-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgussverfahren, eine Form und ein daraus teilweise im Spritzgussverfahren hergestelltes Schuhwerk.
-
Stand der Technik
-
Spritzgießen wird häufig bei der Herstellung von Schuhwerken eingesetzt. Spritzgießen bietet eine nützliche und kostengünstige Möglichkeit, Elemente für Schuhe bereitzustellen, z.B. eine Sohle für einen Schuh. Besonders nützlich ist es, dass eine Sohle direkt auf ein Schuhoberteil gespritzt werden kann. Unter Druck stehendes, geschmolzenes Harz wird in eine Schuhform eingespritzt, nachdem ein Oberteil in die Form eingebracht wurde. Bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren führt die scharfe Schließkante der Form jedoch zu einer daraus resultierenden scharfen Grenze des verfestigten Harzes am Schuhoberteil. Schuhe, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden, haben daher ein hohes Gewicht und ein klobiges Aussehen und werden vor allem für technische Anwendungen wie Sicherheitsschuhe verwendet, bei denen Gewicht und Aussehen weniger wichtig sind.
-
Darüber hinaus ist bekannt, dass es während des Gießprozesses zu bestimmten Problemen kommen kann. In einem als Quetschung oder Pinching bezeichneten Effekt wird während des Gießprozesses etwas Harz, z.B. im Vorfußbereich, zwischen einzelnen Teilen der Form eingeklemmt. Die daraus resultierende Quetschung hat ein unattraktives Erscheinungsbild und muss derzeit manuell entfernt werden.
-
Ein weiteres häufiges Problem beim Direktspritzgießen ist Flashing. Flashing ist ein unerwünschtes Überlaufen des Harzes in Bereiche des Oberteils, in denen es nicht erwünscht ist. Beim Spritzgießen kann das Harz unbeabsichtigt in Teile des Oberteils eindringen, was dem Oberteil ein fehlerhaftes und unsauberes Aussehen verleiht. Dies kann sich auch negativ auf die gewünschte Atmungsaktivität des Oberteils auswirken.
-
EP 2815668 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Befestigen eines strumpfförmigen Basiselements, das einen Abschnitt eines Oberteils an einem Aufleistungsabschnitt eines Kerns bildet, wobei der Kern einen Kerndruck und den Aufleistungsabschnitt beinhaltet; Befestigen des Kerns an einer äußeren Form; Zuführen eines geschmolzenen Harzes als Verstärkungselement und/oder Sohlenelement zwischen der äußeren Form und dem Basiselement; und Aushärtenlassen des geschmolzenen Harzes, wodurch das Verstärkungselement und/oder das Sohlenelement integral mit dem Basiselement gebildet wird.
-
US 4.245.406 A betrifft einen Schuh und sein Herstellungsverfahren, bei dem ein Oberteil und eine vorgeformte Gummi-Laufsohle durch eine geschäumte Polyurethan-Zwischensohle verbunden sind.
-
US 5,647,150 A betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk, beinhaltend die Schritte des Positionierens eines Sockenabschnitts über einem Formelement, bei dem der Sockenabschnitt eine Gewebeschicht und eine mit der Gewebeschicht verbundene thermoplastische Folienschicht umfasst, so dass die thermoplastische Folienschicht zwischen dem Formelement und der Gewebeschicht positioniert ist, und das Spritzgießen eines thermoplastischen Materials an den Sockenabschnitt, der über dem Formelement positioniert ist, so dass erwärmtes thermoplastisches Material durch die Gewebeschicht fließt und mit der thermoplastischen Folienschicht verbunden ist, und so dass das thermoplastische Material die Gewebeschicht zumindest teilweise bedeckt, um einen Abschnitt eines Schuhwerks zu bilden.
-
US 7.081.221 B2 betrifft einen Artikel aus textilbesohltem Schuhwerk und ein Herstellungsverfahren, das einen einfachen Herstellungsprozeß und eine Vorrichtung anwendet, die die Herstellung der Schuhaußenschale über einen einzigen Spritzgussschritt ermöglicht. Der Schuhwerkartikel weist an der bodenberührenden Oberfläche der Laufsohle eine Textilschicht auf, wobei die Textilschicht formbar und integral in einer gemeinsamen Form an der geformten Laufsohle befestigt ist, während sie während des Spritzvorgangs entsteht.
-
Eine Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht daher darin, ein verbessertes Verfahren des Spritzgießens und eine verbesserte Form sowie ein verbessertes Schuhwerk bereitzustellen, das leichter und optisch ansprechender ist verglichen mit dem Stand der Technik.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Dieses Ziel wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht, insbesondere durch ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhwerks, das umfasst: (a) Bereitstellen eines Oberteils; (b) Bereitstellen einer Form und Öffnen der Form; (c) Einsetzen des Oberteils in die offene Form; (d) Schließen der Form; und (e) Einspritzen eines unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes, (f) wobei nach dem Einspritzen ein mit dem Harz gefüllter Spalt zwischen einer Seitenwand der Form und einer Außenfläche von mindestens einem ersten Abschnitt des Oberteils vorhanden ist, wobei der Spalt an einem Kontaktpunkt im Wesentlichen Null ist, wobei der Spalt graduell von dem Kontaktpunkt in mindestens einem ersten Bereich der Form zunimmt.
-
Ein Schuhwerk kann jede Art von Schuh sein, z.B. ein Laufschuh, ein Golfschuh, ein Tennisschuh usw., oder jede Art von Stiefel, z.B. ein Fußballstiefel, ein Wanderstiefel usw. oder eine Sandale usw.
-
Es ist zu verstehen, dass das Oberteil ein Textil umfassen kann, z.B. kann das Oberteil gestrickt, gewirkt, gewebt oder Flies sein. Das Oberteil kann aus synthetischem Material, Leder, Naturfasern usw. bestehen. Daher gibt es möglicherweise keine scharfe Schnittstelle zwischen der Seitenwand der Form und einer Außenfläche des Oberteils. Wenn beispielsweise das Oberteil gestrickt oder gewirkt ist, kann das Oberteil Kanäle umfassen, die durch Stricken oder Wirken gebildet werden. Daher ist der Begriff „im Wesentlichen Null“ als kleiner zu verstehen als die Höhenunterschiede des Materials des Oberteils.
-
Das Harz kann zum Bilden eines Sohlenelements dienen und zusätzlich als Beschichtung auf das Oberteil aufgebracht werden, um es beispielsweise wasserdichter oder abriebfester zu machen. Es ist möglicherweise nicht erforderlich, ein geformtes Sohlenelement zu schneiden, wodurch der Verschnitt weiter reduziert wird.
-
Anstelle einer scharfen Grenze zwischen einem unbeschichteten Bereich des Oberteils und dem Harz wird das Harz graduell reduziert. Dadurch wird das Gewicht des Schuhwerks reduziert. Außerdem haben die Erfinder festgestellt, dass die mechanischen Eigenschaften des Schuhwerks verbessert werden. Die Diskontinuität zwischen den beschichteten und unbeschichteten Bereichen, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, führt zu Diskontinuitäten in der Steifigkeit des Schuhwerks. Dies wird nicht nur als unangenehm empfunden, sondern führt auch zu einer Schwachstelle, an der das Oberteil mit der Zeit brechen kann. Daher verbessert das vorliegende Verfahren die Haltbarkeit des Oberteils. Darüber hinaus haben die Erfinder festgestellt, dass dieses graduelle Reduzieren das unbeabsichtigte Flashing reduzieren oder verhindern kann. Dies reduziert auch den Abfall durch geringere Ausschussquoten bei fertigem Schuhwerk. Es ist möglicherweise nicht erforderlich, ein geformtes Sohlenelement zu schneiden, wodurch der Abfall weiter reduziert wird.
-
Das Harz kann ein thermoplastisches Polymer, zum Beispiel thermoplastisches Polyurethan, umfassen. Thermoplastische Polymere sind einfach in einem Spritzgussverfahren zu verarbeiten und haben den Vorteil, dass sie miteinander verschweißt werden können. Vor allem thermoplastisches Polyurethan ist von Vorteil, da es zudem eine gute Haftung bietet und komplexe Formen ermöglicht, die mit bestimmten anderen Materialien nicht gebildet werden können.
