DE202013012926U1

DE202013012926U1 - Sohlen für Sportschuhe

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Publication number: DE202013012926U1
Application number: DE202013012926.3U
Authority: DE
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2023-01-18
Also published as: EP2649896B1; CN108497612A; EP3114956B1; US20130291409A1; US11707108B2; US20140366405A1; EP3381311A1; US20140366404A1; US9788598B2; CN108497613A; EP3114955B1; US9781974B2; US9788606B2; CN108497619A; US20200315290A1; EP2649896A3; US20140366403A1; JP2013220354A; CN108497619B; JP2018089433A

Abstract

Sohle (710) für einen Schuh (700), insbesondere einen Sportschuh, umfassend:
a. zumindest einen ersten (711) und einen zweiten (712) Flächenbereich,
b. wobei der erste Flächenbereich (711) ein expandiertes thermoplastisches Polyurethan, TPU, in Form von Partikeln umfasst, die miteinander verbunden worden sind, um eine granulare, aber geschlossene Kunststoffschaumstruktur zu bilden,
c. wobei der zweite Flächenbereich (712) frei von expandiertem TPU ist,
d. wobei mittels des ersten Flächenbereichs, der expandiertes TPU umfasst, eine besonders große Dämpfung erreicht wird, wobei mittels der Verwendung eines steiferen Materials im verbleibenden Bereich der Sohle eine erhöhte Stabilität erreicht wird, und
e. wobei der erste Flächenbereich (711) in einem Vorfußbereich der Sohle (710) angeordnet ist und an einem Außenrand der Sohle (710) erhöht ist.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Sohlen für Schuhe, insbesondere Sohlen für Sportschuhe.
2. Stand der Technik
Mit Hilfe von Sohlen werden Schuhe mit einer Fülle verschiedener Eigenschaften versehen, welche je nach spezieller Art des Schuhs unterschiedlich stark ausgeprägt sein können. Primär weisen Schuhsohlen typischerweise eine Schutzfunktion auf. Sie schützen den Fuß des jeweiligen Trägers durch ihre gegenüber dem Schuhschaft erhöhte Steifigkeit vor Verletzungen beispielsweise durch spitze Gegenstände, auf die der Schuhträger tritt. Des Weiteren schützt die Schuhsohle üblicherweise durch eine erhöhte Abriebbeständigkeit den Schuh vor übermäßiger Abnutzung. Zudem können Schuhsohlen die Haftung eines Schuhs auf dem jeweiligen Untergrund verbessern und so schnellere Bewegungen erleichtern. Eine weitere Funktion einer Schuhsohle kann es sein, eine gewisse Stabilität zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus kann eine Schuhsohle dämpfend wirken, um z.B. die beim Kontakt des Schuhs mit dem Untergrund auftretenden Kräfte abzufedern. Schließlich kann eine Schuhsohle den Fuß vor Schmutz oder Spritzwasser schützen oder eine Vielzahl anderer Funktionalitäten bereitstellen.
Um dieser Fülle an Funktionalitäten gerecht zu werden, sind im Stand der Technik verschiedene Materialien bekannt, aus welchen Schuhsohlen gefertigt werden können. Beispielhaft seien hier Schuhsohlen aus Ethylenvinylacetat (EVA), thermoplastischem Polyurethan (TPU), Gummi, Polypropylen (PP) oder Polystyrol (PS) genannt. Hierbei liefert jedes dieser verschiedenen Materialien eine spezielle Kombination verschiedener Eigenschaften, die für Sohlen bestimmter Schuharten, je nach den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Schuhart, mehr oder weniger gut geeignet sind. Zum Beispiel ist TPU sehr abriebbeständig und reißfest. Des Weiteren zeichnet sich EVA durch eine hohe Stabilität und relativ gute Dämpfungseigenschaft aus.
Ein gemeinsamer Nachteil der vorgenannten Materialien ist es, dass Schuhsohlen aus diesen Materialien separat gefertigt und anschließend am Schuhschaft befestigt, z.B. geklebt oder genäht, werden müssen. Aus WO 2008/087078 A1 , WO 2007/082838 A1 , WO 2010/136398 A1 , WO 2005/066250 A1 ist expandiertes TPU bekannt, welches zur Fertigung von Schuhsohlen verwendet werden kann. Die WO 2005/066250 A1 beschreibt dabei, dass eine Schuhsohle aus expandiertem TPU ohne zusätzliche Haftmittel mit einem Schuhschaft verbunden werden kann. Weiterhin offenbart die WO 2005/066250 A1 in diesem Zusammenhang, dass das expandierte TPU in einem Werkzeug in Kontakt mit dem Schuhschaft verschäumt wird und somit eine Sohle aus expandiertem TPU am Schuhschaft haftend bereitgestellt wird. Zudem beschreibt die WO 2005/066250 A1 die Möglichkeit, eine Außensohle aus thermoplastischem Elastomer (z.B. PVC, thermoplastischer Gummi, TPU) vorzufertigen und nach deren Aushärtung einen Hohlraum zwischen der Außensohle und dem Schuhschaft mit expandierbarem TPU auszuschäumen. Somit muss die Außensohle nicht mit dem Schuhschaft verklebt werden.
Die Offenbarung der WO 2005/066250 A1 weist allerdings den Nachteil auf, dass die Eigenschaften der Sohle flächig durchgehend von der Sohle aus expandiertem TPU beeinflusst werden. Eine Feinsteuerung der Sohleneigenschaften ist gemäß der WO 2005/066250 A1 nicht möglich.
US 2009/0013558 A1 betrifft ein Schuhwerk mit einem Schaft und einer an dem Schaft befestigten Sohlenstruktur. Die Sohlenstruktur weist eine Vielzahl von Stützelementen auf, wobei jedes der Stützelemente eine Schale und einen Kern umfasst.
DE 100 10 182 A1 betrifft eine viskose Kunststoffmasse und Bauteile, insbesondere Schuhsohlen, die die viskose Masse umfassen.
US 2011/0283560 A1 betrifft Komponenten von Leistungsschuhen, wie Zwischensohlen, sowie Verfahren zur Herstellung von Zwischensohlen.
WO 2010/010010 A1 betrifft thermoplastische Polymermischungen auf der Basis von thermoplastischem Polyurethan und Styrolpolymer, daraus hergestellte Schaumstoffe und damit verbundene Herstellungsverfahren.
WO 2010/045144 A2 betrifft eine Formanordnung zur Herstellung einer Zwischensohle, die Teile mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie z.B. Dichten, enthält.
DE 10 2005 050 411 A1 betrifft eine Laufsohle, die aus geschäumtem thermoplastischem Polyurethan herstellbar ist, wobei expandierbares thermoplastisches Polyurethan in eine offene Form gespritzt und dann zur Bildung der Laufsohle verdichtet wird.
US 2011/0047720 A1 betrifft eine Formanordnung zur Herstellung einer Zwischensohle, die aus zwei Materialien besteht.
US 2007/0295451 A1 betrifft eine Schuhwerkskonstruktion und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
WO 89/06501 A1 offenbart eine federnde oder gepolsterte Einlage für Schuhwerk.
DE 36 05 662 C1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verformbaren, elastischen Dämpfungs- oder Polsterkörpers.
DE 10 2011108 744 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sohle oder eines Teils einer Sohle eines Schuhs.
Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bessere Sohlen für Schuhe, insbesondere Sportschuhe, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, verbesserte Möglichkeiten bereitzustellen, Sohlen aus expandiertem TPU zu gestalten.
3. Zusammenfassung der Erfindung
In einem Ausführungsbeispiel wird zumindest ein Aspekt der erfindungsgemäßen Problematik durch eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit zumindest einem ersten und einem zweiten Flächenbereich gelöst, wobei der erste Flächenbereich ein expandiertes TPU aufweist, insbesondere zufällig angeordnete Partikel aus expandiertem TPU, und wobei der zweite Flächenbereich frei von expandiertem TPU ist.
Die Kombination eines Flächenbereichs aus expandiertem TPU mit einem Flächenbereich, der frei von expandiertem TPU ist, z.B. aus anderen Materialien gefertigt ist, erlaubt es, die vorteilhaften Eigenschaften von expandiertem TPU zielgerichtet dort bereitzustellen, wo diese gewünscht sind und mit anderen Eigenschaften in einem anderen Flächenbereich zu kombinieren.
Expandiertes TPU zeichnet sich durch besonders gute Elastizitäts- und Dämpfungseigenschaften aus. Zum einen kann expandiertes TPU besonders dämpfend wirken. Externe Schocks, wie sie zum Beispiel beim Aufprall der Sohle auf den Boden auftreten, können so gut abgefedert werden, so dass ein angenehmer Tragekomfort entsteht. Zudem kann expandiertes TPU eine hohe Elastizität zur Verfügung stellen. Durch hohe Elastizität wird die aufgenommen Energie, die zur Verformung der Sohle führt, von der Sohle wieder abgegeben. Diese geht also nicht verloren. So steht diese Energie z.B. einem Läufer auch nach dem Aufprall der Sohle auf dem Boden wieder zur Verfügung, da die Sohle im Wesentlichen ohne Energieverlust zurückfedert.
Zudem weist expandiertes TPU eine hohe Langzeitstabilität auf, d.h. es verformt sich selbst bei dauerhafter Einwirkung von äußeren Kräften nur in geringem Maße. Dadurch eignet sich dieses Material besonders gut als Material für Schuhsohlen. Zudem stellt sich heraus, dass die mechanischen Eigenschaften von expandiertem TPU über einen weiten Temperaturbereich im Wesentlichen temperaturunabhängig sind. Mit Hilfe dieses Materials können also die Eigenschaften einer Schuhsohle über einen großen Temperaturbereich hinweg gleichzeitig optimiert werden. So können Sportschuhe, z.B. Joggingschuhe, mit einer Sohle, welche einen ersten Flächenbereich aus expandiertem TPU umfasst, sowohl bei winterlichen als auch bei sommerlichen Temperaturen, z.B. in einem Bereich von 0°C-30°C ohne wesentliche Funktionsveränderungen, z.B. einer veränderten Dämpfung, verwendet werden. Das im Stand der Technik für Schuhsohlen weit verbreitete EVA weist dagegen eine deutlich stärkere Temperaturabhängigkeit auf.
Ein weiterer Vorteil von expandiertem TPU ist, dass sich herausgestellt hat, dass es eine bis zu 30 % bessere Wärmeisolierung bereitstellt als herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Materialien für die Sohlengestaltung. Es kann daher in Wintersportbekleidung, insbesondere in Winterschuhen, verwendet werden, wo gute wärmeisolierende Eigenschaften von Vorteil sind.
Durch einen ersten Flächenbereich, welcher expandiertes TPU aufweist, kann zum Beispiel im Fersenbereich einer Sohle eine besonders hohe Dämpfung erzielt werden, während durch die Verwendung eines festeren Materials im restlichen Bereich der Sohle eine erhöhte Festigkeit erzielt werden kann. Die vorteilhaften Materialeigenschaften des expandierten TPU können insgesamt passgenau an die Anforderung an die jeweilige Sohle angepasst und die Sohle kann somit flächig bzw. modular optimiert gestaltet werden.
Die Verwendung von expandiertem TPU für eine Sohle, welche zumindest zwei Flächenbereiche umfasst, erweist sich zudem als besonders vorteilhaft, da sich dieses Material ohne zusätzliche Haftmittel mit einer Vielzahl anderer Materialien verbinden lässt. Es erlaubt also eine Kombination mit zweiten Flächenbereichen aus einer Vielzahl von expandierbaren und nichtexpandierbaren Materialien, wie z.B. EVA, TPU, Gummi, PP, expandiertes PP, PS, Polyamid, PEBA, POM, PE, POE, EPDM, etc. Den Gestaltungsmöglichkeiten der ersten und zweiten Flächenbereiche sind damit kaum Grenzen gesetzt. Die vorliegende Erfindung eröffnet eine Fülle von Gestaltungsmöglichkeiten für neuartige Schuhsohlen.
Ein Teilbereich einer Sohle im Sinne dieser Anmeldung bezeichnet einen beliebig ausgestalteten Teilbereich einer Sohle. Dagegen bezeichnet ein Flächenbereich einen speziellen Teilbereich einer Sohle, nämlich einen Teilbereich, der sich durchgehend von der Unterseite der Sohle bis zur Oberseite der Sohle erstreckt. Der Begriff Teilbereich einer Sohle umfasst Flächenbereiche der Sohle, jedoch auch z.B. eine Sohlenschicht oder einen Flächenbereich einer Sohlenschicht oder andere Teilbereiche der Sohle.
In einer Ausführungsform sind die Flächenbereiche der Sohle durch einen Dampfprozess für das expandierte TPU miteinander verbunden. Überraschenderweise ist dies mit einer Vielzahl von Materialien möglich, welche für den zweiten Flächenbereich verwendet werden können, z.B. den bereits genannten. Dabei ist die entstehende Bindung fest genug, um den hohen Kräften, die auf eine Schuhsohle typischerweise einwirken standzuhalten.
Die Flächenbereiche müssen also nicht zusätzlich miteinander verklebt oder vernäht werden. In einer weiteren optionalen Ausführungsform können die Flächenbereiche jedoch zusätzlich durch eine Folie, vorzugsweise eine Folie umfassend TPU, miteinander verbunden werden. Die Verbindung der Flächenbereiche mittels des Dampfprozesses erlaubt damit eine arbeitsschrittsparende, schnellere und damit auch kostengünstigere Produktion. Zudem ist die Präzision der Verbindung in einem Dampfprozess gegenüber z.B. dem Vernähen oder Verkleben deutlich präziser und einfacher zu automatisieren. Da Klebemittel meist gesundheitsgefährdend und schlecht umweltverträglich sind wird durch die Vermeidung von Klebemitteln zudem ein umweltfreundlicheres Herstellungsverfahren mit verbesserter Arbeitssicherheit bereitgestellt.
In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich ein expandiertes EVA auf. Die Kombination mit expandiertem EVA ermöglicht einen zweiten Flächenbereich, welcher eine gute Dämpfung aufweist und der Sohle eine erhöhte Stabilität verleiht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich ein nicht-expandiertes TPU auf. Eine Kombination mit nicht-expandiertem TPU ist besonders vorteilhaft, da sich das expandierte und das nicht-expandierte TPU besonders gut miteinander verbinden. Eine besonders langlebige Sohle kann bereitgestellt werden. Zudem kann durch die Verwendung von nicht-expandiertem TPU der zweite Flächenbereich mit hoher Reißfestigkeit und guter Abriebbeständigkeit ausgestattet werden. Besonders bevorzugt dient das nicht-expandierte TPU als Außensohlenmaterial.
In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich Gummi auf. Durch die Verwendung von Gummi kann dem zweiten Flächenbereich z.B. eine besonders hohe Rutschfestigkeit verliehen werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich ein PP auf. Polypropylen erlaubt eine hohe Härte bei gleichzeitig relativ geringem Gewicht des zweiten Flächenbereichs.
In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich ein Polyamid (PA) auf. Mittels PA kann ein besonders steifer zweiter Flächenbereich bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich ein PS auf. Durch die Verwendung von PS können zweite Flächenbereiche besonders hart bei gleichzeitig geringem Gewicht ausgestaltet werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der zweite Flächenbereich eines oder mehrere der folgenden Materialien: PEBA, POM, PE, POE und/oder EPDM.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Flächenbereich ein expandiertes Polypropylen. Expandiertes Polypropylen (PP) ist ein extrem leichtes und dennoch stabiles Material. Es kann daher in Kombination mit expandiertem TPU verwendet werden, um eine leichte Sohle bereitzustellen, die gute Stabilität, Dämpfung und Energierückgabe bietet. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die komplette Sohle ein Gewicht von weniger als 100 g und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der komplette Schuh ein Gewicht von weniger als 100 g. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verhältnis von expandiertem PP und expandiertem TPU 70% expandiertes PP zu 30% expandiertem TPU betragen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das expandierte TPU 10 bis 30 % und besonders bevorzugt 15 % der gesamten Sohle darstellen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der zweite Flächenbereich ein oder mehrere verschiedene Materialien, z. B. EVA oder ein anderes hierin beschriebenes Material, zusätzlich zu oder anstelle des expandierten PP umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt das expandierte TPU 10 % bis 40 %, vorzugsweise 10 % bis 30 % und besonders bevorzugt 15 % der gesamten Sohle dar, abhängig von der spezifischen Sohlengestaltung und dem Verwendungszweck der Sohle. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt der erste Flächenbereich, der aus expandiertem TPU besteht, weniger als 40 %, vorzugsweise 10 - 30 % und besonders bevorzugt 15 % der gesamten Sohle dar.
In einer Ausführungsform ist der zweite Flächenbereich an einem Rand der Sohle angeordnet. So kann beispielsweise die Festigkeit und / oder Rutschfestigkeit der Sohle durch den zweiten Flächenbereich an einem Rand der Sohle erhöht werden. Zudem kann so z.B. einem Umknicken des Fußes entgegengewirkt werden. Die Anordnung des zweiten Flächenbereichs an einem Rand der Sohle erlaubt dabei eine Minimierung des zweiten Flächenbereichs.
In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Flächenbereich eine Sohlenplatte und / oder eine Torsionsstütze und / oder eine Außensohle und / oder eine Aussparung zur Aufnahme funktionaler Elemente auf. Funktionale Elemente können beispielsweise ein besonders für Sprintschuhe angepasster Rahmen und / oder eine Einheit zur Unterstützung der Dämpfung von Scherkräften und / oder ein Element zur Pronationsunterstützung und / oder eine elektronische Einheit sein.
Durch die Verwendung der genannten Elemente im zweiten Flächenbereich kann die Funktionalität der Sohle weiter verbessert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elemente zudem vorgefertigt. Die Elemente werden mit dem Dampfprozess für den ersten Flächenbereich präzise mit dem ersten Flächenbereich verbunden.
In einer Ausführungsform weist der erste Flächenbereich eine variierende Dicke auf. Durch die variierende Dicke lassen sich die Eigenschaften des Flächenbereichs gezielt steuern. So kann durch eine höhere Dicke an bestimmten Stellen z.B. eine höhere Dämpfung bereitgestellt werden. Des Weiteren kann durch die Variation der Dicke ein bestimmtes Profil der Sohle erzielt werden. Durch das expandierte TPU lassen sich Flächenbereiche besonders vorteilhaft mit variierender Dicke herstellen. Durch die Langlebigkeit des expandierten TPU bleibt die Dickenvariation auch unter starker Benutzung der Sohle dauerhaft beständig.
Bevorzugt nimmt die Dicke des ersten Flächenbereichs ausgehend vom Vorderfußbereich der Sohle zum Fersenbereich hin zu. So kann im Fersenbereich z.B. eine höhere Festigkeit erzielt werden. Des Weiteren kann so das Gewicht der Sohle zum Fersenbereich hin erhöht werden, und ein natürlicheres Tragegefühl erreicht werden.
In einer Ausführungsform weist der erste Flächenbereich zumindest eine Aussparung auf. Damit braucht der erste Flächenbereich tatsächlich nur in dem Umfang vorgesehen werden, in welchem er tatsächlich benötigt wird. Gewicht und Kosten der Sohle werden so reduziert.
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Flächenbereich im Wesentlichen an einem Rand der Sohle angeordnet ist. Durch eine Anordnung an einem Rand der Sohle kann in einer bevorzugten Ausführungsform im Wesentlich die gesamte Auftrittsfläche der Sohle durch den ersten Flächenbereich unterstützt werden. Der erste Flächenbereich braucht hierzu nicht notwendigerweise im inneren Bereich der Sohle angeordnet zu sein. Somit kann die Fläche des ersten Flächenbereichs im Wesentlichen ohne Funktionalitätsverlust minimiert werden.
Bevorzugt ist die Dicke des ersten Flächenbereichs an dem Rand der Sohle erhöht. Da am Rand der Sohle z.B. durch Richtungsänderungen beim Laufen vermehrt hohe Belastungen auftreten, kann durch eine erhöhte Dicke dort entsprechend eine höhere Festigkeit bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform ist der erste Flächenbereich im Mittel- und/oder im Vorderfußbereich der Sohle angeordnet. So kann im Mittel- und/oder Vorderfußbereich der Sohle eine besonders gute Dämpfung bereitgestellt werden. Da in diesen Bereichen / in einem dieser Bereiche bei schnellen Bewegungen oftmals der primäre Bodenkontakt der Sohle stattfindet, ist eine erhöhte Dämpfung in diesen Bereichen / in einem dieser Bereiche für viele Schuharten, z.B. für Basketballschuhe, besonders wünschenswert.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sohle einen dritten Flächenbereich aus expandiertem TPU. Durch die vorteilhafte Herstellung des expandierten TPU ist es auch möglich, einen dritten Flächenbereich aus diesem Material in die Sohle mit einzuschließen. Hierdurch ergeben sich weitere Gestaltungsspielräume hinsichtlich der Funktionalität und dem Erscheinungsbild der Sohle.
Bevorzugt ist der erste Flächenbereich im Fersenbereich der Sohle angeordnet, wobei der dritte Flächenbereich im Mittel- und/oder im Vorderfußbereich der Sohle angeordnet ist. Hierdurch kann sowohl im Mittel- und/oder Vorderfußbereich als auch im Fersenbereich der Sohle eine erhöhte Dämpfung bereitgestellt werden, ohne dass das expandierte TPU durchgehend verwendet werden muss. Es kann vielmehr ein dazwischen liegender Bereich frei bleiben, so dass Material, Gewicht und Kosten eingespart werden können.
In einer anderen Ausführungsform kann es auch wünschenswert sein, dass der gesamte Fersenbereich (d.h. die gesamte Dicke und die gesamte Breite der Ferse) und/oder der gesamte Mittelfußbereich expandiertes TPU umfasst, z.B. wenn eine besonders dämpfende Sohle erwünscht ist.
