nähfaden während des Webvorgangs durch seitliches Verschieben des Nähfadens, im Wesentlichen entlang der Schussrichtung, und durch Bewegen des Nähfadens in und aus zumindest einer offenen Rietlücke in einem Webblatt, integral in das Gewebe gewebt wird.
Der gewebte Abschnitt kann entweder nur eine Komponente des Oberteils sein, wie eine Zunge oder ein Oberschuhoberteil [vamp], oder er kann im Wesentliche das ganze Oberteil bilden. Dieses Schuhoberteil kann im Allgemeinen leicht und strapazierfähig sein. Das Oberteil kann dahingehend gestaltet werden, dass es gewünschte Leistungsanforderungen aufweist, beispielsweise die Dehnbarkeit, die Strapazierfähigkeit, den Halt, die Haptik etc. betreffend. Die Eigenschaften bestimmter Bereiche können durch Einarbeitung zumindest eines Nähfadens während des Webvorgangs gestaltet werden, ohne dass sich das Gewicht des Oberteils signifikant erhöht.
Die Verschiebung des Nähfadens findet in eine Richtung statt, die im Wesentlichen parallel zu den Schussfäden ist, was bewirkt, dass zwei aufeinanderfolgende Verflechtungspunkte zwischen den Schussfäden und dem Nähfaden diagonal zueinander auftreten können. Die Nähfäden sind von den Kettfäden getrennt und werden individuell oder als Gruppe durch Nadelösen gesteuert. Die Nähfadenzuführvorrichtung kann sich zwischen den Webzyklen seitlich bewegen. Die Tätigkeit der Zuführnadeln ist „nicht orthogonal“, was bedeutet, dass der Nähfaden die Richtung ändern kann, d.h. den Winkel, den er zur Kett- und Schussrichtung bildet, ändern kann. Die Zuführnadeln werden elektronisch oder mittels eines mechanischen Kurvenscheiben- oder Schaftsystems [mechanical cam or dobby system] gesteuert. Ein Verschiebungsmechanismus bietet ausreichende seitliche Verschiebung, um zumindest die halbe Breite eines Schuhoberteils abzudecken, typischerweise bis zu 10 cm. Da der Nähfaden während des Webens hinzugefügt wird, bietet der Vorgang im Vergleich zu einem zweischrittigen Vorgang, in dem ein Nähfaden in einem zweiten Schritt entweder manuell oder durch eine Maschine eingearbeitet wird, eine reduzierte Komplexität. Beim konventionellen Weben ist das Webblatt an der Oberseite geschlossen und die Fäden sind nicht frei das Webblatt durch entweder vertikale oder horizontale Bewegung zu verlassen. Für die vorliegende Erfindung wird ein offenes Webblatt benötigt, wobei das Webblatt Öffnungen an der Oberseite hat, an denen der Nähfaden sich aus dem Webblatt heraus bewegen kann und an einer anderen seitlichen Position innerhalb des Webblattes wieder eintreten kann.
Es ist möglich, dass in einigen Bereichen des Schuhoberteils die Nähfäden in linearer, kettartiger Richtung verlaufen.
Im Vergleich zum zweischrittigen Vorgang kann der Nähfaden auf genauere und reproduzierbarere Weise angeordnet werden. Da keine Nadel erforderlich ist, um den Nähfaden einzuarbeiten, besteht zudem ein geringeres Risiko für Beschädigungen der Kett- oder Schussfäden, die in einem zweiten Schritt, der einen Bestickungsvorgang umfasst, durch eine Nadel beschädigt werden könnten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vollständig digitales Design und Anpassung eines Oberteils im Entwicklungsstadium, was es erlaubt, dass in diesem frühen Stadium mechanische Eigenschaften, Design, Größe und Sitz bestimmt werden können.
Bei konventionellen Webtechniken würde das Einarbeiten eines komplexen Musters zu Abfallfäden auf der Rückseite des Gewebes und somit zu einem erhöhten durchschnittlichen Flächengewicht des Stoffes führen. Der Grund dafür ist, dass bei konventionellen Techniken ein örtliches Muster nur geschaffen werden kann, indem ein Faden an den Stellen, an denen dieser sichtbar sein soll, an die Oberseite geführt wird und indem er an den Stellen, an denen er nicht sichtbar sein soll, über die gesamte Länge oder Breite des Gewebes hinweg auf der Rückseite des Gewebes versteckt wird. Die vorliegende Erfindung verhindert Abfallfäden an der Rückseite des Stoffes, da der Nähfaden die Einarbeitung örtlicher Muster in eine Textilie erlaubt, ohne dass der Faden in Abschnitten des Stoffes, an denen dieser nicht sichtbar sein soll, auf der Rückseite der Textilie versteckt werden muss. Folglich kann das durchschnittliche Flächengewicht des Gewebes reduziert werden, wodurch die Leistung des Schuhoberteils verbessert wird. Es ist anzumerken, dass mit der vorliegenden Erfindung das Flächengewicht des Stoffes auch ausgestaltet werden kann, um lokal (das Flächengewicht in Bereichen, die den Nähfaden enthalten, kann höher sein als in Bereichen ohne den Nähfaden) zu variieren, und zwar gezielter als mit konventionellen Methoden, was es erlaubt, dass Verstärkungsbereiche in einigen Abschnitten des Stoffes ausgestaltet werden, während andere Abschnitte leichtgewichtiger gehalten werden können.
Der Nähfaden kann ein Elastizitätsmodul aufweisen, das größer ist, als das Elastizitätsmodul der Kettfäden und/oder der Schussfäden. Durch Verwendung eines elastischen Materials für die Kett- und/oder Schussfäden und eines weniger elastischen Materials für den Nähfaden kann das Oberteil einen guten und bequemen Sitz erhalten und dennoch das erforderliche Maß an Halt in Bereichen bieten, in denen aufgrund des Vorhandenseins des weniger elastischen Nähfadens gesteigerter Halt benötigt wird.
Der Nähfaden kann eine schmelzbare Komponente aufweisen. Der Nähfaden kann entweder ummantelt sein oder vollständig aus Niedrigtemperatur-Schmelzmaterial bestehen, typischerweise mit Schmelztemperaturen zwischen 40° und 200°C. Durch Schmelzen der schmelzbaren Komponente ist es möglich, die Struktur lokal permanent zu fixieren, beispielsweise um während der weiteren Verarbeitung oder beim Tragen des Schuhs einem Aufziehen vorzubeugen. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines Fadens, der eine schmelzbare Komponente aufweist, zusätzliche Steifigkeit, die durch den Nähfaden derart angebracht wird, dass sie sich auf einen ganzen Bereich, statt nur entlang des Nähfadens erstreckt. Der Schritt des Schmelzens der schmelzbaren Komponente kann in einer 2-D-Form durchgeführt werden, zum Beispiel durch Thermofixierung im Spannrahmen, oder in einer 3-D-Form, oder wenn das Oberteil auf einem Leisten angebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass das Schuhoberteil eine Form erhält, die durch die Pressform- oder die Leistengeometrie bestimmt wird.
Es ist auch möglich, dass Schmelzfäden in den gewebten Abschnitt außerhalb der Begrenzung eines normalen 2-D-Schuhoberteils eingearbeitet werden. Dazu können, wenn das 2-D-Oberteil gezwickt [lasted] wird um es in eine 3-D-Form zu bringen, diese überschüssigen Schmelzfäden verwendet werden, um das Schuhoberteil um den Leisten herum zu schließen.
Der Nähfaden kann sich in einem Mittelfußbereich des Schuhs befinden. Typischerweise erfordert der Mittelfußbereich ein gesteigertes Maß an Halt, beispielsweise zum Laufen oder Fußballspielen. Daher kann ein Nähfaden, der sich im Mittelfußbereich des Oberteils befindet das erforderliche Maß an Halt bieten, ohne dass dem Oberteil viel Gewicht hinzugefügt wird.
Der Nähfaden kann sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befinden. Der Bereich um die Schnüröse unterliegt bei normalem täglich Gebrauch eines Schuhs gesteigerter Abnutzung und gesteigertem Zug. Daher ist es möglich durch Einarbeitung zumindest eines Nähfadens im Bereich um die Schnürösen diesem Bereich, wie erforderlich, zusätzlichen Halt hinzuzufügen, jedoch ohne das Gewicht des Oberteils signifikant zu erhöhen.
Der Nähfaden kann sich um eine Fersenkappe herum befinden. Der Bereich um die Fersenkappe erfordert bei normalem täglich Gebrauch eines Schuhs zusätzlichen Halt. Daher ist es möglich durch Einarbeitung zumindest eines Nähfadens im Bereich um die Fersenkappe diesem Bereich, wie erforderlich, zusätzlichen Halt hinzuzufügen, jedoch ohne das Gewicht des Oberteils signifikant zu erhöhen.
Der Nähfaden kann sich in einem Solenbereich des Schuhoberteils befinden. Wenn ein Schuh, der eine Zwischensohle und ein Oberteil aufweist geformt wird, befindet sich ein Sohlenbereich des Schuhoberteils an der Schnittstelle zwischen der Zwischensohle und dem Oberteil. Die Einarbeitung des zumindest einen Nähfadens in einem Sohlenbereich des Oberteils ist funktionell, da diese die Stabilität dieses Bereichs erhöht und das Risiko eines oberen Ablösens von der Zwischensohle oder eines Abreißens an dieser Stelle reduziert.
Insbesondere könnte im Zusammenhang mit der Verwendung einer schmelzbaren Komponente die schmelzbare Komponente teilweise oder vollständig geschmolzen werden, beispielsweise um das Entstehen einer starken Verbindung zwischen der Zwischensohle und dem Oberteil zu ermöglichen. Zum Beispiel könnte die Zwischensohle eine Platte eines Fußballschuhs sein, die thermoplastisches Polyurethan aufweist und die schmelzbare Komponente im Nähfaden könnte thermoplastisches Polyurethan aufweisen. So würde ohne die Verwendung jeglicher zusätzlicher Haftmittel eine besonders starke Verbindung zwischen der Zwischensohle und dem Oberteil entstehen. Verbinden der Zwischensohle und des Oberteils kann das Aktivieren zumindest eines Abschnittes einer ersten Verbindungsoberfläche durch Bereitstellen von Wärmeenergie ohne Kontakt, beispielsweise durch Infrarotstrahlung, und Verbinden der Zwischensohle mit dem Oberteil durch Zusammenfügen der Verbindungsoberflächen der Zwischensohle und des Oberteils umfassen. Dieser Vorgang wird zuweilen als Infrarotschweißen bezeichnet.
Der gewebte Abschnitt kann zumindest einen ersten und einen zweiten Nähfaden aufweisen, wobei der zweite Nähfaden im Wesentlichen parallel zu dem ersten Nähfaden eingearbeitet ist. Der erste oder der zweite Nähfaden, oder beide, der erste und der zweite Nähfaden, können die hierin beschriebenen Eigenschaften des „zumindest einen Nähfadens“ aufweisen. Im Wesentlichen parallel bedeutet in diesem Zusammenhang parallel innerhalb von +/- 10 Grad, sodass Fertigungstoleranzen berücksichtigt werden. In vielen Fällen kann es nicht ausreichend sein, einen einzigen Nähfaden einzufügen. Durch Einarbeitung eines zweiten Nähfadens, der im Wesentlichen parallel zum ersten Nähfaden ist, wird die Wirkung der Einarbeitung des ersten Nähfadens durch den zweiten Nähfaden verstärkt und somit kann ein höheres Maß an Steifigkeit erreicht werden.
Zumindest ein Nähfaden kann einen Winkel von zwischen 30° und 60° mit den Kett- oder Schussfäden zwischen zumindest zwei verschiedenen Verflechtungspunkten bilden. Ein konventionelles Gewebe ist am stabilsten entlang der Kett- (0°) oder der Schussrichtungen (90°). Gewebte Materialien sind häufig entlang einer „Vorspannrichtung“, im Wesentlichen entlang von +/- 45° zur Kettrichtung, instabil. Wenn der Nähfaden in einem Winkel von zwischen 30° und 60° zur Kettrichtung hinzugefügt wird, spiegeln die mechanischen Eigenschaften in diesem Winkelbereich die Eigenschaften des Nähfadens wider. Daher ist es möglich beispielsweise durch Verwendung eines stärkeren Nähfadens zusätzlichen Halt hinzuzufügen, der bei Vorhandensein von mechanischen Belastungen oder Kräften in einem Winkel von zwischen circa 30° und 60° zur Kettrichtung Belastungen reduziert. Es ist auch möglich einen gewebten Abschnitt auszugestalten, der durch den Nähfaden „gesperrt“ ist und nur eine sehr geringere Elastizität in eine bestimmte Richtung oder in einem bestimmten Bereich aufweist. Außerdem ist es durch Anordnung des Nähfadens in solchen Winkeln möglich, dass der Nähfaden den natürlichen Konturen eines Schuhoberteils folgt, um den Sitz und ästhetische Aspekte des Oberteils zu verbessern.