-
Die Erfinder haben festgestellt, dass wenn das Harz kühlt, seine Viskosität steigt und der Druck näher zu dem Kontaktpunkt hin sinkt. Daher muss die von der Form an der Kontaktstelle erzeugte Dichtung nicht stark genug sein, um dem Einspritzdruck standzuhalten, z.B. an einem Einspritzkanal.
-
Der Spalt kann sich um weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,75 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm pro mm eines Abstands von der Kontaktstelle in mindestens dem ersten Bereich der Form vergrößern, wobei der Abstand entlang der Außenfläche des Oberteils gemessen wird. Mit anderen Worten, wenn der Spalt um weniger als 1 mm pro mm des Abstands vergrößert wird, ist ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche der Beschichtung mit der Außenfläche des Oberteils gebildet wird, kleiner als 45°, d.h. kleiner als Arctan (1 mm/1 mm). Die Erfinder haben festgestellt, dass diese Werte eine verbesserte Haltbarkeit des Oberteils ermöglichen und besonders effektiv sein können, um unbeabsichtigtes Flashing und unnötigen Abfall aufgrund geringerer Ausschussquoten für fertiges Schuhwerk zu reduzieren oder zu verhindern.
-
Es ist zu verstehen, dass der Abstand auf der Oberfläche des Oberteils, d.h. unter einer eventuell vorhandenen Harzschicht, gemessen wird.
-
Der Abstand kann beispielsweise eine Höhe sein, die vom Kontaktpunkt zu einem unteren Bereich des Oberteils bestimmt wird. Eine Höhe ist nicht unbedingt entlang einer Achse, die durch die Schwerkraft definiert ist, sondern vom Kontaktpunkt zu einem unteren Bereich des Oberteils. Dies kann z.B. dann von Vorteil sein, wenn ein Sohlenelement mit einer Beschichtung integral ausgebildet ist. In diesem Fall nimmt der Spalt zum Sohlenelement graduell zu und ermöglicht so eine besonders stabile Verbindung von Sohlenelement, Beschichtung und Oberteil. Alternativ kann der Abstand auch in einer anderen Richtung sein, z.B. von einem Zehenbereich zu einem Fersenbereich des Oberteils.
-
Die Seitenwand kann die Außenfläche an einer Kontaktstelle in einem Winkel von weniger als 45 Grad, vorzugsweise weniger als 30 Grad, vorzugsweise weniger als 37 Grad, am bevorzugtesten weniger als 27 Grad, berühren. Dieser Winkel kann als Schnittwinkel betrachtet werden, im Gegensatz zu dem oben definierten Durchschnittswinkel. Die Vorteile sind ähnlich wie oben beschrieben, aber die Erfinder haben festgestellt, dass der Winkel an der Kontaktstelle besonders wichtig ist, um unbeabsichtigtes Flashing zu verhindern und die Haltbarkeit des Oberteils zu verbessern.
-
Der erste Bereich der Form kann innerhalb von 5 mm unterhalb der Kontaktstelle angeordnet werden. Mit anderen Worten, der oben definierte Durchschnittswinkel kann sich auf einen Bereich in der Nähe des Kontaktpunktes beziehen. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Flashing wirksam verhindert und die Haltbarkeit des Oberteils verbessert werden.
-
Die Seitenwand der Form kann eine im Wesentlichen konvexe Form aufweisen. Die Seitenwand kann eine Struktur aufweisen, um dem Harz eine Struktur zu verleihen. Daher kann die Seitenwand „im Wesentlichen konvex“ sein, d.h. ihre allgemeine Form in einem zweidimensionalen Querschnitt ist konvex, und ihre Oberfläche kann eine Modulation in Form einer Textur aufweisen. Die im Wesentlichen konvexe Form ist vorteilhaft für die Bildung einer graduell reduzierten Beschichtung.
-
Das Schließen der Form kann dazu führen, dass mindestens ein zweiter Abschnitt des Oberteils komprimiert wird. Mit anderen Worten, mindestens eine lineare Größe der Form kann kleiner sein als die entsprechende lineare Größe des Oberteils. Daher wird eine Kompression des Oberteils bereits vor dem Einspritzen des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes bewirkt. Die Erfinder haben festgestellt, dass dadurch das Ausmaß des unbeabsichtigten Flashings reduziert wird oder ein unbeabsichtigtes Flashing ganz vermieden werden kann.
-
Das Material des Oberteils kann durch einen ersten Kompressionsabstand in einem ersten Teil des Oberteils und einen zweiten Kompressionsabstand in einem zweiten Teil des Oberteils komprimiert werden, wobei der erste Kompressionsabstand kleiner als der zweite Kompressionsabstand sein kann. So kann beispielsweise das Oberteil im ersten Teil eine erste Dicke aufweisen. Der erste Kompressionsabstand ist dann die Differenz zwischen der unkomprimierten ersten Dicke und der komprimierten ersten Dicke, gemessen zum Beispiel in mm. Mit anderen Worten, der Druck der Form auf die Oberseite kann ungleichmäßig sein. Die Erfinder haben festgestellt, dass dies ein wirksames Mittel ist, um eine unbeabsichtigte Quetschung zu verhindern. So kann beispielsweise der erste Kompressionsabstand 0,5 mm und der zweite Kompressionsabstand 1 mm betragen.
-
Die Erfinder haben festgestellt, dass beim Spritzgießen die Druckverteilung innerhalb der Form nicht unbedingt hydrostatisch ist, d.h. der Druck ist innerhalb der Form nicht gleichmäßig. Dies gilt insbesondere, weiter weg von der Einspritzstelle, wo das Harz mit der Abkühlung begonnen hat. Daher bewirkt der unterschiedliche erste und zweite Kompressionsabstand auch unterschiedliche Drücke während des eigentlichen Formens.
-
Der erste Teil des Oberteils kann in einem Fersen- und / oder Zehenbereich angeordnet sein und der zweite Teil des Oberteils kann in einem lateralen und / oder einem medialen Bereich des Oberteils angeordnet sein. Mit anderen Worten, der Druck, den die Form auf das Oberteil ausübt, kann in einem Fersen- und / oder Zehenbereich niedriger sein als der Druck, der auf einen lateralen und/oder medialen Bereich des Oberteils ausgeübt wird. Unbeabsichtigtes Flashing ist oft ein Problem im Fersen- und/oder im Zehenbereich des Oberteils. Die Erfinder haben festgestellt, dass ein relativ niedriger Druck, den die Form auf einen Fersen- und/oder einen Zehenbereich des Oberteils ausübt, eine unbeabsichtigte Quetschung verhindert.
-
Die Form kann mindestens einen ersten Teil und einen zweiten Teil umfassen, wobei der erste Teil und der zweite Teil in einem Fersen- und einem Zehenbereich verbunden sind. Geometrisch ist diese Anordnung vorteilhaft, da sie es ermöglicht, eine Vielzahl von Formen zu bilden, zum Beispiel sogenannte „Hinterschneidungen“. Es kann jedoch zu einem unbeabsichtigten Flashing in einem Fersen- und/oder Zehenbereich des Oberteils führen, wenn konventionelle Formgebungsverfahren angewendet werden. Daher ist die vorliegende Erfindung in dieser Konfiguration besonders vorteilhaft.
-
Das Einspritzen eines unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes kann eine weitere Kompression von mindestens einem dritten Abschnitt des Oberteils bewirken. Mit anderen Worten, es kann ein zusätzlicher Druck auf das Oberteil ausgeübt werden, indem das unter Druck stehende geschmolzene Harz eingespritzt wird. Die Erfinder haben festgestellt, dass dies ein kontrollierbares Eindringen des geschmolzenen Harzes in das Material des Oberteils ermöglicht.
-
Das unter Druck stehende geschmolzene Harz kann beispielsweise mit einem Druck von 5 bis 15 bar, vorzugsweise zwischen 8 und 12 bar, beispielsweise etwa 10 bar, eingespritzt werden. Diese Drücke ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung des Harzes in der Form.
-
Die weitere Kompression des dritten Abschnitts des Oberteils kann dazu führen, dass sich der Spalt zwischen einer Außenfläche des Oberteils und der Seitenwand der Form öffnet. Mit anderen Worten, es kann sein, dass vor dem Einspritzen des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes kein Spalt besteht. Daher kann ein besonders tiefes Eindringen des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes in das Material des Oberteils erreicht werden, wodurch eine bevorzugte Steifigkeit, Haltbarkeit und Wasserdichtigkeit erreicht werden kann. So kann beispielsweise ein Teil des Spaltes 0,4 mm dick sein.