In einer anderen Ausführungsform ist der erste Flächenbereich im Mittelfußbereich und/oder im Vorfußbereich angeordnet und die Sohle umfasst ferner einen Teilbereich, der im Fersenbereich der Sohle angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Teilbereich einen Ferseneinsatz, der eine Elastomermischung, beispielsweise eine hochviskose EVA-basierte Mischung, umfasst. Ein Beispiel für ein solches hochviskoses EVA-basiertes Compound ist in dem Dokument DE 100 10 182.9-09 beschrieben.
Eine Kombination aus einem ersten Flächenbereich aus expandiertem TPU und einem solchen Ferseneinsatz ist besonders vorteilhaft für die Verwendung in einem wärmeisolierenden Schuhwerk, z. B. einem Winterschuh oder einem Wanderschuh. Das expandierte TPU stellt eine hohe Energierückgabe bereit, während es gleichzeitig eine extreme Temperaturstabilität in Hoch-/Tieftemperaturbereichen und hohe wärmeisolierende Eigenschaften aufweist. Dies ist besonders wichtig für Winterschuhe, bei denen das expandierte TPU den Fuß des Trägers gegen die Kälte isolieren und den Gesamtkomfort erhöhen kann, während es gleichzeitig ein gutes Gefühl für den Boden bereitstellt. Der Ferseneinsatz, insbesondere ein Ferseneinsatz umfassend eine Elastomermischung, kann die Energie absorbieren, die beim ersten Auftreffen des Fußes auf den Boden auf die Sohle einwirkt. Die Absorption dieser Stoßenergie ist wichtig, um Verletzungen vorzubeugen, und ein Ferseneinsatz umfassend eine Elastomermischung, wie z.B. eine hochviskose EVA-basierte Mischung, ist für diesen Zweck besonders gut geeignet. Ein weiterer vorteilhafter Effekt eines solchen Ferseneinsatzes ist, dass er eine bessere Stabilität auf unebenen Oberflächen bereitstellt.
In einer Ausführungsform sind der erste Flächenbereich und/oder der dritte Flächenbereich und/oder der Teilbereich von dem zweiten Flächenbereich umgeben. Dadurch kann beispielsweise die Stabilität des ersten Flächenbereichs und/oder des dritten Flächenbereichs und/oder des Teilbereichs erhöht werden. Zudem kann dadurch auch die Funktionalität des ersten Flächenbereichs und/oder des dritten Flächenbereichs und/oder des Teilbereichs beeinflusst werden, da beispielsweise die mögliche Ausdehnung des ersten Flächenbereichs und/oder des dritten Flächenbereichs und/oder des Teilbereichs durch den zweiten Flächenbereich begrenzt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sohle ein Verstärkungsmaterial, beispielsweise um die Stabilität der Sohle zu verbessern. Das Verstärkungsmaterial kann ein faserartiges Verstärkungsmaterial oder ein textiles Verstärkungsmaterial sein. Das textile Verstärkungsmaterial kann gewebt oder nicht gewebt, geschichtet oder gewirkt sein. Das Verstärkungsmaterial kann außerdem nicht dehnbar sein; es kann reißfest sein und aus starken Fasern oder einem starken Textilmaterial bestehen. In einer Ausführungsform ist das Verstärkungsmaterial an mindestens einem Teil eines der Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs angebracht. In einer Ausführungsform ist das Verstärkungsmaterial zumindest mit einem Teil der Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs verklebt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Verstärkungsmaterial an zumindest einem Teil der Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs durch die Verwendung einer Folie, insbesondere einer TPU-haltigen Folie, befestigt, wie weiter unten beschrieben.
Die Verwendung eines Verstärkungsmaterials, insbesondere eines textilen Verstärkungsmaterials, ermöglicht die Konstruktion einer extrem leichtgewichtigen Sohle. Beispielsweise kann anstelle eines Rahmens das textile Verstärkungsmaterial verwendet werden, um der Sohle in Kombination mit einem zweiten Flächenbereich aus einem leichten Material, vorzugsweise expandiertem Polypropylen, die notwendige Stabilität bereitzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform sind ein oder mehrere Flächenbereiche und/oder der Teilbereich zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben. Die Folie kann ein TPU, PA, Polykarbonat und/oder Karbonfaser und/oder andere Materialien aufweisen. Durch Verwendung von Folien lässt sich zum einen die äußere Erscheinungsform des/der einen oder mehreren Flächenbereichs/-bereiche und/oder des Teilbereichs modifizieren. Die Folie verleiht den Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich z.B. eine bestimmte Farbe und / oder eine bestimmte Textur. Des Weiteren kann die Folie auch eine Funktionalität des/der einen oder mehreren Flächenbereichs/-bereiche modifizieren. Beispielsweise kann die Folie so ausgestaltet sein, dass ihre Geometrie die Ausdehnung und damit die Dämpfungseigenschaften z.B. des ersten Flächenbereichs einschränkt. Zudem kann die Folie die Oberflächeneigenschaften des/der einen oder mehreren Flächenbereichs/-bereiche, z.B. deren Wasserabweisung oder Haftreibung, beeinflussen. Des Weiteren kann die Folie als Dekor, als Außensohle, als Sohlenplatte und/oder Verbindungselement dienen. Die Folie kann eine Dicke von 0,05 mm bis 1 mm haben. In einigen Fällen kann die Folie eine Dicke von mehreren Millimetern haben.
In einer Ausführungsform wird die Folie mit zumindest einem Teil des einen oder der mehreren Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs verbunden, indem zumindest ein Teil der Folie und/oder ein Teil des einen oder der mehreren Flächenbereiche und/oder ein Teil des Teilbereichs teilweise geschmolzen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Folie mit zumindest einem Teil der Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs durch eine chemische Reaktion verbunden.
Durch die Verbindung der Folie mit den Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich durch eine chemische Reaktion ist die Verbindung besonders haltbar und kann nicht durch mechanische Einwirkung, z.B. beim Laufen, gelöst werden.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die Folie auf der Seite der Folie bedruckt, die dem einen oder mehreren Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich zugewandt ist. Durch die Bedruckung der Folie auf dieser Seite wird die Bedruckung gegen mechanische oder chemische Einflüsse beim Tragen des Schuhs geschützt und die Haltbarkeit der Bedruckung erhöht. Zusätzlich oder alternativ kann die Folie auch auf der von dem einen oder den mehreren Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich abgewandten Seite aufgedruckt werden.
In einer weiteren optionalen Ausführungsform wird die Folie verwendet, um ein oder mehrere weitere Innensohlenelemente an einem oder mehreren Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich zu befestigen. Ein Innensohlenelement ist ein Funktionselement, das zwischen mindestens einem Flächenelement und/oder dem Teilelement und der Folie angeordnet ist. Durch die Anordnung des Funktionselements zwischen dem mindestens einen Flächenelement und/oder dem Teilelement auf der einen Seite und der Folie auf der anderen Seite wird das Funktionselement zusätzlich in seiner Lage fixiert und gegen mechanische oder chemische Einflüsse geschützt. Dies ist insbesondere bei leicht zu beschädigenden Funktionselementen, z.B. elektrischen Elementen, von Bedeutung.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Folie als Mittel zur Befestigung weiterer Außensohlenelemente an der Zwischensohle dienen. Außensohlenelemente sind Funktionselemente, die durch die Verwendung der Folie mit der Zwischensohle verbunden werden und auf der Folie angeordnet sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Folie sowohl in Kombination mit Innenals auch mit Außensohlenelementen wie oben beschrieben verwendet werden.
In einem Aspekt umfasst ein Innensohlenelement und/oder ein Außensohlenelement eine Sohlenplatte, ein Außensohlenelement, einen Torsionsstab und ein textiles Verstärkungsmaterial.
In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Folie und das Innen- und/oder Außensohlenelement aus einem gleichartigen Material, insbesondere TPU, so dass sie durch eine chemische Verbindung ohne zusätzliche Klebstoffe sehr gut miteinander verbunden werden können. Dies stellt die oben bereits erwähnten vorteilhaften Effekte bereit.
Eine weitere Ausführungsform umfasst das Einfärben eines Teils der Sohle umfassend TPU, insbesondere eines oder mehrerer Flächenbereiche umfassend TPU und/oder einer Folie umfassend TPU, mit einer Farbe umfassend TPU. Durch die Verwendung einer Farbe umfassend TPU zur Einfärbung dieser Teile ist die Einfärbung extrem haltbar und durch eine chemische Reaktion untrennbar mit den jeweiligen Teilen der Sohle verbunden.
In einem Aspekt wird eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit zumindest einem Teilbereich bereitgestellt, wobei der Teilbereich ein expandiertes TPU aufweist. Die Sohle weist zudem einen Flächenbereich auf, welcher frei von expandiertem TPU ist. Auch dieser Aspekt kann mit Ausführungsformen, welche hierin beschrieben werden, kombiniert werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein erfindungsgemäßes Problem durch eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit einem ersten Teilbereich, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist, gelöst, wobei das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU mit einem unterschiedlichen Dampfprozess und / oder aus einem unterschiedlichen Ausgangsmaterial gefertigt sind.
Eine solche Sohle weist die vorteilhaften Eigenschaften von expandiertem TPU auf, die zudem lokal an die jeweiligen Anforderungen an einen ersten und einen zweiten Teilbereich angepasst werden. Die vorteilhaften Eigenschaften des expandierten TPU, wie z.B. hohe Dämpfung und Temperaturunabhängigkeit, können also verwendet werden und gleichzeitig kann eine flexible Gestaltung der Sohle mit verschiedenen Eigenschaften in zumindest einem ersten und zweiten Teilbereich bereitgestellt werden.
Die Verwendung eines unterschiedlichen Dampfprozesses für das erste und zweite expandierte TPU ermöglicht es, aus einem Ausgangsmaterial zwei Teilbereiche mit verschiedenen Eigenschaften zu fertigen. Dabei können durch graduelle Veränderungen im Dampfprozess (z.B. des Drucks, der Dichte oder der Temperatur) die Eigenschaften des jeweiligen expandierten TPU fein gesteuert werden. Es können also unterschiedliche Eigenschaften erzielt werden, ohne dass verschiedene Materialien bereitgehalten werden müssen.
Auch die Verwendung von unterschiedlichem Ausgangsmaterial für den ersten und zweiten Teilbereich ermöglicht unterschiedliche Eigenschaften des jeweiligen expandierten TPU. Damit kann der erste und zweite Teilbereich auch unterschiedlich ausgestaltet werden, ohne dass Parameter des Dampfprozesses verändert werden müssen.
Bevorzugt weist das erste expandierte TPU eine erste Partikelgröße auf, wobei das zweite expandierte TPU eine zweite Partikelgröße aufweist, die sich von der ersten Partikelgröße unterscheidet. Die unterschiedliche Partikelgröße führt zum Beispiel zu unterschiedlicher Dämpfung des ersten und zweiten TPU. Die unterschiedliche Partikelgröße kann durch eine unterschiedliche Partikelgröße des Ausgangsmaterials und / oder durch einen unterschiedlichen Dampfprozess erreicht werden.
In einem anderen Aspekt umfasst die Sohle ferner ein Verstärkungsmaterial wie oben beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform sind ein oder mehrere Teilbereiche zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben. Die Folie wird vorzugsweise in einem Dampfprozess für den einen oder die mehreren Teilbereiche mit dem einen oder den mehreren Teilbereichen verbunden, insbesondere durch eine chemische Reaktion. Durch die Verwendung der Folie können die Eigenschaften des einen oder der mehreren Teilbereiche weiter in Bezug zueinander differenziert werden. Darüber hinaus ermöglicht eine Folie eine weitere Differenzierung des äußeren Erscheinungsbildes des einen oder der mehreren Teilbereiche. Zusätzlich kann die Folie in Kombination mit weiteren Innen- und/oder Außensohlenelementen wie oben beschrieben verwendet werden.
In einer Ausführungsform sind die Teilbereiche durch einen Dampfprozess für das erste expandierte TPU und / oder das zweite expandierte TPU miteinander verbunden. Auch bei Verwendung zweier Teilbereiche mit einem ersten und einem zweiten TPU können so die Sohlenelemente arbeitssparend, schnell und kostengünstig miteinander verbunden werden. Zudem ist die Präzision der Verbindung zweier Teilbereiche aus expandiertem TPU besonders hoch, da sich die Teilbereiche auf fast identische Art und Weise ausdehnen und somit die Abstimmung der Teilbereiche aufeinander besonders gut sichergestellt ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Teilbereich eine erste Sohlenschicht und der zweite Teilbereich eine zweite Sohlenschicht auf. So kann eine Sohle bereitgestellt werden, welche verschiedene Funktionalitäten in verschiedenen Sohlenschichten aufweist. Beispielsweise kann es besonders vorteilhaft sein, eine Sohlenschicht, die Nahe am Fuß des Schuhträgers angeordnet ist, besonders dämpfend auszugestalten, wohingegen z.B. eine äußere Sohlenschicht fester und /oder abriebbeständiger ausgestaltet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sohle eine dritte Sohlenschicht, die frei von expandiertem TPU ist. Die Sohle kann so mit besonderen Eigenschaften anderer Materialien kombiniert werden. Bevorzugt wird die dritte Sohlenschicht in einem Dampfprozess für zumindest eine der ersten und zweiten Sohlenschicht mit zumindest einer der ersten und zweiten Sohlenschicht verbunden. Die dritte Sohlenschicht kann beispielsweise eine Außensohle sein, die hohe Rutschfestigkeit und / oder hohe Abriebbeständigkeit aufweist. Die Außensohle kann nicht-expandiertes TPU aufweisen, insbesondere transparentes TPU. Somit ergeben sich vielfältige Möglichkeiten für die Ausgestaltung des Designs, da die transparente Außensohle bedruckt, mit Folien hinterlegt oder eingefärbt werden kann. Somit können auf der Außensohle verschiedenste Designs und/oder Dekorationen angebracht werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die dritte Sohlenschicht zwischen der ersten und zweiten Sohlenschicht angeordnet. Beispielsweise kann hierdurch in einer ersten Sohlenschicht, welche dem Schuhschaft zugeneigt angeordnet ist, eine hohe Dämpfung für einen angenehmen Tragekomfort bereitgestellt werden. Gleichzeitig kann in einer zweiten Sohlenschicht, die der Bodenfläche der Sohle zugewandt ist, eine hohe Elastizität bereitgestellt werden. Beide Sohlenschichten können mit Hilfe der dritten Sohlenschicht stabilisiert werden.
In einer Ausführungsform weist der erste Teilbereich einen ersten Flächenbereich und der zweite Teilbereich einen zweiten Flächenbereich auf. Somit können die verschiedenen möglichen vorteilhaften Eigenschaften von expandiertem TPU in einem ersten und einem zweiten Flächenbereich vorteilhaft kombiniert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Flächenbereich im Wesentlichen auf der medialen Seite der Sohle angeordnet. Hierdurch kann z.B. die Elastizität in diesem Bereich erhöht werden. Dies fördert schnelle seitlicher Fußbewegungen, da dieser Bereich der Sohle oftmals im Rahmen schneller seitlicher Bewegungen besonders belastet wird. Eine durch hohe Elastizität bewirkte Rückführung der für die Belastung aufgewendeten Energie beim Abfedern der Belastung ist daher dort besonders wünschenswert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der erste Flächenbereich im Wesentlichen auf der medialen Seite der Sohle und der zweite Flächenbereich im Wesentlichen auf der lateralen Seite der Sohle angeordnet. Hierdurch lassen sich laterale Bewegungen des Fußes besonders gut unterstützen und/oder ausgleichen.
In einem weiteren Aspekt kann zumindest einer der Teilbereiche, die TPU umfassen, und/oder die Folie, die TPU umfasst, mit einer Farbe, die flüssiges TPU umfasst, eingefärbt werden, um die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte bereitzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sohle so gestaltet, dass die Sohle ein Gewicht von weniger als 100 g aufweist. Durch das Bereitstellen einer solch leichten Sohle kann ein extrem leichter Schuh bereitgestellt werden, was z.B. für die Leistung eines Sportlers, der den Schuh trägt, von Vorteil ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der komplette Schuh ein Gewicht von weniger als 100 g.
In einer anderen Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßes Problem durch eine Innensohle zur Anordnung im Schaft eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, gelöst, wobei die Innensohle expandiertes thermoplastisches Polyurethan (TPU) aufweist.
Durch die Ausgestaltung einer Innensohle mit expandiertem TPU können Innensohlen mit den besonderen Eigenschaften dieses Material ausgestattet werden. Das expandierte TPU eignet sich ganz besonders für Innensohlen, da bei Innensohlen besonders gute Dämpfungs- und Elastizitätseigenschaften erforderlich sind. Da die Eigenschaften des expandierten TPU, wie bereits erläutert, variabel sind, können so Innensohlen mit verschiedener Ausprägung bereitgestellt werden, welche leicht gewechselt werden können. Zum Beispiel kann eine weiche Innensohle für Trainingszwecke und eine härtere Sohle für Wettkampfzwecke eingesetzt werden. Die jeweiligen gewünschten Eigenschaften können so durch einfaches Einlegen einer passenden Innensohle aus expandiertem TPU erreicht werden. Die Eigenschaften der Innensohle können dabei variiert werden, ohne dass die Dicke der Innensohle verändert werden muss. Die weitgehende Temperaturunabhängigkeit der Eigenschaften von expandiertem TPU macht es insbesondere für Innensohlen zu einem vorteilhaften Material. Die Eigenschaften der Innensohle bleiben trotz des Erwärmens der Innensohle auf die Körpertemperatur des Fußes im Laufe der Zeit konstant.
Durch eine Verwendung von expandiertem TPU für eine Innensohle kann beispielsweise genügend Dämpfungsfunktionalität bereitgestellt werden, dass auf eine zusätzliche Zwischensohle verzichtet werden kann. Dadurch kann die Herstellung eines Schuhs vereinfacht werden. Zudem bietet sich für den Anwender dadurch die Möglichkeit mit einem Wechsel der Innensohle auch die Funktionalität, die normalerweise von einer - nicht wechselbaren - Zwischensohle bereitgestellt würde, zu tauschen.
Zudem lässt sich mittels expandiertem TPU eine besonders elastische Innensohle bereitstellen, welche die Energie, die zum Komprimieren der Innensohle aufgewendet wird, beim Zurückfedern der Innensohle mit nur minimalen Verlusten wieder abgibt. Außerdem lässt sich mittels expandiertem TPU eine besonders leichte Innensohle bereitstellen.
In einer Ausführungsform ist die Innensohle zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben. Hierdurch lässt sich, wie bereits erläutert, die Funktionalität des expandierten TPU, sowie dessen äußeres Erscheinungsbild und dessen Textur verändern. Im Zusammenhang mit Innensohlen ist insbesondere auch die Veränderung der Haptik der Innensohle von Vorteil. Auch ist die Beeinflussung der Einwirkung von z.B. Wasser oder Schmutz auf die Innensohle durch die Folie von Bedeutung. Die Folie kann darüber hinaus auf eine Reihe weiterer, oben beschriebener Arten verwendet werden, um die bereits erwähnten Vorteile bereitzustellen.
In einem weiteren optionalen Aspekt kann die Innensohle zusätzlich ein textiles Verstärkungsmaterial umfassen, z. B. um die Stabilität der Sohle zu erhöhen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Innensohle und/oder die Folie mit einer Farbe eingefärbt werden, die flüssiges TPU umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßes Problem durch einen Schuh, insbesondere Sportschuh, gelöst, welcher eine Sohle nach einer der vorgenannten Ausführungsformen aufweist.
Bevorzugt weist der Schuh einen Schaft auf, wobei die Sohle in einem Dampfprozess ohne Haftmittel mit dem Schaft verbunden wurde. Hierdurch wird ein Kleben oder Nähen der Schuhsohle an den Schaft vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßes Problem durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schuhsohle, insbesondere einer Schuhsohle für einen Sportschuh gelöst. Eine Form wird mit einem expandierten thermoplastischen Polyurethan (TPU), für einen ersten Flächenbereich beladen. Zudem wird die Form mit einem Material, welches frei von expandiertem TPU ist, für einen zweiten Flächenbereich beladen. Außerdem wird Dampf zu dem expandierten TPU zugeführt. Hierdurch kann das expandierte TPU aufgeschmolzen und zu einer Schaumstruktur verbunden werden. Durch dieses Verfahren kann eine vorteilhafte Sohle auf effiziente Art und Weise gefertigt werden. Insbesondere erlaubt das Verfahren einen hohen Grad an Automatisierung bei gleichzeitiger Gestaltungsfreiheit. Ein beliebiger erster Flächenbereich mit expandiertem TPU und ein Flächenbereich frei von expandiertem TPU können in einem Herstellungsverfahren miteinander zu einer Sohle verbunden werden. Arbeitsschritte wie Zuschneiden oder Verkleben sind nicht nötig.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Schuhsohle, insbesondere einer Schuhsohle für einen Sportschuh, umfassend ein Beladen einer Form mit einem ersten expandierten TPU für einen ersten Teilbereich und ein Beladen der Form mit einem zweiten expandierten TPU für einen zweiten Teilbereich, bereitgestellt. Das erste und zweite expandierte TPU weisen eine unterschiedliche Dichte und / oder ein unterschiedliches Ausgangsmaterial auf. Zudem wird Dampf zu dem ersten und zweiten expandierten TPU zugeführt.
Somit können Sohlen, welche die Nutzung der vorteilhaften Materialeigenschaften von expandiertem TPU ermöglichen und zudem eine Variation der Eigenschaften des expandierten TPU innerhalb der Sohle gestatten, in einem effizienten Produktionsprozess bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform weist das expandierte TPU und/oder das erste und das zweite expandierte TPU Partikel auf. Diese können auf einfache Weise in eine Form gefüllt werden. Sie können in der Form verdichtet und zu einer zusammenhängenden Schaumstruktur umgeformt werden. Durch die Partikelform können auf einfach Weise expandierte TPU mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin das Anschmelzen der Oberfläche der Partikel. Bevorzugt werden die Partikel durch die Zuführung von Dampf erhitzt, wobei die Oberfläche der Partikel anschmilzt, so dass die Partikel miteinander eine chemische Verbindung eingehen können. Diese führt zu einer Schaumstruktur des expandierten TPU.