Vorgenannte zwei Verflechtungspunkte können sich in einem Mittelfußbereich des Oberteils befinden. Wie hierin offenbart ist, ist es möglich, wenn der Nähfaden einen Winkel von zwischen 30° und 60° zu den Kett- oder Schussfäden bildet, zusätzlichen Halt gegen Deformationen in diese Richtung auszugestalten. Der Mittelfußbereich eines Oberteils unterliegt bei Bewegungsaktivität häufig hohen Belastungen und Kräften in einer Reihe von Richtungen. Daher ist es oft wünschenswert, dass im Mittelfußbereich des Oberteils zusätzlicher Halt bereitgestellt wird, insbesondere entlang der häufig schwächsten Richtungen des Stoffes.
Vorgenannte zwei Verflechtungspunkte können sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befinden. Der Bereich um die Schnürösen unterliegt bei Bewegungsaktivität häufig hohen Belastungen und Kräften in einer Reihe von Richtungen. Daher ist es wünschenswert zusätzlichen Halt für den Bereich um die Schnürösen durch Einarbeitung des Nähfadens in einem Winkel von zwischen 30° und 60° zu den Kettfäden oder Schussfäden auszugestalten.
Das Schuhoberteil kann ferner einen Verstärkungsbereich aufweisen, umfassend:

a. zumindest einen Nähfaden entlang einer ersten Richtung; b. der Nähfaden wechselt dann zu einer zweiten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung befindet; c. der Nähfaden wechselt dann zu einer dritten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung befindet; und d. der Nähfaden wechselt dann zu einer vierten Richtung, welche sich in einem Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung befindet. In anderen Worten weist der Verstärkungsbereich zumindest einen Nähfaden auf, der entlang einer ersten Richtung anfängt und einem Zickzackweg folgt, bevor er circa zur ersten Richtung zurückkehrt. Der vorteilhafte Effekt ist, dass bestimmte Bereiche, in denen zusätzliche Festigkeit benötigt wird, ohne die Notwendigkeit der Einarbeitung einer anderen Fadenart verstärkt werden können. Diese Art von Verstärkungsbereichen ist im konventionellen Weben nicht möglich.

Zumindest ein Nähfaden kann ein Schnürfaden sein, wobei sich ein Schnürfaden über den Rand des gewebten Abschnittes erstreckt und derart ausgestaltet ist, dass er innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich ist. Der Schnürfaden kann ein Strang und/oder ein Band sein.
Ein Vorteil der Einarbeitung eines Nähfadens, der als Schnürfaden ausgestaltet ist, ist dass die Produktionsgeschwindigkeit des Oberteils signifikant erhöht werden kann, da der Schritt der Schnürung eines Oberteils in der konventionellen Schuhherstellung noch immer manuell durchgeführt wird und daher zeitaufwändig und teuer ist. Ein anderer Vorteil der Einarbeitung eines Nähfadens, der ein Schnürfaden ist, ist dass viel ausgeklügeltere und effektivere Schnürsysteme entwickelt werden können.
Der Schnürfaden kann dahingehend ausgestaltet werden, dass er innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich ist, beispielsweise durch Vorhandensein einer relativ geringen Anzahl an Punkten, an denen dieser mit den Kett- und Schussfäden verwoben ist. Für den Schnürfaden kann ein stärkeres Material, wie etwa hochfestes Polyester oder Nylon gewählt werden, um Reißen zu vermeiden. Der Schnürfaden kann derart bereitgestellt werden, dass er sich über den Rand des gewebten Abschnittes erstreckt, beispielsweise durch Verweben des Schnürfadens in eine Schicht von der der gewebte Abschnitt später abgeschnitten wird, jedoch Erstrecken des Schnürfadens über die Ränder des gewebten Abschnittes in die Schicht.
Der Schnürfaden kann in einem Ripstop-Bereich, der eine ähnliche Funktion hat wie eine Schnüröse, die Richtung wechseln. Ein Ripstop-Bereich kann unter Verwendung jeglicher vorbekannter Verfahren gebildet werden und kann reißfeste Fäden, wie etwa hochfestes Polyester oder Nylon, aufweisen. Auf diese Weise kann der Schnürfaden genutzt werden, um den Sitz des Oberteils anzupassen, ohne ein Reißen des Oberteils in jenen Bereichen zu riskieren, in denen die Zugkraft auf das Oberteil, die durch den Schnürfaden ausgeübt wird, am stärksten wäre.
Es können zwei oder mehr Schnürfäden anstelle von nur einem Schnürfaden vorhanden sein. Auf diese Weise ist es einfacher ein Schnürungssystem zu gestalten, da die zwei oder mehr Schnürfäden verbunden werden können.
Zumindest ein Schnürfaden kann eine schmelzbare Komponente aufweisen. Die schmelzbare Komponente kann durch Wärme aktiviert werden, sodass der Schnürfaden an einem gewünschten Endpunkt des Schnürfadens fest mit den Kett- und Schussfäden verbunden werden kann. Alternativ oder zusätzlich können zwei Schnürfäden durch Aktivieren der schmelzbaren Komponente an einem ausgewählten Verbindungspunkt fest miteinander verbunden werden.
Zumindest ein Nähfaden und/oder ein Schussfaden und/oder ein Kettfaden kann in einem Lösungsmittel auflösbar sein. Auf diese Weise ist es möglich Lücken zu erzeugen, d.h. Bereiche, die in dem gewebten Abschnitt verbesserte Belüftung und Flexibilität bereitstellen. Es ist nicht realisierbar diese Lücken beim konventionellen Weben zu erzeugen, da die Kett- und Schussfäden übereinander gleiten würden um jegliche Lücken zu schließen. Hier hält ein auflösbarer Faden während dem Weben eine Stelle von nicht-auflösbaren Fäden frei. Nach dem Weben wird der auflösbare Faden aufgelöst und eine Lücke wird erzeugt. Dieser Vorgang kann ein Fixieren des gewebten Abschnittes vor dem Auflösen der auflösbaren Fäden beinhalten, beispielsweise durch Schmelzen ausgewählter Schmelzfäden, um die Stabilität der Lücke zu verbessern. Der auflösbare Faden kann vor dem Zwicken [lasting] des Oberteils aufgelöst werden oder er kann nach dem Zwicken des Oberteils aufgelöst werden. Das Auflösen des auflösbaren Fadens kann vor dem Verkauf oder nach dem Verkauf des Schuhs durchgeführt werden, d.h. es ist auch möglich, dem Kunden die Entscheidung zu überlassen, ob die auflösbaren Fäden aufgelöst werden sollen oder nicht.
Das Auflösen des auflösbaren Fadens kann bei Temperaturen zwischen 70°-100° durchgeführt werden, um die Löslichkeit des auflösbaren Fadens in dem Lösungsmittel zu erhöhen.
Das Lösungsmittel kann Wasser sein. Wasser ist ungiftig und auch in großem Umfang sicher zu verwenden. Ein in Wasser auflösbarer Faden könnte Polyvinylalkohol aufweisen, was den Vorteil hat, dass es nicht toxisch ist und über eine hohe Wasserlöslichkeit verfügt.
Allerdings sind viele Kombinationen von auflösbarem Faden und Lösungsmittel geeignet. Es ist nur wichtig, dass der auflösbare Faden in dem Lösungsmittel löslich ist. Das Lösungsmittel kann je nach Material des auflösbaren Fadens eine ionische Flüssigkeit oder ein organisches Lösungsmittel sein. Beispielsweise kann, alternativ, der auflösbare Faden Polycaprolacton aufweisen, für welches Chloroform oder Dichlormethan, oder ein Gemisch aus beiden, ein geeignetes Lösungsmittel wäre. Alternativ könnte der auflösbare Faden aus Nylon hergestellt sein, wofür Essigsäure ein geeignetes Lösungsmittel wäre.
Die Kettfäden und/oder die Schussfäden können einen Volumenanteil von zumindest 0,1 % Elastan enthalten. Vorzugsweise enthalten die Kettfäden und/oder die Schussfäden einen Volumenanteil von zwischen 0,1 und 30 %, idealerweise enthalten die Kettfäden und/oder die Schussfäden einen Volumenanteil von zwischen 0.5 und 20 %. Durch Einarbeitung eines signifikanten Volumenanteils an Elastan passt das Oberteil sich gut an den Fuß des Trägers an und das Oberteil kann leichtgewichtig und bequem zu tragen sein. Insbesondere hat das Grundgewebe, das durch die Kett- und Schussfäden gebildet wird, ein naturgemäßes Maß an Dehnbarkeit und Elastizität, welches sich bei Belastungen von bis zu 20 % in zumindest eine Richtung verformen und zurückbilden kann. Der Fachmann wird erkennen, dass dieser Wert signifikant über jenem für konventionell gewebte oder gewirkte Stoffe liegt, die typischerweise bei Belastungen von circa 4 % oder mehr irreversible Schäden erfahren. Das durch die Kett- und Schussfäden gebildete Grundgewebe kann jedoch auch keine naturgemäße Elastizität aufweisen.
Ein Grundgewebe des gewebten Abschnittes, das die Kettfäden und die Schussfäden, jedoch nicht den Nähfaden/die Nähfäden aufweist, kann eine Masse von 15-700 Gramm pro Quadratmeter haben, idealerweise von zwischen 50 und 350 Gramm pro Quadratmeter. Ein leichtgewichtiger Stoff verbessert die Leistung und den Tragekomfort des Oberteils. Die Masse pro Flächeneinheit (auch bekannt als Flächengewicht) des gewebten Abschnittes, der die Kettfäden und die Schussfäden, nicht aber den Nähfaden umfasst, kann gemessen werden, indem ein Abschnitt des Stoffes ausgeschnitten wird, der keinen Nähfaden enthält, genannter Abschnitt gewogen wird und das gemessene Gewicht (oder die Masse) auf die Fläche des ausgeschnittenen Abschnittes normiert wird. Natürlich erlaubt ein entsprechender Vorgang es, das Flächengewicht der Abschnitte des Stoffes zu messen, die auch den Nähfaden umfassen.
Zumindest ein Nähfaden kann ein Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa aufweisen. Ein Nähfaden mit einem Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa ermöglicht ein bevorzugtes Maß an Halt in Bereichen, in denen bei Bewegungsaktivität zusätzlicher Halt benötigt wird, ohne den Fuß des Trägers zu sehr einzuengen, was den Tragekomfort verschlechtern würde.
Zumindest ein Nähfaden kann hochfestes Polyester aufweisen. Hochfestes Polyester ist ein leichtgewichtiges und strapazierfähiges Material mit einer niedrigen Elastizität, welche besonders für Bereiche des Oberteils, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Zumindest ein Nähfaden kann ein Polyamidmaterial aufweisen. Polyamidmaterialien sind besonders leichtgewichtig und besonders strapazierfähig mit einer niedrigen Elastizität, welche für Bereiche des Oberteils, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Der Nähfaden kann Kohlenstofffasern aufweisen. Kohlenstofffaser-Materialien sind besonders leichtgewichtig und strapazierfähig mit einer niedrigen Elastizität, welche für Bereiche des Oberteils, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Die Nähfäden können einzigartige Vorzüge bereitstellen, so können sie beispielsweise kühlend oder wärmend sein, sie können elektrisch leitend sein, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, oder sie können das Oberteil mit auxetischen Eigenschaften ausstatten.
Eine Vielzahl an Nähfäden kann mit einer Dichte von zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung eingearbeitet werden. Es wird festgestellt, dass zum lokalen Gestalten der Eigenschaften des Schuhoberteils die Dichte der Nähfäden nicht hoch sein muss. Vorzugsweise beläuft sich diese Dichte auf zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung. Idealerweise beläuft sich diese Dichte auf zumindest 2 Nähfadenenden pro cm entlang der Schussrichtung. Bei dieser Dichte wird die Steifigkeit des gedehnten gewebten Abschnittes bei Belastungen von 20 % bis 30 % signifikant erhöht. Die Nähfäden können in großer Anzahl über eine große Breite oder in kleiner Anzahl über eine schmale Breite eingearbeitet werden.
