KR102359757B1 - 신발류 제조용 순응 멤브레인 - Google Patents

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Abstract

신발류 물품을 제조하기 위한 저압 작동 순응 멤브레인(200)은 상기 순응 멤브레인(200)의 외주(222)를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께(216, 226, 248)를 갖는 주변부(214)를 포함한다. 상기 순응 멤브레인(200)은 또한 제1 표면(202, 204, 218, 220, 228, 230, 235, 237)과 제2 표면(202, 204, 218, 220, 228, 230, 235, 237) 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께(216, 226, 248)를 갖고, 상기 외주(222) 내부에서 연장되는 전이부(224)를 포함한다. 상기 순응 멤브레인(200)은 또한, 상기 제2 표면(202, 204, 218, 220, 228, 230, 235, 237)의 방향(236)으로 상기 전이부(224)로부터 연장되고 수납 공동(238)을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께(216, 226, 248)를 갖는 순응부(234)를 포함한다. 상기 주변부(214), 상기 전이부(224) 및 상기 순응부(234)는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구성이다.

Description

신발류 제조용 순응 멤브레인
두 물품의 결합시에 사용되는 프레스 멤브레인에 관한 것이다.
종래에, 신발류 물품은 밑창부(sole portion)와 라스팅된 갑피부(lasted upper portion)를 접착함으로써 제조될 수 있다. 압력, 온도 및/또는 시간을 조정하여, 상기 밑창과 상기 라스팅된 갑피 사이에 접합을 달성한다. 접착제 또는 기타 결합 재료가 상기 밑창과 상기 라스팅된 갑피를 결합할 때, 상기 밑창과 상기 라스팅된 갑피 사이에 압축력을 공급하는 것을 보조하는 데에 효과적인 프레스를 이용하여 압력의 인가가 달성될 수 있다.
본원의 양태는 제1 물품과 제2 물품의 결합을 보조하기 위한 순응 멤브레인을 의도한다. 상기 순응 멤브레인은 상기 순응 멤브레인의 외주(outer perimeter)를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부를 포함한다. 상기 순응 멤브레인은 또한 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 전이부(transition portion)를 포함한다. 상기 전이부는 상기 주변부에 의해 형성된 상기 외주 내부에서 연장된다. 상기 순응 멤브레인은 또한, 상기 제2 표면의 방향으로 상기 전이부로부터 상측으로 연장되고 수납 공동(receiving cavity)을 형성하는 순응부를 포함한다. 상기 순응부는 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는다. 상기 주변부, 상기 전이부 및 상기 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구성이다.
본 요약은 이후 상세하게 주어지는 방법 및 시스템의 범위를 이해시키기 위해 제공되는 것이며, 그것을 제한하지 않는다.
본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른, 순응 멤브레인을 구비한 프레스를 도시한다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른, 폐쇄되고 고정된 구성의 도 1의 프레스를 도시한다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른, 도 2의 3-3선을 따라 취한 상기 프레스의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 양태에 따른 순응 멤브레인의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 양태에 따른 도 4의 순응 멤브레인의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 양태에 따른 도 4의 순응 멤브레인의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 양태에 따른 도 4의 순응 멤브레인의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 양태에 따른, 도 4의 8-8선을 따라 취한 상기 순응 멤브레인의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 양태에 따른, 순응 멤브레인으로 신발류 물품을 제조하는 예시적인 방법을 보여주는 흐름도이다.
통상, 운동화와 같은 신발류의 제조는, 상이한 부분들을 결합함으로써 수행된다. 예컨대, 신발류 갑피는 착용자의 발 둘레로 연장되어 신발류 물품을 착용자에 고정하는 신발류 물품의 일부분이다. 상기 갑피는 가죽, 필름, 직물, 인쇄물 등과 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 몇몇 예에서, 상기 갑피는 끈(lace)용의 끈 묶기 개구, 착용자의 발의 착탈을 가능하게 하는 발목 개구 및 기타 구조와 같은 고정 구조를 포함하는 신발류의 일부분이다. 상기 갑피의 형태는 갑피가 다른 부분과 결합될 때 부분적으로 결정된다. 몇몇 제조 시나리오에 있어서, "라스트"라고 지칭되는 코블러 라스트(cobblers last)가 상기 갑피에 삽입되어(또는 상기 갑피가 상기 라스트 주위에 형성되어), 상기 갑피는 상기 라스트의 형태를 얻게 된다. 갑피가 라스트 상에 배치되거나 다른 방식으로 라스트 둘레에 형성되면, 그 조합을 보통 "라스팅된 갑피"라 한다. 라스팅된 갑피는 제조 프로세스 중에 갑피에 대한 지지 및 치수 안내를 제공하는 라스트를 구비한 갑피이다. 추가의 부분/구성요소가 상기 라스팅된 갑피와 결합됨에 따라, 상기 갑피의 형태는 더 고화되어, 상기 라스트가 일단 제거되면 치수 형태는 상기 라스트에 의해 유지되거나 적어도 영향을 받게 된다.
신발류 물품의 다른 흔한 구성요소는 밑창이다. 밑창은 몇몇 예에서 "바닥 유닛"이라 지칭될 수 있다. 밑창은, 바닥창(outsole), 중창(midsole) 및/또는 안창(insole)과 같은 복수의 구성요소의 집합일 수 있다. 조합하여 밑창을 형성하는 쿠션 요소(예컨대, 스프링), 안정화 요소(예컨대, 토션 바아) 등과 같은 추가의 구성요소가 합체될 수 있다. 상기 밑창은 통상적으로, 신발류 착용자가 이동하여 가는 하부의 지면과 갑피 사이에서 연장되는 부분이다.
밑창은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 밑창은 가죽, 펠트, 직물, 및/또는 폴리머계 재료(예컨대, 천연 또는 합성)로 형성될 수 있다. 상기 밑창의 상이한 부분들이 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 예컨대, 바닥창(예컨대, 지면 접촉 부분)은 고무(예컨대, 합성 또는 천연)로 형성될 수 있고, 중창은 발포 폴리머[예컨대, 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA), 폴리우레탄(PU)]로 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 순응 멤브레인은 EVA 또는 PU와 같은 발포 재료로 구성된 밑창과 갑피를 결합하는 것을 보조하도록 되어 있을 수 있다. 다른 발포체로서, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리이미드 폼, 폴리프로필렌 폼, 폴리스티렌 폼, 폴리염화비닐 폼, 실리콘 폼 등과 같은 것이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 갑피는 보통 상기 밑창과 결합된다. 몇몇 예에서, 상기 갑피와 상기 밑창은 봉합(stitching) 작업을 통해 결합된다. 다른 예에서, 상기 갑피는 접합 프로세스를 통해 밑창과 결합된다. 상기 접합 프로세스는 용접, 융합 및/또는 접착 결합으로 달성될 수 있다. 예시적인 양태에서, 상기 갑피의 밑창 접촉면 및/또는 상기 밑창의 갑피 접촉면 중 적어도 하나에 접착제 재료(예컨대, 액체, 페이스트, 필름)가 도포된다. 상기 접착제는 상기 갑피와 상기 밑창 사이에 결합(예컨대, 기계적 접합 및/또는 화학적 접합)을 야기하도록 활성화되거나 또는 활성일 수 있다. 상기 결합은, 상기 갑피를 통해 상기 밑창에 힘을 인가하거나 및/또는 상기 밑창을 통해 상기 갑피에 힘을 인가하는 것과 같이, 압력의 인가를 통해 개선될 수 있다. 압력에 추가하여, 상기 갑피와 상기 밑창의 결합을 보조하기 위해 상기 갑피 및/또는 상기 밑창에 열 에너지(예컨대, 열)가 인가될 수 있는 것으로 고려된다. 또한, 상기 갑피 및/또는 밑창에 열 에너지 및/또는 압력을 인가하는 소정의 시간을 제공하는 것이, 상기 갑피와 상기 밑창 사이의 결합을 달성하는 데 도움을 주는 것으로 고려된다. 후술하는 바와 같이, 상기 순응 멤브레인은, 예컨대 접착제 또는 다른 접합 재료의 사용을 통하여, 갑피와 밑창의 결합을 보조하기 위하여 의도된 위치에서 충분한 압력을 제공하는 데에 효과적이다.