In einer Ausführungsform wird das expandierte TPU oder das erste und/oder das zweite expandierte TPU nach dem Befüllen der Form verdichtet. Das Verdichten wird bevorzugt durch eine Reduktion des Volumens der Form, z.B. durch ein Schließen der Form auf ein vorherbestimmtes Maß, bereitgestellt. Die Dichte kann hierbei variiert werden, was unterschiedliche Gewichte und Festigkeiten eines expandierten TPU ermöglicht. Zum Beispiel kann die Dichte bei gleicher Geometrie des expandierten TPU dadurch variiert werden, dass die Form vor dem Befüllen unterschiedlich weit geöffnet wird. Je stärker das expandierte TPU verdichtet wird, desto fester wird es zum Beispiel im fertigen Zustand sein. Zudem kann die Verdichtung lokal variiert werden. Somit kann durch eine Verdichtung eine gewünschte lokal variable Festigkeit des expandierten TPU erzielt werden. Hierdurch ergibt sich eine große Gestaltungsfreiheit und Variabilität, mit welcher unterschiedliche expandierte TPU bereitgestellt werden können, und zwar bereits mit der Verwendung eines einzigen Ausgangsmaterials.
In einer anderen Ausführungsform wird das Beladen mit dem expandierten TPU oder dem ersten und/oder dem zweiten expandierten TPU unter Druck durchgeführt. Expandiertes TPU wird somit verdichtet in die Form geladen. Hierdurch kann ein schnelleres Produktionsverfahren bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Schuhsohle zudem ein Entspannen des expandierten TPU oder des ersten und zweiten expandierten TPU. Nach dem Befüllen der Form mit verdichtetem, expandiertem TPU wird der Druck innerhalb der Form entspannt. Bevorzugt dehnen sich dabei komprimierte, expandierte TPU Partikel wieder auf im Wesentlichen ihre ursprüngliche Größe aus. Somit kann eine durchgehende Schaumstruktur bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Schuhsohle zudem ein Aushärten des expandierten TPU oder des ersten und zweiten expandierten TPU. Durch einen Aushärtungsschritt kann die Struktur des expandierten TPU stabilisiert werden.
Figurenliste
In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben:

1a-c: Eine Gegenüberstellung der Eigenschaften von expandiertem TPU und EVA bezüglich Langzeitstabilität Elastizität und Temperaturabhängigkeit;
2a-c: Ausführungsformen eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Flächenbereich und einem zweiten Flächenbereich, wobei der erste Flächenbereich ein expandiertes TPU aufweist, und wobei der zweite Flächenbereich frei von expandiertem TPU ist;
3a-b: Eine weitere Ausführungsform eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Flächenbereich und einem zweiten Flächenbereich, wobei der erste Flächenbereich ein expandiertes TPU aufweist, und wobei der zweite Flächenbereich frei von expandiertem TPU ist;
4a-b: Eine weitere Ausführungsform eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Flächenbereich und einem zweiten Flächenbereich, wobei der erste Flächenbereich ein expandiertes TPU aufweist, und wobei der zweite Flächenbereich frei von expandiertem TPU ist;
5a-b: Eine Ausführungsform einer Sohle für einen Schuh, insbesondere Sportschuh, mit einem ersten Flächenbereich und einem zweiten Flächenbereich, wobei der erste Flächenbereich ein expandiertes TPU aufweist, und wobei der zweite Flächenbereich frei von expandiertem TPU ist;
6 Beispiel für ein expandiertes TPU mit einem funktionalen Element, wobei das expandierte TPU zumindest zwei gegenüberliegende Oberflächenbereiche des Elements umgibt;
7a-b: Eine weitere Ausführungsform eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Flächenbereich und einem zweiten Flächenbereich, wobei der erste Flächenbereich ein expandiertes TPU aufweist, und wobei der zweite Flächenbereich frei von expandiertem TPU ist;
8a-b: Eine Ausführungsform eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Teilbereich, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist;
9a-b: Eine weitere Ausführungsform eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Teilbereich, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist;
10a-b: Eine weitere Ausführungsform eines Schuhs mit einer Sohle mit einem ersten Teilbereich, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist;
11a-b: Eine Ausführungsform einer Folie, welche zumindest einen Flächenbereich und / oder zumindest einen Teilbereich aus expandiertem TPU zumindest teilweise umgeben kann; sowie Ausführungsform einer Sohle, welche eine Folie aufweist;
12a-c: Eine Ausführungsform einer Innensohle zur Anordnung im Schaft eines Schuhs, wobei die Innensohle expandiertes TPU aufweist;
13a-d: Eine weitere Ausführungsform einer Innensohle zur Anordnung im Schaft eines Schuhs, wobei die Innensohle expandiertes TPU aufweist. Die Innensohle ist flächendeckend aus expandiertem TPU gefertigt;
1,4a-c: Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer Sohle für einen Schuh;
15a-e: Beispielhafte Formen zur Verwendung in verschiedenen Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer Schuhsohle;
16: Weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Sohle für einen Schuh;
17: Beispielhafte Ausführungsform einer Sohle, die eine Folie umfasst, die als Mittel zur Befestigung von äußeren Sohlenelementen an der Zwischensohle dient.
18a-b: Bevorzugte Ausführungsform einer Sohle, die einen ersten und einen dritten Flächenbereich aus expandiertem TPU umfasst, die von einem zweiten Flächenbereich aus expandiertem PP und einem inneren Sohlenelement umgeben sind, wobei alle drei Flächenbereiche zumindest teilweise mit einer Folie bedeckt sind und das innere Sohlenelement durch die Folie an den Flächenbereichen befestigt ist.
19a-b: Eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Sohle, die einen ersten und einen dritten Flächenbereich aus expandiertem TPU umfasst, die von einem zweiten Flächenbereich mit EVA und einem Innensohlenelement umgeben sind, wobei alle drei Flächenbereiche zumindest teilweise mit einer Folie bedeckt sind und das Innensohlenelement mit der Folie an den Flächenbereichen befestigt ist.
20a-c: Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Sohle, insbesondere einer Sohle für einen wärmeisolierenden Schuh, wie z.B. einen Winterschuh oder einen Wanderschuh, umfassend einen ersten Flächenbereich aus expandiertem TPU, der im Vorfußbereich der Sohle angeordnet ist, und einen zweiten Flächenbereich sowie einen Teilbereich, der einen Ferseneinsatz umfasst, vorzugsweise aus einer hochviskosen EVA-basierten Mischung.
21: Diagramm zur Veranschaulichung der wärmeisolierenden Eigenschaften von expandiertem TPU im Vergleich zu EVA.
22: Weitere Ausführungsformen einer Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Winterschuh oder einen Wanderschuh.

5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen:
In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf Sportschuhe beschrieben. Es wird jedoch betont, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch auf Arbeitsschuhe, Freizeitschuhe oder andere Schuhe angewendet werden.
Die 1a-c zeigen einen Vergleich der Eigenschaften von expandiertem TPU (eTPU) und aufgeschäumtem EVA.
1a zeigt die Langzeitstabilität der beiden Materialien. Es ist ersichtlich, dass sich expandiertes TPU im Vergleich zu aufgeschäumtem EVA bei gleicher Langzeitbelastung von etwa 100.000 Kompressionszyklen um 60 % weniger komprimiert. Expandiertes TPU ist also länger formstabil. Es wird selbst bei langanhaltender Krafteinwirkung nur in geringem Maße komprimiert und behält in hohem Maße seine Form. Daher eignet es sich sehr gut für Sohlen, welche eben solchen hohen Langzeitbelastungen ausgesetzt sind. Durch die Langlebigkeit des expandierten TPU wird auf lange Sicht Abfall durch ausgetragene Schuhe bzw. Schuhsohlen vermieden. Damit können umweltfreundlichere Schuhe bereitgestellt werden. Wie bereits erwähnt, ist expandiertes TPU sehr haltbar und auch sehr weich. Sein Dämpfungsbereich beträgt bis zu 80 %, was bedeutet, dass beispielsweise eine 10 mm dicke Sohle während des Gebrauchs bis auf 2 mm zusammengedrückt werden kann. Das Material stellt daher eine gute Dämpfung bereit, und der Läufer muss beim Laufen weniger Energie aufwenden, was zu einer verbesserten Laufeffizienz führt.
1b zeigt den Energieverlust von EVA und expandiertem TPU bei verschiedenen Temperaturen. Der Energieverlust in Prozent gibt an, welcher Anteil der Energie, die für eine Kompression des Materials verwendet wird, bei der anschließenden Expansion verloren geht, z.B. in Wärme übergeht. Dieser Anteil der Energie wird zum Beispiel einem Sprinter nach einem Auftreffen der Sohle auf dem Boden, welches zur Kompression der Sohle führt, beim Zurückfedern der Sohle nicht wieder zugeführt. Ein möglichst geringer Energieverlust ist daher in der Regel wünschenswert. 1b zeigt, dass der Energieverlust im expandierten TPU gegenüber demjenigen in aufgeschäumtem EVA in allen gängigen Temperaturbereichen jeweils deutlich geringer ist. Der Energieverlust bei expandiertem TPU ist bei 25°C um mindestens 25 % gegenüber aufgeschäumtem EVA reduziert. Bei o°C ist dieser um mindestens 40% reduziert und bei -20°C ist dieser um mindestens 28% reduziert.
1C zeigt die Kraft, die für eine bestimmte Kompression von expandiertem TPU und aufgeschäumtem EVA aufgewendet werden muss, in einem temperaturabhängigen Vergleich. Es ist ersichtlich, dass die Kurve 110 für expandiertes TPU in einem Temperaturbereich von -20°C bis +30°C im Wesentlichen konstant ist. Daher ist die Kompressibilität von expandiertem TPU im Wesentlichen temperaturunabhängig.
Des Weiteren zeigt 1c, dass expandiertes TPU in allen Temperaturbereichen weicher als EVA bleibt (vgl. Kurve 120 für EVA), es also z.B. stärker dämpfend wirken kann. Insbesondere vermeidet expandiertes TPU im Gegensatz zu EVA den Nachteil, bei niedrigen Temperaturen hart zu werden. Da außerdem die Materialeigenschaften von expandiertem TPU temperaturunabhängig sind (innerhalb des für Schuhe interessanten Temperaturbereichs), ist expandiertes TPU haltbarer und behält seine guten Leistungseigenschaften in jeder Situation bei. Expandiertes TPU vermeidet den Nachteil, hart, steif, spröde oder beschädigt zu werden.
Außerdem zeigt 21 die Ergebnisse von Messungen der wärmeisolierenden Eigenschaften von expandiertem TPU (vgl. Messungen 2110 und 2120) im Vergleich zu EVA (vgl. Messungen 2130 und 2140). Die Messung 2110 betrifft expandiertes TPU, das mit einem 10-mm-Riss hergestellt wurde, wobei der Riss die Öffnung der Form während des Füllens und vor dem Komprimieren und Bedampfen des expandierten TPU ist (weitere Einzelheiten zum Herstellungsverfahren siehe unten). Die Messung 2120 betrifft expandiertes TPU, das mit einem 14-mm-Riss hergestellt wurde. Die Messung 2130 betrifft das formgepresste EVA-Material und die Messung 2140 das spritzgegossene EVA-Material. Wie aus ersichtlich ist, stellt expandiertes TPU unabhängig von den Herstellungsdetails eine bis zu 30 % bessere Wärmeisolierung bereit als EVA. Dies beruht auf der Tatsache, dass jedes Partikel des expandierten TPU Luft einschließt und eine Sohle, die expandiertes TPU umfasst, daher verschiedene Barrieren gegen den Wärmeaustausch bereitstellt, was zu besseren wärmeisolierenden Eigenschaften führt. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Partikeln, die expandiertes TPU umfassen, zur Herstellung einer wärmeisolierenden Sohle besteht darin, dass diese Partikel nicht in einer bestimmten Richtung oder einem bestimmten Muster angeordnet sein müssen, um solche thermischen Barrieren zu bilden. Stattdessen können die Partikel im Wesentlichen zufällig angeordnet werden, was den Produktionsprozess erheblich vereinfacht.
Die weitgehende Temperaturunabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von expandiertem TPU und die besseren Wärmedämmeigenschaften im Vergleich zu anderen Materialien führen zu einer neuen Bandbreite von Einsatzmöglichkeiten als Sohlenmaterial. Neben den bekannten Bereichen des Hallen- und Sommersports, bieten sich neue Einsatzmöglichkeiten zum Beispiel im Wintersport oder neue Schuhkonzepte wie Laufschuhe für die Winterzeit. Expandiertes TPU kann unabhängig von Winter- oder Sommersaison bzw. unabhängig von regionalen Gegebenheiten eingesetzt werden. Somit können wesentlich vielseitigere Schuhe bereitgestellt werden.
2a zeigt eine prinzipielle Ausführungsform für einen Schuh 200, welcher einen Schaft 220 und eine Sohle 210 umfasst. Die Sohle weist einen ersten Flächenbereich 211 auf, wobei der erste Flächenbereich 211 ein expandiertes TPU aufweist.
Der erste Flächenbereich 211 ist im Fersenbereich, insbesondere im Bereich unter dem Kalkaneus, angeordnet. Zudem weist die Sohle 210 einen dritten Flächenbereich 2111 auf, welcher im Vorderfußbereich angeordnet ist. Im Fersen- und im Vorderfußberiech stellen der erste Flächenbereich 211 bzw. der dritte Flächenbereich 2111 eine besondere Dämpfung sicher. In diesen Bereichen, insbesondere im Bereich unter dem Kalkaneus, ist bei normalen Lauf- und Gehbewegungen der Erstkontakt mit dem Boden zu erwarten. Eine besondere Dämpfung ist dort also wünschenswert, um den Aufprall des Fußes auf dem Boden abzufedern. Des Weiteren findet in diesen Bereichen, insbesondere im Vorderfußbereich, oftmals auch der Letztkontakt der Sohle mit dem Boden statt, bevor sich der Fuß vom Boden abhebt. Eine besonders elastische Dämpfung durch das expandierte TPU ist daher besonders in diesen Bereichen wünschenswert, um die beim Aufprall des Fußes auf den Boden abgegebene Energie, dem Fuß beim Abheben vom Boden wieder zurückzugeben. So verliert der Fuß beim Aufprall und damit z.B. auch der Läufer beim Joggen nur minimal an Energie.
In anderen Ausführungsformen kann eine andere Anordnung dieser Flächenbereiche 211, 2111 vorteilhaft sein. Insbesondere kann die Sohle 210 in anderen Ausführungsformen auch lediglich einen ersten Flächenbereich 211 oder mehr als zwei Flächenbereiche 211, 2111 umfassen.
Die Sohle 210 weist zudem einen zweiten Flächenbereich 212 auf, welcher frei von expandiertem TPU ist. Der zweite Flächenbereich 212 ist um den äußeren Rand der Sohle sowie zwischen Vorderfußbereich und Kalkaneus angeordnet. Gerade bei schnelleren seitlichen Bewegungen ist der äußere Rand der Sohle höheren Belastungen ausgesetzt. Auch kann, je nach Schuhträger an der medialen oder lateralen Seite der Sohle, z.B. durch Supination oder Überpronation, eine sehr hohe Belastung der Sohle auftreten.
Durch den zweiten Flächenbereich 212 am äußeren Rand der Sohle kann dort eine höhere Festigkeit bereitgestellt werden. Zudem kann durch die Anordnung des zweiten Flächenbereichs 212 zwischen Vorderfußbereich und Kalkaneus insgesamt die Stabilität der Sohle erhöht werden. In anderen Ausführungsformen kann eine andere Anordnung des zweiten Flächenbereichs 212 vorteilhaft sein.
Der zweite Flächenbereich 212 umfasst EVA. In anderen Ausführungsformen kann der zweite Flächenbereich 212 jedoch auch andere Materialien umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Flächenbereich expandiertes PP. Expandiertes PP ist ein extrem leichtes und dennoch stabiles Material und die kombinierte Verwendung von expandiertem TPU für den ersten und dritten Flächenbereich und expandiertem PP für den zweiten Flächenbereich stellt eine extrem leichte und dennoch stabile Sohle und einen Schuh mit guten Dämpfungs- und Energierückgabeeigenschaften bereit. In einer Ausführungsform hat die Sohle ein Gewicht von weniger als 100 g und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der komplette Schuh ein Gewicht von weniger als 100 g.
Der zweite Flächenbereich 212 fasst den ersten Flächenbereich 211 und den dritten Flächenbereich 2111 ein. Hierdurch wird den Flächenbereichen 211 und 2111 eine zusätzliche Stabilität verliehen. Zudem wird durch die Einfassung die Ausdehnung des ersten und dritten Flächenbereichs limitiert und damit deren Dämpfung eingegrenzt.
In einer Ausführungsform kann der erste Flächenbereich 211 und der dritte Flächenbereich 2111 ein erstes bzw. ein zweites expandiertes TPU umfassen. Damit können z.B. im Vorderfuß- und Fersenbereich unterschiedliche Funktionalitäten bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann der erste Flächenbereichs 211 ein expandiertes TPU mit einer höheren Festigkeit umfassen, so dass im Fersenbereich eine höhere Festigkeit bereitgestellt wird.
2b zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform eines Schuhs 201, welche gegenüber der Ausführungsform 200 lediglich leicht modifiziert ist. Insbesondere umfasst die Sohle 210 hier eine zusätzliche Außensohle 213. In einer Ausführungsform verleiht die Außensohle der Sohle 210 eine verbesserte Rutschfestigkeit und/oder Abriebbeständigkeit. In einer Ausführungsform umfasst die Außensohle 213 Gummi oder TPU. Die Außensohle ist bevorzugt nicht flächendeckend angeordnet. Damit kann die Abriebbeständigkeit und/oder Rutschfestigkeit der Sohle optimiert werden, wobei gleichzeitig das Gewicht der Sohle minimiert wird. In manchen Ausführungsformen verleiht die Außensohle der Sohle ein spezielles Profil. In anderen Ausführungsformen ist keine oder eine andersartig ausgestaltete Außensohle umfasst, welche den ersten Flächenbereich 211 ganz oder teilweise bedeckt.
In weiteren Ausführungsformen können andere und/oder zusätzliche Schichten oder auch Teilschichten umfasst sein. Zudem umfasst die Sohle 210, wie in 2c ersichtlich, einen Hohlraum 214 für eine elektronische Einheit, welche dem Nutzer des Schuhs 201 Funktionalitäten, wie Geschwindigkeitsmessung oder Wegstreckenmessung zur Verfügung stellen kann. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Sohle 210 andere und/oder weitere funktionale Elemente. Alle Komponenten der Sohle 210 werden in einer Ausführungsform durch den Dampfprozess für das expandierte TPU miteinander verbunden. Keine zusätzlichen Haftmittel sind dann nötig, um die Bestandteile der Sohle 210 zusammen zu setzen. Zudem können die Bestandteile so automatisiert und besonders präzise zusammengesetzt werden. Somit wird eine schnelle, qualitativ hochwertige und kostengünstige Produktion bereitgestellt.
2c zeigt den Bereich des ersten Flächenbereiches 211, welcher unter dem Kalkaneus angeordnet ist, von oben. Durch die starke Dämpfung des ersten Flächenbereichs 211, kann dieser in direktem Kontakt mit dem Fuß stehen. Dies kann beispielsweise mittels einer Öffnung in einer über dem ersten Flächenbereich angeordneten Strobelsohle erreicht werden. In 2c ist die Öffnung kreisförmig ausgestaltet. In anderen Ausführungsformen kann sie allerdings z.B. auch ring- oder sternförmig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass Schlitze in der Strobelsohle eingebracht sind, die wie eine Öffnung ebenfalls die Zugkräfte der Strobelsohle im Fersenbereich minimieren. So kann ein angenehmes Tragegefühl am Fuß erzielt werden. Zudem erlaubt es gerade auch die weitgehende Temperaturunabhängigkeit der Dämpfung des ersten Flächenbereichs 211, dass dieser in direktem Kontakt mit dem Fuß steht. Eine wesentliche Veränderung der Dämpfung durch Erwärmen des ersten Flächenbereichs 211 auf die Körpertemperatur des Fußes findet nicht statt. In einer Ausführungsform kann so auch insgesamt auf eine Mittel- oder Innensohle verzichtet werden.
3a zeigt eine weitere Ausführungsform für einen Schuh 300. Dieser umfasst einen Schaft 320 und eine Sohle 310. Die Sohle 310 weist einen ersten Flächenbereich 311 auf, wobei der erste Flächenbereich 311 ein expandiertes TPU aufweist. Im vorderen Zehenbereich weist der Schuh 300 zudem einen zweiten Flächenbereich 312 auf, welcher frei von expandiertem TPU ist. So kann im Zehenbereich eine höhere Festigkeit der Sohle bereitgestellt werden. Dies ist besonders wünschenswert, da gerade im Bereich der Zehenspitzen eine zu weiche Sohle und ein damit verbundenes Verrutschen des Schuhs als unangenehm empfunden werden kann und z.B. zur Blasenbildung am Fuß führen kann. Im übrigen Bereich der Sohle wird durch den ersten Flächenbereich 311 eine besonders hohe Dämpfung erreicht. Vom Zehenbereich hin zum Fersenbereich nimmt dabei die Dicke des ersten Flächenbereichs 311 zu. So stellt die Sohle im Fersenbereich eine erhöhte Festigkeit zur Verfügung. Dies verleiht der Sohle einerseits erhöhte Stabilität. Andererseits sind so die Dämpfungseigenschaften des ersten Flächenbereichs 311 an die im Fersenbereich auftretenden höheren Kräfte angepasst. Die höheren Kräfte führen dort im Vergleich zum Vorderfußbereich zu einer stärkeren Belastung. Durch die erhöhte Dicke des ersten Flächenbereichs im Bereich der Ferse wird so die Dämpfung gleichmäßig über die gesamte Fläche des ersten Flächenbereichs 311 angepasst.