Das Weben kann zumindest zwei Nähachsen aufweisen. Die Nähachse wird durch die physikalische Richtung der Verschiebungsvorrichtung vorgegeben, die eine seitliche Verschiebung des Nähfadens ermöglicht. Für eine einaxiale Anordnung findet die Verschiebung des Nähfadens vorzugsweise in eine Richtung statt, die im Wesentlichen parallel zu den Schussfäden ist. Jedoch kann eine Nähachse parallel zur Schuss- oder zur Kettrichtung sein, oder sie kann zu keiner, weder zur Schuss- noch zur Kettrichtung parallel sein. Die zweite Nähachse kann zur ersten Nähachse parallel sein, oder sie kann nicht zur ersten Nähachse parallel sein. Die Verwendung einer zweiten Nähachse erlaubt die Einarbeitung komplexerer Nähmuster in den gewebten Abschnitt, was den Umfang, in dem die Eigenschaften des gewebten Abschnittes gestaltet werden können, verbessert.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines gewebten Abschnittes für ein Schuhoberteil, umfassend: Bereitstellen einer Vielzahl an Kettfäden und einer Vielzahl an Schussfäden; Verweben der Vielzahl an Schussfäden und der Vielzahl an Kettfäden; Bereitstellen zumindest eines Nähfadens, der im Wesentlichen parallel zu den Kettfäden angeordnet ist; und gleichzeitiges Verweben des Nähfadens während des Webvorgangs durch seitliches Verschieben des Nähfadens, im Wesentlichen entlang der Schussrichtung und durch Bewegen des Nähfadens in und aus zumindest einer offenen Rietlücke in einem Webblatt.
Dieses Schuhoberteil kann im Allgemeinen leicht und strapazierfähig sein. Das Oberteil kann dahingehend gestaltet werden, dass es gewünschte Leistungsanforderungen aufweist, beispielsweise die Dehnbarkeit, die Strapazierfähigkeit, den Halt, die Haptik etc. betreffend. Die Eigenschaften bestimmter Bereiche können durch Einarbeitung zumindest eines Nähfadens während des Webvorgangs gestaltet werden, ohne dass sich das Gewicht des Oberteils signifikant erhöht.
Die Verschiebung des Nähfadens findet in eine Richtung statt, die im Wesentlichen parallel zu den Schussfäden ist, was bewirkt, dass zwei aufeinanderfolgende Verflechtungspunkte zwischen den Schussfäden und dem Nähfaden diagonal zueinander auftreten können. Die Nähfäden sind von den Kettfäden getrennt und werden individuell oder als Gruppe durch Nadelösen gesteuert. Die Nähfadenzuführvorrichtung kann sich zwischen den Webzyklen seitlich bewegen. Die Tätigkeit der Zuführnadeln ist „nicht orthogonal“, was bedeutet, dass der Nähfaden die Richtung ändern kann, d.h. den Winkel, den er zur Kett- und Schussrichtung bildet, ändern kann. Die Zuführnadeln werden elektronisch oder mittels eines mechanischen Kurvenscheiben- oder Schaftsystems [mechanical cam or dobby system] gesteuert. Ein Verschiebungsmechanismus bietet ausreichende seitliche Verschiebung, um zumindest die halbe Breite eines Schuhoberteils abzudecken, typischerweise bis zu 10 cm. Da der Nähfaden während des Webens hinzugefügt wird, bietet der Vorgang im Vergleich zu einem zweischrittigen Vorgang, in dem ein Nähfaden in einem zweiten Schritt entweder manuell oder durch eine Maschine eingearbeitet wird, eine reduzierte Komplexität. Beim konventionellen Weben ist das Webblatt an der Oberseite geschlossen und die Fäden sind nicht frei das Webblatt durch entweder vertikale oder horizontale Bewegung zu verlassen. Für die vorliegende Erfindung wird ein offenes Webblatt [Open Reed] benötigt, wobei das Webblatt Öffnungen an der Oberseite hat, an denen der Nähfaden sich aus dem Webblatt heraus bewegen kann und an einer anderen seitlichen Position innerhalb des Webblattes wieder eintreten kann.
Es ist möglich, dass in einigen Bereichen des Schuhoberteils die Nähfäden in linearer, kettartiger Richtung verlaufen.
Im Vergleich zum zweischrittigen Vorgang kann der Nähfaden auf genauere und reproduzierbarere Weise angeordnet werden. Da keine Nadel erforderlich ist, um den Nähfaden einzuarbeiten, besteht zudem ein geringeres Risiko für Beschädigungen der Kett- oder Schussfäden, die in einem zweiten Schritt, der einen Bestickungsvorgang umfasst, durch eine Nadel beschädigt werden könnten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vollständig digitales Design und Anpassung eines Oberteils im Entwicklungsstadium, was es erlaubt, dass in diesem frühen Stadium mechanische Eigenschaften, Design, Größe und Sitz bestimmt werden können.
Bei konventionellen Webtechniken würde das Einarbeiten eines komplexen Musters zu Abfallfäden auf der Rückseite des Gewebes und somit zu einem erhöhten durchschnittlichen Flächengewicht des Stoffes führen. Der Grund dafür ist, dass bei konventionellen Techniken ein örtliches Muster nur geschaffen werden kann, indem ein Faden an den Stellen, an denen dieser sichtbar sein soll, an die Oberseite geführt wird und indem er an den Stellen, an denen er nicht sichtbar sein soll, über die gesamte Länge oder Breite des Gewebes hinweg auf der Rückseite des Gewebes versteckt wird. Das vorliegende Verfahren verhindert Abfallfäden an der Rückseite des Stoffes, da der Nähfaden die Einarbeitung örtlicher Muster in eine Textilie erlaubt, ohne dass der Faden in Abschnitten des Stoffes, an denen dieser nicht sichtbar sein soll, auf der Rückseite der Textilie versteckt werden muss. Folglich kann das durchschnittliche Flächengewicht des Gewebes reduziert werden, wodurch die Leistung des Schuhoberteils verbessert wird. Es ist anzumerken, dass mit dem vorliegenden Verfahren das Flächengewicht des Stoffes auch ausgestaltet werden kann, um lokal (das Flächengewicht in Bereichen, die den Nähfaden enthalten, kann höher sein als in Bereichen ohne den Nähfaden) zu variieren, und zwar gezielter als mit konventionellen Methoden, was es, beispielsweise, erlaubt, dass Verstärkungsbereiche in einigen Abschnitten des Stoffes ausgestaltet werden, während andere Abschnitte leichtgewichtiger gehalten werden können.
Ein zusätzlicher Vorzug des vorliegenden Verfahrens ist, dass der Nähfaden verwendet werden kann, um den Rand der gewebten Schicht zu versäumen und somit ein Ausfransen zu vermeiden. Ein Teil der gewebten Schicht wird nach dem Weben abgeschnitten, um den gewebten Abschnitt zu bilden, entweder von Hand oder automatisch mittels konventionellem Schneiden oder Laserstrahlschneiden. Der Schuh wird dann durch einen Zwick- und Abschlussvorgang geformt. Eine der Haupthürden bei der Verwendung von gewebten Materialien, beispielsweise Drehergewebe [Leno-type woven fabric], zur Herstellung von Schuhoberteilen ist das Aufziehen des Materials bei der Verarbeitung. Dieses Verfahren ermöglicht es, dass offene gewebte Strukturen, ohne dass Klebstoffe oder Haftmittel, so wie Schmelzfäden, erforderlich sind, um ein Aufziehen während der Verarbeitung zu verhindern.
Das Webblatt kann zumindest zwei Gruppen von Rietlücken aufweisen, wobei eine Rietlücke der ersten Gruppe zumindest teilweise durch eine Einführschräge abgedeckt ist, und wobei eine Rietlücke der zweiten Gruppe nicht durch eine Einführschräge abgedeckt ist. Ein Problem bei der Verwendung eines offenen Webblattes ist, dass der Nähfaden während dem Einführen in die Rietlücke an der Oberseite der Rietlücke stecken bleiben kann. Dies kann durch Verwendung einer Einführschräge, die den Nähfaden in die gewünschte Rietlücke führt und benachbarte Rietlücken blockiert, vermieden werden.
Der Nähfaden kann eine schmelzbare Komponente aufweisen. Der Nähfaden kann entweder ummantelt sein oder vollständig aus Niedrigtemperatur-Schmelzmaterial bestehen, typischerweise mit Schmelztemperaturen zwischen 40° und 200°C. Durch Schmelzen der schmelzbaren Komponente ist es möglich, die Struktur lokal permanent zu fixieren, beispielsweise um während der weiteren Verarbeitung oder beim Tragen des Schuhs einem Aufziehen vorzubeugen. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines Fadens, der eine schmelzbare Komponente aufweist, zusätzliche Steifigkeit, die durch den Nähfaden derart angebracht wird, dass sie sich auf einen ganzen Bereich, statt nur entlang des Nähfadens erstreckt. Der Schritt des Schmelzens der schmelzbaren Komponente kann in einer 2-D-Form durchgeführt werden, zum Beispiel durch Thermofixierung im Spannrahmen, oder in einer 3-D-Form, oder wenn das Oberteil auf einem Leisten angebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass das Schuhoberteil eine Form erhält, die durch die Pressform- oder die Leistengeometrie bestimmt wird.
Es ist auch möglich, dass Schmelzfäden in den gewebten Abschnitt außerhalb der Begrenzung eines normalen 2-D-Schuhoberteils eingearbeitet werden. Dazu können, wenn das 2-D-Oberteil gezwickt [lasted] wird um es in eine 3-D-Form zu bringen, diese überschüssigen Schmelzfäden verwendet werden, um das Schuhoberteil um den Leisten herum zu schließen.
Der Nähfaden kann ein Elastizitätsmodul aufweisen, das größer ist, als das Elastizitätsmodul der Kettfäden und/oder der Schussfäden. Durch Verwendung eines elastischen Materials für die Kett- und/oder Schussfäden und eines weniger elastischen Materials für den Nähfaden kann das Oberteil einen guten und bequemen Sitz erhalten und dennoch das erforderliche Maß an Halt in Bereichen bieten, in denen aufgrund des Vorhandenseins des weniger elastischen Nähfadens gesteigerter Halt benötigt wird.
Der Nähfaden kann sich in einem Mittelfußbereich des Schuhs befinden. Typischerweise erfordert der Mittelfußbereich ein gesteigertes Maß an Halt, beispielsweise zum Laufen oder Fußballspielen. Daher kann ein Nähfaden, der sich im Mittelfußbereich des Oberteils befindet das erforderliche Maß an Halt bieten, ohne dass dem Oberteil viel Gewicht hinzugefügt wird.
Der Nähfaden kann sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befinden. Der Bereich um die Schnüröse unterliegt bei normalem täglich Gebrauch eines Schuhs gesteigerter Abnutzung und gesteigertem Zug. Daher ist es möglich durch Einarbeitung zumindest eines Nähfadens im Bereich um die Schnürösen diesem Bereich, wie erforderlich, zusätzlichen Halt hinzuzufügen, jedoch ohne das Gewicht des Oberteils signifikant zu erhöhen.
Der Nähfaden kann sich um eine Fersenkappe herum befinden. Der Bereich um die Fersenkappe erfordert bei normalem täglich Gebrauch eines Schuhs zusätzlichen Halt. Daher ist es möglich durch Einarbeitung zumindest eines Nähfadens im Bereich um die Fersenkappe diesem Bereich, wie erforderlich, zusätzlichen Halt hinzuzufügen, jedoch ohne das Gewicht des Oberteils signifikant zu erhöhen.
Der Nähfaden kann sich in einem Solenbereich des Schuhoberteils befinden. Wenn ein Schuh, der eine Zwischensohle und ein Oberteil aufweist geformt wird, befindet sich ein Sohlenbereich des Schuhoberteils an der Schnittstelle zwischen der Zwischensohle und dem Oberteil. Die Einarbeitung des zumindest einen Nähfadens in einem Sohlenbereich des Oberteils ist funktionell, da diese die Stabilität dieses Bereichs erhöht und das Risiko eines oberen Ablösens von der Zwischensohle oder eines Abreißens an dieser Stelle reduziert.
Insbesondere könnte im Zusammenhang mit der Verwendung einer schmelzbaren Komponente die schmelzbare Komponente teilweise oder vollständig geschmolzen werden, beispielsweise um das Entstehen einer starken Verbindung zwischen der Zwischensohle und dem Oberteil zu ermöglichen. Zum Beispiel könnte die Zwischensohle eine Platte eines Fußballschuhs sein, die thermoplastisches Polyurethan aufweist und die schmelzbare Komponente im Nähfaden könnte thermoplastisches Polyurethan aufweisen. So würde ohne die Verwendung jeglicher zusätzlicher Haftmittel eine besonders starke Verbindung zwischen der Zwischensohle und dem Oberteil entstehen. Verbinden der Zwischensohle und des Oberteils kann das Aktivieren zumindest eines Abschnittes einer ersten Verbindungsoberfläche durch Bereitstellen von Wärmeenergie ohne Kontakt, beispielsweise durch Infrarotstrahlung, und Verbinden der Zwischensohle mit dem Oberteil durch Zusammenfügen der Verbindungsoberflächen der Zwischensohle und des Oberteils umfassen. Dieser Vorgang wird zuweilen als Infrarotschweißen bezeichnet.