-
Das Oberteil kann auf einem Schuhleisten angeordnet werden, bevor das Oberteil in die offene Form eingesetzt wird. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, die Form des Oberteils bereits während des Spritzgießens an die endgültige Designphase anzupassen. Daher ist ein zusätzlicher Schritt, bei dem das Oberteil geformt wird, nicht erforderlich und die Gesamtzahl der Produktionsschritte wird reduziert. Darüber hinaus kann der Leisten dazu dienen, das Oberteil gegen einen von der Form und/oder dem unter Druck stehenden geschmolzenen Harz ausgeübten Druck zu stabilisieren.
-
Die Form kann ferner mindestens einen ersten Einspritzkanal zum Einspritzen des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes umfassen, wobei der Einspritzkanal in einem Fersenbereich der Form angeordnet sein kann. Die Erfinder haben festgestellt, dass das unter Druck stehende geschmolzene Harz beim Einspritzen abkühlen kann und dadurch seine Viskosität erhöht. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders gleichmäßige Verteilung des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes.
-
Der Einspritzkanal kann unter dem Oberteil angeordnet werden, z.B. in einem Fersenbereich. Die Erfinder haben festgestellt, dass das unter Druck stehende geschmolzene Harz beim Einspritzen abkühlen kann und dadurch seine Viskosität erhöht. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders gleichmäßige Verteilung des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes.
-
Die Form kann ferner mindestens einen zweiten Einspritzkanal umfassen. Die Form kann beliebig viele Einspritzkanäle umfassen. Durch die Bereitstellung von mehr als einem Einspritzkanal kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz gleichmäßiger verteilt werden.
-
Das Oberteil kann gestrickt oder gewirkt sein. Ein gestricktes oder gewirktes Oberteil ist besonders dehnbar und damit angenehm zu tragen, insbesondere bei Sportschuhen. Stricken oder Wirken wird hierin allgemein als Stricken bezeichnet. Darüber hinaus können Kanäle in einem gestrickten oder gewirkten Oberteil gebildet werden, so dass der Fluss des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes gesteuert werden kann. Das relativ offene Gewebe eines gestrickten oder gewirkten Oberteils ermöglicht auch ein tiefes Eindringen des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes in das Gestrick oder Gewirk und ermöglicht somit eine enge und dauerhafte Integration von Gestrick oder Gewirk und Harz. Da gestrickte oder gewirkte Oberteile sehr empfindlich sein können, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine deutliche Verbesserung der Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit eines gestrickten oder gewirkten Oberteils. Im Allgemeinen kann jedoch das Oberteil nach einem geeigneten Verfahren hergestellt werden, z.B. kann das Oberteil gewebt oder Flies sein.
-
Eine Maschenstäbchenrichtung kann im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils in mindestens einem vierten Abschnitt des Oberteils angeordnet sein. Im vorliegenden Kontext bedeutet „im Wesentlichen senkrecht“ in einem Winkel zwischen 60° und 120°, vorzugsweise 70° und 110°. Eine „Maschenstäbchenrichtung“ wird als eine Richtung entlang eines Maschenstäbchens verstanden. Unter „Längsrichtung“ versteht man die Ausdehnung von einem Zehenbereich zu einem Fersenbereich eines Oberteils. Zwischen benachbarten Maschenstäbchen kann ein Kanal gebildet werden. Daher kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz während des Spritzgießens in den Kanälen steuerbar fließen, so dass eine gewünschte Menge an Beschichtung möglich ist, d.h. unbeabsichtigtes Flashing verhindert wird.
-
Alternativ oder zusätzlich kann eine Maschenreihenrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils in mindestens einem fünften Abschnitt des Oberteils angeordnet sein. Eine „Maschenreihenrichtung“ wird als eine Richtung entlang einer Maschenreihe verstanden. Zwischen benachbarten Maschenstäbchen kann ein Kanal gebildet werden, der im Wesentlichen senkrecht zur Maschenreihenrichtung angeordnet ist. Daher kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz während des Spritzgießens nicht leicht in den Kanal fließen, da die Wände an den Rändern des Kanals das Eindringen in den Kanal verhindern können, was das Ausmaß des unbeabsichtigten Flashings weiter reduziert.
-
Es ist daher möglich, einen vierten Abschnitt mit einer bewussten und kontrollierten Beschichtungsmenge, aber ohne ungewolltes Flashing und einen fünften Abschnitt mit wenig oder gar keinem Flashing zu erzeugen.
-
Das Verfahren kann ferner das zumindest teilweise Füllen mindestens einer Strick- oder Wirköffnung in dem gestrickten oder gewirkten Oberteil mit dem Harz umfassen.
-
Eine Strick- oder Wirköffnung kann beispielsweise ein Kanal, ein Teilloch oder eine Teilöffnung, ein Schlitz usw. in der Strick- oder Wirkstruktur eines gestrickten oder gewirkten Oberteils sein. Ein Teilloch oder eine Teilöffnung wird gestrickt oder gewirkt, indem einige Nadeln während des Strickens oder Wirkens gehalten werden, während andere weiter stricken oder wirken. Mit anderen Worten, Teillöcher oder Öffnungen im Gestrick oder Gewirk können erzeugt werden, indem bestimmte gestrickte Maschen auf den Nadeln gehalten werden, Fadenstiche usw. erzeugt werden. Dies kann mindestens einem Bereich des Oberteils vorteilhaft Unterstützung oder Abriebfestigkeit verleihen. So kann der Bereich beispielsweise eine Fersenregion, eine Seitenregion und/oder eine mediale Region des Oberteils sein, wo zusätzliche Unterstützung erforderlich sein kann.
-
Das Harz kann sich an die Strick- oder Wirkstruktur anpassen. So kann beispielsweise eine Dicke der Harzschicht so dünn sein, dass die Strick- oder Wirkstruktur durch die Harzschicht sichtbar bleibt. Auf diese Weise werden die strukturellen Eigenschaften des Gestricks oder Gewirks weitgehend unbeeinflusst von der Beschichtung, aber die Beschichtung kann dennoch Abriebfestigkeit und Wasserdichtigkeit bieten.
-
Das Harz kann ein Sohlenelement des Schuhwerks bilden. Somit ist es möglich, das Oberteil zu beschichten und ein Sohlenelement in einem einzigen Spritzgussschritt herzustellen. Dadurch wird die Anzahl der Produktionsschritte reduziert. Mit anderen Worten, es kann ein „nahtloser“ Übergang zwischen der Sohle und dem Oberteil erfolgen.
-
Das Sohlenelement kann im Wesentlichen die gesamte Sohle des Schuhwerks sein. Mit anderen Worten, es ist möglicherweise nicht notwendig, zusätzliche Elemente, wie z.B. eine zusätzliche Laufsohle, an das Sohlenelement anzubringen. Dadurch wird die Produktion vereinfacht.
-
Das Sohlenelement kann eine Zwischensohle des Schuhwerks sein. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht es dem unter Druck stehenden geschmolzenen Harz, eine geschäumte Zwischensohle zu erzeugen, was eine bevorzugte Dämpfung ermöglicht. Da die Biegesteifigkeit gegen seitliches Biegen mit der Dicke des Materials stark zunimmt, kann eine solche Zwischensohle auch eine gute Steifigkeit bei geringem Gewicht bieten. Die Zwischensohle kann im Wesentlichen die gesamte Sohle des Schuhwerks sein oder alternativ kann in einem weiteren Schritt eine zusätzliche Laufsohle angebracht werden. So kann beispielsweise eine zusätzliche Laufsohle mit einem Klebstoff oder durch Schweißen, wie Hochfrequenzschweißen oder Infrarotschweißen, befestigt werden. Vorzugsweise besteht die zusätzliche Laufsohle aus einem gleichen Material, z.B. thermoplastischem Polyurethan, wie die Zwischensohle, um eine starke Verbindung zwischen der Zwischensohle und der Laufsohle herzustellen.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Form zur Herstellung eines Schuhwerks, umfassend: (a) eine Seitenwand, die einen Hohlraum zur Aufnahme eines Schuhoberteils bildet, (b) wobei die Seitenwand eingerichtet ist, um das Oberteil an einem Kontaktierungspunkt zu kontaktieren, und wobei nach dem Einspritzen eines unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes in die Form ein Spalt vorhanden ist, der mit dem Harz zwischen einer Seitenwand der Form und einer Außenfläche des Oberteils gefüllt ist, wobei der Spalt an einem Kontaktierungspunkt im Wesentlichen Null ist, wobei der Spalt vom Kontaktierungspunkt aus graduell zunimmt, in mindestens einem ersten Bereich der Form; und (c) mindestens einen ersten Einspritzkanal zum Einspritzen eines unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes.