Zudem weist die Sohle 310 optional eine Außensohle 313 auf. In einer Ausführungsform weist die Außensohle Gummi oder nicht-expandiertes TPU auf. Die Außensohle 313 verleiht der Sohle 310 zusätzliche Rutschfestigkeit und Abriebbeständigkeit. Bevorzugt ist die Außensohle 313 in einem Dampfprozess für das expandierte TPU mit dem ersten Flächenbereich 311 verbunden. In manchen Ausführungsformen ist keine Außensohle umfasst.
Im Vergleich zur Sohle 210 der 2b ist in 3a ersichtlich, dass es nicht nötig ist, den zweiten Flächenbereich 312 um den äußeren Rand der Sohle anzubringen. In der Ausführungsformen der Sohle 310 umfasst der erste Flächenbereich 311 einen großen Teil des äußeren Rands der Sohle. Das expandierte TPU weist in dieser Ausführungsform eine Festigkeit auf, welche den Belastungen am äußeren Rand standhält.
3b zeigt eine Ansicht des ersten Flächenbereichs 311 von oben. Zudem ist die Zwischensohle 314 zu sehen. Der erste Flächenbereich 311 ist so ausgestaltet, dass er sich präzise in die Zwischensohle 314 einpassen lässt. In anderen Ausführungsformen kann die Zwischensohle 314, welche beispielsweise EVA beinhaltet, eine andere Form aufweisen und dementsprechend kann der erste Flächenbereich 311 anders ausgestaltet sein. Bevorzugt werden der erste Flächenbereich 311 und die Zwischensohle 314 durch den Dampfprozess für das expandierte TPU miteinander verbunden. Die Zwischensohle 314 ist insbesondere im zweiten Flächenbereich 312 angeordnet, welchem sie die erhöhte Stabilität verleiht. Zudem ist die Zwischensohle 314 entlang dem äußeren Rand der Sohle angeordnet, so dass auch dort die Stabilität erhöht ist. In einer Ausführungsform ist die Zwischensohle ein Zwischenelement, bevorzugt ein Rahmen. In einer Ausführungsform kann sie nicht-expandiertes TPU aufweisen oder im Wesentlichen aus nicht-expandiertem TPU bestehen, was die Verbindung zum expandierten TPU optimiert und auch eine Verbindung zum Schaft verbessert. In einer Ausführungsform wird ein Schaft direkt an das TPU Zwischenelement angenäht, so dass auf Klebemittel verzichtet werden kann.
4a zeigt eine Ausführungsform für eine Sohle 410 für einen Schuh 400. Diese umfasst einen ersten Flächenbereich 411, wobei der erste Flächenbereich 411 ein expandiertes TPU aufweist, und einen zweiten Flächenbereich 412, welcher frei von expandiertem TPU ist. Zudem umfasst die Sohle 410 optional eine Außensohle 413. Zudem umfasst die Sohle 410 optional eine Aussparung für eine elektronische Einheit. Des Weiteren umfasst die Sohle 410 optional einen dritten Flächenbereich 4111 und einen vierten Flächenbereich 4112, welche expandiertes TPU umfassen.
Der erste Flächenbereich 411 ist im Vorderfußbereich angeordnet. Der dritte Flächenbereich 4111 ist medial sowie lateral zwischen Vorderfuß- und Fersenbereich angeordnet. Zudem ist der vierte Flächenbereich 4112 im Fersenbereich angeordnet. Damit wird im Vorderfuß, Mittelfuß- und Fersenbereich eine besonders hohe Flexibilität der Sohle 410 und damit ein hoher Tragekomfort bereitgestellt. Im übrigen Bereich der Sohle 410 ist der zweite Flächenbereich 412 angeordnet. Insbesondere die Anordnung entlang des äußeren Rands der Sohle 410 im Vorderfuß- und Fersenbereich, erhöht sich so die Stabilität der Sohle auf ein funktional notwendiges Maß. Der zweite Flächenbereich 412 umfasst EVA, kann aber auch andere und/oder weitere Materialien umfassen.
Bevorzugt bedeckt die Außensohle 413 den ersten Flächenbereich 411 nicht vollständig. In manchen Ausführungsformen verleiht die Außensohle 413 der Sohle ein spezielles Profil. In manchen Ausführungsformen ist der erste Flächenbereich 411 mit einer durchgängigen Außensohle versehen. In anderen Ausführungsformen ist keine oder eine andersartig ausgestaltete Außensohle 413 umfasst. Insbesondere für Hallenschuhe stellt bereits das expandierte TPU eine ausreichende Rutschfestigkeit zur Verfügung, so dass dieser Aspekt keine zusätzliche Außensohle 413 erfordert.
Um die Abriebfestigkeit und/oder die Rutschfestigkeit der Oberfläche des ersten Flächenbereichs zu erhöhen, kann diese, anstelle mit einer Außensohle versehen zu werden, in einer Ausführungsform mit geeigneter Oberflächenbehandlung modifiziert werden. Die Oberfläche eines Flächenbereichs und/oder eines Teilbereichs aus expandiertem TPU kann angeschmolzen und/oder geprägt und/oder mittels Laser behandelt werden. Zudem kann die Oberfläche in einer entsprechend ausgebildeten Form, welche eine höhere Abriebfestigkeit und/oder Rutschfestigkeit bereitstellen, hergestellt werden. Auch können im Herstellungsprozess andere Materialien, z.B. Partikel anderer Materialien, welche die Abriebfestigkeit erhöhen im Bereich nahe der Oberfläche des expandierten TPU eingebracht werden.
4b zeigt die Sohle 410 an einem Schaft 420. Dabei illustriert 4b, wie die der dritte Flächenbereich 4111 und der zweite Flächenbereich 412 entlang des äußeren Rands der Sohle angeordnet sind. Im Vorderfuß- und Fersenbereich ist der zweite Flächenbereich 412 entlang des äußeren Rands angeordnet, wo er die Stabilität der Sohle erhöht. Im dazwischen liegenden Bereich ist eine höhere Flexibilität der Sohle wünschenswert, um das natürliche Abrollen des Fußes zu unterstützen. Hier ist entsprechend der zweite Flächenbereich 412 nicht angeordnet. Stattdessen ist dort ein Flächenbereich 4111, welcher expandiertes TPU aufweist, angeordnet. Somit kann dort eine höhere Flexibilität zur Verfügung gestellt werden.
Zusätzlich nimmt die Dicke des Flächenbereichs 4111 vom Vorderfußbereich hin zum Fersenbereich zu. Damit kann die Funktionalität des Flächenbereichs 4111 entsprechend graduell an die verschiedenen Anforderungen im jeweiligen Bereich angepasst werden.
In einer Ausführungsform weisen die Flächenbereiche 411,4111,4112 lediglich ein expandiertes TPU auf. In einer anderen Ausführungsform weisen zumindest der erste Flächenbereich 411 und der dritte Flächenbereich 4111 ein erstes und ein zweites expandiertes TPU auf.
5a zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sohle 510. Diese umfasst einen ersten Flächenbereich 511, wobei der erste Flächenbereich 511 ein expandiertes TPU aufweist, sowie einen zweiten Flächenbereich 512, welcher frei von expandiertem TPU ist. Der erste Flächenbereich 511 ist entlang des äußeren Rands der Sohle angeordnet, wobei der laterale äußere Rand zwischen Fersen- und Vorderfußbereich nicht vom ersten Flächenbereich 511 umfasst ist. Der erste Flächenbereich 511 ist optional mit einer Außensohle 513 verstärkt, welche die Rutschfestigkeit und/oder Abriebbeständigkeit der Sohle 510 erhöht. Bevorzugt bedeckt die Außensohle 513 lediglich einen Teil des ersten Flächenbereichs 511. In manchen Ausführungsformen umfasst die Außensohle 513 Gummi oder TPU. Optional umfasst die Sohle zudem einen Teilbereich 514. Dieser verleiht in manchen Ausführungsformen der Sohle 510 eine erhöhte Stabilität. In manchen Ausführungsformen weist der Teilbereich 514 EVA auf. Der Teilbereich 514 ist jedoch nicht in allen Ausführungsformen umfasst. Durch erhöhte Festigkeit des expandierten TPU kann in einer Ausführungsform auf den Teilbereich 514 verzichtet werden. Insbesondere kann so eine Sohle materialsparender gefertigt werden und somit eine leichtere Sohle zur Verfügung gestellt werden. Gleichzeitig stellt die hohe Elastizität des TPU sicher, dass beim Zurückfedern der Sohle die Energie optimal an den Läufer/Geher zurückgegeben wird.
Im Vergleich zu vielen Materialien, z.B. EVA, lässt sich ein erster Flächenbereich 511 mit Hilfe von expandiertem TPU präziser fertigen, da dieses beim Dampfprozess lediglich zu einem geringen Umfang expandiert. Damit können feinere Strukturen gefertigt werden, was insgesamt eine besser abgestimmte Funktionalität erlaubt. Zudem erlaubt dies ein minimalistisches Design, so dass eine große Menge an Material eingespart werden kann, da lediglich kleine und auf das absolut notwendige Minimum reduzierte Mengen an expandiertem TPU aufgebracht werden. So kann, wie in der Ausführungsform 510 gezeigt (ohne optionalen Teilbereich 514), ein großer zweiter Flächenbereich 512 der Sohle frei bleiben. Insbesondere kann der erste Flächenbereich 511 also Aussparungen, bevorzugt großflächige Aussparungen, aufweisen.
In einer Ausführungsform kann der erste Flächenbereich 511 auch dazu dienen, die Funktionalität des Teilbereichs 514 zu modifizieren. Bevorzugt ist der erste Flächenbereich 511 nicht im gesamten Bereich des Teilbereichs 514 angeordnet. Dadurch verändert sich die Funktionalität des Teilbereichs 514 lediglich lokal. Zum Beispiel wird die Dämpfung lokal erhöht. Aus einer umgekehrten Sichtweise kann der Teilbereich 514 die Stabilität des ersten Flächenbereichs 511, der expandiertes TPU umfasst, erhöhen. In einer Ausführungsform weist die Sohle 510 eine Sohlenplatte auf. Diese kann der Sohle eine zusätzliche Stabilität verleihen. Die Sohlenplatte kann die Sohle mit dem Schaft verbinden. Der erste Flächenbereich 511 und der optionale Teilbereich 514 können unterhalb der Sohlenplatte angeordnet sein.
5b zeigt eine leicht modifizierte Ausführungsform einer Sohle 501, welche, wie die Sohle 510, auf einer Sohlenplatte 516 gefertigt ist. Die Sohlenplatte 516 stellt eine Grundstabilität der Sohle sicher und dient zur Verteilung der auf die Sohle wirkenden Kräfte. Zudem kann sie als Träger für eine Vielzahl funktionaler Elemente dienen, welche bevorzugt mit dem Dampfprozess für das TPU miteinander verbunden werden. Die Dicke des ersten Flächenbereichs 511 nimmt vom Zehen- hin zum Fersenbereich zu. So wird die Festigkeit der Sohle den zu erwartenden Belastungen in den jeweiligen Bereichen graduell angepasst.
Des Weiteren zeigt 5b, dass der erste Flächenbereich 511 auch so ausgestaltet werden kann, dass der Bereich 515 zwischen Vorderfuß- und Fersenbereich von dem ersten Flächenbereich 511 frei sein kann. So kann die Flexibilität der Sohle zur Unterstützung der natürlichen Abrollbewegung des Fußes in diesem Bereich optimiert werden. Je nach Fußtyp des Schuhträgers kann der erste Flächenbereich 511 auch den medialen oder lateralen äußeren Rand der Sohle umfassen, um die Flexibilität der Sohle an eine Supination oder Überpronation anzupassen.
20a-c zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Sohle 2000 für einen Schuh, insbesondere einen wärmeisolierenden Schuh, z. B. einen Winterschuh oder einen Wanderschuh. Die Sohle 2000 ist auch besonders gut für einen Schuh geeignet, der in unebenem Gelände verwendet wird. Die Sohle 2000 umfasst einen ersten Flächenbereich 2010 umfassend expandiertes TPU, das im Vorfußbereich angeordnet ist, umgeben von einem zweiten Flächenbereich 2020. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Flächenbereich 2020 frei von TPU. Die Sohle 2000 umfasst darüber hinaus einen im Fersenbereich angeordneten Teilbereich 2030. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Teilbereich 2030 einen Ferseneinsatz, der eine Elastomermischung, beispielsweise eine hochviskose EVA-basierte Mischung, umfasst.
22 zeigt weitere Ausführungsformen 2200 von Sohlen für die Verwendung in Schuhen, insbesondere Outdoor-Schuhen. Eine erste Ausführungsform 2200a zeigt das Profil einer Sohle, die einen Flächenbereich 2220a, vorzugsweise frei von TPU, und einen im Vorfußbereich 2210a angeordneten ersten Teilbereich sowie einen im Fersenbereich angeordneten zweiten Teilbereich 2230a umfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen der erste und der zweite Teilbereich 2210a und 2230a expandiertes TPU.
Eine zweite Ausführungsform 2200b zeigt das Profil einer Sohle, die einen ersten Flächenbereich 2210b und einen zweiten Flächenbereich 2220b umfasst, wobei der erste Flächenbereich 2210b im Vorfußbereich angeordnet ist und expandiertes TPU umfasst, und wobei der zweite Flächenbereich 2220b vorzugsweise frei von TPU ist. Die Sohle umfasst ferner einen im Fersenbereich angeordneten Teilbereich 2230b, der vorzugsweise ebenfalls expandiertes TPU umfasst.
Eine bevorzugte dritte Ausführungsform 2200c einer Sohle umfasst einen ersten Flächenbereich 2210c, der im Vorfußbereich angeordnet ist und expandiertes TPU umfasst, sowie einen zweiten Flächenbereich 2220C, der frei von TPU ist. Die Sohle 2200C umfasst ferner einen im Fersenbereich der Sohle angeordneten Teilbereich, der ein Elastomergemisch, beispielsweise ein hochviskoses EVA-basiertes Gemisch, umfasst. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen umgeben die Flächenbereiche 2220a, 2220b und 2220c die anderen Flächenbereiche und/oder Teilbereiche der Sohle.
Die Verwendung von expandiertem TPU für einen Flächenbereich und/oder einen Teilbereich, der im Vorfußbereich des Fußes angeordnet ist, ermöglicht eine hohe Energierückgabe an den Träger des Schuhs und verbessert so die Leistung. Bei Verwendung als Flächenbereich kann das expandierte TPU gleichzeitig ein besseres Gefühl für den Boden bereitstellen und in Verbindung mit den guten wärmeisolierenden Eigenschaften des expandierten TPU, wie in Diagramm 2100 von 21 gezeigt, erhöht dies den Gesamtkomfort des Schuhs, insbesondere eines Winterschuhs oder eines Wanderschuhs. Die Verwendung einer Elastomermischung, z. B. einer hochviskosen EVA-Mischung, als Ferseneinsatz in einer bevorzugten Ausführungsform trägt dazu bei, die Stoßenergie zu absorbieren, die über den Fuß des Trägers abgegeben wird, wenn der Fuß auf den Boden auftrifft, und hilft so, Verletzungen und Überlastungen des Bewegungsapparats des Trägers zu vermeiden. Es versteht sich von selbst, dass auch andere Materialien, die eine gute Absorption der Stoßenergie bereitstellen, für den Ferseneinsatz anstelle von oder in Kombination mit einer Elastomermischung verwendet werden können.
Indem der Ferseneinsatz als Teilbereich und nicht als Flächenbereich bereitgestellt und vorzugsweise mit einem Flächenbereich umgeben wird, der ein stabileres und widerstandsfähigeres Material umfasst, ist der Fuß des Trägers außerdem gut vor gefährlichen Hindernissen wie Steinen, Glas oder anderen scharfen Gegenständen geschützt, wenn er bei einem Schritt, z. B. beim Laufen, mit dem vollen Gewicht des Trägers auf der Ferse auf den Boden auftrifft. Dies trägt dazu bei, Verletzungen des Fußes des Trägers zu vermeiden, insbesondere beim Einsatz im Freien. Die Verwendung eines TPU-freien Materials, wie EVA oder PP oder expandiertes PP, für einen Flächenbereich, der die anderen Flächen/Teilbereiche der Sohle aus expandiertem TPU und/oder einer Elastomermischung, z. B. einer hochviskosen EVA-basierten Mischung, umgibt, trägt weiter dazu bei, die Stabilität der Sohle zu verbessern, was besonders für Winter- oder Wanderschuhe wichtig ist. Es kann auch dazu beitragen, das Gewicht der Sohle zu reduzieren, insbesondere wenn expandiertes PP verwendet wird.
6 zeigt ein Beispiel für ein expandiertes TPU 611. Das expandierte TPU 611 kann einen Flächenbereich oder Teilbereich einer Sohle bilden. In das expandierte TPU 611 ist ein funktionales Element 614, z.B. ein Rahmenelement integriert. Ein Rahmenelement kann zur Stabilisierung und/oder Optimierung der Passform eines Schuhs dienen. Bevorzugt ist das funktionale Element 614 in einem Dampfprozess für das expandierte TPU 611 mit dem expandierten TPU 611 verbunden. Ein Teilbereich des funktionalen Elements 614 ist vollständig mit dem expandierten TPU 611 umgeben, d.h. in dieses eingebettet. Andere Teilbereiche des funktionalen Elements 614 ragen aus dem expandierten TPU 611 heraus.
In manchen Ausführungsformen wird ein Teilbereich für eine Sohle bereitgestellt, welcher expandiertes TPU umfasst, wobei ein funktionales Element, welches frei von TPU ist, in das expandierte TPU integriert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das funktionale Element dergestalt integriert, dass es an zumindest zwei gegenüberliegenden Flächenbereichen von dem expandierten TPU umgeben ist. In anderen Ausführungsformen ist das funktionale Element vollständig von dem expandierten TPU umgeben. In weiteren Ausführungsformen ist das funktionale Element an einer Oberfläche des expandierten TPU angeordnet. Bevorzugt ist das funktionale Element in einem Dampfprozess für das expandierte TPU mit dem expandierten TPU verbunden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Funktionselement ein Verstärkungsmaterial. Das Verstärkungsmaterial kann ein faserartiges Verstärkungsmaterial oder ein textiles Verstärkungsmaterial sein, vorzugsweise ein textiles Verstärkungsmaterial. Das textile Verstärkungsmaterial kann gewebt oder nicht gewebt, geschichtet oder gewirkt sein. Das Verstärkungsmaterial kann außerdem nicht dehnbar sein; es kann reißfest sein und starke Fasern oder ein starkes textiles Material umfassen. Die Verwendung einer textilen Verstärkung anstelle z.B. eines Rahmenelements hilft, die Sohle zu stabilisieren und gleichzeitig Gewicht zu sparen, um einen leichteren Schuh bereitzustellen. Das textile Verstärkungsmaterial kann zumindest an einem Teil der einen oder mehreren Flächen- und/oder Teilbereichen der Sohle angebracht sein. In einem optionalen Aspekt kann es auch in den einen oder die mehreren Flächen-/Teilbereiche integriert und/oder eingebettet sein. In einem bevorzugten Aspekt wird das textile Verstärkungsmaterial mit dem expandierten TPU in einem Dampfprozess für das expandierte TPU verbunden.
Die beschriebene Ausführungsform eines expandierten TPU mit einem integrierten funktionalen Element oder einem Verstärkungsmaterial kann auch ein zweites oder mehrere weitere expandierte TPU umfassen. Zum Beispiel kann das funktionale Element und/oder Verstärkungsmaterial von einem ersten und einem zweiten expandierten TPU umgeben sein. Das erste und das zweite TPU kann an einen ersten bzw. zweiten Oberflächenbereich des Elements angrenzen. Zudem kann es weitere funktionale Elemente aufweisen. Insgesamt ergibt sich ein hohes Maß an gestalterischer Freiheit. Es können fast beliebige funktionale Elemente mit den vorteilhaften Eigenschaften von expandiertem TPU verbunden werden. Zudem ist eine Vielzahl verschiedener Designmöglichkeiten gegeben. Durch die Verbindung der Elemente in einem Dampfprozess für ein oder mehrere TPU lässt sich zudem ein hoher Grad an Automatisierung erreichen. Außerdem ist eine arbeitsschrittsparende, schnelle und abfallvermeidende Herstellung möglich.
Die 7a-b zeigen eine weitere Ausführungsform für einen Schuh 700 mit einem Schaft 720 und einer Sohle 710. Die Sohle 710 umfasst einen ersten Flächenbereich 711, welcher ein expandiertes TPU aufweist. Zudem umfasst die Sohle 710 einen zweiten Flächenbereich 712, welcher frei von expandiertem TPU ist. Die Sohle umfasst eine Zwischensohle 714. Die Sohle umfasst optional eine Außensohle 713.
Der erste Flächenbereich 711 ist im Vorderfußbereich angeordnet. So kann dort eine besonders hohe Dämpfung zur Verfügung gestellt werden. Der zweite Flächenbereich 712, welcher frei von expandiertem TPU ist, ist im Fersenbereich angeordnet. Der zweite Flächenbereich 712 kann EVA und/oder nicht-expandiertes TPU und/oder weitere Materialien umfassen. Somit kann im Fersenbereich eine höhere Festigkeit der Sohle zur Verfügung gestellt werden. Damit kann die Sohle entsprechend den bei speziellen Verwendungszwecken auftretenden Belastungen ausgestaltet werden. Der Schuh 700 ist beispielsweise für das Laufen im Gelände ausgelegt. Dort ist eine erhöhte Festigkeit im Fersenbereich erforderlich, um etwa einem Umknicken des Fußes entgegenzuwirken. Andererseits ist gerade im Vorderfußbereich eine hohe Dämpfung wünschenswert. Diese wird dort durch den ersten Flächenbereich 711, welcher ein expandiertes TPU aufweist, bereitgestellt. Die hohe Elastizität des expandierten TPU sorgt zudem dafür, dass eine optimale Energieübertragung stattfindet. Beim Abheben der Zehen vom Boden und dem damit verbundenen Zurückfedern des ersten Flächenbereichs 711 wird die für das Komprimieren der Sohle aufgewendete Energie mit lediglich minimalem Verlust an den Läufer zurückgegeben.