Das Verfahren kann das Bereitstellen von zumindest einem ersten und einen zweiten Nähfaden aufweisen, wobei der zweite Nähfaden im Wesentlichen parallel zu dem ersten Nähfaden verwoben ist. Der erste oder der zweite Nähfaden, oder beide, der erste und der zweite Nähfaden, können die hierin beschriebenen Eigenschaften des „zumindest einen Nähfadens“ aufweisen. Im Wesentlichen parallel bedeutet in diesem Zusammenhang parallel innerhalb von +/- 10 Grad, sodass Fertigungstoleranzen berücksichtigt werden. In vielen Fällen kann es nicht ausreichend sein, einen einzigen Nähfaden einzufügen. Durch Einarbeitung eines zweiten Nähfadens, der im Wesentlichen parallel zum ersten Nähfaden ist, wird die Wirkung der Einarbeitung des ersten Nähfadens durch den zweiten Nähfaden verstärkt und somit kann ein höheres Maß an Steifigkeit erreicht werden.
Zumindest ein Nähfaden kann einen Winkel von zwischen 30° und 60° mit den Kett- oder Schussfäden zwischen zumindest zwei verschiedenen Verflechtungspunkten bilden. Ein konventionelles Gewebe ist am stabilsten entlang der Kett- (0°) oder der Schussrichtungen (90°). Gewebte Materialien sind häufig entlang einer „Vorspannrichtung“, im Wesentlichen entlang von +/- 45° zur Kettrichtung, instabil. Wenn der Nähfaden in einem Winkel von zwischen 30° und 60° zur Kettrichtung hinzugefügt wird, spiegeln die mechanischen Eigenschaften in diesem Winkelbereich die Eigenschaften des Nähfadens wider. Daher ist es möglich beispielsweise durch Verwendung eines stärkeren Nähfadens zusätzlichen Halt hinzuzufügen, der bei Vorhandensein von mechanischen Belastungen oder Kräften in einem Winkel von zwischen circa 30° und 60° zur Kettrichtung Belastungen reduziert. Es ist auch möglich einen gewebten Abschnitt auszugestalten, der durch den Nähfaden „gesperrt“ ist und nur eine sehr geringere Elastizität in eine bestimmte Richtung oder in einem bestimmten Bereich aufweist. Außerdem ist es durch Anordnung des Nähfadens in solchen Winkeln möglich, dass der Nähfaden den natürlichen Konturen eines Schuhoberteils folgt, um den Sitz und ästhetische Aspekte des Oberteils zu verbessern.
Vorgenannte zwei Verflechtungspunkte können sich in einem Mittelfußbereich des Oberteils befinden. Wie hierin offenbart ist, ist es möglich, wenn der Nähfaden einen Winkel von zwischen 30° und 60° zu den Kett- oder Schussfäden bildet, zusätzlichen Halt gegen Deformationen in diese Richtung auszugestalten. Der Mittelfußbereich eines Oberteils unterliegt bei Bewegungsaktivität häufig hohen Belastungen und Kräften in einer Reihe von Richtungen. Daher ist es oft wünschenswert, dass im Mittelfußbereich des Oberteils zusätzlicher Halt bereitgestellt wird, insbesondere entlang der häufig schwächsten Richtungen des Stoffes.
Vorgenannte zwei Verflechtungspunkte können sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befinden. Der Bereich um die Schnürösen unterliegt bei Bewegungsaktivität häufig hohen Belastungen und Kräften in einer Reihe von Richtungen. Daher ist es wünschenswert zusätzlichen Halt für den Bereich um die Schnürösen durch Einarbeitung des Nähfadens in einem Winkel von zwischen 30° und 6o° zu den Kettfäden oder Schussfäden auszugestalten.
Das Verfahren kann ferner das Formen eines Verstärkungsbereichs aufweisen, umfassend: a. Vernähen zumindest eines Nähfadens entlang einer ersten Richtung; b. Ändern der Richtung des Nähfadens zu einer zweiten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung befindet; c. Ändern der Richtung des Nähfadens zu einer dritten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung befindet; und d. Ändern der Richtung des Nähfadens zu einer vierten Richtung, welche sich in einem Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung befindet. In anderen Worten weist der Verstärkungsbereich zumindest einen Nähfaden auf, der entlang einer ersten Richtung anfängt und einem Zickzackweg folgt, bevor er circa zur ersten Richtung zurückkehrt. Der vorteilhafte Effekt ist, dass bestimmte Bereiche, in denen zusätzliche Festigkeit benötigt wird, ohne die Notwendigkeit der Einarbeitung einer anderen Fadenart verstärkt werden können. Diese Art von Verstärkungsbereichen ist im konventionellen Weben nicht möglich.
Das Verfahren kann ferner das Ausgestalten zumindest eines Nähfadens als ein Schnürfaden aufweisen, wobei dieser umfasst: Erstrecken zumindest eines Nähfadens über den Rand des gewebten Abschnittes und derartiges Ausgestalten des genannten Nähfadens, dass dieser innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich ist. Der Schnürfaden kann ein Strang und/oder ein Band sein.
Ein Vorteil der Einarbeitung eines Nähfadens, der als Schnürfaden ausgestaltet ist, in den gewebten Abschnitt, ist dass die Produktionsgeschwindigkeit des Oberteils signifikant erhöht werden kann, da der Schritt der Schnürung eines Oberteils in der konventionellen Schuhherstellung noch immer manuell durchgeführt wird und daher zeitaufwändig und teuer ist. Ein anderer Vorteil der Einarbeitung eines Nähfadens, der ein Schnürfaden ist, ist dass viel ausgeklügeltere und effektivere Schnürsysteme entwickelt werden können.
Der Schnürfaden kann dahingehend ausgestaltet werden, dass er innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich ist, beispielsweise durch Vorhandensein einer relativ geringen Anzahl an Punkten, an denen dieser mit den Kett- und Schussfäden verwoben ist. Für den Schnürfaden kann ein stärkeres Material, wie etwa hochfestes Polyester oder Nylon gewählt werden, um Reißen zu vermeiden. Der Schnürfaden kann derart bereitgestellt werden, dass er sich über den Rand des gewebten Abschnittes erstreckt, beispielsweise durch Verweben des Schnürfadens in eine Schicht von der der gewebte Abschnitt später abgeschnitten wird, jedoch Erstrecken des Schnürfadens über die Ränder des gewebten Abschnittes in die Schicht.
Der Schnürfaden kann in einem Ripstop-Bereich, der eine ähnliche Funktion hat wie eine Schnüröse, so verwoben sein, dass er die Richtung wechselt. Ein Ripstop-Bereich kann unter Verwendung jeglicher vorbekannter Verfahren gebildet werden und kann reißfeste Fäden, wie etwa hochfestes Polyester oder Nylon, aufweisen. Auf diese Weise kann der Schnürfaden genutzt werden, um den Sitz des Oberteils anzupassen, ohne ein Reißen des Oberteils in jenen Bereichen zu riskieren, in denen die Zugkraft auf das Oberteil, die durch den Schnürfaden ausgeübt wird, am stärksten wäre.
Es können zwei oder mehr Schnürfäden anstelle von nur einem Schnürfaden vorhanden sein. Auf diese Weise ist es einfacher ein Schnürungssystem zu gestalten, da die zwei oder mehr Schnürfäden verbunden werden können.
Zumindest ein Schnürfaden kann eine schmelzbare Komponente aufweisen und das Verfahren kann ferner das Schmelzen der schmelzbaren Komponente aufweisen, sodass der Schnürfaden an einem gewünschten Endpunkt des Schnürfadens fest mit den Kett- und Schussfäden verbunden werden kann. Alternativ oder zusätzlich können zwei Schnürfäden durch Aktivieren der schmelzbaren Komponente an einem ausgewählten Verbindungspunkt fest miteinander verbunden werden.
Das Bereitstellen einer Vielzahl an Kett- und Schussfäden, und zumindest eines Nähfadens, kann das Bereitstellen zumindest eines Nähfadens und/oder eines Schussfadens und/oder eines Kettfadens, welcher in einem Lösungsmittel auflösbar ist und das Auflösen des auflösbaren Kett-, Schuss-, und/oder Nähfadens in dem Lösungsmittel, umfassen. Auf diese Weise ist es möglich Lücken zu erzeugen, d.h. Bereiche, die in dem gewebten Abschnitt verbesserte Belüftung und Flexibilität bereitstellen. Es ist nicht realisierbar diese Lücken beim konventionellen Weben zu erzeugen, da die Kett- und Schussfäden übereinander gleiten würden um jegliche Lücken zu schließen. Hier hält ein auflösbarer Faden während dem Weben eine Stelle von nicht-auflösbaren Fäden frei. Nach dem Weben wird der auflösbare Faden aufgelöst und eine Lücke wird erzeugt. Dieser Vorgang kann ein Fixieren des gewebten Abschnittes vor dem Auflösen der auflösbaren Fäden beinhalten, beispielsweise durch Schmelzen ausgewählter Schmelzfäden, um die Stabilität der Lücke zu verbessern. Der auflösbare Faden kann vor dem Zwicken [lasting] des Oberteils aufgelöst werden oder er kann nach dem Zwicken des Oberteils aufgelöst werden. Das Auflösen des auflösbaren Fadens kann vor dem Verkauf oder nach dem Verkauf des Schuhs durchgeführt werden, d.h. es ist auch möglich, dem Kunden die Entscheidung zu überlassen, ob die auflösbaren Fäden aufgelöst werden sollen oder nicht.
Das Auflösen des auflösbaren Fadens kann bei Temperaturen zwischen 70°-100° durchgeführt werden, um die Löslichkeit des auflösbaren Fadens in dem Lösungsmittel zu erhöhen.
Das Lösungsmittel kann Wasser sein. Wasser ist ungiftig und auch in großem Umfang sicher zu verwenden. Ein in Wasser auflösbarer Faden könnte Polyvinylalkohol aufweisen, was den Vorteil hat, dass es nicht toxisch ist und über eine hohe Wasserlöslichkeit verfügt.
Allerdings sind viele Kombinationen von auflösbarem Faden und Lösungsmittel geeignet. Es ist nur wichtig, dass der auflösbare Faden in dem Lösungsmittel löslich ist. Das Lösungsmittel kann je nach Material des auflösbaren Fadens eine ionische Flüssigkeit oder ein organisches Lösungsmittel sein. Beispielsweise kann, alternativ, der auflösbare Faden Polycaprolacton aufweisen, für welches Chloroform oder Dichlormethan, oder ein Gemisch aus beiden, ein geeignetes Lösungsmittel wäre. Alternativ könnte der auflösbare Faden aus Nylon hergestellt sein, wofür Essigsäure ein geeignetes Lösungsmittel wäre.
Die Kettfäden und/oder die Schussfäden können einen Volumenanteil von zumindest 0,1 % Elastan enthalten. Vorzugsweise enthalten die Kettfäden und/oder die Schussfäden einen Volumenanteil von zwischen 0,1 und 30 %, idealerweise enthalten die Kettfäden und/oder die Schussfäden einen Volumenanteil von zwischen 0.5 und 20 %. Durch Einarbeitung eines signifikanten Volumenanteils an Elastan passt das Oberteil sich gut an den Fuß des Trägers an und das Oberteil kann leichtgewichtig und bequem zu tragen sein. Insbesondere hat das Grundgewebe, das durch die Kett- und Schussfäden gebildet wird, ein naturgemäßes Maß an Dehnbarkeit und Elastizität, welches sich bei Belastungen von bis zu 20 % in zumindest eine Richtung verformen und zurückbilden kann. Der Fachmann wird erkennen, dass dieser Wert signifikant über jenem für konventionell gewebte oder gewirkte Stoffe liegt, die typischerweise bei Belastungen von circa 4 % oder mehr irreversible Schäden erfahren. Das durch die Kett- und Schussfäden gebildete Grundgewebe kann jedoch auch keine naturgemäße Elastizität aufweisen.