그러나, 일부 종래의 결합 기법에서, 압축성 밑창 요소(예컨대, EVA, PU, 또는 다른 발포 폴리머계 재료)와 라스팅된 갑피를 결합하는 데에 적용하였을 때, 압력의 인가는, 결합 프로세스 중에 상기 압축성 밑창에 영구적이고 의도치 않은 변형을 야기하고, 따라서 갑피에 결합되었을 때 압축성 밑창을 의도하지 않은 형태로 변형시킨다. 달리 말하면, 본원에서 제공되는 것과 같은 순응 멤브레인이 없는 종래의 프레스는 밑창부의 변형을 야기할 수 있는데, 상기 변형은 상기 갑피와 상기 변형된 밑창의 결합 후에, 적어도 부분적으로 유지된다. 상기한 바와 같이, 신발류 물품의 구성은 결합이 일어난 후에 일단 라스트가 제거되면 라스트에 의해 정해지는 갑피의 형태를 유지하기 위해 재료 및 부분들의 연속적인 적층 및 결합에 의존할 수 있다. 그러나, 상기 라스팅된 갑피를 종래의 프레스에 의해 변형된 밑창과 결합하는 경우, 상기 밑창과 상기 갑피의 결합 후에 상기 라스트가 일단 제거되면, 상기 밑창은 밑창의 원래의 변형되지 않은 형태로 (완전히 또는 부분적으로) 돌아갈 수 있다. 갑피와의 결합 후 변형전 형태로 밑창이 돌아감으로써, 상기 라스트에 의해 정해진 것과 같은 상기 갑피의 형태에 대한 갑피의 변형이 야기될 수 있다. 따라서, 밑창과 갑피의 결합을 보조하기 위해 압력을 밑창에 인가하는 종래의 프레스는, 상기 프레스 동작 중에 밑창에 변형을 유발할 수 있고, 그 결과 상기 프레스 동작 후에 상기 밑창 및/또는 갑피에 의도치 않은 변형이 일어날 수 있다.
상이한 밑창 재료들은 의도치 않은 영구적인 변형에 더 취약할 수 있는 것으로 이해된다. 그 결과, 종래의 프레스는 일부 신발류 재료 조합에 대해 허용 가능한 결과를 생성할 수 있다. 그러나, 재료가 발전하고 보다 많은 수의 재료(예컨대, 발포 폴리마)가 상기 신발류 물품을 형성하는 구성요소에 활용됨에 따라, 상기 프레스의 발전은 이들 재료의 신발류 물품에의 통합을 허용한다. 예컨대, 종래의 프레스를 이용하여 밑창과 라스팅된 갑피를 결합하는 경우, 어떤 재료로 형성된 밑창은 만족스럽지 않은 접합(예컨대, 접합 간극)을 만들어낸다. 종래의 프레스로부터의 압력 인가가 소정 시간(예컨대, 30초, 25초) 지속되는 경우, 상기 재료는 변형되고 불충분한 접합을 야기한다. 또한, 감소된 힘을 인가하여 종래의 프레스의 비순응 성질을 보상할 수 있다. 그러나, 힘(또는 시간)의 감소는 불충분한 결합(예컨대, 불완전한 접합)으로 이어질 수 있다. 또한, 종래의 프레스는, 본원에 제공되는 순응 멤브레인의 양태에 의해 달성되는 에워싸는 방식과 반대로, 상기 프레스를 통해 힘이 선형으로 인가될 때, 하나 이상의 부분(예컨대, 발포 밑창부)을 외견상 변형시킬 수 있다.
이와 같이, 본원에 제공되는 양태는 제1 물품과 제2 물품의 결합을 보조하기 위한 순응 멤브레인에 관한 것이다. 순응 멤브레인은, 다양한 표면[예컨대, 밑창 지면 접촉면, 밑창 측벽, 갑피 내측부, 갑피 외측부, 갑피 힐 단부, 갑피 토우 박스(toe box)]에 수직한 압축력으로 라스팅된 갑피와 밑창을 감싸도록 라스팅된 갑피와 밑창에 순응하는 멤브레인이다. 순응 멤브레인에 의해 제공되는 이러한 다방향 압축력은, 밑창부와 같은 발포 재료를 변형하는 일 없이 접합/결합 프로세스 동안 상기 밑창과 상기 라스팅된 갑피를 고정한다. 이는, 상기 라스팅된 갑피와 상기 밑창 둘레에 충분히 순응하지 못하는 및/또는 프레스 재료의 순응성을 야기하기 위하여 더 높은 압력에 의존하는, 종래의 프레스와는 상반되는 것이다. 대신에, 종래의 프레스는 순응 멤브레인에 의해 제공되는 다방향 압축력과 반대로, 보다 선형적인 방식으로 상기 밑창을 통해 압력을 집중시킨다. 또한, "순응" 멤브레인을 가질 수 있는 종래의 프레스는, 본원의 양태와 연관하여 제공되는 것보다 상당히 더 높은 압력 하에 있을 때에만 "순응적"일 수 있다.
상기 순응 멤브레인은 그 외주를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부를 포함한다. 몇몇 양태에서, 상기 주변부는 5 내지 15 ㎜, 8 내지 12 ㎜ 또는 다른 예에서는 약 10 ㎜의 두께를 갖는다. 상기 순응 멤브레인은 또한, 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 전이부를 포함한다. 상기 전이부는 상기 주변부에 의해 형성된 상기 외주 내부에서 연장된다. 상기 순응 멤브레인은 또한, 상기 제2 표면의 방향으로 상기 전이부로부터 연장되고 수납 공동을 형성하는 순응부를 포함한다. 상기 순응부는 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는다. 상기 주변부, 상기 순응부 및 상기 전이부는 동일한 두께 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 상기 순응부와 전이부는 동일한 두께 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구성이다.
또한, 양태는 신발류 밑창부와 신발류 갑피를 결합하기 위한 순응 멤브레인을 이용하여 신발류 물품을 제조하는 방법이 고정 요소(예컨대, 프레스 지지부) 상에 상기 신발류 갑피를 위치시키는 것을 포함하도록, 신발류 물품의 제조에 순응 멤브레인을 구현하는 것을 고려한다. 상기 방법은 상기 고정 요소 상의 상기 신발류 갑피와 상기 신발류 밑창부 위로 상기 순응 멤브레인을 폐쇄하는 것을 포함한다. 이 예에 있어서, 상기 순응 멤브레인의 제1 표면이 상기 신발류 밑창부 및 상기 신발류 갑피와 접촉한다. 상기 순응 멤브레인은 선행 단락의 상기 순응 멤브레인 또는 본원에서 제공하는 임의의 유도체일 수도 있다. 상기 방법은 계속하여, 소정의 기간(예컨대, 25초 초과, 30초 초과, 35초 초과) 후에 압력차를 감소시킨다. 상기 압력차는 예시적인 양태에 있어서, 0.5 내지 3.9 bar(즉, 50 킬로파스칼 내지 390 킬로파스칼)일 수 있다.
상기 순응 멤브레인과 고려되는 사용 방법은 종래의 프레스(예컨대, 멤브레인 프레스)에 비해 상기 갑피 및/또는 밑창의 변형을 감소시켜 갑피와 밑창을 결합하는 도구를 제공한다. 몇몇 예에서, 두께 및 재료 조성과 같은 상기 순응 멤브레인의 특성은, 더 낮은 압력에서 상기 갑피부와 상기 밑창부를 결합하는 동안, 여러 표면[예컨대, 토우 박스, 힐 카운터, 갑피 내측부, 갑피 외측부, 밑창에서 갑피로의 전이부(예컨대, 바이트라인(biteline)), 밑창의 측벽]에 걸쳐 압력(및 몇몇 예에서는 열)을 인가하기 위하여, 상기 멤브레인이 밑창부와 갑피부 둘레에서 순응하는 것을 허용한다. 이는 프레스 작업 중에 밑창 및/또는 갑피의 변형을 야기하는 더 높은 압력(예컨대, 4 bar 이상)에서 (다중 방향으로부터의 주위와는 대조적으로) 밑창 및/또는 갑피를 통해 선형으로 연장되는 보다 선형적인 힘을 인가하는 종래의 프레스 멤브레인의 두꺼운 또는 상이한 재료 조성과는 상반되는 것이다.