Der erste Flächenbereich 711 ist zudem an dem äußeren Rand der Sohle erhöht. Er weist dort eine erhöhte Dicke auf. Alternativ oder zusätzlich weist das expandierte TPU des ersten Flächenbereichs an dem äußeren Rand der Sohle eine erhöhte Dicke auf. Damit kann im ersten Flächenbereich 711 am äußeren Rand der Sohle eine höhere Festigkeit bereitgestellt werden. Dies wirkt einem Umknicken des Fußes zusätzlich entgegen. Des Weiteren nimmt die Dicke des ersten Flächenbereichs 711 vom Zehen- hin zum Fersenbereich bzw. zum Mittelfußbereich zu. Dadurch wird die Festigkeit der Sohle den typischerweise auftretenden Belastungen angepasst. Durch das expandierte TPU kann eine besonders graduelle Anpassung erzielt werden. In anderen Ausführungsformen kann der erste Flächenbereich 711 und/oder der zweite Flächenbereich 712 auch anders angeordnet sein. So kann es in manchen Ausführungsformen zum Beispiel hilfreich sein, wenn der erste Flächenbereich 711 im Fersenbereich und der zweite Flächenbereich 712 im Vorderfußbereich angeordnet ist. Hier wären zum Beispiel Basketballschuhe denkbar, bei denen eine erhöhte Festigkeit im Vorderfußbereich wünschenswert sein kann.
Der zweite Flächenbereich 712 des Schuhs 700 wird in einer Ausführungsform hauptsächlich durch einen Teil der Zwischensohle 714 gebildet. Die Zwischensohle 714 ist im Wesentlichen oberhalb des expandierten TPU des ersten Flächenbereichs 711 angeordnet und in ihrer Form an das expandierte TPU angepasst. Bevorzugt wird die Zwischensohle 714 in einem Dampfprozess für das expandierte TPU mit dem expandierten TPU verbunden. Die Zwischensohle 714 kann in anderen Ausführungsformen auch so ausgestaltet sein, dass sie unter dem expandierten TPU ersten Flächenbereichs 711 angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform ist die Zwischensohle 714 neben dem expandierten TPU ersten Flächenbereichs 711 oder nur teilweise über oder nur teilweise unter diesem angeordnet.
Der Schuh 700 weist zudem optional eine Außensohle 713 auf. Diese bedeckt den ersten Flächenbereich 711 lediglich zum Teil. Die Außensohle 713 ist auch im zweiten Flächenbereich 712 angeordnet. Dieser Bereich der Außensohle kann mit der Außensohle über dem ersten Flächenbereich 711 zusammenhängen oder als separate Außensohle ausgestaltet sein.
Die 8a und 8b zeigen einen Schuh 800 mit einem Schaft 820 und einer Sohle 810 mit einem ersten Teilbereich 811, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich 812, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist. Das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU ist mit einem unterschiedlichen Dampfprozess gefertigt. Hierzu wird im Fertigungsprozess des zweiten expandierten TPU gegenüber dem ersten expandierten TPU mindestens ein Parameter verändert, z.B. Dichte Temperatur, Druck, Dauer der Expansion, Dampfsättigung, Abkühlgeschwindigkeit, Härtedauer, Härtetemperatur etc. Das erste und das zweite expandierte TPU kann in einer bevorzugten Ausführungsform gleichzeitig in der gleichen Form gefertigt werden, wobei der zumindest eine unterschiedliche Parameter lokal appliziert wird. In einer anderen Ausführungsform wird das erste und das zweite expandierte TPU nacheinander in der gleichen Form gefertigt. In einer anderen Ausführungsform kann das erste und das zweite TPU auch aus unterschiedlichem Ausgangsmaterial gefertigt sein -gleichzeitig oder. Zudem kann das erste und zweite TPU auch separat in verschiedenen Formen gefertigt werden.
In einer Ausführungsform weisen das erste und das zweite expandierte TPU unterschiedliche Eigenschaften auf. Die unterschiedlichen Eigenschaften können funktionaler Natur sein. Zum Beispiel kann die Festigkeit des zweiten expandierten TPU gegenüber der Festigkeit des ersten TPU erhöht sein. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass bei der Fertigung des zweiten expandierten TPU ein höherer Druck angewandt wird. Dadurch weist das zweite expandierte TPU eine höhere Dichte und eine höhere Festigkeit auf. Somit können die Eigenschaften eines expandierten TPU graduell variiert werden und mit Hilfe eines ersten Teilbereichs und eines zweiten Teilbereichs kombiniert werden. Die unterschiedlichen Eigenschaften können auch optischer Natur sein, z.B. unterschiedliche Farben bereitstellen.
Der erste Teilbereich 811 der Sohle 810 erstreckt sich über einen größeren Flächenbereich der Sohle 810. Die Sohle 810 weist jedoch auch einen Flächenbereich 815 auf, an welchem der erste Teilbereich 811 nicht angeordnet. In einer Ausführungsform weist die Sohle 810 im Flächenbereich 815 kein Material auf. In einer anderen Ausführungsform weist der Flächenbereich ein Material auf, welches frei von expandiertem TPU ist. In einer anderen Ausführungsform weist eine Sohle 810 keinen solchen Flächenbereich 815 auf.
Der zweite Teilbereich 812 ist im Fersenbereich der Sohle angeordnet. Der erste Teilbereich 811 weist hierfür eine entsprechende Aussparung auf. So kann die Dicke der Sohle 810 und damit die Festigkeit der Sohle 810 im Fersenbereich durch den zweiten Teilbereich 812 erhöht werden. Dies ist gerade für Laufschuhe wie den Schuh 800 wünschenswert, da beim Laufen im Fersenbereich in der Regel besonders hohe Belastungen auftreten. Bevorzugt ist das zweite expandierte TPU des zweiten Teilbereichs 812 so ausgestaltet, dass es eine höhere Festigkeit als das erste expandierte TPU des ersten Teilbereichs 811 bereitstellt. Damit kann die Festigkeit im Fersenbereich bevorzugt besonders erhöht werden. Zudem kann die gewünschte Festigkeit somit durch eine geringere Materialmenge erreicht werden. Die Sohle ist damit leichter und kostengünstiger. Der zweite Teilbereich kann in einem Dampfprozess für das erste und/oder zweite expandierte TPU mit dem ersten Teilbereich verbunden sein. Es können allerdings auch andere Befestigungsverfahren verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist ein erstes expandiertes TPU um bis zu etwa 25 % weicher als ein zweites expandiertes TPU. In einer Ausführungsform ist ein erstes expandiertes TPU um etwa 25 % - 100 % weicher als ein zweites expandiertes TPU. In anderen Ausführungsformen variiert die Härte eines ersten expandierten TPU gegenüber einem zweiten expandierten TPU im Bereich +-150%.
In manchen Ausführungsformen der Sohle 810 ist zwischen dem ersten Teilbereich 811 und dem zweiten Teilbereich 812 ein zusätzliches funktionales Element 814 angeordnet. Dieses stellt in manchen Ausführungsformen eine Dämpfung von Scherkräften bereit. In einer anderen Ausführungsform kann das Element 814 auch die Festigkeit der Sohle erhöhen und/oder lediglich optischen Zwecken dienen. Die Sohle 810 kann zusätzlich eine optionale Außensohle 813 aus Gummi oder TPU aufweisen. In anderen Ausführungsformen umfasst die Sohle 810 keine oder eine andere Außensohle.
In einer anderen Ausführungsform der Sohle 810 weist der zweite Teilbereich 812 ein EVA auf. Somit kann im Fersenbereich der Sohle 810 eine erhöhte Stabilität bereitgestellt werden. Zudem kann der zweite Teilbereich 812 frei von expandiertem TPU sein.
Die 9a-b zeigen eine weitere Ausführungsform für einen Schuh 900 mit einem Schaft 920 und einer Sohle 910 mit einem ersten Teilbereich 911, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich 912, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist. Das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU ist aus einem unterschiedlichen Ausgangsmaterial gefertigt. Die Ausgangsmaterialien für das erste und das zweite TPU unterscheiden sich durch mindestens einen Parameter, z.B. Grad der Beimischung eines Treibmittels, Beimischung anderer Materialien, Partikelgröße des Materials. Der erste Teilbereich 911 ist über dem zweiten Teilbereich 912 angeordnet. Der erste Teilbereich 911 weist eine erste Sohlenschicht auf und der zweite Teilbereich 912 weist eine zweite Sohlenschicht auf. Die erste und zweite Sohlenschicht 911, 912 erstreckt sich jeweils im Wesentlichen über die gesamte Sohlenfläche. In anderen Ausführungsformen kann ein Flächenbereich der Sohle 910 frei von expandiertem TPU sein.
In einer Ausführungsform ist die Festigkeit des zweiten Teilbereichs 912 gegenüber dem ersten Teilbereich 911 erhöht. Damit kann im Kontaktbereich mit dem Fuß eine hohe Dämpfung und ein angenehmes Tragegefühl erzielt werden. Mit der höheren Festigkeit im Kontaktbereich mit dem Boden ist zudem eine gute Standfestigkeit des Schuhs 900 sichergestellt. In einer Ausführungsform unterscheiden sich die Teilbereiche 911, 912 in ihrer Farbe.
In beiden Teilbereichen 911, 912 nimmt die Dicke vom Zehen- hin zum Fersenbereich der Sohle 910 zu. Zudem nimmt die Dicke auch hin zum äußeren Rand der Sohle 910 zu.
Damit kann an den äußeren Rändern der Sohle 910 und im Fersenbereich eine erhöhte Festigkeit bereitgestellt werden. In anderen Ausführungsformen kann die Dicke des ersten und/oder zweiten Teilbereichs konstant sein oder andersartig variiert werden. Die Sohle 910 weist eine optionale Außensohle 913 in Form einer durchgehenden Sohlenschicht auf. Die Außensohle 913 kann die Rutschfestigkeit und/oder Abriebbeständigkeit der Sohle 910 und/oder deren wasserabweisende Eigenschaften erhöhen. In anderen Ausführungsformen ist die Außensohle 913 nicht flächendeckend angebracht, um das Gewicht der Sohle 910 zu minimieren. Die Außensohle 913 kann in einem Dampfprozess für das zweite expandierte TPU mit dem zweiten Teilbereich 912 verbunden sein. In weiteren Ausführungsformen ist keine Außensohle 913 vorgesehen.
In anderen Ausführungsformen sind das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU mit einem unterschiedlichen Dampfprozess gefertigt. In weiteren Ausführungsformen kann die Sohle 910 zudem weitere Teilbereiche aufweisen, welche das erste und/oder zweite und/oder weitere expandierte TPU aufweisen.
In einer Ausführungsform kann die Außensohle 913 einen dritten Teilbereich darstellen, welcher ein expandiertes TPU umfasst. Insbesondere kann die Außensohle 913 ein besonders abriebfestes expandiertes TPU umfassen. Somit kann die Außensohle im selben Prozess wie die Teilbereiche 911 und 912 hergestellt und/oder zusammengefügt sein. Die Teilbereiche können individuell zusammengestellt werden und verschiedene Eigenschaften, je nach Anforderung an den Schuh, bzw. dessen Sohle, aufweisen. Sie können in ihrem Ausgangsmaterial, ihren Eigenschaften, welche durch den Herstellungsprozess festgelegt werden, sowie in ihrer Geometrie variieren. In einer Ausführungsform besteht die Außensohle 913 im Wesentlichen aus expandiertem TPU.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sohle 910 alternativ oder zusätzlich zur Außensohle 913 einen dritten Teilbereich, welcher eine dritte Sohlenschicht umfasst, die frei von expandiertem TPU ist. Somit kann der Sohle 910 eine zusätzliche Stabilität verliehen werden. Bevorzugt ist die dritte Sohlenschicht zwischen der ersten und zweiten Sohlenschicht des ersten und zweiten Teilbereichs 911, 912 angeordnet. So kann das erste und zweite expandierte TPU gut separiert werden, so dass zum Beispiel eine verbesserte Fertigung des ersten und zweiten expandierten TPU in einem Dampfprozess erzielt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sohle 910 mit einem Dampfprozess für den ersten Teilbereich 911 mit dem Schaft 920 verbunden. Es sind keine zusätzlichen Befestigungsmittel erforderlich. In anderen Ausführungsformen kann die Sohle 910 auch mittels anderer Befestigungsmittel am Schaft 920 befestigt sein. Der Schaft kann gewirkte Materialien, gewebte Materialien, nicht gewebte Materialien, Materialien mit geschichteten Fasern und/oder Geweben und/oder Elastomerverbindungen umfassen. Der Schaft kann in einem Stück bereitgestellt werden oder mehrere Elemente umfassen. Der Schaft kann ferner eine Rahmenstruktur, einen oder mehrere Fersenhalter, ein oder mehrere Verschlusssysteme und im Wesentlichen jedes andere Element umfassen.
Die 10a-b zeigen eine weitere Ausführungsform für einen Schuh 1000 mit einem Schaft 1020 und einer Sohle 1010 mit einem ersten Teilbereich 10111, welcher ein erstes expandiertes TPU aufweist, und einem zweiten Teilbereich 10112, welcher ein zweites expandiertes TPU aufweist, und einem optionalen dritten Teilbereich 10113, welcher ein drittes expandiertes TPU aufweist.
Das erste, zweite und dritte expandierte TPU ist jeweils mit einem unterschiedlichen Ausgangsmaterial gefertigt. Die expandierten TPU unterscheiden sich in ihrer Partikelgröße. Dabei ist die Festigkeit des TPU tendenziell umso höher, je kleiner die Partikelgröße ist. In anderen Ausführungsformen kann die unterschiedliche Partikelgröße auch durch Verwendung eines unterschiedlichen Dampfprozesses erreicht werden.
Bevorzugt werden die Teilbereiche in einem Dampfprozess für das erste und/oder zweite und/oder dritte TPU miteinander verbunden. Besonders bevorzugt werden das erste, zweite und dritte TPU gleichzeitig gefertigt. Somit können in einem Fertigungsschritt verschiedene Teilbereiche einer Sohle mit verschiedenen vorteilhaften Materialeigenschaften gefertigt und zusammengesetzt werden. Eine lokal angepasste Sohle kann somit schnell, präzise und kostengünstig gefertigt werden.
Die Teilbereiche 10111, 10112, 10113 sind Bestandteile des Sohlenelements 1011. Optional umfasst die Sohle 1010 zudem eine Außensohle 1013, welche das Sohlenelement 1011 von unten und seitlich umschließt. In anderen Ausführungsformen kann die Außensohle andersartig ausgestaltet sein. Die Außensohle 1013 kann direkt mit dem Schaft 1020 verbunden sein. Die Außensohle kann ein Gehäuse aus TPU, EVA, Gummi und/oder Folie sein.
Die Teilbereiche 10111, 10112, 10113 sind längs entlang der Sohle angeordnet, wobei der erste Teilbereich 10111 lateral, der dritte Teilbereich 10113 medial und der zweite Teilbereich 10112 dazwischen liegend angeordnet sein kann. Die Festigkeit nimmt vom ersten Teilbereich 10111 über den zweiten Teilbereich 10112 hin zum dritten Teilbereich 10113 zu. Somit kann zum Beispiel die Festigkeit der Sohle 1010 auf eine Überpronation angepasst werden. In anderen Ausführungsformen kann die Festigkeit der Sohle auch auf eine Supination hin angepasst sein. Dann nimmt die Festigkeit der Sohle 1010 von medial nach lateral zu. Es ist jedoch auch eine Fülle anderer Ausführungsformen des ersten Teilbereichs 10111 und des zweiten Teilbereichs 10112 und des optionalen dritten Teilbereichs 10113 denkbar. Zudem können alternativ oder zusätzlich weitere Teilbereiche, welche ein erstes und/oder ein zweites und/oder weitere expandierte TPU aufweisen, vorgesehen sein. Auch kann die Dicke der Teilbereiche variieren. Als weitere Variation können Teilbereiche auch quer, diagonal oder in Zonen, sowie überlappend angeordnet sein. Als weitere Variante können die expandierten TPU-Materialien, die für einen oder mehrere Teilbereiche verwendet werden, in einer Richtung von vorne nach hinten oder in einer kombinierten Richtung von vorne nach hinten und von der medialen zur lateralen Seite wechseln.
11a zeigt eine Kunststofffolie 1100, mit welcher ein Teilbereich und/oder ein Flächenbereich aus einem expandierten TPU zumindest teilweise umgeben werden kann. So kann dem expandierten TPU eine besondere Textur, Haptik und/oder Farbe verliehen werden. Zudem kann die Lebensdauer des Flächen- und/oder Teilbereichs erhöht werden. Die Kunststofffolie 1100 verhindert zum Beispiel das Einwirken von Wasser oder Staub auf das expandierte TPU, so dass dieses weniger angegriffen wird. Zusätzlich kann die Kunststofffolie 1100 auch die Funktionalität des expandierten TPU beeinflussen. Beispielsweise kann die Folie 1100 eine höhere Zugfestigkeit aufweisen als das expandierte TPU. Damit kann die Folie die Expansion des expandierten TPU beim Zurückfedern von Stößen begrenzen. Zum anderen kann die Folie 1100, wenn sie das expandierte TPU zum Beispiel vollständig umgibt auch die Kompression des expandierten TPU limitieren. Die Kunststofffolie 1100 kann aus einer Reihe von Materialien gefertigt werden. Besonders bevorzugt weist die Folie ein TPU auf. Mit einer solchen Folie lässt sich eine optimale chemische Verbindung zwischen der Folie und expandiertem TPU erzielen. In einer Ausführungsform besteht die Folie im Wesentlichen aus TPU. In anderen Ausführungsformen kann die Folie PA, Polykarbonat und/oder Karbonfaser aufweisen.
In einer Ausführungsform ist die Folie 1100 in einem Dampfprozess für ein expandiertes TPU, z.B. eines Flächenbereichs oder Teilbereichs, mit diesem verbunden. In einer anderen Ausführungsform wird die Folie nach einem Dampfprozess für ein expandiertes TPU mit dem expandierten TPU verbunden, z.B. um dieses gewickelt. In weiteren Ausführungsformen kann auch jedes andere funktionale Element der Sohle aus einer derartigen Folie geformt und in den Herstellungsprozess der Sohle integriert werden.
In einer Ausführungsform dient die Folie 1100 zur Formgebung. Expandiertes TPU kann innerhalb, außerhalb oder um die Folie herum angebracht werden. Die Folie kann als Trägermaterial für Elemente, wie z. B. eine Torsionsstütze oder andere Elemente dienen, welche mit expandiertem TPU in Verbindung gebracht werden oder ganz mit expandiertem TPU umgeben werden sollen. In einer Ausführungsform ist die Folie in einem Tiefziehprozess vorgeformt. Die Folie kann tiefgezogen oder gepresst oder „injected“ sein.
11b zeigt eine Ausführungsform einer Sohle 1110. Diese weist einen ersten Teilbereich auf, welcher ein expandiertes TPU aufweist. Ein Flächenbereich der Sohle im Zehenbereich ist frei von expandiertem TPU. Zudem weist die Sohle 1110 eine Außensohle 1113 auf, welche bevorzugt Gummi oder ein nicht-expandiertes TPU aufweist. Zusätzlich weist die Sohle 1110 optional eine Folie auf, mittels welcher die Außensohle 1113 mit dem ersten Flächenbereich 1111 verbunden ist. Die Folie dient hierbei als Trägermaterial und/oder Verbundmaterial und/oder Stabilisierungselement. Des Weiteren weist die Sohle 1110 optional ein Rahmenelement 1114 auf.
17 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schuhs 1700 mit einer Sohle, die zumindest einen ersten Teilbereich 1705 umfasst, der von einer Folie 1710 bedeckt ist, über die ein Torsionsstab oder Verstärkungselement 1720 sowie Außensohlenelemente 1730, 1732,1734 und 1736 an der Zwischensohle befestigt sind. Die Folie kann nur die Unterseite oder Teile der Unterseite der Zwischensohle bedecken, wie in den 19a-b näher beschrieben, oder sie kann sich weiter um den äußeren Rand der Sohle oder Teile davon erstrecken, wie in den 18a-b näher beschrieben, um beispielsweise der Sohle oder Zwischensohle weitere Stabilität bereitzustellen. Die Außensohlenelemente 1730, 1732, 1734 und 1736 können auch den Torsionsstab oder das Verstärkungselement 1720 teilweise abdecken. Dies trägt dazu bei, ein Abrutschen des Fußes zu vermeiden, das andernfalls auftreten könnte, wenn die Sohle auf dem harten Verstärkungselement 1720 mit dem Boden in Berührung kommt. In einer weiteren optionalen Ausführungsform kann der Torsionsstab bzw. das Verstärkungselement 1720 auch zwischen dem Teilbereich 1705 und der Folie 1710 angeordnet sein, um das Element 1720 an seinem Platz zu sichern und vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen zu schützen. Bei einer solchen Anordnung unter der Folie könnte die Gefahr des Verrutschens auch ohne weitere Außensohlenelemente verringert werden, wenn die Folie selbst genügend Reibung bereitstellt. Die Folie könnte z.B. aus TPU mit hoher Reibung bestehen. Eine andere Möglichkeit wäre, die Zwischensohle an ihrer Unterseite so zu strukturieren, dass sich die Folie dieser Form anpasst, um die Reibung der Sohle zu erhöhen. Auch eine Kombination aus beiden Optionen ist möglich. Dies könnte dazu beitragen, bei der Konstruktion einer leichten Sohle, z. B. für einen Sport- oder Laufschuh, Gewicht zu sparen.