Ein Grundgewebe des gewebten Abschnittes, das die Kettfäden und die Schussfäden, jedoch nicht den Nähfaden/die Nähfäden aufweist, kann eine Masse von 15-700 Gramm pro Quadratmeter haben, idealerweise von zwischen 50 und 350 Gramm pro Quadratmeter. Ein leichtgewichtiger Stoff verbessert die Leistung und den Tragekomfort des Oberteils. Die Masse pro Flächeneinheit (auch bekannt als Flächengewicht) des gewebten Abschnittes, der die Kettfäden und die Schussfäden, nicht aber den Nähfaden umfasst, kann gemessen werden, indem ein Abschnitt des Stoffes ausgeschnitten wird, der keinen Nähfaden enthält, genannter Abschnitt gewogen wird und das gemessene Gewicht (oder die Masse) auf die Fläche des ausgeschnittenen Abschnittes normiert wird. Natürlich erlaubt ein entsprechender Vorgang es, das Flächengewicht der Abschnitte des Stoffes zu messen, die auch den Nähfaden umfassen.
Zumindest ein Nähfaden kann ein Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa aufweisen. Ein Nähfaden mit einem Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa ermöglicht ein bevorzugtes Maß an Halt in Bereichen, in denen bei Bewegungsaktivität zusätzlicher Halt benötigt wird, ohne den Fuß des Trägers zu sehr einzuengen, was den Tragekomfort verschlechtern würde.
Zumindest ein Nähfaden kann hochfestes Polyester aufweisen. Hochfestes Polyester ist ein leichtgewichtiges und strapazierfähiges Material mit einer niedrigen Elastizität, welche besonders für Bereiche des Oberteils, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Zumindest ein Nähfaden kann ein Polyamidmaterial aufweisen. Polyamidmaterialien sind besonders leichtgewichtig und besonders strapazierfähig mit einer niedrigen Elastizität, welche für Bereiche des Oberteils, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Zumindest ein Nähfaden kann Kohlenstofffasern aufweisen. Kohlenstofffaser-Materialien sind besonders leichtgewichtig und strapazierfähig mit einer niedrigen Elastizität, welche für Bereiche des Oberteils, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Die Nähfäden können einzigartige Vorzüge bereitstellen, so können sie beispielsweise kühlend oder wärmend sein, sie können elektrisch leitend sein, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, oder sie können das Oberteil mit auxetischen Eigenschaften ausstatten.
Eine Vielzahl an Nähfäden kann mit einer Dichte von zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung eingearbeitet werden. Es wird festgestellt, dass zum lokalen Gestalten der Eigenschaften des Schuhoberteils die Dichte der Nähfäden nicht hoch sein muss. Vorzugsweise beläuft sich diese Dichte auf zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung. Idealerweise beläuft sich diese Dichte auf zumindest 2 Nähfadenenden pro cm entlang der Schussrichtung. Bei dieser Dichte wird die Steifigkeit des gedehnten gewebten Abschnittes bei Belastungen von 20 % bis 30 % signifikant erhöht. Die Nähfäden können in großer Anzahl über eine große Breite oder in kleiner Anzahl über eine schmale Breite eingearbeitet werden.
Das Weben kann zumindest zwei Nähachsen aufweisen. Die Nähachse wird durch die physikalische Richtung der Verschiebungsvorrichtung vorgegeben, die eine seitliche Verschiebung des Nähfadens ermöglicht. Für eine einaxiale Anordnung findet die Verschiebung des Nähfadens vorzugsweise in eine Richtung statt, die im Wesentlichen parallel zu den Schussfäden ist. Jedoch kann eine Nähachse parallel zur Schuss- oder zur Kettrichtung sein, oder sie kann zu keiner, weder zur Schuss- noch zur Kettrichtung parallel sein. Die zweite Nähachse kann zur ersten Nähachse parallel sein, oder sie kann nicht zur ersten Nähachse parallel sein. Die Verwendung einer zweiten Nähachse erlaubt die Einarbeitung komplexerer Nähmuster in den gewebten Abschnitt, was den Umfang, in dem die Eigenschaften des gewebten Abschnittes gestaltet werden können, verbessert.
Figurenliste
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die entsprechenden Figuren genauer erläutert. Diese Figuren zeigen:

1: Schematische Darstellung einer exemplarischen Webvorrichtung, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
2: Schematische Darstellung einer exemplarischen Webmaschine, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
3A, B: Exemplarischer verstärkter gewebter Abschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung;
4: Exemplarischer gewebter Abschnitt mit einem Verstärkungsbereich und einem auflösbaren Faden gemäß der vorliegenden Erfindung;
5A, B: Exemplarische gewebte Schichten umfassend einen Nähfaden, der eine schmelzbare Komponente für ein Schuhoberteil gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist; und
6A-C: Exemplarische gewebte Schichten und gewebte Abschnitte, die einen erfindungsgemäßen Schnürfaden aufweisen.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Webvorrichtung 10, die zur Herstellung einer gewebten Schicht 20 geeignet ist, aus der ein gewebter Abschnitt für ein Schuhoberteil gemäß eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeschnitten werden kann. Ein erster Satz an Kettfäden 11a wird durch ein Webblatt 18 angehoben. Ein Ausrichtungsmechanismus 13, der eine Nadelöse 14 enthält, erlaubt es, dass zwei Nähfäden 15 entlang einer im Wesentlichen vertikalen Richtung 16 angehoben oder abgesenkt werden. Die Nadel kann in die offenen Rietlücken 19 im Webblatt eintreten und diese verlassen. Wenn ein Schussfaden (nicht in 1 gezeigt) an einer Einführöffnung für einen Schussfaden eingeführt wird, ermöglicht die Webvorrichtung 10 daher gleichzeitiges Verweben der Schuss- und der Kettfäden und Vernähen der Nähfäden. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass es auch nur einen einzigen Ausrichtungsmechanismus 13 geben könnte, der einen einzigen Nähfaden 15 bereitstellt, oder dass es mehrere Ausrichtungsmechanismen geben könnte, die in einer Gruppe angeordnet sind und mehrere Nähfäden 15 enthalten. Die vorliegende Erfindung erfordert lediglich, dass zumindest ein Nähfaden 15 vorhanden ist.
Da der Nähfaden 15 während des Webens hinzugefügt wird, bietet der Vorgang im Vergleich zu einem zweischrittigen Vorgang, in dem ein Nähfaden in einem zweiten Schritt entweder manuell oder durch eine Maschine eingearbeitet wird, eine reduzierte Komplexität. Beim konventionellen Weben ist das Webblatt 18 an der Oberseite geschlossen und die Fäden sind nicht frei das Webblatt durch entweder vertikale oder horizontale Bewegung zu verlassen. Für die vorliegende Erfindung wird ein offenes Webblatt benötigt, wobei das Webblatt Öffnungen 19 an der Oberseite hat, an denen der Nähfaden 15 sich aus dem Webblatt heraus bewegen kann und an einer anderen seitlichen Position innerhalb des Webblattes wieder eintreten kann.
Es ist möglich, dass in einigen Bereichen des Schuhoberteils die Nähfäden 15 in linearer, kettartiger Richtung verlaufen.
Im Vergleich zum zweischrittigen Vorgang kann der Nähfaden 15 auf genauere und reproduzierbarere Weise angeordnet werden. Da keine Nadel erforderlich ist, um den Nähfaden einzuarbeiten, besteht zudem ein geringeres Risiko für Beschädigungen der Kett- oder Schussfäden, die in einem zweiten Schritt, der einen Bestickungsvorgang umfasst, durch eine Nadel beschädigt werden könnten.
Bei konventionellen Webtechniken würde das Einarbeiten eines komplexen Musters zu Abfallfäden auf der Rückseite des Gewebes und somit zu einem erhöhten durchschnittlichen Flächengewicht des Stoffes führen. Der Grund dafür ist, dass bei konventionellen Techniken ein örtliches Muster nur geschaffen werden kann, indem ein Faden an den Stellen, an denen dieser sichtbar sein soll, an die Oberseite geführt wird und indem er an den Stellen, an denen er nicht sichtbar sein soll, über die gesamte Länge oder Breite des Gewebes hinweg auf der Rückseite des Gewebes versteckt wird. Das vorliegende Verfahren verhindert Abfallfäden an der Rückseite des Stoffes, da der Nähfaden die Einarbeitung örtlicher Muster in eine Textilie erlaubt, ohne dass der Faden in Abschnitten des Stoffes, an denen dieser nicht sichtbar sein soll, auf der Rückseite der Textilie versteckt werden muss. Folglich kann das durchschnittliche Flächengewicht des Gewebes reduziert werden, wodurch die Leistung des Schuhoberteils verbessert wird. Es ist anzumerken, dass mit dem vorliegenden Verfahren das Flächengewicht des Stoffes auch ausgestaltet werden kann, um lokal (das Flächengewicht in Bereichen, die den Nähfaden enthalten, kann höher sein als in Bereichen ohne den Nähfaden) zu variieren, und zwar gezielter als mit konventionellen Methoden, was es erlaubt, dass Verstärkungsbereiche in einigen Abschnitten des Stoffes ausgestaltet werden, während andere Abschnitte leichtgewichtiger gehalten werden können.
Ein zusätzlicher Vorzug des vorliegenden Verfahrens ist, dass der Nähfaden verwendet werden kann, um den Rand der gewebten Schicht zu versäumen und somit ein Ausfransen zu vermeiden. Ein Teil der gewebten Schicht wird nach dem Weben abgeschnitten, entweder von Hand oder automatisch mittels konventionellem Schneiden oder Laserstrahlschneiden. Der Schuh wird dann durch einen Zwick- und Abschlussvorgang geformt. Eine der Haupthürden bei der Verwendung von gewebten Materialien, beispielsweise Drehergewebe [Leno-type woven fabric], zur Herstellung von Schuhoberteilen ist das Aufziehen des Materials bei der Verarbeitung. Dieses Verfahren ermöglicht es, dass offene gewebte Strukturen, ohne dass Klebstoffe oder Haftmittel, so wie Schmelzfäden, erforderlich sind, um ein Aufziehen während der Verarbeitung zu verhindern.
Das Webblatt kann zumindest zwei Gruppen von Rietlücken aufweisen, wobei eine Rietlücke der ersten Gruppe zumindest teilweise durch eine Einführschräge abgedeckt ist, und wobei eine Rietlücke der zweiten Gruppe nicht durch eine Einführschräge abgedeckt ist. Ein Problem bei der Verwendung eines offenen Webblattes ist, dass der Nähfaden während dem Einführen in die Rietlücke an der Oberseite der Rietlücke stecken bleiben kann. Dies kann durch Verwendung einer Einführschräge, die den Nähfaden in die gewünschte Rietlücke führt und benachbarte Rietlücken blockiert, vermieden werden.
Die Nähfäden 15 können ein Elastizitätsmodul aufweisen, das größer ist, als das Elastizitätsmodul der Kettfäden 11a und 11b und/oder der Schussfäden. Durch Verwendung eines elastischen Materials für die Kett- und/oder Schussfäden und eines weniger elastischen Materials für den Nähfaden 15 hat ein Oberteil, das den gewebten Abschnitt aufweist, einen guten und bequemen Sitz und bietet dennoch das erforderliche Maß an Halt in Bereichen, in denen aufgrund des Vorhandenseins der weniger elastischen Nähfäden 15 gesteigerter Halt benötigt wird.
Ein Verschiebungsmechanismus (siehe 2) ermöglicht die laterale Verschiebung des Ausrichtungsmechanismus 13 im Wesentlichen entlang der Schussrichtung 17. Daher können zwei aufeinanderfolgende Verflechtungspunkte zwischen den Schussfäden und den Nähfäden diagonal zueinander auftreten. Ein konventionelles Gewebe ist am stabilsten entlang der Kett- (0°) oder der Schussrichtungen (90°). Gewebte Materialien sind häufig entlang einer Vorspannrichtung, im Wesentlichen entlang von +/- 45° zur Kettrichtung, instabil. Wenn der Nähfaden in einem Winkel von zwischen 30° und 60° zur Kettrichtung hinzugefügt wird, spiegeln die mechanischen Eigenschaften in diesem Winkelbereich die Eigenschaften des Nähfadens wider. Daher ist es möglich beispielsweise durch Verwendung eines stärkeren Nähfadens zusätzlichen Halt hinzuzufügen, der bei Vorhandensein von mechanischen Belastungen oder Kräften in einem Winkel von zwischen circa 30° und 60° zur Kettrichtung Belastungen reduziert. Die Webvorrichtung 10 erlaubt es daher, dass ein gewebter Abschnitt hergestellt wird, der signifikant stabiler entlang einer Vorspannrichtung ist, als konventionelles Gewebe. Es ist auch möglich einen gewebten Abschnitt auszugestalten, der durch den Nähfaden „gesperrt“ ist und nur eine sehr geringere Elastizität in eine bestimmte Richtung oder in einem bestimmten Bereich aufweist. Außerdem ist es durch Anordnung des Nähfadens in solchen Winkeln möglich, dass der Nähfaden den natürlichen Konturen eines Schuhoberteils folgt, um den Sitz und ästhetische Aspekte des Oberteils zu verbessern.