일반적으로는 도면들을 구체적으로는 도 1을 참조하면, 본 양태에 따른 프레스(100)로서 고정 요소(102)에 고정된 라스팅된 갑피(252)와 밑창(250)을 구비하는 프레스가 도시되어 있다. 높은 레벨에서, 프레스(100)는 갑피와 밑창을 결합되는 동안 서로에 대한 상대 위치에 유지하도록 되어 있다. 예컨대, 밑창, 갑피, 또는 밑창과 갑피의 조합에 접착제를 도포(예컨대, 분무, 피복, 롤링, 적층, 인쇄)할 수 있다. 또한, 가압 및/또는 가열 하에서 다른 구성요소에 결합하는 하나 이상의 재료(예컨대, 핫-멜트 접착제, 용융 가능한 폴리머)로 갑피(252) 및/또는 밑창(250)를 형성할 수 있는 것으로 고려된다. 이어서, 밑창(250)과 갑피(252)는 멤브레인 용기(116)(예컨대, 뚜껑) 내에 수용되어 있는 순응 멤브레인(200)에 의해 인가된 압력을 갖는다. 멤브레인 용기(116)가 밑창(250)과 갑피(252) 위에 위치됨에 따라, 구성요소들의 조합이 순응 멤브레인(200)의 수납 공동(238) 내에 적어도 부분적으로 수납된다. 상기 수납 공동은 프레스 작업 중에, 형성되는 신발류의 여러 표면[예컨대, 내측부, 외측부, 토우 단부(254)에서의 토우 박스, 힐 단부(256)에서의 힐 카운터, 바이트라인]이 순응 멤브레인(200)에 의해 접촉되는 것을 허용하기 위한 순응 멤브레인(200)의 평면 구성으로부터의 의도적인 변형(예컨대, 성형 또는 달리 형성됨)이다. 멤브레인 용기(116)는 해제 가능한 래칭 기구와 같은 멤브레인 고정부(114)에 의해 프레스(100)에 폐쇄된 작동 구성으로 고정될 수 있다. 멤브레인 고정부(114)는, 압력이 인가되는 상기 신발류 물품에 대한 위치에 멤브레인 용기(116) 및 관련 순응 멤브레인(200)을 유지하는 데에 효과적이다.
압력과 관련하여, 프레스(100)에 의해 하나 이상의 방식으로 밑창(250)과 갑피(252)에 압력이 인가될 수 있는 것으로 고려된다. 예컨대, 고정 요소(102)는 공압 실린더, 선형 액추에이터 등을 통해 선형 힘을 인가하는 데에 효과적일 수 있다. 이 선형 힘은 라스트(120)(도 3에 가장 잘 도시됨)를 통해 갑피(252)와 밑창(250)에 전달되는데, 여기서 상기 선형 힘에 대한 저항은 갑피(252) 및/또는 밑창(250)과 접촉하는 순응 멤브레인(200)에 의해 충족된다. 추가적으로 또는 별법으로서, 고정 요소(102)는 수납 공동(238) 내의 갑피(252)와 밑창(250)의 위치를 조정하는 데에 효과적인 것으로 고려된다. 예컨대, 고정 요소(102)는 [도시된 바와 같이 도 1의 프레스(100)의 수직 위치에 대해] 의도된 압력, 구성요소 크기, 구성요소 형태 등에 기초하여 상기 신발류 구성요소를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 몇몇 양태에서, 고정 요소(102)는 정적이고 움직일 수 없을 수 있다.
압력은 순응 멤브레인(200)의 가압을 통해 프레스(100)에 의해 별법으로 또는 추가적으로 생성될 수 있다. 도 3에도 도시된 예시적인 양태에서, 주변 압력에 대한 양의 압력이 멤브레인 용기(116)와 순응 멤브레인(200)에 의해 에워싸인 체적에 도입될 수 있다. 증대된 압력은 순응 멤브레인(200)의 양 표면에 압력차를 형성한다. 상기 압력차는, 순응 멤브레인(200)이 상기 압력차 하에서 변형될 때, 순응 멤브레인(200)이 갑피(252)와 밑창(250) 둘레에 순응하게 한다. 이 변형은 순응 멤브레인(200)을 갑피(252)와 밑창(250)의 일부 둘레를 감싸게 하여, 결합 작업 중에 고정된 상대 위치에 갑피(252)와 밑창(250)을 유지하는 압력을 생성한다. 상기 압력의 차이에 따라, 충분한 압력이 갑피(252)와 밑창(250)에 가해져, 이들 구성요소의 결합(예컨대, 접착제 경화를 통한 접합)을 보조할 수 있다. 예시적인 압력차는 주변 압력에 대하여 0.5 bar 내지 3.9 bar까지 포함한다. 3.9 bar를 넘게 되면, 예시적인 양태에서, 상기 순응 멤브레인은 수 많은 프레스 사이클 후에 기계적으로 파손될 수 있고, 또는 프레스되는 물품은 프레스 동작 중에 의도치 않게 영구 변형될 수 있다. 0.5 bar 내지 3.9 bar 미만 또는 초과의 압력차가 고려되지만, 본원의 양태는 프레스된 물품의 의도치 않은 변형을 감소시키기 위하여 상기 제시된 범위 내의 압력차를 구현한다. 종래의 프레스의 덜 순응적인 멤브레인은 프레스된 물품에 순응하고 따르기 위하여, 4 bar 이상의 압력차에서 작동할 수 있다. 이러한 증대된 압력은, 종래의 프레스 멤브레인이 순응하는 것을 허용할 수 있지만, 신발류 물품의 일부와 같은 프레스된 물품을 손상시키거나 그렇지 않으면 그 물품에 의도치 않은 변형을 삽입할 수 있다. 따라서, 본원에서 제공되는 순응 멤브레인의 구현예들은 종래의 프레스 멤브레인보다 더 낮은 압력차에서 작동하여, 프레스된 물품에 대한 멤브레인의 순응을 달성한다. 추가의 양태에서, bar 압력으로 표현한 압력차는 1 내지 3, 1 내지 2, 1 내지 1.5, 1 내지 1.3, 1 내지 1.2, 1.1 내지 1.4 및/또는 1.25 내지 1.35 bar이다. 상기 다양한 압력차 윈도우는 접합되는 재료, 프레스 시간, 멤브레인의 순응 정도 등에 기초하여 유연성을 제공한다. 따라서, 본원에서 고려되는 인자들에 기초하여, 다양한 압력차 범위를 적용하여, 상기 신발류 구성요소의 의도치 않은 영구적 변형을 최소화하면서, 신발류 구성요소의 접합을 달성할 수 있다.
도 2는 본원의 양태에 따른, 폐쇄되어 고정된 구성의 멤브레인 용기(116)를 구비한 프레스(100)를 보여준다. 상기 폐쇄된 구성은, 프레스(100)가 결합 작업 동안에 신발류 구성요소에 압력을 효과적으로 인가하는 것을 허용하는 구성이다. 또한, 프레스(100)용 입력 기구가 도시되어 있다. 시간 제어부(110), 압력 제어부(112) 및 온도 제어부(118)가 도시되어 있다. 상기 입력 기구는 사용자가 동일 명칭의 파라미터(예컨대, 시간, 온도, 압력)를 조정하는 것을 허용한다. 그러나, 예시적인 양태에서, 하나 이상의 상기 입력 기구를 생략 또는 변경하는 것이 고려된다. 예컨대, 특정(또는 일반적인) 구성요소에 인가된 시간, 압력 및/또는 시간을 제어하는 컨트롤러로부터 프레스에 컴퓨터 명령을 통신할 수 있다. 또한, 몇몇 예에서, 시간, 온도 또는 압력 중 하나 이상을 조정하지 않을 수 있는 것으로 고려된다.