18a-b zeigen eine Ausführungsform eines Schuhs 1800 umfassend eine Zwischensohle mit einem im Vorfußbereich angeordneten ersten Flächenbereich 1810 und einem im Fersenbereich angeordneten dritten Flächenbereich 1820, die beide geschäumtes TPU umfassen, sowie einen zweiten Flächenbereich 1830, der expandiertes PP umfasst. Die gestrichelte Linie 1890 zeigt die ungefähre Ausdehnung des ersten Flächenbereichs 1810 und die gestrichelte Linie 1892 zeigt die ungefähre Ausdehnung des dritten Flächenbereichs 1820. Wie bereits erörtert, kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Verhältnis von expandiertem PP und expandiertem TPU 70 % expandiertes PP zu 30 % expandiertem TPU betragen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform macht das geschäumte TPU 10 % bis 40 % der gesamten Sohle aus, abhängig von der spezifischen Sohlenkonstruktion und dem Verwendungszweck der Sohle. Wie weiter zu sehen ist, kann der erste Flächenbereich 1810 im Mittelfuß- und/oder Vorfußbereich so geformt sein, dass er eine Dämpfung unterhalb der Großzehe bereitstellt. Dies führt dazu, dass mehr Energie auf die Abstoßbewegung des Fußes, z.B. beim Laufen, verwendet wird und stellt mehr Energie für die Gesamtbewegung des Fußes bereit. Diese Unterstützung der Abstoßbewegung über die große Zehe trägt auch zur Verbesserung der Lauf-/Geh-Effizienz bei. Die Linien 1890 und 1892 dienen jedoch lediglich der Veranschaulichung, um dem Fachmann eine Vorstellung von einer beispielhaften Ausdehnung des ersten bzw. dritten Flächenelements zu vermitteln. Sie dürfen nicht als detaillierte Konstruktionsvorgaben verstanden werden. Ebenfalls dargestellt ist ein textiles Verstärkungselement 1840, das zur Erhöhung der Stabilität der Sohle bereitgestellt wird und gleichzeitig einen Großteil des Gewichts z.B. eines Torsionsstabes einspart. Das textile Verstärkungselement kann aus einer Reihe von Materialien bestehen, wie bereits oben beschrieben. Das textile Verstärkungsmaterial kann an mindestens einem Teil des ersten, zweiten und/oder dritten Flächenbereichs angebracht werden. Generell kann ein solches textiles Verstärkungselement an zumindest einem Teil eines oder mehrerer Flächen- und/oder Teilbereiche einer Sohle auf unterschiedliche, für die Stabilität der Sohle vorteilhafte Weise angebracht werden. Als weitere Option kann das textile Verstärkungsmaterial auch zwischen zwei oder mehr Schichten der Sohle oder Zwischensohle, die TPU umfassen, eingebettet werden, und dieses mehrschichtige Laminat kann dann in einer Sohle für einen Schuh verwendet werden. Die ersten, zweiten und dritten Flächenbereiche 1810, 1820 und 1830 sowie das textile Verstärkungsmaterial 1840 sind mit einer Folie 1850 abgedeckt. Bei der in den 18a-b gezeigten Ausführungsform bedeckt die Folie sowohl den Boden als auch die Seiten oder den äußeren Rand der Zwischensohle. In dieser Konfiguration schützt die Folie die Unterseite der Zwischensohle und trägt außerdem dazu bei, die Form des zweiten Flächenbereichs, der expandiertes PP enthält, zu stabilisieren. Der Rand der Folie ist durch die gestrichelte Linie 1895 gekennzeichnet. Auch diese Linie dient nur zur Veranschaulichung und darf nicht als detaillierte Konstruktionsbeschreibung verstanden werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Folie TPU. Die Folie 1850 dient auch dazu, das textile Verstärkungselement an seinem Platz zu fixieren und die Sohlenelemente 1810,1820,1830 und 1840 zusätzlich gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse zu schützen, wie oben bereits erwähnt. Auf der Folie sind Außensohlenelemente 1860 angeordnet, um ein Verrutschen des Schuhs zu verhindern. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform können zusätzlich weitere innere oder äußere Sohlenelemente wie ein Torsionsstab oder ein anderes textiles Verstärkungsmaterial unter der Folie oder auf der Außenseite der Folie angeordnet sein, um die Funktionalität und die Eigenschaften der Sohle weiter zu modifizieren. Die Folie kann auch eingefärbt werden, vorzugsweise mit einer Farbe, die flüssiges TPU umfasst, so dass eine besonders haltbare Einfärbung erreicht werden kann. In einem weiteren Aspekt können ein oder mehrere TPU umfassende Flächenbereiche eingefärbt werden, vorzugsweise mit einer Farbe, die flüssiges TPU umfasst.
19a-b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Schuhs 1900 mit einer Zwischensohle, die einen im Vorfußbereich angeordneten ersten Flächenbereich 1910 und einen im Fersenbereich angeordneten dritten Flächenbereich 1920, die beide expandiertes TPU umfassen, sowie einen zweiten Flächenbereich 1930 umfasst, der EVA, vorzugsweise leichtes EVA, umfasst, so dass die gesamte Sohle ein Gewicht von weniger als 100 g aufweist. Obwohl ein solches leichtes EVA-Material aufgrund seiner Leistungsparameter möglicherweise nicht für die Konstruktion einer kompletten Zwischensohle geeignet ist, kann es vorteilhaft zusammen mit einer oder mehreren Einlagen und/oder Flächenbereichen und/oder Teilbereichen verwendet werden, die expandiertes TPU umfassen. Die gestrichelte Linie 1990 zeigt die ungefähre Ausdehnung des ersten Flächenbereichs 1910 und die gestrichelte Linie 1992 zeigt die ungefähre Ausdehnung des dritten Flächenbereichs 1920. Wie bereits erörtert, macht das expandierte TPU in einer bevorzugten Ausführungsform 10 % bis 40 % der gesamten Sohle aus, abhängig von der spezifischen Sohlenkonstruktion und dem Verwendungszweck der Sohle. Wie weiter zu sehen ist, kann der erste Flächenbereich 1910 im Mittelfuß- und/oder Vorfußbereich so geformt sein, dass er eine Dämpfung unterhalb der Großzehe bereitstellt. Dies führt dazu, dass mehr Energie auf die Abstoßbewegung des Fußes, z.B. beim Laufen, verwendet wird und mehr Energie für die Gesamtbewegung des Fußes bereitgestellt wird. Diese Unterstützung der Abstoßbewegung über die Großzehe trägt auch zur Verbesserung der Effizienz beim Laufen/Gehen bei. Die Linien 1990 und 1992 dienen jedoch lediglich der Veranschaulichung, um dem Fachmann eine Vorstellung von einer beispielhaften Ausdehnung des ersten bzw. dritten Flächenelements zu vermitteln. Sie dürfen nicht als detaillierte Konstruktionsvorgaben verstanden werden. Ebenfalls dargestellt ist ein textiles Verstärkungselement 1940, das bereitgestellt wird, um die Stabilität der Sohle zu erhöhen und gleichzeitig einen Großteil des Gewichts z.B. eines Torsionsstabes einzusparen. Das textile Verstärkungselement kann eine Reihe von Materialien umfassen, wie bereits oben beschrieben. Der erste, zweite und dritte Flächenbereich 1910, 1920 und 1930 sowie das textile Verstärkungselement 1940 sind mit einer Folie 1950 abgedeckt. In der in den 19a-b gezeigten Ausführungsform bedeckt die Folie nur die Unterseite, nicht aber die Seiten der Zwischensohle, da die Folie in diesem Fall nicht benötigt wird, um die Form des zweiten, EVA umfassenden Flächenbereichs zu stabilisieren. Der Rand der Folie ist durch die gestrichelte Linie 1995 angedeutet. Auch diese Linie dient nur zur Veranschaulichung und darf nicht als detaillierte Konstruktionsvorgabe verstanden werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Folie TPU. Die Folie 1950 dient dazu, das textile Verstärkungselement an seinem Platz zu fixieren und die Sohlenelemente 1910, 1920, 1930 und 1940 zusätzlich vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen zu schützen. Auf der Folie sind Außensohlenelemente 1960 angeordnet, um ein Verrutschen des Schuhs zu verhindern. In einer weiteren optionalen, nicht dargestellten Ausführungsform können zusätzlich weitere innere oder äußere Sohlenelemente wie ein Torsionsstab oder ein anderes textiles Verstärkungsmaterial unter der Folie oder auf der Außenseite der Folie angeordnet sein, um die Funktionalität und die Eigenschaften der Sohle weiter zu modifizieren. In einem weiteren optionalen Aspekt kann die Folie oder ein oder mehrere Flächenbereiche der Zwischensohle eingefärbt werden, vorzugsweise mit einer Farbe, die flüssiges TPU umfasst.
Die 12a-c zeigen eine Ausführungsform einer Innensohle 1200 für einen Schuh, wobei die Innensohle expandiertes TPU aufweist. Die Innensohle weist einen ersten Teilbereich 1201 mit einem ersten expandierten TPU und einen optionalen zweiten Teilbereich 1202 mit einem zweiten expandierten TPU auf. Der erste Teilbereich 1201 ist im Zehenballenbereich angeordnet. Der zweite Teilbereich 1202 ist im Bereich unter dem Kalkaneus angeordnet. So kann eine in diesen Bereichen besonders dämpfende Innensohle zur Verfügung gestellt werden. Ein ganz besonders angenehmer Tragekomfort lässt sich somit erzielen. Das erste und zweite expandierte TPU in den Teilbereichen 1201 und 1202 kann mit der übrigen Innensohle verklebt werden oder anderweitig verbunden werden. In einer anderen Ausführungsform wird der erste und/oder zweite Teilbereich in einem Dampfprozess für das erste und/oder zweite expandierte TPU mit der übrigen Innensohle verbunden.
In anderen Ausführungsformen können der erste Teilbereich 1201 und/oder der zweite Teilbereich 1202 anders als in den 12a-c gezeigt angeordnet sein. Das erste und zweite expandierte TPU kann aus unterschiedlichem Ausgangsmaterial und/oder mit einem unterschiedlichen Dampfprozess gefertigt sein. Es ergibt sich eine Fülle von Gestaltungsmöglichkeiten für eine verbesserte Innensohle. Da sich eine Innensohle leicht durch z.B. eine andersartige Innensohle austauschen lässt, können die Dämpfungseigenschaften einer Sohle durch einfaches Wechseln der Innensohle 1200 deutlich geändert werden. Somit kann ein und derselbe Schuh durch verschieden ausgestaltete Innensohlen für verschiedene Sportarten angepasst werden. Zum Beispiel kann ein Laufschuh, welcher eigentlich für den Sprint ausgelegt ist, und damit eine eher feste Sohle aufweist, mit einer Innensohle, welche expandiertes TPU umfasst auch für den Langstreckenlauf verwendet werden. Insbesondere durch seine Langzeitbeständigkeit eignet sich expandiertes TPU sehr gut, um Innensohlen mit hoher Dämpfung bereitzustellen.
Die Innensohle 1200 kann mit bekannten Mitteln an der Oberseite überzogen werden, um eine für den Kontakt mit dem Fuß angenehme Oberfläche bereitzustellen. Die Innensohle 1200 kann in einer Ausführungsform zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie umgeben sein. Diese kann die Funktionalität der Innensohle verbessern. Insbesondere kann sie die Einwirkung von Schmutz und Wasser auf die Innensohle reduzieren und somit die Lebensdauer der Innensohle 1200 weiter erhöhen. Zudem kann die Folie, ähnlich wie bereits beschrieben, weitere funktionale Eigenschaften des expandierten TPU der Innensohle 1200, wie z.B. die Dämpfung, modifizieren und/oder der Innensohle 1200 eine gewünschte Textur, Haptik und/oder Farbe verleihen.
Die 13a-c zeigen eine weitere Ausführungsform 1300 einer Innensohle 1300 für einen Schuh, wobei die Innensohle expandiertes TPU aufweist. Die Innensohle 1300 wird bevorzugt in einem Dampfprozess für das expandierte TPU gefertigt. Das expandierte TPU der Innensohle 1300 kann je nach Bedarf unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann durch ein Wechseln der Innensohle eine unterschiedliche Funktionalität erzielt werden. Dabei lässt sich zum Beispiel die Dämpfung der Sohle mittels verschiedener Innensohlen variieren. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang einerseits die hohe Dämpfung und Langzeitbeständigkeit, welche durch expandiertes TPU erreicht werden kann. Andererseits kann mit Hilfe von expandiertem TPU eine Innensohle bei gleichen Dimensionen, insbesondere bei gleicher Dicke mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgestattet werden. So kann zum Beispiel die Dämpfung der Sohle verändert werden, ohne dass sich der Fuß an eine veränderte Geometrie des Schuhs anpassen muss.
Außerdem kann z.B. auch das Gewicht der Innensohle oder die Dämpfung der Innensohle auf das Gewicht des Trägers je nach Bedarf angepasst werden. In einer Ausführungsform umfasst die Innensohle 1300 einen ersten und zweiten Teilbereich mit einem ersten und zweiten expandierten TPU. Auch können mehr als zwei Teilbereiche mit zwei oder mehr expandierten TPU umfasst sein.
Mittels einer Innensohle, welche expandiertes TPU umfasst, kann zudem die Sohle des Schuhs dünner und damit kostengünstiger und leichter gestaltet werden, da bereits durch die Innensohle eine starke Dämpfung bereitgestellt wird, so dass die Anforderungen an die Sohle des Schuhs geringer sind. Durch eine dünne Sohle und die damit verbundene Nähe zum Boden kann ein besonders natürliches Tragegefühl erzielt werden.
In einer Ausführungsform wird ein Schuh mit einer Innensohle, welche expandiertes TPU aufweist, bereitgestellt. Durch die hohe Dämpfung, welche durch die Innensohle bereitgestellt wird, kann auf eine zusätzliche Zwischensohle des Schuhs verzichtet werden. Dadurch bietet sich für den Träger des Schuhs die Möglichkeit mit einem Wechsel der Innensohle auch die Funktionalität, die normalerweise von einer - nicht wechselbaren - Zwischensohle bereitgestellt würde, zu tauschen.
Zudem kann in einer Ausführungsform für einen Schuh die Außensohle so minimalistisch gestaltet werden, dass diese lediglich eine direkt unten am Schuhschaft befestigte Schicht umfasst. Diese umfasst bevorzugt Gummi oder TPU und bedeckt die Unterseite des Schafts lediglich teilweise. So kann ein besonders flacher Schuh mit einem natürlichen Geh- und Laufgefühl durch Nähe zum Boden bereitgestellt werden. Bevorzugt wird die Schicht auf den Schaft aufgeschmolzen.
Die Innensohle 1300 kann mittels des Dampfprozesses für das expandierte TPU präzise geformt werden. So kann die Innensohle 1300 mit einer veränderlichen Dicke ausgestattet sein. Zudem kann die Form der Innensohle 1300 anatomisch optimiert ausgestaltet sein.
Insbesondere im Zusammenhang mit Innensohlen ist eine geringe Temperaturabhängigkeit der Materialeigenschaften wünschenswert. Eine Innensohle wärmt sich im Lauf der Benutzung typischerweise auf die Körpertemperatur des Fußes auf. Zu Beginn der Benutzung ist sie dagegen - bei normalen Außentemperaturen - kälter. Damit ändert sich die Temperatur der Innensohle mit dem Tragen meist stark. Durch die geringe Temperaturabhängigkeit der Eigenschaften von expandiertem TPU kann eine Innensohle bereitgestellt werden, die ihre Eigenschaften im Zeitablauf nur minimal verändert. Ein Schuh mit einer Innensohle, welche expandiertes TPU umfasst, steht somit sofort mit den gewünschten Eigenschaften zur Verfügung.
13d zeigt eine andere Ausführungsform einer Innensohle 1201 für einen Schuh, wobei die Innensohle 1301 expandiertes TPU aufweist. Die Innensohle 1301 ist aus einem Block, welcher expandiertes TPU aufweist, gefertigt. Beispielsweise kann die Innensohle 1301 geschnitten oder gestanzt werden. Die Innensohle 1301 stellt eine besonders einfache und kostengünstige Variante dar, eine Innensohle mit hoher Dämpfung und Langzeitbeständigkeit sowie geringer Temperaturabhängigkeit bereitzustellen. In einer Ausführungsform weist die Innensohle 1201 eine Kunststofffolie und/oder einen anderen Überzug auf, wie zum Beispiel schweißabsorbierendes Textil oder ein textiles Verstärkungsmaterial.
In einer weiteren Ausführungsform kann eine der beschriebenen Innensohlen oder einer der beschriebenen Teilbereiche einer Sohle/Innensohle oder einer der beschriebenen Flächenbereiche einer Sohle/Innensohle ein expandiertes TPU aufweisen, welches aus expandierten TPU Partikeln mit verschiedenen Eigenschaften gefertigt ist. Beispielsweise können eine erste Art von TPU Partikeln mit einer ersten Partikelgröße und eine zweite Art von TPU Artikeln mit einer zweiten Partikelgröße verwendet werden, um ein expandiertes TPU zu fertigen. Alternativ oder zusätzlich kann sich die erste Art von TPU Partikeln von der zweiten Art von TPU Artikeln durch eine oder mehrere andere Eigenschaften, z.B. Farbe, unterscheiden. Darüber hinaus kann die Innensohle eingefärbt werden, vorzugsweise mit einer Farbe, die flüssiges TPU umfasst.
Zusätzliche Elemente wie eine Folie und/oder ein textiles Verstärkungsmaterial und/oder eine Farbe, die flüssiges TPU umfasst, können darüber hinaus in Kombination mit einer Innensohle im Wesentlichen auf die gleiche Weise verwendet werden, wie bereits in früheren Ausführungsformen beschrieben, um die bereits erörterten vorteilhaften Effekte zu erzielen.
14a zeigt ein Verfahren 1400 zur Herstellung einer Schuhsohle, insbesondere einer Schuhsohle für einen Sportschuh. Es umfasst das Beladen 1410 einer Form mit einem expandierten TPU. Zudem kann es optional das Entspannen 1420 des TPU umfassen. Das Verfahren umfasst weiterhin das Zuführen von Dampf 1430 zu dem expandierten TPU. Das Zuführen von Dampf erhitzt das expandierte TPU. Die Oberfläche des expandierten TPU schmilzt, so dass sich das expandierte TPU zu einer geschlossenen Stoffschaumstruktur verbindet.
Das Beladen 1410 mit expandiertem TPU umfasst bevorzugt das Beladen mit expandiertem TPU in Form von expandierten Partikeln. Diese können in Form von Schüttgut vorliegen. Die Größe der Partikel ist so ausgestaltet, dass diese Durchmesser von etwa 0,5 mm - 25 mm aufweisen. Bevorzugt betragen die Durchmesser der Partikel 2 mm - 10 mm. Besonders bevorzugt betragen die Durchmesser 3 mm - 8 mm.
Ein Vorteil der Verwendung von expandierten Teilchen ist, dass diese Teilchen in einer zufälligen Anordnung miteinander verbunden werden können. Sie müssen bei der Herstellung nicht in einer bestimmten Weise ausgerichtet oder orientiert werden, um die hier beschriebenen vorteilhaften Effekte bereitzustellen.
In einer Ausführungsform umfasst das Beladen 1410 die Schritte 1411 und 1412. Die Partikel werden in Schritt 1411 mit atmosphärischem Druck in die Form geladen. Anschließend werden sie in Schritt 1412 in der Form unter Druck gesetzt. Hierzu kann eine Vielzahl verschiedener Verfahren angewendet werden. Beispielsweise kann dies durch eine Verringerung des Formvolumens erreicht werden. In einer Ausführungsform wird hierzu ein beweglicher Teil der Form so bewegt, dass sich das Formvolumen reduziert. In einer weiteren Ausführungsform ist die Form so ausgestaltet, dass der Druck innerhalb der Form lokal variiert wird.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Beladen 1410 den Schritt 1413. Die Partikel werden bereits unter Druck - falls gewünscht lokal variablem Druck - in die Form eingefüllt. Hierdurch kann das Produktionsverfahren beschleunigt werden.
Der Druck unter welchen die Partikel im Verfahren 1400 gesetzt werden hat einen wesentlichen Einfluss auf die Dichte und die Festigkeit des expandierten TPU. Der Durchmesser der Partikel verringert sich durch die Ausübung des Drucks. Je höher dabei der Druck, desto stärker werden die Partikel komprimiert und verdichtet. Durch das Entspannen des Drucks 1420 dehnen sich die Partikel des expandierten TPU im Wesentlichen wieder auf ihren ursprünglichen Durchmesser aus.
Durch das Zuführen von Dampf 1430 zu dem expandierten TPU wird dieses erhitzt. Die Oberfläche der Partikel wird angeschmolzen oder geschmolzen. Dadurch können die Partikel miteinander chemische Bindungen eingehen. Sie verbinden sich zu einer körnigen aber geschlossenen Kunststoffschaumstruktur.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zudem das Beladen der Form mit einem Material, welches frei von expandiertem TPU ist, für einen zweiten Flächenbereich, wobei das expandierte TPU für einen ersten Flächenbereich vorgesehen ist. Somit kann das expandierte TPU in einem Dampfprozess mit einer Fülle anderer Materialien ohne zusätzliche Haftmittel verbunden werden. Bevorzugt wird das Material, welches frei von expandiertem TPU ist, zuerst in die Form geladen, wobei das expandierte TPU danach in die Form geladen wird. In anderen Ausführungsformen kann diese Reihenfolge allerdings auch geändert werden. Zudem können auch mehrere Beladeschritte mit expandiertem TPU oder verschiedenen expandierten TPU und/oder mehrere Beladeschritte mit Material, welches frei von expandiertem TPU ist, durchgeführt werden. Hier kann die Reihenfolge in verschiedenen Ausführungsformen verschiedenartig optimiert werden.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren das Beladen der Form mit einem zweiten expandierten TPU für einen zweiten Teilbereich, wobei das vorgenannte, erste TPU für einen ersten Teilbereich vorgesehen ist. Zudem umfasst das Zuführen von Dampf das Zuführen von Dampf auch zu dem zweiten expandierten TPU. Das erste und zweite expandierte TPU werden unterschiedlich komprimiert oder weisen einen unterschiedlichen Druck und/oder ein unterschiedliches Ausgangsmaterial auf. So können mehrere Teilbereiche, welche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, in einem Fabrikationsverfahren präzise gefertigt werden. Bevorzugt werden die Teilbereiche durch das Zuführen von Dampf miteinander verbunden. Beiden Teilbereichen kann gleichzeitig Dampf zugeführt werden. In einer anderen Ausführungsform kann auch zunächst dem ersten Teilbereich und sodann dem zweiten Teilbereich Dampf zugeführt werden. Das nacheinander geschaltete Zuführen von Dampf und damit das Verschmelzen einzelner Teilbereiche kann in einer geeigneten Form erfolgen. Beispielsweise wird die Form nach dem Schmelzen eines ersten Teilbereichs in einem dafür vorgesehenen Bereich nur so weit geöffnet um ein Beladen und weiteres Schmelzen von weiteren expandierten TPU Partikeln zu ermöglichen, welche beispielsweise einen weiteren Teilbereich bilden können.