Die Kettfäden 11a, 11b und/oder die Schussfäden enthalten einen Volumenanteil von zumindest 0,5 % Elastan. Durch Einarbeitung eines signifikanten Volumenanteils an Elastan passt sich ein Oberteil, das den gewebten Abschnitt aufweist, gut an den Fuß des Trägers an und das Oberteil ist leichtgewichtig und bequem zu tragen. Insbesondere hat das Grundgewebe, das durch die Kett- und Schussfäden gebildet wird, ein naturgemäßes Maß an Dehnbarkeit und Elastizität, welches sich bei Belastungen von bis zu 20 % in zumindest eine Richtung verformen und zurückbilden kann. Der Fachmann wird erkennen, dass dieser Wert signifikant über jenem für konventionell gewebte oder gewirkte Stoffe liegt, die typischerweise bei Belastungen von circa 4 % oder mehr irreversible Schäden erfahren.
Ein Grundgewebe des gewebten Abschnittes, das die Kettfäden 11a, 11b und die Schussfäden, jedoch nicht die Nähfäden 15 aufweist, hat eine Masse von 15-700 Gramm pro Quadratmeter. Ein leichtgewichtiger gewebter Abschnitt verbessert die Leistung und den Tragekomfort des Oberteils.
Die Nähfäden 15 weisen ein Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa auf. Ein Nähfaden 15 mit einem Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa ermöglicht ein bevorzugtes Maß an Halt in Bereichen, in denen bei Bewegungsaktivität zusätzlicher Halt benötigt wird ohne den Fuß des Trägers zu sehr einzuengen, was den Tragekomfort verschlechtern würde.
Die Nähfäden 15 können hochfestes Polyester, Polyamid und/oder Kohlenstofffasern aufweisen. Es ist möglich, dass einige Nähfäden eines dieser Materialien aufweisen und einige andere Nähfäden ein anderes dieser Materialien aufweisen. Es ist auch möglich, dass ein Nähfaden eine Zusammensetzung aus zwei oder aus all diesen Materialien aufweist. Diese Materialien sind besonders leichtgewichtig und besonders strapazierfähig mit einer niedrigen Elastizität, welche für Bereiche des gewebten Abschnittes, in denen zusätzlicher Halt benötigt wird, geeignet ist.
Die Nähfäden 15 sind mit einer Dichte von zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung eingearbeitet. Es wird festgestellt, dass zum lokalen Gestalten der Eigenschaften des gewebten Abschnittes die Dichte der Nähfäden nicht hoch sein muss. Vorzugsweise beläuft sich diese Dichte auf zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung. Idealerweise beläuft sich diese Dichte auf zumindest 2 Nähfadenenden pro cm entlang der Schussrichtung. Bei dieser Dichte wird die Steifigkeit des gedehnten gewebten Abschnittes bei Belastungen von 20 % bis 30 % signifikant erhöht. Die Nähfäden können in großer Anzahl über eine große Breite oder in kleiner Anzahl über eine schmale Breite eingearbeitet werden.
Einige oder alle der Nähfäden 15 können eine schmelzbare Komponente aufweisen (nicht in den Figuren gezeigt). Die Nähfäden können entweder ummantelt sein oder vollständig aus Niedrigtemperatur-Schmelzmaterial bestehen, typischerweise mit Schmelztemperaturen zwischen 40° und 200°C. Durch Schmelzen der schmelzbaren Komponente ist es möglich, die Struktur lokal permanent zu fixieren, beispielsweise um während der weiteren Verarbeitung oder beim Tragen des Schuhs einem Aufziehen vorzubeugen.
2 zeigt eine beispielhafte Webmaschine 21, die zur Herstellung einer gewebten Schicht 20 geeignet ist, aus der ein gewebter Abschnitt für ein Schuhoberteil gemäß eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeschnitten werden kann. Fadenwickel werden auf Spulen 22 für die Kettfäden, die Schussfäden und/oder die Nähfäden aufbewahrt. Ein Ausrichtungsmechanismus 13 stellt die Nähfäden 15 bereit. Der Verschiebungsmechanismus 23 ermöglicht die seitliche Verschiebung des Ausrichtungsmechanismus 13 entlang einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zur Schussrichtung 17 ist. Typischerweise erlaubt der Verschiebungsmechanismus 23 eine seitliche Verschiebung um bis zu 10 cm. Dieser Bewegungsbereich reicht aus, um die halbe Breite eines Schuhoberteils abzudecken, um so Bereiche des gewebten Abschnittes zu gestalten. Es ist auch möglich, dass der Verschiebungsmechanismus 23 einen breiteren Bereich der seitlichen Verschiebung ermöglicht. Der Verschiebungsmechanismus 23 erlaubt ferner eine Eintauchbewegung entlang einer im Wesentlichen vertikalen Richtung 16, um den Ausrichtungsmechanismus 13 in die und aus den offen Rietlücken 19 einzuführen und herauszubewegen.
3A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer gewebten Schicht 20a für einen gewebten Abschnitt 34, die zwei Nähfäden 15a einer ersten Art aufweist. Die Nähfäden 15a befinden sich in einem Teil der gewebten Schicht 20a, der abgeschnitten wird um einen gewebten Abschnitt 34 für einen Mittelfußbereich des Schuhoberteils zu bilden. Die gewebte Schicht 20a weist auch einen Wegschneidebereich 32 auf, der keinen Teil des gewebten Abschnittes des Schuhoberteils bilden wird. Typischerweise erfordert der Mittelfußbereich ein gesteigertes Maß an Halt, beispielsweise zum Laufen oder Fußballspielen. Daher kann ein Nähfaden, der sich im Mittelfußbereich des Oberteils befindet das erforderliche Maß an Halt bieten, ohne dass dem Oberteil viel Gewicht hinzugefügt wird.
Die Nähfäden 15a bilden einen Winkel von zwischen 30° und 60° zu der Richtung 35 der Kettfäden zwischen mehreren unterschiedlichen Verflechtungspunkten. Ein konventionelles Gewebe ist am stabilsten entlang der Kett- (0°) oder der Schussrichtungen (90°). Gewebte Materialien sind häufig entlang einer „Vorspannrichtung“, im Wesentlichen entlang von +/- 45° zur Kettrichtung, instabil. Wenn der Nähfaden in einem Winkel von zwischen 30° und 60° zur Kettrichtung hinzugefügt wird, spiegeln die mechanischen Eigenschaften in diesem Winkelbereich die Eigenschaften des Nähfadens wider. Daher ist es möglich beispielsweise durch Verwendung eines stärkeren Nähfadens zusätzlichen Halt hinzuzufügen, der bei Vorhandensein von mechanischen Belastungen oder Kräften in einem Winkel von zwischen circa 30° und 60° zur Kettrichtung Belastungen reduziert. Es ist auch möglich einen gewebten Abschnitt auszugestalten, der durch den Nähfaden „gesperrt“ ist und nur eine sehr geringere Elastizität in eine bestimmte Richtung oder in einem bestimmten Bereich aufweist. Außerdem ist es durch Anordnung des Nähfadens in solchen Winkeln möglich, dass der Nähfaden den natürlichen Konturen eines Schuhoberteils folgt, um den Sitz und ästhetische Aspekte des Oberteils zu verbessern.
Diese Verflechtungspunkte befinden sich in einem Bereich des gewebten Abschnittes 34, der sich in einem Mittelfußbereich des Oberteils befinden wird. Wie hierin offenbart ist, ist es möglich, wenn der Nähfaden einen Winkel von zwischen 30° und 60° zu den Kett- oder Schussfäden bildet, zusätzlichen Halt gegen Deformationen in diese Richtung auszugestalten. Der Mittelfußbereich eines Oberteils unterliegt bei Bewegungsaktivität häufig hohen Belastungen und Kräften in einer Reihe von Richtungen. Daher ist es oft wünschenswert, dass im Mittelfußbereich des Oberteils zusätzlicher Halt bereitgestellt wird, insbesondere entlang der häufig schwächsten Richtungen des Stoffes.
3B zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer gewebten Schicht 20b für einen gewebten Abschnitt 34, die zwei Nähfäden 15a einer ersten Art und zwei Nähfäden 15b einer zweiten Art aufweist. Die Nähfäden der ersten Art 15a befinden sich in einem Teil des gewebten Abschnittes 34, der sich in einem Mittelfußbereich des Schuhoberteils befinden wird. Die gewebte Schicht 20b weist auch einen Wegschneidebereich 32 auf, der keinen Teil des gewebten Abschnittes des Schuhoberteils bilden wird.
Die Nähfäden 15b der zweiten Art befinden sich nah an, und innerhalb von 2 cm von, mehreren Schnürösen 33. Der Bereich um die Schnürösen unterliegt bei normalem täglich Gebrauch eines Schuhs gesteigerter Abnutzung und gesteigertem Zug. Daher ist es möglich durch Einarbeitung der Nähfäden 15b der zweiten Art im Bereich um die Schnürösen diesem Bereich, wie erforderlich, zusätzlichen Halt hinzuzufügen, jedoch ohne das Gewicht des Oberteils signifikant zu erhöhen. Die Nähfäden 15a der ersten Art können eine andere Zusammensetzung und/oder ein anderes Elastizitätsmodul aufweisen, als die Nähfäden 15b der zweiten Art. Beispielsweise ist es wünschenswert sehr steife Nähfäden 15b einer zweiten Art mit einem sehr hohen Elastizitätsmodul um die Schnürösen einzusetzen, wo keine Elastizität benötigt wird, wohingegen die Nähfäden 15a der ersten Art elastischer sein könnten und ein niedrigeres Elastizitätsmodul haben, um ein gewisses Maß an Flexibilität im Mittelfußbereich zu ermöglichen.
Die Nähfäden 15a und 15b bilden einen Winkel von zwischen 30° und 60° zu der Richtung 35 der Kettfäden zwischen mehreren unterschiedlichen Verflechtungspunkten. Dies dient dem Zweck zusätzlichen Halt hinzuzufügen, der bei Vorhandensein von mechanischen Belastungen oder Kräften in einem Winkel von zwischen circa 30° und 60° zur Kettrichtung Belastungen reduziert. Diese Belastungen sind bei körperlicher Betätigung häufig im Mittelfußbereich und in dem Bereich um die Schnürösen 33 vorhanden.
Die gewebten Schichten 20a und 20b weisen einen Verstärkungsbereich 36 auf, umfassend: a. zumindest einen Nähfaden 15 entlang einer ersten Richtung; b. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer zweiten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung befindet; c. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer dritten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung befindet; und d. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer vierten Richtung, welche sich in einem Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung befindet. In anderen Worten weist der Verstärkungsbereich 36 zumindest einen Nähfaden 15 auf, der entlang einer ersten Richtung anfängt und einem Zickzackweg folgt bevor er circa zur ersten Richtung zurückkehrt. Der vorteilhafte Effekt ist, dass bestimmte Bereiche, in denen zusätzliche Festigkeit benötigt wird, ohne die Notwendigkeit der Einarbeitung einer anderen Fadenart verstärkt werden können. Diese Art von Verstärkungsbereichen ist im konventionellen Weben nicht möglich.
4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer gewebten Schicht 20c für einen gewebten Abschnitt 34, die mehrere Nähfäden 15a, 15b, 15c, 15d von vier verschiedenen Arten aufweist. Die Nähfäden 15a, 15b, 15c, 15d befinden sich in einem Teil des gewebten Abschnittes 34, der sich in einem Mittelfußbereich des Schuhoberteils befinden wird. Die gewebte Schicht 20c weist auch einen Wegschneidebereich 32 auf, der keinen Teil des gewebten Abschnittes bilden wird. Die Nähfäden der einen Art können eine andere Zusammensetzung und/oder ein anderes Elastizitätsmodul aufweisen, als die Nähfäden einer anderen Art.
Die gewebte Schicht 20c weist einen Verstärkungsbereich 36 auf, umfassend:

a. zumindest einen Nähfaden 15 entlang einer ersten Richtung; b. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer zweiten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung befindet; c. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer dritten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung befindet; und d. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer vierten Richtung, welche sich in einem Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung befindet. In anderen Worten weist der Verstärkungsbereich 36 zumindest einen Nähfaden 15 auf, der entlang einer ersten Richtung anfängt und einem Zickzackweg folgt bevor er circa zur ersten Richtung zurückkehrt. Der vorteilhafte Effekt ist, dass bestimmte Bereiche, in denen zusätzliche Festigkeit benötigt wird, ohne die Notwendigkeit der Einarbeitung einer anderen Fadenart verstärkt werden können. Diese Art von Verstärkungsbereichen ist im konventionellen Weben nicht möglich.