-
Eine Seitenwand, die einen Hohlraum zur Aufnahme eines Schuhoberteils bildet, ist in dem Sinne zu verstehen, dass die Seitenwand zumindest teilweise die Form eines Hohlraums zur Aufnahme eines Schuhoberteils definiert. Die Form des Hohlraums kann auch durch andere Elemente definiert werden, z.B. kann ein Schuhleisten, auf dem das Oberteil angeordnet ist, auch einen Teil der Form des Hohlraums definieren. Der Hohlraum kann als Teil der Form betrachtet werden.
-
Anstelle einer scharfen Grenze zwischen einem unbeschichteten Bereich des Oberteils und dem Harz wird das Harz graduell reduziert. Die Vorteile davon wurden bereits an anderer Stelle beschrieben.
-
Der Spalt kann sich um weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,75 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm pro mm eines Abstands von der Kontaktstelle in mindestens dem ersten Bereich der Form vergrößern, wobei der Abstand entlang der Außenfläche des Oberteils gemessen wird. Mit anderen Worten, wenn der Spalt um weniger als 1 mm pro mm des Abstands vergrößert wird, ist ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche der Beschichtung mit der Außenfläche des Oberteils gebildet wird, kleiner als 45°, d.h. kleiner als Arctan (1 mm/1 mm). Die Erfinder haben festgestellt, dass diese Werte eine verbesserte Haltbarkeit des Oberteils ermöglichten und besonders effektiv sein können, um unbeabsichtigtes Flashing und unnötigen Abfall aufgrund geringerer Ausschussquoten für fertiges Schuhwerk zu reduzieren oder zu verhindern. Es ist zu verstehen, dass der Abstand auf der Oberfläche des Oberteils, d.h. unter einer eventuell vorhandenen Harzschicht, gemessen wird.
-
Der Abstand kann beispielsweise eine Höhe sein, die vom Kontaktpunkt zu einem unteren Bereich des Oberteils bestimmt wird. Eine Höhe ist nicht unbedingt entlang einer Achse, die durch die Schwerkraft definiert ist, sondern vom Kontaktpunkt zu einem unteren Bereich des Oberteils angeordnet. Dies kann z.B. dann von Vorteil sein, wenn ein Sohlenelement mit einer Beschichtung integral ausgebildet ist. In diesem Fall nimmt der Spalt zum Sohlenelement graduell zu und ermöglicht so eine besonders stabile Verbindung von Sohlenelement, Beschichtung und Oberteil. Alternativ kann der Abstand auch in einer anderen Richtung liegen, z.B. von einem Zehenbereich zu einem Fersenbereich des Oberteils.
-
Der erste Bereich der Form kann mindestens 2 cm über einem Boden des Hohlraums angeordnet sein. Oberhalb eines Bodens des Hohlraums ist in Bezug auf die Ausrichtung des Schuhoberteils zu verstehen, und nicht unbedingt die durch die Schwerkraftrichtung definierte Achse. Daher kann das Harz ein Sohlenelement bilden, das nicht die graduell angeschrägte Form der Beschichtung in einem Bereich von 2 cm über dem Boden des Hohlraums und eine graduell reduzierte Beschichtung wie vorstehend beschrieben aufweisen muss. Somit können ein Sohlenelement und die Beschichtung in einem einzigen Prozessschritt gebildet werden.
-
Die Seitenwand der Form kann eine im Wesentlichen konvexe Form aufweisen. Die Seitenwand kann eine Struktur aufweisen, um dem Harz eine Struktur zu verleihen. Daher kann die Seitenwand „im Wesentlichen konvex“ sein, d.h. ihre allgemeine Form in einem zweidimensionalen Querschnitt ist konvex, und ihre Oberfläche kann eine Modulation in Form einer Textur aufweisen. Die im Wesentlichen konvexe Form ist vorteilhaft zum Erzeugen einer graduell reduzierten Beschichtung.
-
Die Form kann mindestens einen ersten Teil und einen zweiten Teil umfassen, und der erste Teil und der zweite Teil können in einem Fersen- und einem Zehenbereich verbunden sein. Geometrisch ist diese Anordnung vorteilhaft, da sie es ermöglicht, eine Vielzahl von Formen zu bilden, zum Beispiel sogenannte „Hinterschneidungen“. Es kann jedoch zu dem Problem eines unbeabsichtigten Flashings in einem Fersen- und/oder Zehenbereich des Oberteils führen, wenn konventionelle Formgebungsverfahren angewendet werden. Daher ist die vorliegende Erfindung in dieser Konfiguration besonders vorteilhaft.
-
Der Einspritzkanal kann in einem Fersenbereich der Form angeordnet sein. Die Erfinder haben festgestellt, dass das unter Druck stehende geschmolzene Harz beim Einspritzen abkühlen kann und dadurch seine Viskosität erhöht. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders gleichmäßige Verteilung des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes.
-
Der Einspritzkanal kann unter dem Oberteil angeordnet werden, z.B. in einem Fersenbereich. Die Erfinder haben festgestellt, dass das unter Druck stehende geschmolzene Harz beim Einspritzen abkühlen kann und dadurch seine Viskosität erhöht. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders gleichmäßige Verteilung des unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes.
-
Die Form kann ferner mindestens einen zweiten Einspritzkanal umfassen. Die Form kann beliebig viele Einspritzkanäle umfassen. Durch die Bereitstellung von mehr als einem Einspritzkanal kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz gleichmäßiger verteilt werden.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Schuhwerk, das umfasst: (a) ein Oberteil; (b) einen spritzgegossenen Bereich, umfassend ein Harz, (c) wobei das Harz zumindest teilweise eine Außenfläche des Oberteils beschichtet, (d) wobei die Harzbeschichtung an einer ersten Position endet, und (e) wobei eine Dicke der Harzbeschichtung graduell zunimmt, in mindestens einem ersten Bereich des Oberteils.
-
Anstelle einer scharfen Grenze zwischen einem unbeschichteten Bereich des Oberteils und dem Harz wird das Harz graduell reduziert. Die Vorteile davon wurden bereits an anderer Stelle beschrieben.
-
Die Dicke der Harzbeschichtung kann um weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,75 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm pro mm eines Abstands von der ersten Position in mindestens dem ersten Bereich des Oberteils zunehmen, wobei der Abstand entlang der Außenfläche des Oberteils gemessen wird. Mit anderen Worten, wenn die Dicke der Harzbeschichtung um weniger als 1 mm pro mm des Abstands zunimmt, ist ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche der Beschichtung mit der Außenfläche des Oberteils gebildet wird, kleiner als 45°, d.h. kleiner als Arctan (1 mm/1 mm). Es ist zu beachten, dass die erste Position dem hierin beschriebenen Kontaktierungspunkt entsprechen kann. Die Erfinder haben festgestellt, dass diese Werte eine verbesserte Haltbarkeit des Oberteils ermöglichen und besonders effektiv sein können, um unbeabsichtigtes Flashing und unnötigen Abfall aufgrund geringerer Ausschussquoten für fertiges Schuhwerk zu reduzieren oder zu verhindern. Es ist zu verstehen, dass der Abstand auf der Oberfläche des Oberteils, d.h. unter einer eventuell vorhandenen Harzschicht, gemessen wird.
-
Der Abstand kann beispielsweise eine Höhe sein, die von der ersten Position bis zu einem unteren Bereich des Oberteils bestimmt wird. Eine Höhe ist nicht unbedingt entlang einer Achse, die durch die Richtung der Schwerkraft definiert ist, sondern von der ersten Position zu einem unteren Bereich des Oberteils. Dies kann z.B. dann von Vorteil sein, wenn ein Sohlenelement mit einer Beschichtung integral ausgebildet ist. In diesem Fall nimmt der Spalt zum Sohlenelement graduell zu und ermöglicht so eine besonders stabile Verbindung von Sohlenelement, Beschichtung und Oberteil. Alternativ kann der Abstand auch in einer anderen Ausrichtung sein, z.B. von einem Zehenbereich zu einem Fersenbereich des Oberteils.