In einer Ausführungsform können auch bereits expandierte Teilbereiche aus expandiertem TPU in eine Form geladen werden. Mittels Zuführung von Dampf können Teilbereiche auch dann miteinander verbunden werden.
Die beschriebenen Verfahren können in einem hohen Maße automatisiert werden, was eine kostengünstige und effiziente Produktion ermöglicht. Zudem kann auf die problematische Verwendung von Klebstoffen verzichtet werden, welche die Umwelt und auch die Arbeiter in der Schuhproduktion gefährden können. Im Produktionsprozess wird lediglich Dampf zugefügt. In einer Ausführungsform ist der Dampf im Wesentlichen frei von Zusatzstoffen.
14b zeigt eine weitere Ausführungsform für ein Verfahren 1450 zur Herstellung einer Schuhsohle, welches ein Beladen einer Form mit expandiertem TPU unter erhöhtem Druck aufweist. In Schritt 1451 wird die Form geschlossen und mit Dampf vorbehandelt.
Damit kann die Form beispielsweise gereinigt werden. In Schritt 1452 wird die Form mit expandierten TPU Partikeln beladen, wobei das Beladen unter Druck stattfindet. In Schritt 1453 entspannt sich der Druck in der Form. In Schritt 1454 wird dem expandierten TPU Dampf zugeführt, so dass die Oberflächen der Partikel anschmelzen und die Partikel eine chemische Bindung eingehen. Zudem umfasst das Verfahren in Schritt 1455 ein Abkühlen der Form mit Wasser und / oder Luft, welches durch die Form geführt wird. Hierdurch wird das expandierte TPU indirekt über die Form gekühlt. Damit wird der Bindungsprozess gestoppt und das expandierte TPU nimmt die geschlossene Kunststoffschaumstruktur ein. Schließlich wird die Form in Schritt 1456 wieder geöffnet und die Sohle, welche expandiertes TPU umfasst, wird aus der Form entfernt.
14c zeigt eine weitere Ausführungsform für ein Verfahren 1460 zur Herstellung einer Schuhsohle, welches ein Beladen einer Form mit expandiertem TPU unter atmosphärischem Druck aufweist.
In Schritt 1461 wir die Form, welche ein bewegliches Teil aufweist, zu einem vorherbestimmten Maß geöffnet. Die Form wird in Schritt 1462 mit expandierten TPU Partikeln bei atmosphärischem Druck beladen.
In Schritt 1463 wird das Volumen der Form auf das vorherbestimmte Maß des herzustellenden Elements, welches expandiertes TPU umfasst, verringert und so das expandierte TPU komprimiert. Die Weite der Öffnung der Form und somit die Menge an Partikeln, welche für die Komprimierung der Partikel zur Verfügung steht, ist wesentlich für die mechanischen Eigenschaften des Elements. Hiermit können das Gewicht, die Festigkeit und die Elastizität des expandierten TPU bestimmt werden. Die Weite der Öffnung wir auch der Größe des Formteils entsprechend angepasst. In einer Ausführungsform öffnet man die Form zum Beladen zu einer Höhe von 14 mm. Hier erhält man ein mittleres Gewicht und eine mittlere Festigkeit des expandierten TPU. Möchte man das Gewicht des expandierten TPU - bei gleicher Geometrie - reduzieren und/oder dieses weicher ausgestalten, so wird die Form in einer Ausführungsform in einem Bereich von beispielsweise 10 mm - 14 mm geöffnet. Für ein höheres Gewicht und ein härteres Element kann die Form in einer Ausführungsform bis zu 20 mm geöffnet werden. In anderen Ausführungsformen hängt die Höhe der Öffnung einer Form von der Schuhgröße ab, für welches das herzustellende expandierte TPU vorgesehen ist. Für größere Schuhgrößen sind tendenziell höhere Kräfte zu erwarten, so dass das expandierte TPU entsprechend fester gestaltet werden kann. Demensprechend wird eine Form für größere Schuhgrößen bevorzugt weiter geöffnet.
In Schritt 1464 wird dem expandierten TPU Dampf zu geführt. Das expandierte TPU wird angeschmolzen. Bevorzugt wird dem expandierten TPU bereits während des Schließens der Form Dampf zugeführt. In anderen Ausführungsformen können die Schritte 1463 und 1464 auch nacheinander ausgeführt werden. In Schritt 1465 wird die Form mittels Wasser und/oder Luft und damit indirekt das expandierte TPU gekühlt. In Schritt 1466 wird die Form schließlich geöffnet und die Sohle aus der Form entfernt.
In anderen Ausführungsformen können die Schritte der genannten Verfahren zur Herstellung einer Sohle für einen Schuh kombiniert werden. Es können aber auch einzelne Verfahrensschritte ausgelassen oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden.
Die 15a-e zeigen Ausführungsbeispiele für Formen, welche bevorzugt für eines der genannten Verfahren zur Herstellung einer Sohle für einen Schuh, insbesondere Sportschuh, verwendet werden können.
15a zeigt ein Beispiel für eine Form 1510 in einem geöffnetem und einem geschlossenen Zustand. Die Form 1510 weist ein festes Element 1511 und ein bewegliches Element 1512 auf. In einer Ausführungsform wird die Form zu einem vorherbestimmten Maß geöffnet und mit expandiertem TPU beladen. Anschließend wird das bewegliche Element 1512 auf das feste Element 1511 zubewegt, so dass das expandierte TPU komprimiert wird. Die Form wird bis zu einem vorherbestimmten Maß geschlossen, welches die Dicke des geformten Elements, welches expandiertes TPU aufweist, bestimmt. Bevorzugt wird während des Schließens Dampf zum expandierten TPU zugeführt. Die beiden Elemente 1511 und 1512 sind so ausgebildet, dass ihre Form die Geometrie des geformten Elements, welches expandiertes TPU aufweist, bestimmt.
15b zeigt ein weiteres Beispiel für eine Form 1520. Zusätzlich zu dem festen Element 1511 weist die Form 1520 ein erstes bewegliches Element 1522 und ein zweites bewegliches Element 1523 auf. Die Anzahl zweier beweglicher Elemente in den 15b-c ist lediglich ein Beispiel und andere Formen können auch mehr als zwei bewegliche Elemente aufweisen. Die verschiedenen beweglichen Elemente 1522 und 1523 gestatten es, die Form in verschiedenen Bereichen unterschiedlich weit zu öffnen. So kann zum Beispiel im Bereich unter dem Element 1522, welches weiter geöffnet wird als das Element 1523, nach dem Schließen der Form eine höhere Dichte bereitgestellt werden als im Bereich unter dem Element 1523. Beispielsweise kann so ein Flächenbereich oder Teilbereich einer Sohle im Fersenbereich mit einer höheren Masse und einer höheren Festigkeit ausgestattet werden als ein Teilbereich oder Flächenbereich im Zehenbereich.
15C zeigt eine Form 1530, welche zusätzlich zu dem festen Element 1511 ebenfalls zwei bewegliche Elemente 1532 und 1533 aufweist. Darüber hinaus umfasst die Form 1530 ein Trennelement 1534, welches die Bereiche unter den Elementen 1532 und 1533 trennt. Somit können die Bereiche unter den Elementen 1532 und 1533 auf vorteilhafte Art mit einem unterschiedlichen Ausgangsmaterial, z.B. einem ersten expandierten TPU 1535 und einem zweiten expandierten TPU 1536, beladen werden. Das erste und zweite expandierte TPU kann beispielsweise eine unterschiedliche Partikelgröße und/oder Farbe und/oder Zusammensetzung aufweisen. Das Trennelement 1534 verhindert, dass sich das erste und zweite TPU 1535 bzw. 1536 während des Beladens vermischen. In einer Ausführungsform wird das Trennelement 1534 vor dem Komprimieren entfernt, um die Bereiche unter den Elementen 1532 und 1533 in Verbindung zu bringen. In einer anderen Ausführungsform wird das Trennelement nach dem Komprimieren entfernt. In beiden Ausführungsformen können das erste und zweite TPU 1535 bzw. 1536 miteinander verschmolzen werden, so dass eine Bindung zwischen diesen hergestellt wird. In manchen Ausführungsformen können die beweglichen Elemente 1532 und 1533 vor dem Beladen auch unterschiedlich weit geöffnet werden.
15d zeigt ein weiteres Beispiel 1540 einer Form, welche ein festes Element 1511 und ein bewegliches Element 1542 umfasst. Zusätzlich zu einem expandierten TPU 1546 kann die Form auch mit einem Material 1547 beladen werden, welches frei von expandiertem TPU ist. Dieses kann beispielsweise ein funktionales Element sein, z.B. eine Torsionsstütze. Auch die Formen 1510, 1520, 1530 können mit solchen Elementen beladen werden. Bevorzugt wird das Material, welches frei von TPU ist vor dem expandierten TPU in die Form geladen. In manchen Ausführungsformen können auch mehrere Materialien oder Elemente, welche frei von expandiertem TPU sind, in die Form geladen werden. Nach dem Verschmelzen kann die Form auch geöffnet und erneut beladen werden. Ein weiterer oder mehrere weitere Dampfprozesse können so hintereinander durchgeführt werden, um weitere Teilbereich, welche expandiertes TPU aufweisen oder frei von diesem sind, übereinander anzubringen.
15e zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Form 1550. Diese umfasst ein festes Element 1551 und ein bewegliches Element 1552.
Zudem zeigt 15e die in der Form 1550 gefertigte Sohle 1110. Die Sohle umfasst einen ersten Teilbereich 1111, welcher ein expandiertes TPU umfasst, eine Außensohle 1113 und ein Rahmenelement 1114, sowie optional eine Folie 1101. In einer Ausführungsform eines Verfahrens werden zunächst die Außensohle 1113, optional die Folie 1101, und anschließend das Rahmenelement 1114 in eine Form geladen. Daraufhin wird die Form mit einem expandierten TPU beladen. Die Form wird geschlossen und dem expandierten TPU wird Dampf zugeführt, sodass das expandierte TPU aufgeschmolzen wird und sich so mit dem Rahmenelement 1114, der Außensohle 1113 und/oder optional der Folie 1101 verbindet.
Die Merkmale der Formen 1510, 1520, 1530, 1540, 1550 und die damit verbundenen Verfahrensschritte können in manchen Ausführungsformen auch beliebig kombiniert werden.
16 zeigt ein weiteres Beispiel eines Verfahrens 1600 zum Dampfformen von z.B. einer Sohle für einen Schuh, umfassend die Schritte des Einfüllens von Material in einen Trichterbehälter 1610, des Schließens der Form 1620, des Füllens der Formkavitäten durch Druck und/oder durch einen Riss mittels Rissfüllung mit dem zu formenden Material, z.B. ePP oder eTPU, 1630, des Dämpfens des Materials in der Form 1640, des Kühlens und Stabilisierens des gedämpften Materials 1650 und des Entformens 1660.
Es ist zu verstehen, dass das in die Form eingebrachte Material auch mehr als ein Ausgangsmaterial umfassen kann, z. B. ePP und eTPU oder eTPU, das unterschiedliche Partikelgrößen und/oder Farben oder Ähnliches umfasst, und dass diese verschiedenen Komponenten durch die Dampfenergie unter Druck miteinander verschmolzen werden können, um sich durch die oben beschriebenen Methoden und Verfahren zu einer einzigen Komponente zu verschmelzen.
Jedes der vorgenannten Verfahren zur Herstellung einer Sohle für einen Schuh kann auch ein Aushärten eines expandierten TPU umfassen. Damit können die Eigenschaften des expandierten TPU verbessert werden. Insbesondere kann das Aushärten die Struktur des expandierten TPU stabilisieren.
Beispielhaft können die Eigenschaften eines expandierten TPU durch folgende Parameter beeinflusst werden: Die Temperatur des zugeführten Dampfes beeinflusst die Stärke des Aufschmelzens der Partikeloberfläche. Je höher die Temperatur, desto stärker die Verbindung der Partikel. Je stärker die Partikel aufgeschmolzen werden, desto geringer ist tendenziell die Festigkeit. Zusätzlich kann die Stärke der Verbindung über die zeitliche Dauer des Dampfprozesses gesteuert werden.
In einer Ausführungsform beträgt die zeitliche Dauer des Verfahrens etwa 3-15 Minuten. Bevorzugt beträgt die Dauer 3-6 Minuten für weniger aufwändige Verfahren mit nur wenigen verschiedenen verwendeten Materialien und/oder Elementen. Für Verfahren, in welche eine Mehrzahl von Materialien und/oder Elementen involviert ist, beträgt die Dauer bis zu etwa 15 Minuten.
Ein höherer initialer Druck, zu welchem die expandierten TPU Partikel verdichtet werden, führt tendenziell zu höherer Dichte des expandierten TPU. Dichten des expandierten TPU liegen bevorzugt im Bereich von 30-300 Gramm/Liter. Besonders bevorzugt liegen sie im Bereich von 70-250 Gramm/Liter.
Durch ein langsameres Abkühlen des expandierten TPU kann dessen Struktur stabilisiert werden. Dadurch wird eine höhere Langzeitstabilität erzielt. Auch ein Aushärten des expandierten TPU kann dessen Struktur stabilisieren, wobei die Aushärtetemperatur und -dauer, die Strukturstabilisierung beeinflussen.
Die Eigenschaften eines expandierten TPU können auch durch die Wahl des Ausgangsmaterials beeinflusst werden. Beispielsweise können expandierte TPU Partikel mit unterschiedlichen Größen verwendet werden. Je größer die Partikel, desto poröser wird tendenziell die Schaumstruktur des expandierten TPU. Zudem wird es mit zunehmender Partikelgröße tendenziell weniger dicht, leichter und weicher. Zudem kann dem expandierten TPU Ausgangsmaterial eine Fülle von Zusatzstoffen beigemengt werden, welche die Eigenschaften des expandierten TPU steuern können. Zum Beispiel kann dem expandierten TPU als Ausgangsmaterial ein anderes expandiertes Material beigemengt werden. Um das Material leichter zu machen, kann beispielsweise expandiertes PP oder expandiertes PS beigemengt werden. Um das Material fester zu machen kann beispielsweise expandiertes PA beigemengt werden. Für spezielle Anwendungen können verschiedenste Materialien kombiniert werden. Damit können die Eigenschaften des expandierten TPU gezielt verändert werden, um bestimmte vorgegebene Eigenschaften bereitzustellen.
Insgesamt ergibt sich eine große Flexibilität in der Steuerung der Eigenschaften des expandierten TPU, sowohl durch Veränderung des Ausgangsmaterials als auch durch Veränderung der Herstellungsparameter sowie durch eine Abstimmung des Ausgangsmaterials und der Herstellungsparameter aufeinander. Insbesondere die Herstellungsparameter, wie z.B. Weite der Öffnung der Form, Temperatur und Druck, lassen sich dabei sehr leicht und zügig ändern, so dass die Herstellung sehr flexibel und schnell änderbar gestaltet werden kann.
Im Folgenden werden zum besseren Verständnis der Erfindung weitere Beispiele beschrieben:

1. Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810) für einen Schuh (200; 300; 400; 700; 800), insbesondere einen Sportschuh, umfassend
1. a. zumindest einem ersten (211; 311; 411; 511; 711; 811) und einem zweiten (212; 312; 412; 512; 712; 815) Flächenbereich,
2. b. wobei der erste Flächenbereich (211; 311; 411; 511; 711; 811) ein expandiertes thermoplastisches Polyurethan (TPU) umfasst und
3. c. wobei der zweite Flächenbereich (212; 312; 412; 512; 712; 815) frei von expandiertem TPU ist.
2. Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810) nach Beispiel 1, wobei die Flächenbereiche (211; 212; 311; 312; 411; 412; 511; 512; 711; 712; 811; 815) durch einen Dampfprozess für das TPU miteinander verbunden sind.
3. Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810) nach einem der Beispiele 1 oder 2, wobei der zweite Flächenbereich (212; 312; 412; 512; 712; 815) ein aufgeschäumtes Ethylenvinylacetat und /oder nicht-expandiertes TPU und / oder Gummi und / oder Polypropylen und / oder Polyamid und / oder Polystyrol umfasst.
4. Sohle nach Beispiel 3, wobei der zweite Flächenbereich expandiertes Polypropylen umfasst.
5. Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der zweite Flächenbereich (212; 312; 412; 512; 712; 815) an einem Rand der Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810) angeordnet ist.
6. Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der zweite Flächenbereich (212; 312; 412; 512; 712; 815) eine Sohlenplatte (516) und /oder einen Torsionsstab und /oder eine Außensohle (213; 313; 413; 713; 813) und /oder eine Ausnehmung (214) zur Aufnahme von Funktionselementen umfasst.
7. Sohle (310; 510; 710; 810) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der erste Flächenbereich (311; 511; 711; 811) eine variierende Dicke umfasst.
8. Sohle (310; 510; 710) nach Beispiel 7, wobei die Dicke des ersten Flächenbereichs (311; 511; 711) vom Vorfußbereich zum Fersenbereich hin zunimmt.
9. Sohle (510) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der erste Flächenbereich (511) mindestens eine Ausnehmung umfasst.
10. Sohle (310; 510; 710; 810) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der erste Flächenbereich (311; 511; 711; 811) an einem Rand der Sohle (310; 510; 710; 810) angeordnet ist.
11. Sohle (710) nach Beispiel 10, wobei die Dicke des ersten Flächenbereichs (711) am Rand der Sohle erhöht ist.
12. Sohle (310; 410; 510; 710; 810) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der erste Flächenbereich (311; 411; 511; 711; 811) im Mittelfußbereich und/oder im Vorfußbereich der Sohle (310; 410; 510; 710; 810) angeordnet ist.
13. Sohle (210; 410) nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Sohle einen dritten Flächenbereich (2111; 4112) umfasst, der ein expandiertes TPU umfasst.
14. Sohle (210) nach Beispiel 13, wobei der erste Flächenbereich (211) im Fersenbereich der Sohle (210) angeordnet ist und wobei der dritte Flächenbereich (2111) im Mittelfußbereich und/oder im Vorfußbereich der Sohle (210) angeordnet ist.
15. Sohle nach Beispiel 12, wobei die Sohle ferner einen Teilbereich umfasst, der im Fersenbereich der Sohle angeordnet ist.
16. Sohle nach Beispiel 15, wobei der Teilbereich einen Ferseneinsatz umfasst, der eine Elastomermischung umfasst.
17. Sohle nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der erste Flächenbereich und/oder der dritte Flächenbereich und/oder der Teilbereich von dem zweiten Flächenbereich umgeben sind.
18. Sohle nach einem der vorhergehenden Beispiele die ferner ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
19. Sohle nach Beispiel 18, wobei das textile Verstärkungsmaterial an mindestens einem Teil des einen oder der mehreren Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs befestigt ist.
20. Sohle nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der eine oder die mehreren Flächenbereiche und/oder der Teilbereich zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben sind.
21. Sohle nach Beispiel 20, wobei die Folie TPU umfasst.
22. Sohle nach einem der Beispiele 20 oder 21, wobei die Folie mit zumindest einem Teil des einen oder der mehreren Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereichs durch teilweises Aufschmelzen zumindest einer der Folie oder eines Teils des einen oder der mehreren Flächenbereiche und/oder eines Teils des Teilbereichs verbunden ist.
23. Sohle nach einem der Beispiele 20 - 22, wobei die Folie mit mindestens einem Teil des einen oder der mehreren Flächenbereiche und/oder einem Teil des Teilbereiches durch eine chemische Reaktion verbunden ist.
24. Sohle nach einem der Beispiele 20 - 23, wobei die Folie auf der Seite der Folie, die dem einen oder den mehreren Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich zugewandt ist, bedruckt ist.
25. Sohle nach einem der Beispiele 20 - 24, wobei die Folie dazu dient, mindestens ein Innensohlenelement an mindestens einem der Flächenbereiche und/oder dem Teilbereich zu befestigen.
26. Sohle nach einem der Beispiele 20 - 25, wobei mindestens ein Außensohlenelement an der dem einen oder den mehreren Flächenbereichen und/oder dem Teilbereich abgewandten Seite der Folie befestigt ist.
27. Sohle nach den Beispielen 25 oder 26, wobei das mindestens eine Innensohlenelement und/oder das mindestens eine Außensohlenelement eine Sohlenplatte und/oder ein Außensohlenelement und/oder einen Torsionsstab und/oder ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
28. Sohle nach einem der vorangegangenen Beispiele, wobei mindestens einer der TPU umfassenden Flächenbereiche und/oder die TPU umfassende Folie mit einer Farbe umfassend flüssiges TPU eingefärbt ist.
29. Sohle (810; 910; 1010; 210; 410) für einen Schuh (800; 900; 1000; 200; 400), insbesondere einen Sportschuh, umfassend
- a. einen ersten Teilbereich (811; 911; 10111; 211; 411), der ein erstes expandiertes thermoplastisches Polyurethan (TPU) umfasst,
- b. einen zweiten Teilbereich (812; 912; 10112; 2111; 4112), der ein zweites expandiertes TPU umfasst,
- c. wobei das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU unter Verwendung eines anderen Dampfprozesses und/oder unter Verwendung eines anderen Ausgangsmaterials hergestellt werden.