Die gewebte Schicht 20c weist zwei Nähfäden 41 auf, die in einem Lösungsmittel auflösbar sind. Auf diese Weise ist es möglich Lücken zu erzeugen, d.h. Bereiche, die in dem gewebten Abschnitt verbesserte Belüftung und Flexibilität bereitstellen. Es ist nicht realisierbar diese Lücken beim konventionellen Weben zu erzeugen, da die Kett- und Schussfäden übereinander gleiten würden um jegliche Lücken zu schließen. Hier halten die auflösbaren Fäden 41 während dem Weben eine Stelle von nicht-auflösbaren Fäden frei. Nach dem Weben werden die auflösbaren Fäden aufgelöst und eine Lücke wird erzeugt. Dieser Vorgang kann ein Fixieren des gewebten Abschnittes vor dem Auflösen der auflösbaren Fäden beinhalten, beispielsweise durch Schmelzen ausgewählter Schmelzfäden, um die Stabilität der Lücke zu verbessern. Die auflösbaren Fäden können vor dem Zwicken des Oberteils aufgelöst werden oder sie können nach dem Zwicken des Oberteils aufgelöst werden. Das Auflösen der auflösbaren Fäden kann vor dem Verkauf oder nach dem Verkauf des Schuhs durchgeführt werden, d.h. es ist auch möglich, dem Kunden die Entscheidung zu überlassen, ob die auflösbaren Fäden aufgelöst werden sollen oder nicht.
Während in diesem Beispiel zwei Nähfäden in einem Lösungsmittel auflösbar sind, versteht es sich, dass ein Nähfaden, ein Kettfaden und/oder ein Schussfaden in einem Lösungsmittel auflösbar sein kann. Es kann einen oder mehr als einen auflösbaren Faden geben.
Das Auflösen der auflösbaren Fäden 41 kann bei Temperaturen zwischen 70°-100° durchgeführt werden, um die Löslichkeit der auflösbaren Fäden 41 in dem Lösungsmittel zu erhöhen.
In diesem Beispiel ist das Lösungsmittel Wasser. Wasser ist ungiftig und auch in großem Umfang sicher zu verwenden. Der beispielhafte in Wasser auflösbare Faden 41 weist Polyvinylalkohol auf, was den Vorteil hat, dass es nicht toxisch ist und über eine hohe Wasserlöslichkeit verfügt.
Allerdings sind viele Kombinationen von auflösbarem Faden und Lösungsmittel geeignet. Es ist nur wichtig, dass der auflösbare Faden in dem Lösungsmittel löslich ist. Das Lösungsmittel kann je nach Material des auflösbaren Fadens eine ionische Flüssigkeit oder ein organisches Lösungsmittel sein. Beispielsweise kann, alternativ, der auflösbare Faden Polycaprolacton aufweisen, für welches Chloroform oder Dichlormethan, oder ein Gemisch aus beiden, ein geeignetes Lösungsmittel wäre. Alternativ könnte der auflösbare Faden aus Nylon hergestellt sein, wofür Essigsäure ein geeignetes Lösungsmittel wäre.
Die gewebte Schicht 20a, 20b, 20c, die in 3A, 3B, 4 gezeigt ist, kann, beispielsweise, unter Verwendung der Webvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, oder der Webmaschine, die in 2 gezeigt ist, hergestellt werden. Ein Schuhoberteil wird dann durch Abschneiden eines gewebten Abschnittes 34 von der gewebten Schicht 20a, 20b, 20c zur manuellen oder automatischen Zusammensetzung des Schuhs mittels konventionellem Schneiden oder Laserstrahlschneiden geformt. Der Schuh wird dann durch einen Zwick- und Abschlussvorgang geformt. Ein Schuhoberteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung einer reduzierten Anzahl an Verstärkungsschritten hergestellt werden.
5A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer gewebten Schicht 20d, die Nähfäden 15 aufweist, die eine schmelzbare Komponente aufweisen. 5A zeigt die gewebte Schicht mit der Kettrichtung 17 und der Schussrichtung 35. Die gewebte Schicht 20d zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Einarbeitung der Nähfäden zur Verstärkung des Mittelfußbereichs eines Oberteils.
5B zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer gewebten Schicht 20e, die Nähfäden 15 aufweist, die eine schmelzbare Komponente aufweisen. 5B zeigt die gewebte Schicht mit der Kettrichtung 17 und der Schussrichtung 35. Die gewebte Schicht 20e zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Einarbeitung der Nähfäden zur Verstärkung des Fersenkappenbereichs eines Oberteils.
Die gewebten Schichten 20d und 20e können zumindest einen ersten 15 und einen zweiten 15 Nähfaden aufweisen, wobei der zweite Nähfaden 15 im Wesentlichen parallel zu dem ersten Nähfaden 15 eingearbeitet ist. Der erste 15 oder der zweite 15 Nähfaden, oder beide, der erste 15 und der zweite 15 Nähfaden, können die hierin beschriebenen Eigenschaften des „zumindest einen Nähfadens“ 15 aufweisen. Im Wesentlichen parallel bedeutet in diesem Zusammenhang parallel innerhalb von +/-10 Grad, sodass Fertigungstoleranzen berücksichtigt werden. In vielen Fällen kann es nicht ausreichend sein, einen einzigen Nähfaden einzufügen. Durch Einarbeitung eines zweiten Nähfadens, der im Wesentlichen parallel zum ersten Nähfaden ist, wird die Wirkung der Einarbeitung des ersten Nähfadens durch den zweiten Nähfaden verstärkt und somit kann ein höheres Maß an Steifigkeit erreicht werden.
Die Nähfäden 15 können entweder ummantelt sein oder vollständig aus Niedrigtemperatur-Schmelzmaterial bestehen, typischerweise mit Schmelztemperaturen zwischen 40° und 200°C. Durch Schmelzen der schmelzbaren Komponente ist es möglich, die Struktur lokal permanent zu fixieren, beispielsweise um während der weiteren Verarbeitung oder beim Tragen des Schuhs einem Aufziehen vorzubeugen. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines Fadens, der eine schmelzbare Komponente aufweist, zusätzliche Steifigkeit, die durch den Nähfaden derart angebracht wird, dass sie sich auf einen ganzen Bereich, statt nur entlang des Nähfadens 15 erstreckt. Der Schritt des Schmelzens der schmelzbaren Komponente kann in einer 2-D-Form durchgeführt werden, zum Beispiel durch Thermofixierung im Spannrahmen, oder in einer 3-D-Form, oder wenn das Oberteil auf einem Leisten angebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass das Schuhoberteil eine Form erhält, die durch die Pressform- oder die Leistengeometrie bestimmt wird.
Es ist auch möglich, dass Schmelzfäden 15 in die gewebte Schicht außerhalb der Begrenzung eines normalen 2-D-Schuhoberteils eingearbeitet werden, d.h. außerhalb des gewebten Abschnittes, der ein Teil des Oberteils werden wird. Dazu können, wenn das 2-D-Oberteil gezwickt wird um es in eine 3-D-Form zu bringen, diese überschüssigen Schmelzfäden 15 verwendet werden um das Schuhoberteil um den Leisten herum zu schließen.
Die gewebten Schichten 20d und 20e weisen einen Verstärkungsbereich 36 auf, umfassend: a. zumindest einen Nähfaden 15 entlang einer ersten Richtung; b. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer zweiten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung befindet; c. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer dritten Richtung, welche sich in einem Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung befindet; und d. der Nähfaden 15 wechselt dann zu einer vierten Richtung, welche sich in einem Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung befindet. In anderen Worten weist der Verstärkungsbereich 36 zumindest einen Nähfaden 15 auf, der entlang einer ersten Richtung anfängt und einem Zickzackweg folgt bevor er circa zur ersten Richtung zurückkehrt. Der vorteilhafte Effekt ist, dass bestimmte Bereiche, in denen zusätzliche Festigkeit benötigt wird, ohne die Notwendigkeit der Einarbeitung einer anderen Fadenart verstärkt werden können. Diese Art von Verstärkungsbereichen ist im konventionellen Weben nicht möglich.
Die gewebten Schichten 20d und 20e, die in 5A und 5B gezeigt sind, können, beispielsweise, unter Verwendung der Webvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, oder der Webmaschine, die in 2 gezeigt ist, hergestellt werden. Ein Schuhoberteil wird dann durch Abschneiden eines gewebten Abschnittes von der gewebten Schicht 20d, 20e zur manuellen oder automatischen Zusammensetzung des Schuhs mittels konventionellem Schneiden oder Laserstrahlschneiden geformt. Der Schuh wird dann durch einen Zwick- und Abschlussvorgang geformt. Ein Schuhoberteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung einer reduzierten Anzahl an Verstärkungsschritten hergestellt werden.
6A-C zeigen exemplarische gewebte Schichten 20f,g und gewebte Abschnitte 34 für ein Schuhoberteil gemäß der vorliegenden Erfindung.
6A zeigt eine exemplarische gewebte Schicht 20f, die einen gewebten Abschnitt 34 aufweist, wobei der Rand, an dem der gewebte Abschnitt auszuschneiden ist, durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist. Der exemplarische gewebte Abschnitt weist zwei Nähfäden 61a,b auf, die Schnürfäden sind, wobei die Schnürfäden 61a,b sich über den Rand des gewebten Abschnittes 34 erstrecken und derart ausgestaltet sind, dass sie innerhalb des gewebten Abschnittes 34 beweglich sind. Die Schnürfäden 61a und 61b können ein Strang und/oder ein Band sein.
Ein Vorteil der Einarbeitung von Nähfäden 61a,b, die als Schnürfäden ausgestaltet sind, ist dass die Produktionsgeschwindigkeit des Oberteils signifikant erhöht werden kann, da der Schritt der Schnürung eines Oberteils in der konventionellen Schuhherstellung noch immer manuell durchgeführt wird und daher zeitaufwändig und teuer ist. Ein anderer Vorteil der Einarbeitung von Nähfäden 61a,b, die Schnürfäden sind, ist dass viel ausgeklügeltere und effektivere Schnürsysteme entwickelt werden können.
Die Schnürfäden 61a,b können dahingehend ausgestaltet werden, dass sie innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich sind, und zwar durch Vorhandensein einer relativ geringen Anzahl an Punkten, an denen die Schnürfäden 61a,b mit den Kett- und Schussfäden verwoben sind, die das Grundgewebe 62 bilden. Für die exemplarischen Schnürfäden 61a,b wird ein stärkeres Material, wie etwa hochfestes Polyester oder Nylon gewählt, um Reißen zu vermeiden. Die Schnürfäden 61a,b sind derart bereitgestellt, dass sie sich über den Rand des gewebten Abschnittes 34 erstrecken, und zwar durch Verweben der Schnürfäden 61a,b in der Schicht 20f von der der gewebte Abschnitt 34 später abgeschnitten wird, jedoch Erstrecken der Schnürfäden 61a,b über die Ränder des gewebten Abschnittes 34 in der Schicht 20f. In diesem Beispiel verlaufen die Schnürfäden 61a,b zwischen zwei aufeinanderfolgenden gewebten Abschnitten gerade. An dem exemplarischen „losen“ Punkt 64 sind die Schnürfäden nicht mit dem Grundgewebe 62 verbunden. An dem exemplarischen Befestigungspunkt 63 sind die Schnürfäden 61a,b mit dem Grundgewebe 62 verbunden. Daher können die Schnürfäden 61a,b leicht von dem Grundgewebe 62 entfernt werden, indem sie nur an einem einzigen Punkt, beispielsweise durch Schneiden, durchtrennt werden.
In diesem Beispiel gibt es zwei Schnürfaden 61a und 61b. Der Vorteil am Vorhandensein von zwei Schnürfäden liegt darin, dass es einfacher ist ein Schnürungssystem zu bilden, da die beiden Schnürfäden verbunden werden können. Jedoch kann es auch nur einen Schnürfaden geben, oder es kann mehr als zwei Schnürfäden geben.
In diesem Beispiel weisen beide Schnürfäden 61a und 61b eine schmelzbare Komponente auf und das Verfahren weist ferner das Schmelzen der schmelzbaren Komponente auf, sodass der Schnürfaden an einem gewünschten Endpunkt 65 der Schnürfäden 61a und 61b fest mit den Kett- und Schussfäden verbunden werden kann. Zusätzlich werden, in diesem Beispiel, die beiden Schnürfäden 61a und 61b durch Aktivieren der schmelzbaren Komponente an einem ausgewählten Verbindungspunkt 65 fest miteinander verbunden. Jedoch kann auch nur ein Schnürfaden eine schmelzbare Komponente aufweisen, oder es kann kein Schnürfaden eine schmelzbare Komponente aufweisen und der Schnürfaden oder die Schnürfäden können durch jegliches andere geeignete Mittel miteinander oder mit dem Grundgewebe verbunden werden.
