DE2842354C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schuhversteifungsteil, mit einer länglichen Hülle, die eine Matrix umgibt, die ein von außen her aktivierbares wärmeaushärtendes Harz enthält, wobei die Hülle von einem ersten Kunststoffstreifen und einem diesem gegenüber­ liegenden zweiten Kunststoffstreifen gebildet ist, welche an ihren seitlichen Randkanten zur Bildung von Rändern, an denen die Hülle gehandhabt werden kann, miteinander verbunden oder verschmolzen sind, und wobei das Material des zweiten Strei­ fens einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material des ersten Streifens hat.

Ein Schuhversteifungsteil der genannten Art ist in der älte­ ren nicht vorveröffentlichen DE 27 19 239 A1 offenbart. Bei diesem Schuhversteifungsteil werden die Ränder des ersten Streifens und des zweiten Streifens einfach aufeinandergelegt und dann durch Erwärmung miteinander verbunden bzw. ver­ schmolzen.

Im Gegensatz dazu sind gemäß der Erfindung die Randbereiche des ersten Streifens und des zweiten Streifens derart mitein­ ander verbunden bzw. verschmolzen, daß die Randbereiche eine gefaltete Sandwich-Gestalt einnehmen, bei der die äußerste Schicht der Randbereiche durch Randbereiche des ersten Strei­ fens, und der Innenbereich der Sandwich-Gestalt zumindest teilweise aus dem Material des zweiten Streifens gebildet ist, indem der innere Bereich des Randbereiches unter Bil­ dung einer im wesentlichen integrierten gleichförmigen Masse verschmolzen ist und mit der äußersten Schicht des Randes abgedichtet verbunden ist, so daß die Randbereiche der Hülle im wesentlichen wellungsfrei sind und seitlich im wesentlichen eben verlaufen.

Bei einem Schuhversteifungsteil gemäß der Erfindung ergeben sich dann, wenn für den zweiten Streifen ein Material ver­ wendet wird, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als derjenige des Materials des ersten Streifens, beim Verbinden der Ränder keine Wellungen, wie sie sich ergeben können, wenn die Ränder des ersten und des zweiten Streifens einfach aufeinandergelegt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels­ weise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilbereich eines Stranges, von dem ein Schaftstreifensegment abgeschnitten werden kann,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles des Schaftstreifens, bei dem einer der Ränder des Streifens dargestellt ist, so wie er der Erfindung entspricht,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Schuhsohle mit einem auf dieser angebrachten Schaftstreifen und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, entsprechend der der Schaftstreifen auf der Brandsohle angebracht ist.

Fig. 1 zeigt ein Segment eines Stranges, von dem Längenein­ heiten abgetrennt werden können. Der Strang umfaßt eine Um­ hüllung in Form einer länglichen äußeren Traghülle 10, die eine Vielzahl von länglichen Fasersträngen (rovings) 12 ent­ hält, die in eine Fluid-matrix 14 eingebettet sind. Diese Fluid-matrix 14 besteht aus einem wärmehärtendem Harz und einem Katalysator, welcher bei Umgebungsbedingungen über eine lange Lagerzeit für beispielsweise drei Monate oder mehr nicht polymerisiert oder sich querverbindet. Der Strang ist flexibel und beispielsweise mehrere hundert Fuß, d. h. mehrere 30 m lang und kann auf einer Haspel aufgewickelt werden, um die Herstellung, die Lagerung, die Handhabung und die aufein­ anderfolgende Benutzung zu vereinfachen. Die Enden des auf­ gewickelten Stranges sind vorzugsweise abgedichtet. Verschie­ dene Harze und Katalysatorabstimmungen und verschiedene Faser­ verstärkungen, wie sie in der Matrix verwendet werden können, sind näher in der US-PS 40 81 917 beschrieben.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird die Traghülle 10 von einem Paar von Materialstreifen gebildet, die aus einem oberen ersten Streifen 16 und einem unteren zweiten Streifen 18 bestehen. Der untere Streifen 18 ist dazu bestimmt, direkt auf das zu versteifende Element angebracht zu werden, beispielsweise auf einer Brandsohle. Der obere und untere Streifen 16 bzw. 18 können so geformt sein, daß sie die Traghüllengestalt einnehmen, in der sie die Matrix 14 und die Glasfaserstränge 12 umgeben, wobei die Längsränder der Streifen 16 und 18 unter Wärmeeinwirkung miteinander dichtend verschmolzen werden. Bei der dargestellten Ausfüh­ rungsform ist der beschriebene Versteifungsgegenstand so aus­ gebildet, daß der obere Streifen 16 und der Randbereich im wesentlichen in einer Ebene liegen, wobei der untere Streifen 18 einen kanalförmigen Mittelbereich 20 bildet, welcher vom oberen Streifen 16 nach unten verläuft und welcher die Matrix 14 und die Glasfaserstränge 12 aufnimmt.