도 3은 본원의 양태에 따른 도 2의 3-3선을 따라 취한 단면도이다. 갑피(252)와 밑창(250)이 순응 멤브레인(200)에 의해 접촉되는 것을 허용하는 위치에 라스트(120)를 유지하는 고정 요소(102)를 도시하는 토우 투 힐(toe-to-heel) 사시도가 제공된다. 도 3은 순응 멤브레인(200)을 라스팅된 갑피(252)와 밑창(250)에 순응시키는 압력차 동안의 순응 멤브레인(200)을 보여준다. 압력원(106)은 상기 압력차를 형성하는 상기 압력의 예시적인 소스를 제공한다. 상기 압력원은 압축성 또는 비압축성 재료(예컨대, 기체 또는 액체)를 외부 소스(예컨대, 탱크, 펌프 및 컴프레서)로부터 멤브레인 챔버(104) 내로 제공할 수 있다. 멤브레인 챔버(104)는 멤브레인 용기(116)와 순응 멤브레인(200)에 의해 폐쇄되어 형성된다. 멤브레인 챔버(104)는 가압재(예컨대, 압축 공기)를 받아들이고, 상기 가압재가 멤브레인 챔버(200) 내로부터 순응 멤브레인(200)의 일부를 에워싸 힘을 가하도록 하는 체적을 제공하는 데에 효과적이다. 압력은 레귤레이터 등과 같은 하나 이상의 기구에 의해 제어될 수 있다. 4 bar 이상에서 동작하는 종래의 프레스 멤브레인과 달리, 본원의 양태는 더 낮은 압력(예컨대, 0.5 내지 3.9 bar)에서 동작하는 것을 고려하고 있고, 따라서 종래의 압력의 매크로-레벨 제어는, 그 매크로-레벨 제어(예컨대, 1 bar 이상의 공차를 갖는 아날로그 레귤레이터)가 압력에 대해 큰 작동 공차를 갖고 있어, 프레스된 물품의 의도치 않은 영구 변형을 야기할 수 있다. 이러한 큰 공차는 본원에서 제공된 순응 멤브레인에 더 큰 압력차를 야기할 수 있고, 이는 프레스된 물품에 의도치 않은 영구 변형을 일으킬 수 있다. 이와 같이, 4 bar 이상의 압력차에 대한 이러한 압력의 매크로 레벨 제어는, 예시적인 양태에서 0.5 내지 3.9 bar의 압력차를 제어하는 데에 효과적이지 않다. 이에 더하여, 4 bar 이상의 압력차에 대한 압력의 매크로 레벨 제어는, 예시적인 양태에서 1 내지 2 bar의 압력차를 제어하는 데 효과적이지 않다. 따라서, 본원의 양태는 상기 압력 제어 기구를, 종래의 프레스의 압력 기구보다 엄격한 공차 범위 내에서 압력차를 유지할 수 있는 마이크로-레벨 제어(예컨대, 0.9 bar 이하의 공차를 갖는 디지털 레귤레이터)로 업그레이드하는 것을 고려한다. 압력 공차 제어의 증대는, 순응 멤브레인의 내구성을 증대(예컨대, 과잉 가압의 가능성 감소)시킬 수 있고, 본원에 제공되는 더 낮은 압력에서 보다 일관적인 동작을 허용한다. 달리 말하면, 본원의 양태가 표준 프레스보다 더 낮은 압력차에서 작동하는 것을 고려하므로, 본원의 예시적인 양태에서, 압력차 증가의 제어 증대는 상기 순응 멤브레인 프레스로부터 초래된다.
도 3에는 또한 선택적인 가열원(108)이 도시되어 있다. 가열원(108)은 저항 가열 요소, 적외선 가열 요소, 유도 가열 요소 등일 수도 있다. 별법으로서, 몇몇 양태에 있어서, 가압된 재료를 멤브레인 챔버(104) 외부에서 가열하여, 주변 조건에 대해 상승된(또는 저하된) 온도에서 도입하는 것이 고려된다. 열은 접합재와 같은 하나 이상의 재료를 활성화, 용융 또는 경화시키는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 멤브레인, 갑피 및 밑창보다 낮은 변형 온도(예컨대, 용융 온도)를 갖는 로우-멜트 접착제를 갑피와 밑창 사이에 배치할 수 있다. 순응 멤브레인(200)을 밑창과 갑피의 일부 둘레에 순응시키기 전에 또는 그 후에, 열을 생성 또는 인가하여 로우-멜트 접착제를 활성화할 수 있다. 이어서, 로우-멜트 접착제(또는 임의의 접합재)가 구성요소들 사이에 충분한 접합을 이룰 때까지 순응 멤브레인(200)으로부터 압력을 유지하면서 열 에너지를 감소시킬 수 있다. 본원에서 고려되는 양태들에서, 가열원(108)은 선택적인 것이고 완전히 생략될 수 있는 것으로 고려된다.
도 3은 순응 멤브레인(200)의 세 영역을 도입한다. 주변부(214), 전이부(224) 및 순응부(234)는 도 4 내지 도 8에서 이하에서 좀 더 상세히 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 순응 멤브레인(200)은 복수의 표면 상의 복수의 방향으로부터 갑피(252)와 밑창(250)의 일부를 감싸고 둘러싼다. 복수의 표면과 구성요소에 대한 이러한 순응성은 순응 멤브레인(200)이 효과적으로 갑피(252)와 밑창(250)을 결합할 수 있도록 해준다.
그 대신에, 앞서 제시된 바와 같이, 종래의 프레스의 덜 순응적인(또는 비순응적인) 멤브레인은, 충분한 순응성이 없고 따라서 보다 집중적이고 일방향인 압력을 밑창에 인가하기 때문에, 프레스 작업 중에, 발포 재료를 압축하는 것과 같이, 밑창(250)을 영구 변형시킬 수 있다. 허용될 수 없는 프레스된 부품을 초래하는 이 영구 변형은 또한, 종래의 프레스 멤브레인을 프레스된 구성요소에 대하여 소정 레벨의 순응도를 달성하기 위해 보다 높은 압력(예컨대, 4 bar)에서 종래의 프레스 멤브레인을 동작시키는 데에서 비롯될 수 있다. 종래의 프레스에서 이용되는 상기 보다 높은 압력차는 덜 순응적인 멤브레인 재료를 보상하고, 이는 상기 프레스된 물품에 인가될 가능성이 있는 손상력으로 이어진다. 이러한 의도치 않은 변형은, 접합재를 활성화 또는 경화시키는 프로세스에 열에너지가 인가된다면, 더 커질 수 있다. 상기 증대된 열 에너지는, 상기 밑창을 형성하는 재료(예컨대, PU, EVA)가 더 유연해지게 할 수 있고, 따라서 프레스로부터의 압력 하에서 의도치 않은 변형에 더 영향을 받기 쉬어지게 할 수 있다. 이와 같이, 결합할 구성요소의 여러 표면을 여러 방향으로부터 둘러싸는 유연한 멤브레인을 구비하면, 상기 프레스의 압력이 보다 큰 표면적에 걸쳐 다수의 방향 각도로 인가되어, 종래의 멤브레인 하에서 의도치 않게 변형될 수 있는 동일 재료가, 순응 멤브레인(200)에 의해 효과적으로 결합되는 것을 허용한다.
도 4는 본 양태에 따른 순응 멤브레인(200)의 사시도이다. 참고로, 종방향(206)과 횡방향(210)이 일반적으로 도시되어 있다. 순응 멤브레인이 신발류 물품과 관련하여 사용되는 것으로 고려될 때, 순응 멤브레인은 수납하려고 하는 신발류 물품 부분의 전반적인 형상으로 형성된 수납 공동을 갖는다. 이러한 일반적이고 의도적인 변형은, 하위 신발류 구성요소에 대한 매끄러운 순응성을 형성하는 압력차 하에 배치될 때, 주름 또는 다른 멤브레인 편차를 제한한다. 달리 말하면, 몇몇 예에서, 수납 공동은 압력차 하에서 순응하도록 의도된 물품과 유사한 형상을 갖는다. 수납 공동 형상과 신발류 물품 사이의 이러한 조정은, 압력차 하에서, 결합 구성요소들에 대한 멤브레인에 의한 보다 균일한 순응을 허용한다.
순응 멤브레인(200)의 주변부(214), 전이부(224) 및 순응부(234)가 도 4에 도시되어 있다. 또한, 순응 멤브레인(200)의 최외측 부분을 형성하는 것으로서 외주(222)가 도시되어 있다. 순응 멤브레인의 제2 표면(204)도 도시되어 있다. 순응 멤브레인 제2 표면(204)은, 도 8에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 순응 멤브레인 제1 표면(202)의 반대편에 있다.
도 5는 본원의 양태에 따른 순응 멤브레인(200)의 측면도이다. z-방향(236)이 도시되어 있다. z-방향(236)은 순응부(234)가 전이부(224)로부터 연장되는 방향이다. 도 6은 본원의 양태에 따른 순응 멤브레인(200)의 정면도이다.
도 7은 본원의 양태에 따른 도 4 내지 도 6의 순응 멤브레인(200)의 평면도이다. 몇몇 예시적인 위치 요소가 도 7에 도시되어 있다. 예컨대, 수납 공동 제1 절반부(240)와 수납 공동 제2 절반부(244)가 종방향(206)을 따라 도시되어 있다. 추가로, 일련의 화살표(232)는 외주(222)에 대한 순응 멤브레인(200)의 평면도 평면에서 "내부" 방향을 나타내도록 도시되어 있다.