-
Die Außenfläche der Harzbeschichtung kann einen Winkel von weniger als 45 Grad mit einer Außenfläche des Oberteils an der ersten Position bilden. Dieser Winkel kann als Schnittwinkel betrachtet werden, im Kontrast zu dem oben definierten Durchschnittswinkel. Die Vorteile sind ähnlich wie oben beschrieben, aber die Erfinder haben festgestellt, dass der Winkel an der ersten Position besonders wichtig ist, um unbeabsichtigtes Flashing zu verhindern und die Haltbarkeit des Oberteils zu verbessern.
-
Der erste Bereich des Oberteils kann weniger als 5 mm unterhalb der ersten Position angeordnet werden. Mit anderen Worten, der oben definierte Durchschnittswinkel kann sich auf einen Bereich in der Nähe der ersten Position beziehen. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Flashing wirksam verhindert und die Haltbarkeit des Oberteils verbessert werden.
-
Das Oberteil kann gestrickt oder gewirkt sein. Die Vorteile eines gestrickten oder gewirkten Oberteils wurden hier bereits beschrieben.
-
Eine Maschenstäbchenrichtung kann im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils in mindestens einem vierten Abschnitt des Oberteils angeordnet sein. Die Vorteile davon wurden hierin bereits beschrieben.
-
Alternativ oder zusätzlich kann eine Maschenreihenrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils in mindestens einem fünften Abschnitt des Oberteils angeordnet sein. Die Vorteile davon wurden hierin bereits beschrieben.
-
Das Harz kann ein Sohlenelement des Schuhwerks bilden. Somit ist es möglich, das Oberteil zu beschichten und ein Sohlenelement in einem einzigen Spritzgussschritt herzustellen. Dadurch wird die Anzahl der Produktionsschritte reduziert.
-
Mindestens eine Strick- oder Wirköffnung im gestrickten oder gewirkten Oberteil kann zumindest teilweise mit dem Harz gefüllt sein. Eine Strick- oder Wirköffnung kann beispielsweise ein Kanal, ein Teilloch, ein Schlitz usw. in der Strick- oder Wirkstruktur eines gestrickten oder gewirkten Oberteils sein. Dies kann mindestens einem Bereich des Oberteils vorteilhafterweise Unterstützung oder Abriebfestigkeit verleihen. So kann der Bereich beispielsweise eine Fersenregion, eine laterale Region und/oder eine mediale Region des Oberteils sein, wo zusätzliche Unterstützung erforderlich sein kann.
-
Das Harz kann sich an die Strick- oder Wirkstruktur anpassen. So kann beispielsweise eine Dicke der Harzschicht so dünn sein, dass die gestrickte Struktur durch die Harzschicht sichtbar bleibt. Auf diese Weise werden die strukturellen Eigenschaften der Strick- oder Wirkstruktur weitgehend unbeeinflusst von der Beschichtung, aber die Beschichtung kann dennoch Abriebfestigkeit und Wasserdichtigkeit bieten.
-
Das Sohlenelement kann im Wesentlichen die gesamte Sohle des Schuhwerks sein. Mit anderen Worten, es ist möglicherweise nicht notwendig, zusätzliche Elemente, wie z.B. eine zusätzliche Laufsohle, an das Sohlenelement anzubringen. Dadurch wird die Produktion vereinfacht.
-
Das Sohlenelement kann eine Zwischensohle des Schuhwerks sein. Die Vorteile davon wurden hierin bereits beschrieben.
-
Der spritzgegossene Bereich kann frei von Quetschungen sein. Eine Quetschung ist ein unbeabsichtigter Effekt, der zu einem schlechteren Aussehen führt. Das Schuhwerk nach dieser Erfindung ist daher vorzugsweise frei von jeglichen Quetschungen.
-
Eine Kante der Beschichtung kann im Wesentlichen bündig mit der Außenfläche des Oberteils sein. „Im Wesentlichen bündig“ bezeichnet in diesem Zusammenhang einen Bereich von Höhenschwankungen der Außenfläche des Oberteils, der kleiner als 5 mm, vorzugsweise kleiner als 2 mm, am besten kleiner als 1 mm sein kann. Mit anderen Worten, „im Wesentlichen bündig“ bedeutet einen „glatten“ oder „gleichmäßigen“ Übergang des Harzes in das Oberteil ohne im Wesentlichen harte Kanten. Auf diese Weise ist der Übergang zwischen dem unbeschichteten und dem beschichteten Bereich des Oberteils besonders glatt. Wie hierin erläutert, ist dies von Vorteil, da es die Haltbarkeit des Oberteils verbessert und unbeabsichtigtes Flashing reduziert oder verhindert.
-
Es ist zu verstehen, dass der erste, zweite, dritte, vierte, fünfte Abschnitt des Oberteils sich paarweise zumindest teilweise oder ganz oder gar nicht überlappen können.
-
Figurenliste
-
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
-
- 1: Zeigt ein beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2A-E: Zeigen ein beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 4: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 5: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 6A-D: Zeigen bespielhafte Formen und illustrieren Verfahren zu deren Betrieb;
- 7A-B; Illustriert eine Quetschung und Flashing in einem gewöhnlichen Schuh;
- 8: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 9: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 10: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung; und
- 11: Zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Detallierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
-
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben. Es ist zu verstehen, dass diese beispielhaften Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert und miteinander kombiniert werden können, wann immer diese kompatibel sind, und dass bestimmte Merkmale weggelassen werden können, soweit sie verzichtbar erscheinen.
-
1 zeigt ein beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst: (a) ein Oberteil 11; (b) einen spritzgegossenen Bereich, der ein Harz umfasst, (c) wobei das Harz zumindest teilweise eine Außenfläche des Oberteils 11 beschichtet, (d) wobei die Harzbeschichtung 12 an einer ersten Position endet, und (e) wobei eine Dicke der Harzbeschichtung 12 in mindestens einem ersten Bereich des Oberteils 11 graduell zunimmt. Das Harz dient zur Bildung eines Sohlenelements 13 und wirkt zusätzlich als Beschichtung 12, die auf das Oberteil 11 aufgebracht wird. Das Schuhwerk 10 umfasst ferner eine Zunge 15 und Schuhbänder. In diesem Beispiel ist das Schuhwerk 10 ein Laufschuh.
-
Die Dicke der Harzbeschichtung 12 nimmt um weniger als 1 mm pro mm eines Abstands von der ersten Position 20 in mindestens dem ersten Bereich 19 des Oberteils 11 zu, wobei der Abstand entlang der Außenfläche 17 des Oberteils 11 gemessen wird. Der Abstand ist eine Höhe, die von der ersten Position 20 zu einem unteren Bereich des Oberteils 11 bestimmt wird.
-
In diesem Beispiel ist das Oberteil 11 gestrickt. Das in 1 dargestellte Oberteil 11 kann nach jedem hierin offenbarten Verfahren unter Verwendung einer Form 21, wie hierin offenbart, hergestellt werden.
-
Die 2A-E zeigen einen schematischen Aufbau eines Schuhwerks 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. 2A zeigt eine Seitenansicht, während 2B-E eine Querschnittsansicht durch die in 2A mit E-E, D-D, C-C und B-B angegebenen Querschnitte zeigt.
-
Das Schuhwerk 10 umfasst: (a) ein Oberteil 11; (b) einen spritzgegossenen Bereich, der ein Harz umfasst, (c) wobei das Harz zumindest teilweise eine Außenfläche 17 des Oberteils 11 beschichtet, (d) wobei die Harzbeschichtung 12 an einer ersten Position endet, und (e) wobei eine Dicke der Harzbeschichtung 12 graduell entlang einer Höhe, in mindestens einem ersten Bereich 19 des Oberteils 11, zunimmt, wobei die Höhe von der ersten Position 20 zu einem Bodenbereich des Oberteils 11 entlang der Außenfläche 17 des Oberteils 11 gemessen wird. Die Höhe wird auf der Oberfläche 17 des Oberteils 11 gemessen, d.h. unterhalb einer eventuell vorhandenen Harzschicht 12.
-
Das Harz bildet ein Sohlenelement 13 des Schuhwerks 10. Der spritzgegossene Bereich, der die Beschichtung 12 und das Sohlenelement 13 umfasst, ist frei von Quetschungen. Das Sohlenelement 13 ist eine Zwischensohle des Schuhwerks 10 und eine zusätzliche Laufsohle 16 ist durch Infrarot-Schweißen befestigt.