30. Sohle (810; 910; 1010; 210; 410) nach Beispiel 29, wobei das erste expandierte TPU eine erste Partikelgröße umfasst und wobei das zweite expandierte TPU eine zweite Partikelgröße umfasst, die sich von der ersten Partikelgröße unterscheidet.
31. Sohle (810; 910; 1010) nach einem der Beispiele 29 oder 30, wobei die Teilbereiche (811; 812; 911; 912; 10111; 10112) durch einen Dampfprozess für das erste expandierte TPU und / oder das zweite expandierte TPU miteinander verbunden sind.
32. Sohle (910) nach einem der Beispiele 29 - 31, wobei der erste Teilbereich (911) eine erste Sohlenschicht und der zweite Teilbereich (912) eine zweite Sohlenschicht umfasst.
33. Sohle (910) gemäß Beispiel 32, wobei die Sohle eine dritte Sohlenschicht (913) umfasst, die frei von expandiertem TPU ist.
34. Sohle nach Beispiel 33, wobei die dritte Sohlenlage zwischen der ersten und zweiten Sohlenlage angeordnet ist.
35. Sohle (210; 410) nach einem der Beispiele 29-31, wobei der erste Teilbereich (211; 411) einen ersten Flächenbereich umfasst und / oder der zweite Teilbereich (2111; 4112) einen zweiten Flächenbereich umfasst.
36. Sohle nach Beispiel 35, wobei der erste Flächenbereich im Wesentlichen auf der medialen Seite der Sohle angeordnet ist.
37. Sohle nach Beispiel 36, wobei der zweite Flächenbereich im Wesentlichen auf der lateralen Seite der Sohle angeordnet ist.
38. Sohle gemäß einem der Beispiele 29 - 37, die ferner ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
39. Sohle nach Beispiel 38, wobei das textile Verstärkungsmaterial zumindest an einem Teil des einen oder der mehreren Teilbereiche befestigt ist.
40. Sohle nach einem der Beispiele 29 - 39, wobei ein oder mehrere Teilbereiche zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben sind.
41. Sohle nach Beispiel 40, wobei die Folie TPU umfasst.
42. Sohle nach einem der Beispiele 40 oder 41, wobei die Folie mit zumindest einem Teil des einen oder der mehreren Teilbereiche durch teilweises Aufschmelzen zumindest einer der Folie oder eines Teils des einen oder der mehreren Teilbereiche verbunden ist.
43. Sohle nach einem der Beispiele 40 - 42, wobei die Folie mit mindestens einem Teil des einen oder der mehreren Teilbereiche durch eine chemische Reaktion verbunden ist.
44. Sohle nach einem der Beispiele 40 - 43, wobei die Folie auf der dem einen oder den mehreren Teilbereichen zugewandten Seite der Folie bedruckt ist.
45. Sohle nach einem der Beispiele 40 - 44, wobei die Folie dazu dient, mindestens ein Innensohlenelement an mindestens einem der Teilbereiche zu befestigen.
46. Sohle nach einem der Beispiele 40 - 45, wobei mindestens ein Außensohlenelement auf der dem einen oder den mehreren Teilbereichen abgewandten Seite der Folie befestigt ist.
47. Sohle nach den Beispielen 45 oder 46, wobei das mindestens eine Innensohlenelement und/oder das mindestens eine Außensohlenelement eine Sohlenplatte und/oder ein Außensohlenelement und/oder einen Torsionsstab und/oder ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
48. Sohle nach einem der Beispiele 29 - 47, wobei mindestens einer der TPU umfassenden Teilbereiche und/oder die TPU umfassende Folie mit einer Farbe umfassend flüssiges TPU eingefärbt ist.
49. Sohle gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Sohle ein Gewicht von weniger als 100 g aufweist.
50. Innensohle (1200; 1300) zur Anordnung im Schaft eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, wobei die Innensohle (1200; 1300) ein expandiertes thermoplastisches Polyurethan (TPU) umfasst.
51. Innensohle nach Beispiel 50, die ferner ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
52. Innensohle (1200; 1300) gemäß den Beispielen 50 oder 51, wobei die Innensohle (1200; 1300) zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben ist.
53. Innensohle gemäß Beispiel 52, wobei die Folie TPU umfasst.
54. Innensohle gemäß einem der Beispiele 52 oder 53, wobei die Folie mit der Innensohle durch teilweises Schmelzen der Folie oder der Innensohle verbunden ist.
55. Innensohle gemäß einem der Beispiele 52 - 54, wobei die Folie durch eine chemische Reaktion mit der Innensohle verbunden ist.
56. Innensohle nach einem der Beispiele 52 - 55, wobei die Folie auf der der Innensohle zugewandten Seite bedruckt ist.
57. Innensohle gemäß den Beispielen 50 - 56, wobei mindestens eine der Innensohle und/oder der Folie, die TPU umfasst, mit einer Farbe eingefärbt ist, die flüssiges TPU umfasst.
58. Schuh (200; 300; 400; 700; 800; 900; 1000), insbesondere Sportschuh, umfassend eine Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810; 910; 1010; 1110) gemäß einem der vorhergehenden Beispiele.
59. Schuh (200; 300; 400; 700; 800; 900; 1000) gemäß Beispiel 58 mit einem Schaft (220; 320; 420; 720; 820; 920; 1020), wobei die Sohle (210; 310; 410; 510; 710; 810; 910; 1010; 1110) mit dem Schaft in einem Dampfprozess ohne Klebemittel verbunden ist.
60. Verfahren (1400; 1450; 1460) zur Herstellung einer Schuhsohle, insbesondere einer Schuhsohle für einen Sportschuh, umfassend:
- Befüllen (1411; 1413; 1452; 1462) einer Form mit einem expandierten thermoplastischen Polyurethan (TPU), für einen ersten Flächenbereich;
- Befüllen der Form mit einem Material, das frei von expandiertem TPU ist, für einen zweiten Flächenbereich;
- Zuführen von Dampf (1430; 1454; 1464) zu dem expandierten TPU.
61. Verfahren (1400; 1450; 1460) zur Herstellung einer Schuhsohle, insbesondere einer Schuhsohle für einen Sportschuh, umfassend:
- Befüllen (1411; 1413; 1452; 1462) einer Form mit einem ersten geschäumten thermoplastischen Polyurethan (TPU), für einen ersten Teilbereich;
- Befüllen der Form mit einem zweiten expandierten TPU für einen zweiten Teilbereich;
- Zuführen von Dampf (1430; 1454; 1464) zu dem ersten und dem zweiten geschäumten TPU;
- wobei das erste und das zweite expandierte TPU eine unterschiedliche Dichte und/oder ein unterschiedliches Ausgangsmaterial umfassen.
62. Verfahren nach einem der Beispiele 60 oder 61, wobei das expandierte TPU oder das erste und/oder das zweite expandierte TPU Partikel umfasst.
63. Verfahren gemäß Beispiel 62, das ferner umfasst: teilweises Schmelzen der Oberfläche der Partikel.
64. Verfahren nach einem der Beispiele 60-63, umfassend: Komprimieren (1412; 1463) des expandierten TPU oder des ersten und/oder des zweiten expandierten TPU.
65. Verfahren nach einem der Beispiele 60-63, wobei das Befüllen (1413; 1452) des expandierten TPUs oder des ersten und/oder des zweiten expandierten TPUs unter Druck durchgeführt wird.
66. Verfahren nach einem der Beispiele 60-65, das ferner umfasst: Entspannen (1420) des expandierten TPU oder des ersten und zweiten expandierten TPU.
67. Verfahren gemäß einem der Beispiele 60-66, das ferner umfasst: Abkühlen (1455; 1465) des expandierten TPU oder des ersten und zweiten expandierten TPU.
68. Verfahren nach einem der Beispiele 60-67, das ferner umfasst: Aushärten des expandierten TPU oder des ersten und zweiten expandierten TPU.
69. Sohle gemäß einem der Beispiele 1, 3, 4, 12, 13, 14, 18, 20 oder 25, wobei der erste Flächenbereich weniger als 40%, vorzugsweise 10-30% und besonders bevorzugt 15% der gesamten Sohle darstellt.
70. Verfahren (1460) zur Herstellung einer Sohle für einen Schuh, insbesondere für einen Sportschuh, umfassend:
1. a. Öffnen (1461) eines beweglichen Teils einer Form bis zu einem vorbestimmten Maß;
2. b. Füllen (1462) von Partikeln aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan, TPU, in die Form;
3. c. Verkleinern (1463) des Volumens der Form entsprechend der Form der herzustellenden Sohle; und
4. d. Zuführen (1464) von Dampf zu dem expandierten TPU; wobei
5. e. die mechanischen Eigenschaften der Sohle zumindest teilweise durch das Ausmaß bestimmt werden, in dem die Form in Schritt a geöffnet wird.
71. Verfahren nach Beispiel 70, wobei die Partikel in Schritt b. bei Atmosphärendruck in die Form geladen werden.
72. Verfahren nach einem der Beispiele 70 - 71, wobei die Partikel aus expandiertem TPU in Schritt c. komprimiert werden und wobei das Ausmaß, in dem die Form in Schritt a. geöffnet wird, die Menge der für die Kompression verfügbaren Partikel bestimmt.
73. Verfahren nach einem der Beispiele 70 bis 72, wobei die mechanischen Eigenschaften mindestens eines der folgenden Merkmale umfassen: das Gewicht des expandierten TPU, die Festigkeit des expandierten TPU, die Elastizität des expandierten TPU.
74. Verfahren nach einem der Beispiele 70 - 73, wobei die Form in Schritt a. auf eine erste Höhe geöffnet wird, wenn eine Sohle mit einem geringeren Gewicht und/oder eine weichere Sohle hergestellt werden soll, und wobei die Form in Schritt a. auf eine zweite Höhe geöffnet wird, wenn eine Sohle mit einem größeren Gewicht und/oder eine härtere Sohle hergestellt werden soll, und wobei die erste Höhe kleiner als die zweite Höhe ist.
75. Verfahren nach Beispiel 74, wobei die erste Höhe im Bereich von 10 mm - 14 mm liegt und die zweite Höhe bis zu 20 mm beträgt.
76. Verfahren nach Beispiel 75, wobei die Form in Schritt a. bis zu einer Höhe von 14 mm geöffnet wird, um eine Sohle von mittlerem Gewicht und mittlerer Festigkeit zu erhalten.
77. Verfahren nach einem der Beispiele 70 - 76, wobei das Ausmaß, in dem die Form in Schritt a. geöffnet wird, ferner an die Größe der Sohle angepasst wird.
78. Verfahren nach Beispiel 77, bei dem die Form für größere Schuhgrößen weiter geöffnet wird.
79. Verfahren nach einem der Beispiele 70 - 78, wobei Schritt c. des Schließens der Form und Schritt d. des Zuführens des Schaftes zum expandierten TPU nacheinander durchgeführt werden.
80. Verfahren nach einem der Beispiele 70 - 78, wobei dem expandierten TPU bereits während des Schließens der Form in Schritt c. Dampf zugeführt wird.
81. Verfahren nach einem der Beispiele 70 - 80, das ferner das Abkühlen der Form umfasst.
82. Verfahren nach Beispiel 81, wobei die Kühlung mit Hilfe von Wasser und/oder Luft erfolgt.
83. Sohle, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Beispiele 70 - 82.
84. Schuh, umfassend eine Sohle gemäß Beispiel 83.
85. Sohle (910; 1010) für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, umfassend:
1. a. einen ersten Teilbereich (911; 10111), umfassend ein erstes expandiertes thermoplastisches Polyurethan, TPU; und
2. b. einen zweiten Teilbereich (912; 10112), umfassend ein zweites expandiertes TPU; wobei
3. c. der erste Teilbereich (911; 10111) und der zweite Teilbereich (912; 10112) unterschiedliche Materialeigenschaften umfassen.
86. Sohle (910; 1010) gemäß Beispiel 85, wobei das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU aus einem anderen Ausgangsmaterial hergestellt sind und/oder wobei das erste expandierte TPU und das zweite expandierte TPU mit einem verschiedenen Dampfprozess hergestellt sind.
87. Sohle gemäß Beispiel 86, wobei sich das Ausgangsmaterial für das erste expandierte TPU und das Ausgangsmaterial für das zweite expandierte TPU durch mindestens einen der folgenden Parameter voneinander unterscheiden: Grad der Zugabe eines Treibmittels, Zugabe anderer Materialien, Partikelgröße des Materials.
88. Sohle nach einem der Beispiele 86 - 87, wobei das Ausgangsmaterial für das zweite expandierte TPU Partikel einer kleineren Größe umfasst als das Ausgangsmaterial für das erste expandierte TPU und/oder wobei die unterschiedlichen Partikelgrößen des ersten expandierten TPU und des zweiten expandierten TPU durch die Verwendung eines unterschiedlichen Dämpfungsverfahrens erreicht werden.
89. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 88, wobei der erste Teilbereich eine erste Sohlenschicht umfasst und wobei der zweite Teilbereich eine zweite Sohlenschicht umfasst, und wobei vorzugsweise der erste Teilbereich über dem zweiten Teilbereich angeordnet ist.
90. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 88, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich in Längsrichtung der Sohle angeordnet sind.
91. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 88, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich quer und/oder diagonal und/oder in Zonen und/oder überlappend angeordnet sind.
92. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 91, wobei das erste expandierte TPU und/oder das zweite expandierte TPU in einer Richtung von vorne nach hinten oder in einer kombinierten Richtung von vorne nach hinten und von der medialen zur lateralen Seite wechseln.
93. Sohle gemäß einem der Beispiele 85 - 92, wobei die Festigkeit des zweiten Teilbereichs im Vergleich zur Festigkeit des ersten Teilbereichs erhöht ist.
94. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 93, wobei eine Dicke des ersten Teilbereichs und/oder eine Dicke des zweiten Teilbereichs konstant ist.
95. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 94, wobei eine Dicke des ersten Teilbereichs und/oder eine Dicke des zweiten Teilbereichs variiert wird.
96. Sohle nach Beispiel 95, wobei die Dicke des ersten Teilbereichs und die Dicke des zweiten Teilbereichs vom Zehenbereich zum Fersenbereich der Sohle hin zunehmen.
97. Sohle nach Beispiel 96, bei der die Dicke des ersten Teilbereichs und die Dicke des zweiten Teilbereichs zu einem Außenrand der Sohle hin zunehmen.
98. Sohle nach einem der Beispiele 85 - 97, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich individuell angeordnet sind und je nach Anforderung an die Sohle unterschiedliche Eigenschaften umfassen.
99. Schuh (900; 1000), insbesondere Sportschuh, mit einer Sohle (910; 1010) nach einem der Beispiele 85 - 98.
100. Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, umfassend:
1. a. einen ersten Teilbereich (611), umfassend ein erstes expandiertes thermoplastisches Polyurethan, TPU; und
2. b. ein Funktionselement (614); wobei
3. c. das Funktionselement (614) in das erste expandierte TPU integriert und/oder an einer Oberfläche des ersten expandierten TPU angeordnet ist.
101. Sohle gemäß Beispiel 100, wobei das Funktionselement mit dem ersten expandierten TPU in einem Dampfprozess für das erste expandierte TPU verbunden wird.
102. Sohle gemäß einem der Beispiele 100 - 101, wobei ein Teil des Funktionselements in das erste expandierte TPU eingebettet ist.
103. Sohle gemäß Beispiel 102, bei der das Funktionselement vollständig von dem ersten expandierten TPU umgeben ist.
104. Sohle gemäß einem der Beispiele 100 - 102, wobei ein Teil des Funktionselements aus dem ersten expandierten TPU herausragt.
105. Sohle gemäß einem der Beispiele 100 - 104, wobei das Funktionselement ein Rahmenelement ist.
106. Sohle gemäß einem der Beispiele 100 - 105, wobei das Funktionselement ein Verstärkungsmaterial umfasst.
107. Sohle nach Beispiel 106, wobei das Verstärkungsmaterial mindestens eines der folgenden Materialien umfasst: ein faserartiges Verstärkungsmaterial, ein textiles Verstärkungsmaterial.
108. Sohle nach Beispiel 107, wobei das textile Verstärkungsmaterial gewebt oder nicht gewebt, geschichtet oder gewirkt ist.
109. Sohle nach einem der Beispiele 106 bis 108, wobei das Verstärkungsmaterial nicht dehnbar ist.
110. Sohle nach einem der Beispiele 100 bis 109, die ferner einen zweiten Teilbereich umfasst, der ein zweites expandiertes TPU umfasst.
111. Sohle nach Beispiel 110, wobei das Funktionselement von dem ersten expandierten TPU und dem zweiten expandierten TPU umgeben ist.
112. Sohle gemäß einem der Beispiele 110 - 111, wobei das erste und das zweite expandierte TPU an einen ersten bzw. zweiten Oberflächenbereich des Funktionselements angrenzen.
113. Sohle gemäß einem der Beispiele 100 - 112, wobei das Funktionselement frei von expandiertem TPU ist.
114. Schuh, umfassend eine Sohle nach einem der Beispiele 100 - 113.
115. Sohle (810) für einen Schuh (800), insbesondere einen Sportschuh, umfassend:
- a. einen ersten Teilbereich (811) umfassend ein erstes expandiertes thermoplastisches Polyurethan, TPU; und
- b. einen zweiten Teilbereich (812), der frei von expandiertem TPU ist und eine erhöhte Stabilität bereitstellt.
116. Sohle nach Beispiel 115, wobei der zweite Teilbereich Ethylenvinylacetat, EVA, und/oder nicht expandiertes TPU und/oder Gummi und/oder Polypropylen, PP, und/oder Polyamid, PA, und/oder Polystyrol, PS, umfasst, wobei der zweite Teilbereich vorzugsweise EVA umfasst.
117. Sohle nach einem der Beispiele 115 - 116, wobei der zweite Teilbereich im Fersenbereich der Sohle angeordnet ist.
118. Sohle nach einem der Beispiele 115 - 117, wobei das erste expandierte TPU Partikel aus expandiertem TPU umfasst.
119. Sohle nach Beispiel 118, wobei die Partikel zu einer granularen, aber geschlossenen Kunststoffschaumstruktur verbunden sind.
120. Sohle nach einem der Beispiele 118 bis 119, wobei die im ersten expandierten TPU umfassten Partikel Durchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 10 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 8 mm umfassen.
121. Sohle nach einem der Beispiele 115 bis 120, wobei die Eigenschaften des ersten expandierten TPU über den ersten Teilbereich graduell variieren.
122. Sohle nach einem der Beispiele 115 bis 121, wobei der erste Teilbereich eine Ausnehmung umfasst, in der der zweite Teilbereich angeordnet ist.
123. Sohle nach einem der Beispiele 115 bis 122, die ferner ein Funktionselement umfasst, das zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich angeordnet ist.
124. Sohle nach Beispiel 123, wobei das Funktionselement eine Dämpfung von Scherkräften bereitstellt.
125. Sohle nach Beispiel 123, wobei das Funktionselement die Festigkeit der Sohle erhöht.
126. Sohle nach einem der Beispiele 115 bis 125, die ferner ein faserartiges Verstärkungsmaterial oder ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
127. Sohle nach Beispiel 126, wobei das Verstärkungsmaterial nicht dehnbar und/oder reißfest ist.
128. Sohle nach einem der Beispiele 115 bis 127, wobei ein oder mehrere Teilbereiche zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben sind, und wobei die Folie vorzugsweise dazu dient, zumindest ein Innensohlenelement mit zumindest einem der Teilbereiche zu verbinden und/oder die Folie die Funktionalität zumindest eines der Teilbereiche modifiziert.
129. Schuh, insbesondere Sportschuh, umfassend eine Sohle nach einem der vorhergehenden Beispiele 115 - 128.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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WO 2010/045144 A2 [0010]
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DE 10010182909 [0049]

Claims

Sohle (710) für einen Schuh (700), insbesondere einen Sportschuh, umfassend: a. zumindest einen ersten (711) und einen zweiten (712) Flächenbereich, b. wobei der erste Flächenbereich (711) ein expandiertes thermoplastisches Polyurethan, TPU, in Form von Partikeln umfasst, die miteinander verbunden worden sind, um eine granulare, aber geschlossene Kunststoffschaumstruktur zu bilden, c. wobei der zweite Flächenbereich (712) frei von expandiertem TPU ist, d. wobei mittels des ersten Flächenbereichs, der expandiertes TPU umfasst, eine besonders große Dämpfung erreicht wird, wobei mittels der Verwendung eines steiferen Materials im verbleibenden Bereich der Sohle eine erhöhte Stabilität erreicht wird, und e. wobei der erste Flächenbereich (711) in einem Vorfußbereich der Sohle (710) angeordnet ist und an einem Außenrand der Sohle (710) erhöht ist.
Sohle nach Anspruch 1, wobei der zweite Flächenbereich ein geschäumtes Ethylenvinylacetat und /oder nicht expandiertes TPU und /oder Gummi und /oder Polypropylen und /oder Polyamid und /oder Polystyrol und /oder expandiertes Polypropylen umfasst.
Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sohle einen dritten Flächenbereich umfasst, der ein expandiertes TPU umfasst.
Sohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner ein textiles Verstärkungsmaterial umfasst.
Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Flächenbereiche zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, umgeben sind.
Sohle nach Anspruch 5, wobei die Folie dazu dient, mindestens ein Innensohlenelement an mindestens einem der Flächenbereiche zu befestigen.
Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Flächenbereich weniger als 40 %, vorzugsweise 10 - 30 %, besonders bevorzugt 15 %, der gesamten Sohle darstellt.
Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sohle ein Gewicht von weniger als 100 g aufweist.
Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikel durch Zuführung von Wasserdampf zu den Partikeln aneinander gebunden wurden.
Schuh (700), insbesondere Sportschuh, umfassend eine Sohle (710) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.