순응부(234)는 수납 공동(238)을 포함한다. 수납 공동 제1 절반부(240)는 최대 폭(242)을 갖고, 수납 공동 제2 절반부(244)는 예시적인 폭(246)을 갖는다. 상기 수납 공동 부분들의 폭은 횡방향(210)으로 측정된다. 상기 수납 공동은 신발류 물품에 순응하도록 형성되어 있기 때문에, 본 예에서, 수납 공동 제1 절반부(240)의 최대 폭(242)은 수납 공동 제2 절반부(244)의 임의의 폭[예컨대, 폭(246)]보다 크다. 수납 공동은 순응 멤브레인에 의해 압축되는 물품에 따라 임의의 형태를 가질 수 있는 것으로 고려된다.
순응 멤브레인(200)은 외주(222)로부터 측정된 종방향(206)에서의 길이(208)를 갖는다. 순응 멤브레인(200)은 외주(222)로부터 측정된 횡방향(210)에서의 폭(212)을 갖는다. 길이(208)는 예시적인 양태에 있어서, 400 내지 500 ㎜로 고려된다. 길이(208)는 예시적인 양태에 있어서, 425 내지 475 ㎜로 고려된다. 길이(208)는 예시적인 양태에 있어서, 450 내지 465 ㎜로 고려된다. 폭(212)은 예시적인 양태에 있어서, 200 내지 300 ㎜로 고려된다. 폭(212)은 예시적인 양태에 있어서, 210 내지 250 ㎜로 고려된다. 폭(212)은 예시적인 양태에 있어서, 220 내지 240 ㎜로 고려된다. 상기 제시된 예시적인 범위의 관점에서, 외주(222)는 0.08 내지 0.15 ㎡의 평면 표면적을 형성할 수 있는 것으로 고려된다. 이러한 면적은, 순응 멤브레인(200)과 관련된 중량 및 재료를 최소화하면서, 충분한 순응 멤브레인 재료가 압축되는 구성요소에 순응할 수 있도록 해준다. 상기 길이와 폭은 순응 멤브레인(200)에 의해 압축되는 물품의 스타일, 크기 또는 타입에 의존할 수 있다.
또한, 순응부(234)는 최대 길이(209)를 갖는다. 길이(209)는 예시적인 양태에 있어서, 350 내지 450 ㎜로 고려된다. 길이(209)는 예시적인 양태에 있어서, 375 내지 425 ㎜로 고려된다. 길이(209)는 예시적인 양태에 있어서, 395 내지 415 ㎜로 고려된다. 최대 폭(242)은 예시적인 양태에 있어서, 150 내지 250 ㎜로 고려된다. 최대 폭(242)은 예시적인 양태에 있어서, 175 내지 225 ㎜로 고려된다. 최대 폭(242)은 예시적인 양태에 있어서, 190 내지 210 ㎜로 고려된다. 수납 공동 길이(209) 및 폭(242)은 예시적인 양태에서, 과잉의 순응 멤브레인 재료를 제한하면서, 수납되는 구성요소에 대하여 충분한 치수로 설정된 수납 공동을 제공하도록 선택된다. 예컨대, 수납 공동(238)의 길이 및 폭은, 멤브레인이 하위 구성요소에 순응할 때, 의도치 않은 변형을 유발하지 않으면서, 용이한 삽입 및 추출을 달성하기 위하여, 수납되는 구성요소의 유사한 치수보다 1 내지 10% 더 클 수 있다.
도 8은 본원의 양태에 따른, 도 4의 순응 멤브레인(200)의 8-8 선을 따라 취한 단면도이다. 주변부(214)는 주변부 제1 표면(218)과 주변부 제2 표면(220)을 갖고, 이들 표면 사이에서 두께(216)가 정해진다. 전이부(224)는 전이부 제1 표면(228)과 전이부 제2 표면(230)을 갖고, 이들 표면 사이에서 정해지는 두께(226)를 갖는다. 순응부(234)는 순응부 제1 표면(235)과 순응부 제2 표면(237)을 갖고, 이들 표면 사이에서 정해지는 두께(248)를 갖는다.
순응부(234), 전이부(224) 및 주변부(214)의 두께는 압력차 하에 물품에 순응하는 순응 멤브레인(200)의 능력에 영향을 미친다. 전통적 프레스 내의 전통적 멤브레인은 상기 다양한 부분에서 더 큰 두께를 가질 수 있다. 상기 더 큰 두께는 종래에, 상기 종래의 멤브레인을 형성하는 재료가 산업적 적용 중에 더 큰 수명을 갖는 것을 허용하도록 구현될 수 있었다. 그러나, 순응 멤브레인(200)은 상이한 재료들로 형성 및/또는 결합되는 보다 유연한 부품들의 결과로서 상이한 조건(예컨대, 온도, 압력, 시간)에서 작동될 수 있고, 따라서 종래의 멤브레인보다 더 얇은(예컨대, 더 적은) 두께로 벗어날 수 있다. 몇몇 예에서 상기 순응 멤브레인의 일부에서의 두께가 감소함에 따라, 순응 멤브레인은 더 유연해질 수 있고 하위 물품에 순응할 수 있다. 그러나, 만일 상기 두께가 너무 감소된다면, 순응 멤브레인은 실제 산업 적용 중에 피로 및 파괴를 겪을 수 있다. 이와 같이, 예시적인 양태에서, 충분한 내용(耐用) 연한을 달성하면서, 순응 멤브레인(200)에 충분한 순응성을 제공하도록 다양한 두께의 범위가 고려된다.
주변부 두께(216)는 예시적인 양태에 따라서, 1 내지 15 ㎜로 고려된다. 주변부 두께(216)는 예시적인 양태에 따라서, 5 내지 15 ㎜로 고려된다. 주변부 두께(216)는 예시적인 양태에 따라서, 8 내지 12 ㎜로 고려된다. 주변부 두께(216)는 예시적인 양태에 따라서, 약 10 ㎜로 고려된다. 전이부 두께(226)는 예시적인 양태에 따라서, 1 내지 4 ㎜로 고려된다. 전이부 두께(226)는 예시적인 양태에 따라서, 약 2 ㎜로 고려된다. 순응부 두께(248)는 예시적인 양태에 따라서, 1 내지 4 ㎜로 고려된다. 순응부 두께(248)는 예시적인 양태에 따라서, 약 2 ㎜로 고려된다. 주변부 두께(216), 전이부 두께(226) 및 순응부 두께(248)는 예시적인 양태에 있어서, 동일할 수 있다. 주변부 두께(216), 전이부 두께(226) 및/또는 순응부 두께(248)는 예시적인 양태에 있어서, 서로 다를 수 있다.
예시적인 양태에서, 순응부(234) 및 전이부(224)는 유사한 두께를 갖는 것으로 고려된다. 이 공통의 두께에 의해, 전이부(224)는, 순응부(234)에서의 보다 큰 신장율의 압력차 방지 영역 사이에 순응부(234)와 유사하게 따를 수 있다. 몇몇 예에서, 전이부(224)는 순응부(234)와 완전히 경계를 이루거나 둘러싼다. 달리 말하면, 전이부(224)는 주변부(214)와 순응부(234) 사이에서 z-방향으로 연장되는 기능적 전이를 제공한다. 순응부(234)를 에워쌈으로써, 전이부(224)는 순응부(234)의 최외측 부분에서조차 순응부(234)가 수납된 물품에 순응하는 것을 허용한다.
예시적인 양태에 있어서, 주변부 두께(216)는 수납된 물품 둘레에의 압축 에너지의 집중과, 내용 연한, 수명을 증대시키도록 전이부 두께(226)보다 더 클 수 있다. 순응 멤브레인의 두께가 기능적 특성(예컨대, 신장율)에 영향을 미침에 따라, 순응 멤브레인(200)은 두께가 더 작은 위치(예컨대, 더 얇은 영역)에서 압력차에 의한 변형의 영향을 받기가 더 쉽다. 따라서, 수납 공동(238)에서 그리고 수납되는 물품 부근에서 순응 멤브레인(200)의 두께를 감소시킴으로써, 순응 멤브레인(200)은 더 큰 두께를 갖는 주변부(214)에서보다 수납된 물품 둘레에서 더 순응하게 된다. 주변부(214)는 더 큰 두께를 갖고 있고 그에 따라 순응성이 감소하기 때문에, 주변부(214)는 예시적인 양태에 있어서, 압력차 사이클 중에 반복된 순응에 의한 피로 파괴의 영향을 덜 받을 수 있다.