Der untere, an der Brandsohle anliegende Streifen 18 kann aus einem thermoplastischen Material, wie Polyäthylen mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt, hergestellt sein, wobei der Schmelzpunkt so ausgewählt ist, daß das thermoplastische Material schmilzt und mit dem wärmehärtenden Harz nach der Herstellung der Querverbindung und der Polymerisation ver­ schmilzt. Beispielsweise schmilzt Polyäthylen zwischen 79,5°C (175°F) bis 135°C (275°F). In allen Fällen sollte der untere und der obere Streifen für eine Durchwanderung der Matrix nach außen undurchlässig sein und ein Eindringen von solchen Stoffen verhindern, die die Lagerungszeit des Matrixmaterials beeinträchtigen könnten.

Der obere Streifen besteht aus einem dünnen Blattmaterial, welches für Strahlungsenergie und andere äußere Einwirkungen durchlässig ist, um für die Aktivierung der Matrix verwendet werden zu können. Der obere Streifen 16 besteht aus einem Material, welches im wesentlichen seine Dehneigen­ schaften beibehält und welches nicht schmilzt oder sich auf andere Weise während der Aktivierung der Matrix verschlechtert, zumindest bis die Matrix bis in die endgültige Form ausgehär­ tet ist. Rein beispielsweise kann der obere Streifen 16 aus einer Anzahl von Filmstreifen aus Polyester, beispielsweise Mylar (Warenzeichen, ein Polyäthylenterephtalat der Firma duPont de Nemours & Co., Wilmington, Delaware mit einer Schmelz­ temperatur von ungefähr 215,5°C (420°F)) hergestellt sein. Außerdem kann aber das Material des oberen Streifens ein schwindbares Material sein. Dieses Material unterstützt die Einhaltung der Enddimensionen der genannten Versteifung.

Die Matrix 14 und die Glasfaserstränge 12 sind innerhalb der Hülle in ihrem Mittelbereich entsprechend der Bezugszahl 20 eingeschlossen. Der Mittelbereich 20 wird zwischen den längs­ verlaufenden abgedichteten Rändern 22 des Schaftstreifens ausgebildet.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 4 ist ein abgetrennter Schaftstreifen auf einer Brandsohle 24 aufgebracht, die sich im Sohlenbereich einer Schuhanordnung befindet. Der flexible und deformierbare Streifen wird beispielsweise durch strich­ punktiert dargestellte Niederhalteteile 26 in Anpassung an die Brandsohle gehalten. Diese Niederhalteteile 26 berühren den Streifen an seinen Rändern 22. Während der Streifen so ge­ halten wird, wird er einem geeigneten äußeren Reizmittel, wie beispielsweise einer Wärmestrahlung ausgesetzt und wird so im an der Schuhsohle angebrachten Zustand ausgehärtet.

Wie bereits erwähnt wurde, können die einzelschicht-laminier­ ten Randbereiche 22 zu einer Verkrümmung oder zur Einnahme einer anderen, nicht ebenen Gestalt neigen. Dies kann aus ver­ schiedenen Gründen geschehen, beispielsweise infolge des Warmverschmelzens der Randbereiche des Streifens oder infolge der Förderung des Blattmaterials während des Herstellungsver­ fahrens oder während des Abziehens des Blattmaterials von der Haspel. Dies erfolgt teilweise wegen der unterschiedli­ chen Eigenschaften der Materialien, aus denen der obere und untere Streifen hergestellt ist. Beispielsweise hat der obere Streifen aus Mylar eine größere Zugfestigkeit als der Streifen aus Polyäthylen, aus dem der untere Streifen her­ gestellt ist. Der Mylar-Streifen hat eine wesentlich höhere Schmelztemperatur als der Polyäthylenstreifen. Diese Faktoren führen zu einer Verkrümmungs- oder Wellungstendenz. Wenn bei­ spielsweise eine einzelne Schicht aus Polyäthylen mit einer einzelnen Schicht aus Mylar warm-verschmolzen wird, schmilzt Polyäthylen, wenn Mylar noch nicht schmilzt. Nach dem Ab­ kühlen neigt das Polyäthylen zum Schrumpfen, woraus sich ge­ wellte Ränder ergeben.