-
Ein erster beispielhafter erster Bereich 19a ist im Querschnitt aus E-E in 2B dargestellt. Die Dicke der Harzbeschichtung 12 nimmt auf beiden Seiten etwa symmetrisch um etwa 0,6 mm pro mm Höhe zu, ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche 18 der Beschichtung 12 mit der Außenfläche 17 des Oberteils 11 gebildet wird, beträgt somit etwa 31°, d.h. das Arctan (0,6 mm/1 mm).
-
Die Außenfläche 18 der Harzbeschichtung 12 bildet einen Winkel von etwa 35° mit einer Außenfläche 17 des Oberteils 11 an einer ersten beispielhaften ersten Position 20a.
-
Ein zweiter beispielhafter erster Bereich 19b ist in dem in 2C dargestellten Querschnitt aus D-D dargestellt. Die Dicke der Harzbeschichtung 12 nimmt auf beiden Seiten etwa symmetrisch um etwa 0,4 mm pro mm Höhe zu, ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche 18 der Beschichtung 12 mit der Außenfläche 17 des Oberteils 11 gebildet wird, beträgt somit etwa 22°, d.h. das Arctan (0,4 mm/1 mm). In diesem Querschnitt erstreckt sich die Beschichtung 12 jedoch auf der linken Seite deutlich höher als auf der rechten Seite des beispielhaften Oberteils 11.
-
Die Außenfläche 18 der Harzbeschichtung 12 bildet einen Winkel von etwa 30° mit einer Außenfläche 17 des Oberteils 11 an einer zweiten beispielhaften ersten Position 20b.
-
Ein dritter beispielhafter erster Bereich 190 ist in dem in 2D dargestellten Querschnitt aus C-C dargestellt. Die Dicke der Harzbeschichtung 12 nimmt auf der linken Seite um etwa 0,9 mm pro mm Höhe und auf der rechten Seite um etwa 0,6 mm pro mm Höhe zu, ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche 18 der Beschichtung 12 mit der Außenfläche 17 des Oberteils 11 gebildet wird, beträgt daher etwa 42° auf der linken Seite, d.h. Arctan (0,9 mm/1 mm) und etwa 310 auf der rechten Seite. In diesem Querschnitt erstreckt sich die Beschichtung 12 auf einer linken Seite etwa auf die gleiche Ebene wie auf einer rechten Seite des beispielhaften Oberteils 11.
-
Die Außenfläche 18 der Harzbeschichtung 12 bildet einen Winkel von etwa 50°, d.h. mehr als 45°, mit einer Außenfläche 17 des Oberteils 11 an einer dritten beispielhaften ersten Position 20c auf einer linken Seite und etwa 40° auf einer rechten Seite.
-
In den beispielhaften Schnitten der 2B-D erstreckt sich der erste Bereich 19a-c des Oberteils 11 bis 10 mm unter die erste Position.
-
Ein vierter beispielhafter erster Bereich 19d ist in dem in 2C dargestellten Querschnitt aus D-D dargestellt. Die Dicke der Harzbeschichtung 12 nimmt auf beiden Seiten etwa symmetrisch um etwa 0,35 mm pro mm Höhe zu, ein durchschnittlicher Winkel, der durch die Oberfläche 18 der Beschichtung 12 mit der Außenfläche 17 des Oberteils 11 gebildet wird, beträgt somit etwa 19°, also Arctan (0,35 mm/1 mm). In diesem Querschnitt erstreckt sich die Beschichtung 12 jedoch auf der linken Seite deutlich höher als auf der rechten Seite des beispielhaften Oberteils 11.
-
Die Außenfläche 18 der Harzbeschichtung 12 bildet einen Winkel von etwa 190 mit einer Außenfläche 17 des Oberteils 11 an einer vierten beispielhaften ersten Position 20d.
-
Ein kleinerer Winkel kann bevorzugt werden, um ein einzigartiges Aussehen zu erzeugen, das einem geschmolzenen einteiligen Schuh ähnelt, bei dem die Ober- und Zwischensohle nicht auffällig sind. In Kombination mit dem Oberteil kann dieser Effekt verstärkt werden, da das Oberteil eine spezifische Topographie aufweisen könnte, die es dem PU ermöglicht, in einigen Bereichen hervorzustreten (dünneres Oberteil) oder den PU-Fluss in anderen Bereichen einzuschränken. Das einzigartige Aussehen könnte dann durch verschiedene Arten von Oberteilen und/oder Zonen einer individuellen Strickstruktur verstärkt werden.
-
In dem in 2E dargestellten beispielhaften Querschnitt erstreckt sich der erste Bereich 19d des Oberteils 11 von der vierten beispielhaften ersten Position 20d bis 4 mm unterhalb der ersten Position.
-
Die in 2A-E dargestellten Oberteile 11 können nach jedem hierin offenbarten Verfahren unter Verwendung einer Form 21, wie hierin offenbart, hergestellt werden.
-
3 zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst (a) ein Oberteil 11; (b) einen spritzgegossenen Bereich, der ein Harz umfasst, (c) wobei das Harz zumindest teilweise eine Außenfläche des Oberteils 11 beschichtet, (d) wobei die Harzbeschichtung 12 an einer ersten Position 20 endet, und (e) wobei eine Dicke der Harzbeschichtung 12 graduell zunimmt, in mindestens einem ersten Bereich des Oberteils 11. Das Harz dient zur Bildung eines Sohlenelements 13 und wirkt zusätzlich als Beschichtung 12, die auf das Oberteil 11 aufgebracht wird.
-
In diesem Beispiel nimmt eine Dicke der Harzschicht 12 auch entlang einer Querrichtung 40 zumindest in einem Zehenbereich des Oberteils graduell zu. Darüber hinaus nimmt eine Dicke der Harzbeschichtung 12 graduell entlang einer Höhe im Zehenbereich des Oberteils und einem lateralen Bereich des Schuhoberteils zu, die unmittelbar hinter dem Zehenbereich beginnt.
-
Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der spritzgegossene Bereich, der die Harzbeschichtung 12 und das Sohlenelement 13 umfasst, frei von jeglichen Quetschungen.
-
Das beispielhafte Oberteil 11 ist gestrickt. In diesem Beispiel ist eine Maschenstäbchenrichtung 30 im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils 11 in mindestens einem vierten Abschnitt 37 des Oberteils 11 angeordnet. Im vierten Abschnitt 37 wird ein Kanal 14a zwischen benachbarten Maschenstäbchen gebildet. Daher kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz während des Spritzgießens im vierten Abschnitt 37 innerhalb des Kanals 14a steuerbar fließen, so dass ein gewünschtes Ausmaß an Flashing erreicht wird, d.h. dass unbeabsichtigtes Flashing verhindert wird.
-
Zusätzlich ist eine Maschenreihenrichtung 29 im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils 11 in mindestens einem fünften Abschnitt 38 des Oberteils 11 angeordnet. Zwischen benachbarten, im Wesentlichen senkrecht zur Maschenreihenrichtung angeordneten Maschenstäbchen im fünften Abschnitt 38 wird ein Kanal 14b gebildet. Daher kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz während des Spritzgießens nicht ohne weiteres in den Kanal 14b fließen, da die Wände an den Rändern des Kanals 14b das Eindringen in den Kanal verhindern können, wodurch das Ausmaß des unerwünschten Flashings weiter reduziert wird.
-
Es ist daher möglich, einen vierten Abschnitt 37 mit einem bewussten, kontrollierten Maß an Beschichtung, aber nicht unerwünschtem Flashing und einen fünften Abschnitt 38 mit geringem oder keinem Flashing zu erzeugen. In diesem Beispiel befindet sich der vierte Abschnitt in einem Zehenbereich, während der fünfte Abschnitt in einem lateralen Bereich des Schuhoberteils liegt, der unmittelbar hinter dem Zehenbereich beginnt.
-
4 zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst (a) ein Oberteil 11; (b) einen spritzgegossenen Bereich, der ein Harz umfasst, (c) wobei das Harz zumindest teilweise eine Außenfläche des Oberteils 11 beschichtet, (d) wobei die Harzbeschichtung 12 an einer ersten Position 20 endet, und (e) wobei eine Dicke der Harzbeschichtung 12 graduell zunimmt, in mindestens einem ersten Bereich des Oberteils 11. Das Harz dient zur Bildung eines Sohlenelements 13 und wirkt zusätzlich als Beschichtung 12, die auf das Oberteil 11 aufgebracht wird.