도 8은 전이부(224)로부터의 순응부(234)의 연장 높이(258)를 도시한다. 높이(258)는 본원의 양태에 있어서, 70 내지 110 ㎜이다. 높이(258)는 본원의 양태에 있어서, 80 내지 100 ㎜이다. 높이(258)는 본원의 양태에 있어서, 약 (예컨대, 10% 이내) 90 ㎜이다. 종래의 멤브레인은 순응 멤브레인(200)보다 충분히 작은 높이를 가질 수 있다. 이러한 예에서, 상기 더 낮은 높이는 멤브레인이 물품의 여러 표면을 에워싸는 것을 저지하고, 따라서 변형에 취약한 재료(예컨대, 밑창의 발포 폴리머)는 종래의 멤브레인의 방향성 압축 하에서 변형될 수 있다. 대신에, 종래의 멤브레인보다 더 큰 높이를 갖는 순응 멤브레인(200)은, 밑창부와 갑피의 적어도 일부를 에워싸서, 방향성 압력(예컨대, 멤브레인으로부터 고정 요소를 향해 선형으로)이 아니라 단일의 압력에서 물품을 둘러싸도록 허용된다.
예시적인 양태에 있어서, 주변부 제1 표면(218)과 주변부 제2 표면(220)은 전이부 제2 표면(230) 위에 위치한다. 또한, 예시적인 양태에 있어서, 순응부(234)가 연장됨에 따라(예컨대, 도 8에서 상측으로), 주변부 제1 표면(218)과 주변부 제2 표면(220)이 전이부 제2 표면(230)의 공통의 측면 상에 위치하는 것으로 고려된다. 주변부(214)와 전이부(224) 사이의 이러한 오프셋은 외주(222)에 대해 내측 방향으로 상기 수납된 물품을 중심으로 순응 멤브레인(200)이 더 순응할 수 있도록 한다. 달리 말하면, 주변부(214)와 전이부(224)의 수직 배치에 있어서의 상기 오프셋은 예시적인 양태에 있어서, 압력차가 인가될 때, 수평 순응을 위한 수직 변위의 전달을 허용한다.
순응 멤브레인(200)은 순응성 재료로 형성된다. 일 양태에서, 순응 멤브레인은 고무(예컨대, 천연 고무), 이산화규소(예컨대, 실리카) 및 탄산칼슘을 포함하는 재료 조성으로부터 형성된다. 추가의 재료가 상기 조성에 포함될 수 있다. 예시적인 양태에 있어서, 순응 멤브레인(200)의 재료 조성은 75 wt% 내지 85 wt%의 고무, 5 wt% 내지 15 wt%의 이산화규소로 구성된다. 예시적인 양태에 있어서, 순응 멤브레인(200)의 재료 조성은 5 wt% 내지 15 wt%의 탄산칼슘, 5 wt% 내지 15 wt%의 이산화규소로 구성된다. 예시적인 양태에 있어서, 순응 멤브레인(200)의 재료 조성은 8 wt% 내지 12 wt%의 분산성 실리카로 구성된다. 예시적인 양태에 있어서, 순응 멤브레인(200)의 재료 조성은 75 vol% 내지 85 vol%의 고무, 5 vol% 내지 15 vol%의 이산화규소로 구성된다. 예시적인 양태에 있어서, 순응 멤브레인(200)의 재료 조성은 5 vol% 내지 15 vol%의 탄산칼슘, 5 vol% 내지 15 vol%의 이산화규소로 구성된다. 예시적인 양태에 있어서, 순응 멤브레인(200)의 재료 조성은 8 vol% 내지 12 vol%의 분산성 실리카로 구성된다. 조성물의 퍼센티지는 예시적인 양태에 있어서, 조합 전에 결정된다.
상기 순응 멤브레인은 2 이상의 부분 사이에서 연장되는 단일 재료인 것으로 고려된다. 예컨대, 순응부(234)와 전이부(224)는, 상기 부분들을 형성하는 재료의 조성이 균질하도록 공통의 재료로 형성되는 것으로 고려된다. 유사하게, 주변부(214), 전이부(224) 및 순응부(234)는 단일이고 공통의 재료로 형성되는 것으로 고려된다. 단일의 구성은 균일한 재료 조성을 갖는 단일체(single entity)이다. 예컨대, 순응 멤브레인의 2 이상의 부분은 동시에 생성될 수 있다. 일례에서, 2 이상의 부분을 조합하여 형성하는 성형 작업이 수행될 수 있다. 별법의 제조 프로세스에서, 순응 멤브레인을 형성하기 위해 공통의 재료를 감산적으로 형성하는(예컨대, 밀링) 것으로 고려된다. 이 예에서, 상기 감산적 방법(subtractive method)으로 형성된 상기 부분들은, 이들이 모두 후속 결합 없이 공통의 재료 소스로 시작하므로, 단일체이다.
순응 멤브레인(200)의 기능적 특성은 본원의 예시적인 양태에 적합한 순응 멤브레인의 범위를 제공하도록 정량화될 수 있다. 예컨대, 적어도 순응부(234)에서의 순응 멤브레인(200)은, 본원의 양태에 따라서, ASKER Type C Durometer 상에서 측정한 60 - 61 Asker C의 경도를 가질 수 있다. 적어도 순응부(234)에서의 순응 멤브레인(200)은, 본원의 양태에 따라서, 84 내지 90 kg/㎤의 최대 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 최대 인장 강도는 ASTM D638-14 시험 프로토톨과 같은 시험을 이용하여 시험될 수 있다. 적어도 순응부(234)에서의 순응 멤브레인(200)은 본원의 양태에 따라서, 파괴까지 적어도 540%의 최대 신장율을 가질 수 있다. 상기 최대 신장율은 ASTM D-638 시험 프로토톨과 같은 시험을 이용하여 시험될 수 있다.
순응 멤브레인(200)의 상기 재료 조성과 결과로서 얻어지는 기능적 특성은, 예시적인 양태에 있어서, EVA 또는 PU 중창 요소와 같은 발포 폴리머 구성요소를 변형 또는 손상시키지 않으면서, 2 이상의 신발류 부분을 결합하는 멤브레인으로서 사용하기에 적합한 재료를 제공한다. 순응 멤브레인(200)에 대해 본원에서 제공되는 재료 조성은 인력, 비용 및/또는 재료를 절약하는 것으로 고려된다. 예컨대, 멤브레인이 프레스된 하위 물품에 순응하도록 하기 위하여, 종래의 멤브레인 프레스보다 더 낮은 압력에서 작동하는 것은, 프레스된 재료의 의도치 않은 변형을 수정하는 후속 개입을 감소시킨다. 추가로, 더 낮은 압력에서 작동하는 순응 멤브레인으로, 더 낮은 압력 요구를 이용함으로써, 에너지 절약이 달성된다. 추가로, 예시적인 양태에서, 상기 고려되는 재료 조성을 이용하여 더 낮은 압력에서 순응 멤브레인을 작동시키면, 더 얇은 멤브레인을 사용할 수 있게 되어, 멤브레인을 형성하기 위한 재료의 사용이 감소되고, 이로써 재료 비용이 감소된다.
도 9를 참조하면, 본원의 양태에 따라서, 신발류 밑창부와 신발류 갑피를 결합하기 위해 순응 멤브레인을 사용하여 신발류 물품을 제조하는 방법(900)이 도시되어 있다. 블록(902)에서, 신발류 갑피를 고정 요소 상에 위치시킨다. 신발류 갑피는, 라스트가 고정 요소에 고정된 라스팅된 갑피일 수 있다. 블록(904)에서, 본원에서 제공되는 순응 멤브레인(200)과 같은 순응 멤브레인은 신발류 갑피와 신발류 밑창부 상에서 폐쇄된다. 이 예에서, 신발류 갑피와 신발류 밑창은 서로에 대해 의도된 상대 위치에 위치된다. 접착제 또는 다른 접합 재료를 2개의 구성요소를 결합하기 전에 도포할 수 있다.