Um einen derartigen Wellvorgang der Ränder, welcher einige Schwierigkeiten hinsichtlich der Handhabung des Streifens, beispielsweise beim Niederhalten des Streifens an seinen Rän­ dern entsprechend Fig. 3 und 4, verursachen, zu verhindern, werden die Ränder entsprechend der Darstellung in Fig. 2 hergestellt. Der Randbereich ist hinsichtlich der Klarheit in Fig. 2 übertrieben dargestellt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Streifen so hergestellt ist, daß die Randbereiche des oberen Streifens 16 und des unteren Streifens 18 doppelt liegend und so gefaltet sind, daß die sich ergebenden Ränder 22 eine Sandwich-Gestalt annehmen, in der die obere und die untere Fläche des Randes vom oberen ersten Streifen 16 (Mylar) und bei dem die dazwischen liegenden Sandwich-Schichten vom unteren zweiten Streifen 18 (Polyäthylen) gebildet werden. Die Ränder sind in dieser Gestalt warm-verschmolzen. Es wurde herausgefunden, daß der sich ergebende Rand 22 keine merkliche Wellungstendenz zeigt und im wesentlichen flach und gestreckt verbleibt, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Der um­ gefaltete Rand schafft darüberhinaus eine verbesserte Dichtung, welche darüberhinaus verhindert, daß Harz während der Lagerung sowie während der Benutzung aus dem Inneren des Schaftstrei­ fens ausläuft.

Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Einzelheit die Querschnitts­ ausbildung des Randbereiches 22 des Streifens. Fig. 2 soll die verschiedenen Materialschichten verdeutlichen, aus denen der umgefaltete warm-verschmolzene Rand gebildet wird. Nach der Wärmebehandlung sind die inneren Polyäthylenschichten miteinander verschmolzen und bilden eine im wesentlichen gleich­ förmige Masse. Entsprechend der Ausführungsform in Fig. 2 um­ faßt der obere Streifen 16 einen Polyesterfilm 16 a (Mylar), welcher mit einem Film 16 b aus Polyäthylen vorlaminiert wurde, um eine gute Warmschmelzverklebung zwischen den unterschied­ lichen Polyester- und Polyäthylen-Materialien zu erleichtern. Ein derartiger vorbeschichteter Polyesterfilm kann beispielsweise von der Firma Acme Backing Corp., Stamford, Conn. unter dem Waren­ zeichen "Acmeflex" oder von der Union Camp Corp., Providence, Rhode Island bezogen werden. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 umfaßt die von den Rändern 22 gebildete Sandwich-Konstruktion eine obere und untere Schicht des Beschichtungsmaterials 16 a und eine Masse von verschmolzenem, thermoplastischem Material (Polyäthylen) zwischen den Polyesterschichten. Die Ränder wer­ den zuerst in die doppelt liegende Gestalt gefaltet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Dann erfolgt die Wärmebehandlung, welche die inneren Polyäthylenschichten zu einer im wesentli­ chen gleichförmigen Masse verschmelzt. Die doppelt liegende, gefaltete Gestalt der Ränder besteht vorzugsweise über die gesamte Breite des Randes, wobei das zurückkehrende Ende der Polyesterschicht 16 a vollständig nach innen bis zu einem Ort neben dem Mittelbereich 20 des Streifens 10 verläuft. Wenn die Schmelztemperatur der Polyesterbeschichtung 16 a wesent­ lich höher ist als die Schmelztemperatur der Polyäthylenschicht 16 b und des Polyäthylens, aus dem der untere Streifen 18 ge­ bildet ist, wird die Wärme die Polyesterbeschichtung 16 a nicht nachteilig beeinflussen, aber durch diese dringen und aus­ reichend schmelzen und eine Verschmelzung des inneren Poly­ äthylenbereiches der Sandwich-Struktur bewirken. Bei der Wärmebehandlung des Randes in der umgefalteten Gestalt be­ findet sich die Polyesterbeschichtung 16 a sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite des Randes 22, so daß die Außen­ flächen des Randes 22 dieselben physikalischen Eigenschaften haben, die sich während der Wärmebehandlung und während des Aufwickelns des Stranges auf einer Haspel gegeneinander aus­ gleichen. Darüberhinaus wird festgestellt, daß der sich er­ gebende ebene Rand 22 immer noch vollständig flexibel ist und in die Form der Brandsohle gebracht, auf diese gedrückt und am Ort gehalten werden kann, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei Ausbildung der Ränder 22 mit einer einen höhe­ ren Schmelzpunkt aufweisenden, den Rand umgebenden Haut die Schmelzausrüstung gegen eine Aufgummierung durch das geschmol­ zene Polyäthylen des unteren Streifens geschützt wird.

Um die Warmbehandlung bzw. die Warmabdichtung bzw. die Warmverschmelzung der oberen Mylar-Beschichtung auf die untere Polyäthylen-Be­ schichtung zu fördern, wird eine Beschichtung oder ein dünner Film aus Äthylvinylacetat (EVA) vorgesehen. Die Verwen­ dung eines mit Polyäthylen-vorbeschichteten Mylar-Film er­ scheint jedoch wünschenswerter zu sein, um die Warmverschmel­ zung der Ränder zu fördern. In jedem Fall wird bei umgefalte­ tem und in diesem Zustand warm-verschmolzenem Rand der sich ergebende Rand durch eine Sandwich-Konstruktion aus äußeren Schichten 16 a aus Polyester gebildet, die durch eine innere verschmolzene Masse aus Polyäthylen miteinander verklebt sind.