-
Das beispielhafte Oberteil 11 ist gestrickt. Eine Maschenreihenrichtung 29 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils 11 in mindestens einem fünften Abschnitt 38 des Oberteils 11 angeordnet. Daher ist eine Maschenstäbchenrichtung 30 im Wesentlichen parallel, d.h. zwischen 0 und 30°, zu einer Längsrichtung des Oberteils 11 in mindestens dem fünften Abschnitt 38 des Oberteils 11 angeordnet. Zwischen benachbarten, im Wesentlichen senkrecht zur Maschenreihenrichtung angeordneten Maschenstäbchen im fünften Abschnitt 38 wird ein Kanal 14b gebildet. Daher kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz während des Spritzgießens nicht ohne weiteres in den Kanal 14b fließen, da die Wände an den Rändern des Kanals 14b das Eindringen in den Kanal verhindern können, wodurch das Ausmaß des unerwünschten Flashings weiter reduziert wird. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann jedoch das Maß an Beschichtung noch gesteuert werden und eine Beschichtung 12a kann beispielsweise eine Tasche bilden. In diesem Beispiel ist der fünfte Abschnitt 38 in einem lateralen Bereich des Oberteils unmittelbar vor einem Fersenbereich angeordnet.
-
5 zeigt einen schematischen Aufbau eines weiteren beispielhaften Schuhwerks 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst (a) ein Oberteil 11; (b) einen spritzgegossenen Bereich, der ein Harz umfasst, (c) wobei das Harz zumindest teilweise eine Außenfläche des Oberteils 11 beschichtet, (d) wobei die Harzbeschichtung an einer ersten Position endet, und (e) wobei eine Dicke der Harzbeschichtung graduell zunimmt, in mindestens einem ersten Bereich des Oberteils 11. Das Harz dient zur Bildung eines Sohlenelements 13 und dient zusätzlich als Beschichtung auf des Oberteils 11.
-
Das beispielhafte Oberteil 11 ist gestrickt. Gestrickte Maschen sind mit dem Bezugszeichen 28 gekennzeichnet. Eine Maschenstäbchenrichtung 30 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Oberteils 11 in mindestens einem vierten Abschnitt 37 des Oberteils 11 angeordnet. Im vierten Abschnitt 37 wird ein Kanal 14 zwischen benachbarten Maschenstäbchen gebildet. Daher kann das unter Druck stehende geschmolzene Harz im vierten Abschnitt 37 innerhalb des Kanals 14 während des Spritzgießens steuerbar fließen. Dies wird durch die vertikalen Pfeile veranschaulicht.
-
6A zeigt einen Querschnitt einer Form 21 gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend: (a) eine Seitenwand 25, die einen Hohlraum zur Aufnahme eines Schuhoberteils 11 bildet, (b) wobei die Seitenwand 25 eingerichtet ist, um das Oberteil 11 an einem Kontaktierungspunkt 24 zu kontaktieren, und wobei nach dem Einspritzen eines unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes in die Form 21 ein mit dem Harz gefüllter Spalt 22 zwischen einer Seitenwand 25 der Form 21 und einer Außenfläche 17 des Oberteils 11 vorhanden ist, wobei der Spalt 22 an einem Kontaktierungspunkt 24 im Wesentlichen Null ist, wobei der Spalt 22 graduell von dem Kontaktierungspunkt 24 in mindestens einem ersten Bereich 39 der Form 21 zunimmt; und (c) mindestens einen ersten Einspritzkanal 23 zum Einspritzen eines unter Druck stehenden geschmolzenen Harzes.
-
Eine weitere Möglichkeit, die Form der (Guss-)Form 21 nach der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, besteht darin, zu sagen, dass eine Bisslinie der (Guss-)Form keine schmale scharfe Linie ist, wie bei herkömmlichen (Guss-)Formen, sondern dass die Bisslinie relativ flach und graduell angeschrägt ist.
-
Ein Oberteil 11 wird auf einem Leisten angeordnet (nicht separat dargestellt) und in die Form 21 eingesetzt. Der Hohlraum umfasst sowohl den Spalt 22 als auch das Oberteil 11, das auf dem Leisten angeordnet ist.
-
Der Spalt 22 vergrößert sich um weniger als 1 mm pro mm eines Abstands von der Kontaktstelle 24 in mindestens dem ersten Bereich der Form 21, wobei der Abstand entlang der Außenfläche des Oberteils 11 gemessen wird. Der Abstand ist eine Höhe, die vom Kontaktpunkt 24 zu einem unteren Bereich des Oberteils 11 bestimmt wird.
-
Der erste Bereich 19 der Form 21 ist mindestens 2 cm über einem Boden 26 des Hohlraums angeordnet, bezogen auf die Ausrichtung des Schuhoberteils 11.
-
In diesem Beispiel weist die Seitenwand 25 der Form 21 eine im Wesentlichen konvexe Form auf. Die Seitenwand 25 kann eine Textur aufweisen, um dem Harz eine Textur zu verleihen, obwohl in diesem Fall die Seitenwand 25 keine Textur aufweist. Die Form 21 umfasst einen ersten Teil 27a und einen zweiten Teil 27b und der erste Teil 27a und der zweite Teil 27b sind in einem Fersen- und einem Zehenbereich verbunden.
-
Der Einspritzkanal 23 ist in einem Fersenbereich der Form 21 angeordnet. Der Einspritzkanal 23 ist unterhalb des Oberteils 11, in einem Fersenbereich, angeordnet.
-
Die Form 21 kann ferner mindestens einen zweiten Einspritzkanal umfassen, obwohl es in diesem Beispiel nur einen einzigen Einspritzkanal 23 gibt.
-
Das Harz kann durch die Reaktion einer oder mehrerer Verbindungen in der Form hergestellt werden. So kann beispielsweise das Harz ein Polyurethan umfassen und durch Einspritzen eines Polyols in die Form bei einer Temperatur von etwa 35°C und weiteres Einspritzen eines Isocyanats in die Form bei einer Temperatur von etwa 50°C hergestellt werden. Das Polyol und das Isocyanat durchlaufen eine exotherme Reaktion, die Polyurethan bildet und die Temperatur der Form erhöhen kann, zum Beispiel auf etwa 60°C. In diesem Fall kann das Aufschäumen des Polyols und des Isocyanats die Hauptdruckquelle um die Kontaktstelle 24 herum sein, wo der Druck durch den Einspritzdruck des Polyols und des Isocyanats vernachlässigbar klein sein kann.
-
6B zeigt dagegen einen Querschnitt einer Form 31, wie sie im Stand der Technik bekannt ist. Ein Unterschied zwischen einer im Stand der Technik bekannten Form 31 und einer Form 21 gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass an einer Kontaktstelle 34 der Spalt 22 von der Kontaktstelle 34 aus nicht graduell zunimmt. Stattdessen definiert der Kontaktierungspunkt 34 eine scharfe Grenze mit den hierin beschriebenen Nachteilen.
-
6C zeigt, wie eine Form 21, wie in 6A dargestellt, geöffnet werden kann. Die Form 21 kann geöffnet werden, indem der erste Teil 27a und der zweite Teil 27b in entgegengesetzte Richtungen entlang einer linken 36a und einer rechten 36b Seitenrichtung bewegt werden. Geometrisch ist diese Anordnung vorteilhaft, da sie eine große Formenvielfalt ermöglicht, z.B. so genannte „Hinterschneidungen“ 35, die bei einigen alternativen Formenlayouts nicht möglich wären, z.B. eine Form, bei der ein Ober- und ein Unterteil zum Öffnen der Form relativ zueinander bewegt werden, da die Form beim Öffnen auf einem nach außen ragenden Bereich des Sohlenelements festsitzt. Eine Hinterschneidung kann beispielsweise Teil eines in den Boden greifenden Profils eines Schuhs sein und den Griff einer Sohle verbessern.