블록(906)에서, 순응 멤브레인의 양 표면 사이에 압력차를 생성한다. 예컨대, 가압된 유체(예컨대, 기체 또는 액체)를 멤브레인 공동 내로 삽입할 수 있는데, 이 공동에서, 순응 멤브레인은 멤브레인 공동을 형성하는 다른 재료보다 더 유연하다. 그 결과, 멤브레인 공동은 라스팅된 갑피와 밑창 둘레에서 변형 및 순응하여, 밑창을 라스팅된 갑피와 고정하는 압축력을 생성한다. 상기 압축력은 밑창과 갑피 사이의 접합부를 포함하는 다수의 표면에서 갑피와 밑창 모두에 인가된다. 이러한 엔빌로핑(enveloping) 압축은 결합 작업 중에, 갑피에 대해 정해진 위치에 밑창을 유지시킨다.
블록(908)에서, 소정 기간 후에 압력차가 감소된다. 이 기간은 20초, 25초, 30초 또는 밑창과 갑피의 결합을 허용하기에 적합한 임의의 시간일 수 있다.
고려되지만 도 9에는 도시되지 않은 다른 단계들로는, 열 에너지의 인가, 열 에너지의 추출(예컨대, 냉각), 시간, 압력 및/또는 온도의 조정 등이 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
다음은 도면에 제공된 비제한적이고 예시적인 부품들의 목록이다.
프레스 - 100 고정 요소 - 102
멤브레인 챔버 - 104 압력원 - 106
온도 소스 - 108 시간 제어부 - 110
압력 제어부- 112 멤브레인 고정부 - 114
멤브레인 용기- 116 순응 멤브레인 - 200
순응 멤브레인 제1 표면 - 202 순응 멤브레인 제2 표면 - 204
종방향 - 206 종방향 길이 - 208
수납 공동 길이 209 횡방향 - 210
횡방향 폭 - 212 주변부 - 214
주변부 두께 - 216 주변부 제1 표면 - 218
주변부 제2 표면 - 220 외주 - 222
전이부 - 224 전이부 두께 - 226
전이부 제1 표면 - 228 전이부 제2 표면 - 230
내부 방향 - 232 순응부 - 234
순응부 제1 표면 - 235 Z-방향 - 236
순응부 제2 표면 - 237 수납 공동 - 238
수납 공동 제1 절반부- 240 수납 공동 제1 절반부 폭 - 242
수납 공동 제2 절반부 - 244 수납 공동 제2 절반부 폭 - 246
순응부 두께 - 248 밑창 - 250
갑피 - 252 토우 단부 - 254
힐 단부 - 256
도시되지 않은 구성요소뿐만 아니라 도시된 다양한 구성요소의 많은 상이한 구성이 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 가능하다.　 본 개시의 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 의도로 기술되었다.　 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시예가 당업자에게 명백할 것이다.　 당업자는 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 전술한 개선을 구현하는 대안적인 수단을 개발할 수 있다.
어떤 특징 및 서브 콤비네이션은 유용하며 다른 특징 및 서브 콤비네이션을 참조하지 않고 채용될 수 있고 청구 범위 내에 있는 것으로 고려된다는 것을 이해할 것이다.　 다양한 도면에 나열된 모든 단계가 기술된 특정 순서대로 수행될 필요는 없다.
본원에서 그리고 이하에 열거된 항목과 관련하여 사용되는 용어 "임의의 항목" 또는 이와 유사한 용어의 변형은 항목의 특징이 임의의 조합으로 조합될 수 있도록 해석되도록 의도된다.　 예컨대, 예시적인 항목 4는 항목 1 내지 항목 3 중 어느 하나의 방법/장치를 나타낼 수 있고, 이는 항목 1과 항목 4의 특징이 조합될 수 있으며, 항목 2와 항목 4의 요소가 조합될 수 있고, 항목 3과 항목 4의 요소가 조합될 수 있으며, 항목1, 항목 2 및 항목 4의 요소가 조합될 수 있고, 항목 2, 항목 3 및 항목 4의 요소가 조합될 수 있으며, 항목 1, 항목 2, 항목 3 및 항목 4의 요소가 조합될 수 있고 및/또는 다른 변형이 가능하도록 해석되는 것을 의도한다. 또한, 용어 "임의의 항목" 또는 상기 용어의 유사한 변형은 상기한 예들 중 일부에 의해 나타낸 것과 같이, "항목 중 임의의 하나" 또는 이러한 용어의 다른 변형을 포함하도록 의도된다. 또한, 항목은 그 청구되는 양태로서 입안될 수 있는 것으로 고려된다.
예시적인 항목
1. 제1 물품과 제2 물품의 결합을 보조하기 위한 순응 멤브레인으로서, 상기 순응 멤브레인의 외주를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부; 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 가지며, 상기 주변부에 의해 형성된 외주 내부에서 연장되는 전이부; 상기 전이부로부터 상기 제2 표면의 방향으로 연장되고 수납 공동을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 순응부를 포함하고, 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구조인, 순응 멤브레인.
2. 항목 1의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 제1 물품은 발포 폴리머계 물품인, 순응 멤브레인.
3. 항목 2의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 제1 물품은 신발류 중창이고 상기 제2 물품은 신발류 갑피인, 순응 멤브레인.
4. 항목 1 내지 항목 3 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 주변부는 제1 표면과 제2 표면을 더 포함하고, 상기 주변부 제1 표면과 주변부 제2 표면은 상기 순응부로서의 상기 전이부 제2 표면의 공통 측에 위치되는 것인, 순응 멤브레인.
5. 항목 1 내지 항목 4 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 주변부는 8 내지 12 ㎜의 두께를 갖는 것인, 순응 멤브레인.
6. 항목 1 내지 항목 5 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 외주는 0.08 내지 0.15 ㎡의 평면적을 형성하는 것인, 순응 멤브레인.
7. 항목 1 내지 항목 6 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 외주는 400 내지 500 ㎜의 종방향 길이와 200 내지 300 ㎜의 횡방향 길이를 갖는 것인, 순응 멤브레인.
8. 항목 1 내지 항목 7 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 전이부는 상기 순응부와 완전히 경계를 이루고, 상기 순응부 및 주변부를 연결하는 것인, 순응 멤브레인.
9. 항목 1 내지 항목 8 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 순응부는 60 내지 61 Asker C의 듀로미터를 갖는 것인, 순응 멤브레인.
10. 항목 1 내지 항목 9 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 순응부는 84 내지 90 kg/㎤의 인장 강도를 갖는 것인, 순응 멤브레인.
11. 항목 1 내지 항목 10 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 순응부는 그 파괴 전에 적어도 540% 신장율의 신장율 퍼센티지를 갖는 것인, 순응 멤브레인.
12. 항목 1 내지 항목 11 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 전이부와 상기 순응부는 동일한 듀로미터, 인장 강도 또는 신장율을 갖는 것인, 순응 멤브레인.
13. 항목 1 내지 항목 12 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 순응부는 상기 전이부 제2 표면으로부터 70 내지 110 ㎜ 범위에서 연장되는 것인, 순응 멤브레인.
14. 항목 1 내지 항목 13 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 순응부는 상기 전이부 제2 표면으로부터 80 내지 100 ㎜ 범위에서 연장되는 것인, 순응 멤브레인.
15. 항목 1 내지 항목 14 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 수납 공동은 종방향으로의 제2 절반부에서 횡방향으로의 폭보다, 상기 종방향으로의 제1 절반부에서 상기 횡방향으로의 폭이 더 큰 것인, 순응 멤브레인.
16. 항목 1 내지 항목 15 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 순응부는 2 ㎜의 두께를 갖는 것인, 순응 멤브레인.
17. 항목 1 내지 항목 16 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 재료 조성은 천연 고무, 이산화규소 및 탄산칼슘을 포함하는 것인, 순응 멤브레인.
18. 항목 1 내지 항목 17 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 재료 조성은 75 wt% 내지 85 wt%의 고무, 5 wt% 내지 15 wt%의 이산화규소로 이루어지는 것인, 순응 멤브레인.
19. 항목 1 내지 항목 18 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 재료 조성은 5 wt% 내지 15 wt%의 이산화규소, 5 wt% 내지 15 wt%의 탄산칼슘으로 이루어지는 것인, 순응 멤브레인.
20. 항목 1 내지 항목 19 중 어느 한 항목의 순응 멤브레인에 있어서, 상기 재료 조성은 상기 재료 조성 중 8 wt% 내지 12 wt% 범위의 분산성 실리카로 이루어지는 것인, 순응 멤브레인.