Beispielsweise kann ein typischer Schaftstreifen entsprechend Fig. 1 und 2 einen oberen Streifen 16 aufweisen, bei dem der Mylar-Film 16 a ungefähr 6,35 µ bis 12,7 µ (¹/₄ bis ¹/₂ mil) dick und der Polyäthylen-Film 16 b zwischen 12,7 bis 25,4 µ (¹/₂ bis 1 mil) dick ist. Der untere Streifen 18 kann aus einem 25,4 µ (1 mil) dicken Polyäthylen hergestellt sein. Die Dicke des umgefalteten, verschmolzenen Sandwich-Randes kann 0,0762 µ bis 0,1524 µ (.003 bis .006 mils) dick sein. Die Ränder können 4,7 mm (³/₁₆ inch) breit sein. Die Gesamtbreite des Schaft­ streifens kann ungefähr 28,7 mm (1¹/₈ inch) betragen. Der ka­ nalförmige Mittelbereich 20 der Hülle, die das Harz und die Glasfasern enthält, kann eine Breite von 19,05 mm (³/₄ inch) und eine Dicke von nahezu 2 mm (0,08 inch) haben. Eine typi­ sche Länge des Schaftstreifens 10 beträgt ungefähr 101,6 mm bis 151,4 mm (4 bis 6 inch). Der Streifen wird in der in der Anmeldung 7 65 096 beschriebenen Art verwendet. Auf diese Druckschrift wird hinsichtlich der genaueren Beschreibung der Art und Weise Bezug genommen, in der der Streifen angebracht, aktiviert wird und den endgültigen Abbiegebereich des Schuhes bildet.

Claims (5)

1. Schuhversteifungsteil, mit einer länglichen Hülle (10), die eine Matrix umgibt, die ein von außen her aktivierbares, wärmeaushärtendes Harz (14) enthält, wobei die Hülle (10) von einem ersten Kunststoffstreifen (16) und einen diesem gegenüberliegenden zweiten Kunststoffstreifen (18) gebildet ist, welche an ihren seitlichen Randkanten zur Bildung von Rändern, an denen die Hülle (10) gehandhabt werden kann, miteinander verbunden oder verschmolzen sind, und wobei das Material des zweiten Streifens (18) einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material des ersten Streifens (16) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbe­ reiche des ersten Streifens (16) und des zweiten Streifens (18) derart miteinander verbunden bzw. verschmolzen sind, daß die Randbereiche (22) eine gefaltete Sandwich-Gestalt einnehmen, bei der die äußerste Schicht der Randbereiche (22) durch Randbereiche des ersten Streifens (16), und der Innenbereich der Sandwich-Gestalt zumindest teilweise aus dem Material des zweiten Streifens (18) gebildet ist, indem der innere Bereich des Randbereiches (22) unter Bildung einer im wesentlichen integrierten gleichförmigen Masse ver­ schmolzen ist und mit der äußersten Schicht des Randes (22) abgedichtet verbunden ist, so daß die Randbereiche (22) der Hülle (10) im wesentlichen wellungsfrei sind und seitlich im wesentlichen eben verlaufen.

2. Schuhversteifungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülle einen Mittelbereich (20) bil­ det, in dem sich die Matrix (14) befindet, und daß die Kante der äußersten Schicht (16 a, 16 b) des gefalteten Randbereiches (22) seitlich nach innen bis in die Nähe des Mittelbereiches (20) der Hülle verläuft.

3. Schuhversteifungsteil nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste Streifen (16) und die Ränder (22) im wesentlichen in einer Ebene verlaufen und daß der zweite Streifen (18) im wesentlichen einen kanalför­ migen Mittelbereich (20) bildet, welcher vom ersten Streifen (16) weg gerichtet ist, wobei sich innerhalb des kanalförmigen Mittelbereiches (20) die Matrix (14) befindet.

4. Schuhversteifungsteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strei­ fen (16) aus einem Polyesterfilm und der zweite Streifen (18) aus Polyäthylen besteht, wobei das Polyäthylen einen Schmelz­ punkt aufweist, welcher wesentlich niedriger ist, als der des Polyesters.

5. Schuhversteifungsteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt­ breite des Teiles nahezu 28,7 mm und die Breite jedes Randes (22) 4,7 mm beträgt, daß die die Matrix (14) enthaltende Hülle eine Breite von ungefähr 19 mm und eine Dicke von ungefähr 2,03 mm aufweist und daß die Dicke der Ränder (22) 0,051 µ bis 0,153 µ beträgt.