6B zeigt eine ähnliche gewebte Schicht 20g zur Herstellung eines gewebten Abschnittes 34, die zwei Schnürfäden 61a und 61b aufweist. Die Schnürfäden 61a,b sind derart bereitgestellt, dass sie sich über den Rand des gewebten Abschnittes 34 erstrecken, und zwar durch Verweben der Schnürfäden 61a,b in der Schicht 20g von der der gewebte Abschnitt 34 später abgeschnitten wird, jedoch Erstrecken der Schnürfäden 61a,b über die Ränder des gewebten Abschnittes 34 in der Schicht 20f. In diesem Beispiel verlaufen die Schnürfäden 61a,b nicht gerade zwischen aufeinanderfolgenden gewebten Abschnitten, die von der gewebten Schicht 20g abzuschneiden sind. Dies ermöglicht es, dass der Raum zwischen aufeinanderfolgenden gewebten Abschnitten effektiver genutzt werden kann. An dem exemplarischen „losen“ Punkt 64 sind die Schnürfäden nicht mit dem Grundgewebe 62 verbunden. An dem exemplarischen Befestigungspunkt 63 sind die Schnürfäden 61a,b mit dem Grundgewebe 62 verbunden. Daher können die Schnürfäden 61a,b leicht von dem Grundgewebe 62 entfernt werden, indem sie nur an einem einzigen Punkt, beispielsweise durch Schneiden, durchtrennt werden.
In diesem Beispiel weist Schnürfaden 61a eine schmelzbare Komponente auf, während Schnürfaden 61b keine schmelzbare Komponente aufweist und das Verfahren weist ferner das Schmelzen der schmelzbaren Komponente in Schnürfaden 61a auf, sodass der Schnürfaden 61a an einem gewünschten Endpunkt 65 des Schnürfadens 61a fest mit den Kett- und Schussfäden verbunden werden kann. Das Schmelzen der schmelzbare Komponente des Schnürfadens 61a am Endpunkt 65 hat zudem die Auswirkung, dass die beiden Schnürfäden 61a und 61b durch Aktivieren der schmelzbaren Komponente an einem ausgewählten Verbindungspunkt 65 fest miteinander verbunden werden.
6C zeigt ein Beispiel eines Teils eines gewebten Abschnittes 34, der zwei Schnürfäden 61a und 61b aufweist. In diesem Beispiel wechseln die Schnürfäden 61a und 61b in einem Ripstop-Bereich 66, der eine ähnliche Funktion hat wie eine Schnüröse, die Richtung. Der Ripstop-Bereich 66 weist reißfesten Faden sowie hochfestes Polyester oder Nylon auf und kann unter Verwendung jeglicher vorbekannter Technik gebildet werden. Auf diese Weise können die Schnürfäden 61a und 61b genutzt werden, um den Sitz des Oberteils anzupassen, ohne ein Reißen des Oberteils in jenen Bereichen zu riskieren, in denen die Zugkraft auf das Oberteil, die durch die Schnürfäden 61a und 61b ausgeübt wird, am stärksten wäre.
Die gewebten Schichten 20f und 20g, die in 6A und 6B gezeigt sind, können, beispielsweise, unter Verwendung der Webvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, oder der Webmaschine, die in 2 gezeigt ist, hergestellt werden. Ein Schuhoberteil wird dann durch Abschneiden eines gewebten Abschnittes 34, wie in 6A-C gezeigt, von der gewebten Schicht 20f, 20g zur manuellen oder automatischen Zusammensetzung des Schuhs mittels konventionellem Schneiden oder Laserstrahlschneiden geformt. Der Schuh wird dann durch einen Zwick- und Abschlussvorgang geformt.
Der gewebte Abschnitt 34 kann entweder ein Bereich eines Oberteils sein, wie zum Beispiel eine Zunge oder ein Oberschuhoberteil [vamp], oder er kann im Wesentliche das gesamte Oberteil bilden.
Bezugszeichenliste

10:: Webvorrichtung
11a:: angehobene Kettfäden
11b:: abgesenkte Kettfäden
12:: Einführpunkt des Schussfadens
13:: Ausrichtungsmechanismus
14:: Nadelöse
15:: Nähfäden
16:: vertikale Richtung
17:: Schussrichtung
18:: Webblatt
19:: offene Rietlücke
20:: gewebte Schicht
21:: Webmaschine
22:: Spule
23:: Verschiebungsvorrichtung
32:: Wegschneidebereich
33:: Schnürösen
34:: gewebter Abschnitt
35:: Kettrichtung
36:: Verstärkungsbereich
41:: auflösbarer Faden
61:: Schnürfaden
62:: Grundgewebe
63:: Befestigungspunkt
64:: loser Punkt
65:: Verbindungspunkt
66:: Ripstop-Bereich

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

US 2014/0173932 [0008]

Claims

Schuhoberteil umfassend einen gewebten Abschnitt, wobei der gewebte Abschnitt Folgendes umfasst: a. eine Vielzahl an Kettfäden; b. eine Vielzahl an Schussfäden; c. zumindest einen Nähfaden (15), wobei der Nähfaden (15) während des Webvorgangs durch seitliches Verschieben des Nähfadens (15), im Wesentlichen entlang der Schussrichtung (17), und durch Bewegen des Nähfadens (15) in und aus zumindest einer offenen Rietlücke (19) in einem Webblatt (18), integral in das Gewebe gewebt wird.
Schuhoberteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Nähfaden (15) ein Elastizitätsmodul aufweist, das größer ist, als das Elastizitätsmodul der Kettfäden und/oder der Schussfäden.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Nähfaden (15) eine schmelzbare Komponente aufweist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Nähfaden (15) sich in einem Mittelfußbereich des Schuhs befindet.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Nähfaden (15) sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befindet.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Nähfaden (15) sich in einem Sohlenbereich des Schuhoberteils befindet.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gewebte Abschnitt zumindest einen ersten (15) und einen zweiten (15) Nähfaden aufweist, wobei der zweite Nähfaden (15) im Wesentlichen parallel zu dem ersten Nähfaden (15) eingearbeitet ist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden (15) einen Winkel von zwischen 30° und 60° mit den Kett- oder Schussfäden zwischen zumindest zwei verschiedenen Verflechtungspunkten bildet.
Schuhoberteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei vorgenannte zwei Verflechtungspunkte sich in einem Mittelfußbereich des Oberteils befinden.
Schuhoberteil nach Anspruch 8 oder 9, wobei vorgenannte zwei Verflechtungspunkte sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befinden.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gewebte Abschnitt zudem einen Verstärkungsbereich (36) aufweist, der Folgendes umfasst: a. zumindest ein Nähfaden (15) entlang einer ersten Richtung; b. der Nähfaden (15) wechselt dann zu einer zweiten Richtung, welche einen Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung aufweist; c. der Nähfaden (15) wechselt dann zu einer dritten Richtung, welche einen Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung aufweist; und d. der Nähfaden (15) wechselt dann zu einer vierten Richtung, welche einen Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung aufweist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden ein Schnürfaden (61) ist, der sich über den Rand des gewebten Abschnittes erstreckt und derart ausgestaltet ist, dass er innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich ist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden (41) und/oder ein Schussfaden und/oder ein Kettfaden in einem Lösungsmittel auflösbar ist.
Schuhoberteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Lösungsmittel Wasser ist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kettfäden und/oder die Schussfäden einen Volumenanteil von zumindest 0,1 % Elastan enthalten.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Grundgewebe (62), welches die Kettfäden und die Schussfäden, jedoch nicht den Nähfaden/die Nähfaden (15) umfasst, des gewebten Abschnittes (34) eine Masse von 15-700 Gramm pro Quadratmeter hat.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden (15) ein Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa aufweist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden (15) hochfestes Polyester aufweist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden (15) ein Polyamidmaterial aufweist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Nähfaden (15) Kohlenstofffasern aufweist.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl an Nähfäden (15) mit einem Abstand von zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung (17) eingearbeitet wird.
Schuhoberteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Weben zumindest zwei Nähachsen aufweist.
Verfahren zur Anfertigung eines gewebten Abschnittes für ein Schuhoberteil, umfassend: a. Bereitstellen einer Vielzahl an Kettfäden und einer Vielzahl an Schussfäden; b. Verweben der Vielzahl an Schussfäden und der Vielzahl an Kettfäden; c. Bereitstellen zumindest eines Nähfadens (15), der im Wesentlichen parallel zu den Kettfäden angeordnet ist; und d. gleichzeitiges Verweben des Nähfadens (15) während des Webvorgangs durch seitliches Verschieben des Nähfadens (15), im Wesentlichen entlang der Schussrichtung (17) und durch Bewegen des Nähfadens (15) in und aus zumindest einer offenen Rietlücke (19) in einem Webblatt (18).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Webblatt (18) zumindest zwei Gruppen von Rietlücken (19) aufweist, wobei eine Rietlücke (19) der ersten Gruppe zumindest teilweise durch eine Einführschräge abgedeckt ist und wobei eine Rietlücke (19) der zweiten Gruppe nicht durch eine Einführschräge abgedeckt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 oder 24, wobei der Nähfaden (15) ein Elastizitätsmodul aufweist, das größer ist, als das Elastizitätsmodul der Kettfäden und/oder der Schussfäden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei der Nähfaden eine schmelzbare Komponente aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei der Nähfaden (15) sich in einem Mittelfußbereich des Oberteils befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, wobei der Nähfaden (15) sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei der Nähfaden (15) sich in einem Sohlenbereich des Schuhoberteils befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei das Verfahren umfasst, zumindest einen ersten und einen zweiten Nähfaden (15) bereitzustellen und wobei der zweite Nähfaden (15) im Wesentlichen parallel zu dem ersten Nähfaden (15) verwoben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei zumindest ein Nähfaden (15) in einem Winkel von zwischen 30° und 60° mit den Kett- oder Schussfäden zwischen zumindest zwei verschiedenen Verflechtungspunkten verwoben ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei vorgenannte zwei Verflechtungspunkte sich in einem Mittelfußbereich des Schuhs befinden.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, wobei vorgenannte zwei Verflechtungspunkte sich innerhalb von 2 cm von zumindest einer Schnüröse befinden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 33, wobei das Verfahren zudem das Formen von einem Verstärkungsbereich (36) umfasst, der Folgendes umfasst: a. Vernähen zumindest eines Nähfadens (15) entlang einer ersten Richtung; b. Wechseln der Richtung des Nähfadens (15) zu einer zweiten Richtung, welche einen Winkel von zumindest 30 Grad zur ersten Richtung aufweist; c. Wechseln der Richtung des Nähfadens (15) zu einer dritten Richtung, welche einen Winkel von zumindest 30 Grad zur zweiten Richtung aufweist; und d. Wechseln der Richtung des Nähfadens (15) zu einer vierten Richtung, welche einen Winkel von weniger als 30 Grad zur ersten Richtung aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 34, das ferner das Ausgestalten zumindest eines Nähfadens als ein Schnürfaden (61) umfasst, wiederum umfassend: Erstrecken zumindest eines Nähfadens über den Rand des gewebten Abschnittes und derartiges Ausgestalten des genannten Nähfadens, dass dieser innerhalb des gewebten Abschnittes beweglich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 35, wobei das Bereitstellen einer Vielzahl an Kett- und Schussfäden, und zumindest eines Nähfadens, das Bereitstellen zumindest eines Nähfadens (41) und/oder eines Schussfadens und/oder eines Kettfadens, welcher in einem Lösungsmittel auflösbar ist und das Auflösen des auflösbaren Kett-, Schuss-, und/oder Nähfadens (41) in dem Lösungsmittel, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei das Lösungsmittel Wasser ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 37, wobei die Kettfäden und/oder die Schussfäden einen Volumenanteil von zumindest 0,1 % Elastan enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 38, wobei ein Grundgewebe (62), welches die Kettfäden und die Schussfäden, jedoch nicht den Nähfaden/die Nähfäden (15) umfasst, des gewebten Abschnittes (34) eine Masse von 15-700 Gramm pro Quadratmeter hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 39, wobei zumindest ein Nähfaden (15) ein Elastizitätsmodul von zumindest 3 GPa aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 40, wobei zumindest ein Nähfaden (15) hochfestes Polyester aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 41, wobei zumindest ein Nähfaden (15) ein Polyamidmaterial aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 42, wobei zumindest ein Nähfaden (15) Kohlenstofffasern aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 43, wobei eine Vielzahl an Nähfäden (15) mit einem Abstand von zumindest 1 Nähfadenende pro cm entlang der Schussrichtung (17) eingearbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 44, wobei das Weben zumindest zwei Nähachsen aufweist.