-
6D veranschaulicht einen Aspekt eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. 6D zeigt einen Querschnitt eines Oberteils, das auf einem Leisten 43 angeordnet ist. Der Leisten 43 ist in engem Kontakt mit einer Innenfläche des Oberteils. Gemäß diesem beispielhaften Aspekt bewirkt das Schließen der Form das Zusammendrücken des Oberteils. Mit anderen Worten, die Form ist kleiner als das aufgeleistete Oberteil. Die durchgezogene Linie 41 zeigt eine Außenfläche des Oberteils an, wenn die Oberseite nicht komprimiert ist. Die gestrichelte Linie 42 zeigt die Außenfläche des Oberteils an, wenn die Oberseite vor dem Einspritzen des Harzes durch die Form zusammengedrückt wird. Daher zeigt die gestrichelte Linie 42 im Wesentlichen auch die Seitenwand der Form für diesen Querschnitt an. Eine unkomprimierte Dicke des Oberteils ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Leistens 43, da das Oberteil auf dem Leisten 43 fest angeordnet ist, und der Außenfläche 41 des unkomprimierten Oberteils. Eine komprimierte Dicke des Oberteils ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Leistens 43 und der Außenfläche 42 des komprimierten Oberteils.
-
Der Kompressionsabstand ist der Abstand zwischen der unkomprimierten Außenfläche und der komprimierten Außenfläche des Oberteils, da die Innenfläche des Oberteils fest auf einem im Wesentlichen inkompressiblen Leisten 43 angeordnet ist. Das Material des Oberteils wird durch einen ersten Kompressionsabstand 48 in einem ersten Teil 44 des Oberteils und einen zweiten Kompressionsabstand 49 in einem zweiten Teil 46 des Oberteils komprimiert, wobei der erste Kompressionsabstand 48 kleiner ist als der zweite Kompressionsabstand 49.
-
Der erste Teil 44 des Oberteils ist in einem Zehenbereich 44 angeordnet. Eine ähnliche Kompression wird in einem Fersenbereich 45 bewirkt. Der zweite Teil 46 des Oberteils ist in einem medialen Bereich 46 angeordnet. Das Oberteil wird durch einen dritten Kompressionsabstand in einem lateralen Bereich 47 des Oberteils komprimiert, wobei der dritte Kompressionsabstand größer als der erste Kompressionsabstand 48, aber kleiner als der zweite Kompressionsabstand 49 ist. In diesem Beispiel beträgt der erste Kompressionsabstand 48 0,3 mm, der zweite Kompressionsabstand 49 1 mm und der dritte Kompressionsabstand 0,5 mm.
-
7A zeigt einen beispielhaften Schuh 50, der ein Oberteil 51 umfasst, wie im Stand der Technik bekannt. Der Schuh 50 umfasst ferner eine Sohle. Die Sohle 53 ist spritzgegossen und weist eine Quetschung 52 auf, wobei etwas Harz, in diesem Beispiel im Vorfußbereich, zwischen einzelnen Teilen der Form während des Gießprozesses eingeklemmt wird. Die daraus resultierende Quetschung hat ein unattraktives Erscheinungsbild und muss derzeit manuell entfernt werden.
-
7B zeigt eine weitere Ansicht des beispielhaften Schuhs 50 aus 7A. Das Oberteil 51 zeigt einen Flashing-Effekt 54, der ein unerwünschtes Überlaufen des Harzes in Bereiche des Oberteils darstellt, in denen dies nicht erwünscht ist. Beim Spritzgießen schlich sich das Harz unbeabsichtigt in Teile des Oberteils 51 ein und gab dem Oberteil ein fehlerhaftes und unsauberes Aussehen.
-
8 zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst ein Oberteil 11, das gestrickt ist und mit einer Beschichtung 12, die ein Harz umfasst, gemäß einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet ist. In der Strickstruktur ist eine Vielzahl von Kanälen 14 gebildet, von denen exemplarisch zwei Kanäle mit dem Bezugszeichen 14 angezeigt werden. Die Kanäle 14 sind ein Beispiel für eine Stricköffnung 61, die zumindest teilweise mit Harz gefüllt ist. Das beispielhafte Schuhwerk 10 umfasst auch ein Sohlenelement 13, das einen hinteren Teil 13b und einen vorderen Teil 13a umfasst, wobei der vordere Teil 13a durch das Harz gebildet wird, d.h. das in der Beschichtung 12 enthaltene Harz.
-
9 zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst ein Oberteil 11, das ebenfalls gestrickt und mit einer Beschichtung 12, die ein Harz umfasst, nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet ist. Eine Vielzahl von Kanälen 14 ist in der Strickstruktur zwischen den stark ausgeprägten Rippen 62 ausgebildet. Zwei beispielhafte Känäle werden mit dem Bezugszeichen 14 und zwei beispielhafte Kanäle mit dem Bezugszeichen 62 gezeigt. Die Kanäle 14 sind ein Beispiel für eine Stricköffnung 61, die zumindest teilweise mit Harz gefüllt ist. 9 zeigt ein Beispiel dafür, wie sich das Harz an die Strickstruktur anpassen kann. Ein Teil der Rippen 63 ist ebenfalls mit dem Harz beschichtet. Die Struktur der beschichteten Rippen 63 ist jedoch durch die Beschichtung 12 noch sichtbar. Eine Dicke der Harzbeschichtung ist ausreichend dünn, so dass die Strickstruktur der Rippen 63 durch die Harzbeschichtung sichtbar bleibt.
-
10 zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst ein Oberteil 11, das gestrickt und mit einer Beschichtung 12, die ein Harz umfasst, nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet ist. In der Strickstruktur ist eine Vielzahl von Stricköffnungen 61 ausgebildet. Die Stricköffnungen 61 sind Teillöcher. Einige Stricköffnungen 64 sind mit dem Harz beschichtet. Das Harz nimmt somit ein Muster des gestrickten Oberteils 11 an, d.h. es repliziert optisch die Textur des gestrickten Oberteils 11. Das beispielhafte Schuhwerk 10 umfasst auch ein Sohlenelement 13, das das Harz umfasst.
-
11 zeigt ein weiteres beispielhaftes Schuhwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schuhwerk 10 umfasst ein Oberteil 11, das gestrickt und mit einer Beschichtung 12, die ein Harz umfasst, nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet ist. Eine Kante 65 der Beschichtung ist im Wesentlichen bündig mit einer Außenfläche des Oberteils. Das beispielhafte Schuhwerk 10 umfasst auch eine Laufsohle 13, die nicht mit dem Harz geformt ist, sondern in einem separaten Schritt befestigt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10:
- Schuhwerk
- 11:
- Oberteil
- 12:
- Beschichtung
- 13:
- Sohlenelement
- 14:
- Kanal
- 15:
- Zunge
- 16:
- Laufsohle
- 17:
- Außenfläche des Oberteils
- 18:
- Oberfläche der Beschichtung
- 19:
- Erste Region des Oberteils
- 20:
- Erste Position
- 21:
- (Guss-)Form
- 22:
- Spalt
- 23:
- Einspritzkanal
- 24:
- Schnittstelle
- 25:
- Seitenwand
- 26:
- Boden
- 27a:
- erster Teil
- 27b:
- zweiter Teil
- 28:
- Masche
- 29:
- Maschenreihenrichtung
- 30:
- Maschenstäbchenrichtung
- 31:
- (Guss-)Form wie im Stand der Technik bekannt
- 34:
- Schnittpunkt für (Guss-)Formen, wie im Stand der Technik bekannt.
- 35:
- Hinterschneidung
- 36:
- Seitliche Richtung
- 37:
- Vierter Teil
- 38:
- Fünfter Teil
- 39:
- Erster Bereich der Form
- 40:
- Querrichtung
- 41:
- Unkomprimierte Außenfläche des Oberteils
- 42:
- Komprimierte Außenfläche des Oberteils
- 43:
- Leisten
- 44:
- Zehenbereich
- 45:
- Fersenbereich
- 46:
- Mediale Region
- 47:
- Lateraler Bereich
- 48:
- Erster Kompressionsabstand
- 49:
- Zweiter Kompressionsabstand
- 50:
- Konventioneller Schuh
- 51:
- Konventionelles Oberteil
- 52:
- Quetschung
- 53:
- Konventionelle Sohle
- 54:
- Flashing
- 61:
- Stricköffnung
- 62:
- Rippe
- 63:
- Beschichtete Rippe
- 64:
- Beschichtete Stricköffnung
- 65:
- Kante
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 2815668 A1 [0005]
- US 4245406 A [0006]
- US 5647150 A [0007]
- US 7081221 B2 [0008]