21. 제1 물품과 제2 물품의 결합을 보조하기 위한 순응 멤브레인을 갖는 프레스로서, 상기 프레스는, (1) 상기 순응 멤브레인의 외주를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부; (2) 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 가지며, 상기 주변부에 의해 형성된 외주 내부에서 연장되는 전이부; (3) 상기 전이부로부터 상기 제2 표면의 방향으로 연장되고 수납 공동을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 순응부를 포함하는 순응 멤브레인으로서, 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구조인 것인 순응 멤브레인; 및 상기 프레스와 유체 결합되어, 상기 전이부 제1 표면과 상기 전이부 제2 표면 사이에서 0.5 내지 3.9 bar의 압력차를 제어하는 압력원을 포함하는, 프레스.
22. 신발류 밑창부와 신발류 갑피를 결합하기 위한 순응 멤브레인을 이용하여 신발류 물품을 제조하는 방법으로서, 고정 요소 상에 상기 신발류 갑피를 위치시키는 것과; 상기 고정 요소 상의 상기 신발류 갑피와 상기 신발류 밑창부 위로 상기 순응 멤브레인을 폐쇄하는 것-상기 순응 멤브레인의 제1 표면은 상기 신발류 밑창부 및 상기 신발류 갑피와 접촉하고, 상기 순응 멤브레인은 (1) 상기 순응 멤브레인의 외주를 형성하는 5 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부; (2) 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 가지며, 상기 주변부에 의해 형성된 외주 내부에서 연장되는 전이부; (3) 상기 전이부로부터 상기 제2 표면의 방향으로 연장되고 수납 공동을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 순응부를 포함하고, 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구조이다-과; 상기 순응 멤브레인의 제1 표면과 상기 순응 멤브레인의 반대측의 제2 표면 상에서 경험되는 압력차를 생성하는 것-상기 순응 멤브레인의 제2 표면에서의 압력은 상기 제1 표면에서의 압력보다 더 크다-과; 소정 기간 후에, 상기 압력차를 감소시키는 것을 포함하는 것인, 방법.
23. 항목 22의 방법에 있어서, 상기 압력차는 0.5 bar 내지 3.9 bar의 범위 내에 있는 것인, 방법.
24. 항목 22 또는 항목 23의 방법에 있어서, 상기 소정의 기간은 적어도 25초인, 방법.

Claims (24)

  1. 제1 물품과 제2 물품의 결합을 보조하기 위한 순응 멤브레인으로서, 상기 순응 멤브레인의 외주를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부; 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖고, 상기 주변부에 의해 형성된 외주 내부에서 연장되는 전이부; 상기 전이부로부터 상기 제2 표면의 방향으로 연장되고 수납 공동을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 순응부를 포함하고, 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구조인 것인 순응 멤브레인.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 물품은 발포 폴리머계 물품인 것인 순응 멤브레인.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 물품은 신발류 중창이고 상기 제2 물품은 신발류 갑피인 것인 순응 멤브레인.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주변부는 제1 표면과 제2 표면을 더 포함하고, 상기 주변부 제1 표면과 주변부 제2 표면 양자 모두는 상기 순응부로서의 상기 전이부 제2 표면의 공통 측에 위치되는 것인 순응 멤브레인.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주변부는 8 내지 12 ㎜의 두께를 갖는 것인 순응 멤브레인.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외주는 0.08 내지 0.15 ㎡의 평면적을 형성하는 것인 순응 멤브레인.
  7. 제1항에 있어서, 상기 외주는 400 내지 500 ㎜의 종방향 길이와 200 내지 300 ㎜의 횡방향 길이를 갖는 것인 순응 멤브레인.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전이부는 상기 순응부와 완전히 경계를 이루고, 상기 순응부 및 주변부를 연결하는 것인 순응 멤브레인.
  9. 제1항에 있어서, 상기 순응부는 60 내지 61 Asker C의 듀로미터를 갖는 것인 순응 멤브레인.
  10. 제1항에 있어서, 상기 순응부는 84 내지 90 kg/㎤의 인장 강도를 갖는 것인 순응 멤브레인.
  11. 제1항에 있어서, 상기 순응부는 그 파괴 전에 적어도 540% 신장율의 신장율 퍼센티지를 갖는 것인 순응 멤브레인.
  12. 제1항에 있어서, 상기 전이부와 상기 순응부는 동일한 듀로미터, 인장 강도 또는 신장율을 갖는 것인 순응 멤브레인.
  13. 제1항에 있어서, 상기 순응부는 상기 전이부 제2 표면으로부터 70 내지 110 ㎜ 연장되는 것인 순응 멤브레인.
  14. 제1항에 있어서, 상기 순응부는 상기 전이부 제2 표면으로부터 80 내지 100 ㎜ 연장되는 것, 순응 멤브레인.
  15. 제1항에 있어서, 상기 수납 공동은 종방향으로의 제2 절반부에서 횡방향으로의 폭보다, 상기 종방향으로의 제1 절반부에서 횡방향으로의 폭이 더 큰 것인 순응 멤브레인.
  16. 제1항에 있어서, 상기 순응부는 2 ㎜의 두께를 갖는 것인 순응 멤브레인.
  17. 제1항에 있어서, 상기 재료 조성은 천연 고무, 이산화규소 및 탄산칼슘을 포함하는 것인, 순응 멤브레인.
  18. 제1항에 있어서, 상기 재료 조성은 75 wt% 내지 85 wt%의 고무, 5 wt% 내지 15 wt%의 이산화규소를 포함하는 것인 순응 멤브레인.
  19. 제1항에 있어서, 상기 재료 조성은 5 wt% 내지 15 wt%의 이산화규소, 5 wt% 내지 15 wt%의 탄산칼슘을 포함하는 것인 순응 멤브레인.
  20. 제1항에 있어서, 상기 재료 조성은 상기 재료 조성 중 8 wt% 내지 12 wt% 범위의 분산성 실리카를 포함하는 것인 순응 멤브레인.
  21. 제1 물품과 제2 물품의 결합을 보조하기 위한 순응 멤브레인을 갖는 프레스로서, 상기 프레스는, (1) 상기 순응 멤브레인의 외주를 형성하는 1 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부; (2) 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 가지며, 상기 주변부에 의해 형성된 외주 내부에서 연장되는 전이부; 및 (3) 상기 전이부로부터 상기 제2 표면의 방향으로 연장되고 수납 공동을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 순응부를 포함하는 순응 멤브레인으로서, 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구조인 것인 순응 멤브레인; 및 상기 프레스와 유체 결합되어, 상기 전이부 제1 표면과 상기 전이부 제2 표면 사이에서 0.5 내지 3.9 bar의 압력차를 제어하는 압력원을 포함하는 프레스.
  22. 신발류 밑창부와 신발류 갑피를 결합하기 위한 순응 멤브레인을 이용하여 신발류 물품을 제조하는 방법으로서, 고정 요소 상에 신발류 갑피를 위치시키는 단계; 상기 고정 요소 상의 신발류 갑피와 상기 신발류 밑창부 위로 순응 멤브레인을 폐쇄하는 단계로서, 상기 순응 멤브레인의 제1 표면은 상기 신발류 밑창부 및 상기 신발류 갑피와 접촉하고, 상기 순응 멤브레인은 (1) 상기 순응 멤브레인의 외주를 형성하는 5 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 주변부; (2) 제1 표면과 제2 표면 사이에 1 내지 4 ㎜의 두께를 가지며, 상기 주변부에 의해 형성된 외주 내부에서 연장되는 전이부; (3) 상기 전이부로부터 상기 제2 표면의 방향으로 연장되고 수납 공동을 형성하며 1 내지 4 ㎜의 두께를 갖는 순응부를 포함하고, 상기 주변부, 전이부 및 순응부는 공통의 재료 조성을 포함하는 단일 구조인 것인 단계; 상기 순응 멤브레인의 제1 표면과 상기 순응 멤브레인의 반대측의 제2 표면 상에서 경험되는 압력차를 생성하는 단계로서, 상기 순응 멤브레인의 제2 표면에서의 압력이 상기 제1 표면에서의 압력보다 큰 것인 단계; 및 미리 정해놓은 기간 후에, 상기 압력차를 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 압력차는 0.5 bar 내지 3.9 bar인 것인 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 미리 정해놓은 기간은 적어도 25초인 것인 방법.
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