WO2019081767A1 - Verfahren zur herstellung eines schuhs mit einem über ein thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3d) schaft und einem daraus gefertigten schuh - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines schuhs mit einem über ein thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3d) schaft und einem daraus gefertigten schuh

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WO2019081767A1
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shaft
shoe
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tongue
finished
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Dagmar Luise Mohrbach
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Jomo Thermomolding Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a shoe having a three-dimensional (3D) shaft produced by a thermoforming method and a shoe in which the shaft or individual shaft components are made either entirely or partially of a thermoformable material into a 3D shape and the shaft parts of the finished SD shaft are connected to each other in the front of the shaft or in the heel area. From a single shaft part or in variants of up to three shaft parts, it is possible to produce a completely finished 3D shaft that has already been brought into the anatomical shoe shape.
  • Thermoforming is a process for forming deformable materials, for example thermoplastics, which is normally carried out under the action of heat and optionally with the aid of compressed air or vacuum.
  • Thermoforming is conventionally used in the field of packaging, whereby also thermoformed parts in mechanical and plant engineering, such as body parts or panels, are encountered.
  • thermoforming process is used for the production of a shoe.
  • the production of a shoe in the classical manner is in fact very time-consuming, especially when it comes to the design of the shaft, for example.
  • a shaft denotes the entirety of all material components that form the main part of a shoe.
  • a design is first developed in order to transfer therefrom a three-dimensional shape of a model strip with a paper processing for the outside or inside on a two-dimensional plane.
  • Punches or dies are made from various parts, and designs decide how and how to softly join individual stem components (e.g., pieces of leather) together.
  • the cut stem parts are assembled in the sewing department.
  • stem components e.g., pieces of leather
  • Production method must be sharpened edge edges, glued intermediate lining and
  • Reinforcement tapes are attached.
  • the leather lining is fixed with adhesive and connected to the upper stock. Only then is the shaft ready for assembly, including the Front and rear caps are applied to the shaft and pressed.
  • the insole is stapled to the last, then the forend is attached to the last and the tip is glued to the insole with glue.
  • the insole usually ensures a certain stability of the shoe.
  • No. 6,558,784 B1 describes a method for facilitating a manufacturing process for shoes, in particular for shoes which are exposed to extreme conditions.
  • the method comprises forming a composite consisting of two or more
  • the hitherto thermally formed shafts are conventionally manufactured and require the assistance of a last in the production of the shaft.
  • thermoformed material shaft without the aid of a last to simplify shoe production.
  • Thermoforming method produced three-dimensional (3D) shaft comprises the following steps or processes:
  • Form elements form a 3D die for generating a 3D shaft component, (b) providing a thermoformable material and placing the material in the mold,
  • the method according to the invention is characterized in that the 3D matrix of the form elements, either of the female or of the male form element, is designed such that the resulting 3D-shaped shaft or the resulting 3D-shaped shaft components after pressing against the contour a last or a finished shoe are adapted.
  • the shaft is already finished in its shape and it is no longer required strips for the construction of the shaft. The time saved by this
  • thermoforming process used according to the invention refers to this
  • Three-dimensional shape of the surface of a shaft or a shaft component includes the final three-dimensional shape of the shaft or more
  • shaft refers to the main components of the shoe, i. the upper shoe.
  • shaft component refers to a shaft member or a shaft member.
  • thermoformable material refers to a thermoformable one
  • composition of different materials so a composite material.
  • the composite material is produced by materials such as PU foams, PE Foams, PES webs or thermally deformable textiles with incorporated therein hot-melt threads in a composite material before. These materials are preferably with a
  • Interior textile and an exterior textile processed.
  • Such a decoration can be made of leather, synthetic leather, microfibers or fabrics.
  • the shank may also comprise a molded outsole (e.g., moccasins) or may be additionally fitted with an insole or strobe sole on which a comfort sole is already formed.
  • the Strobelsohle or the insole is either quilted or glued.
  • the comfort sole preferably consists of PU (polyurethane) foam, PE (polyethylene) foam, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) or a polyester fleece and optionally a decoration as described above. This structure is connected to the shaft, preferably sewn.
  • thermoforming method in the manufacture of shafts is advantageous because the manufacture of a shoe is improved and reduced and a finished shank model can be designed.
  • a particular advantage of the method is that the production of 3D-shaped shaft parts without bars is possible.
  • the shaft already receives the contour of the finished shoe through the manufacturing process. In principle, the shape of a last is mimicked so that my no longer needs a last in the manufacture of the shaft.
  • the shaft consists of a single shaft component, preferably of two or three shaft components, which is assembled after the 3D-shaped shaft has been produced to form a finished 3D-shaped shaft, for example by sewing, embroidering, gluing or welding. In this way, the production of a
  • the 3D template of a form member may provide corresponding surface structures to create surface profiles of the shank, such as patterns, grooves, indentations, protrusions, or holes for the shank
  • Shank components the production of shanks is considerably simplified, reduces manufacturing costs and significantly reduces the cost of tools and machines.
  • two or three shank components can be made by inserting a thermoformable material on the male and female
  • the shaft is composed of only two shaft parts, for example a shaft component for the front cap and a separate one
  • the front shaft component preferably comprises a tongue already formed thereon.
  • the complete shank can be reproduced in three-dimensional form.
  • the dies of the mold elements are thus designed so that the 3D tongue is molded together with the shaft component.
  • a separate three-dimensional (3D) tongue designed for the shoe is formed with the mold according to the invention.
  • different types of tongues can be thermoformed, which differ in the material composite, cut, shape and surface profile.
  • certain padding zones may be provided within the tongue in order to improve the wearing comfort for the wearer.
  • Two-part or three-part variants of a shaft are preferred.
  • the shaft is constructed from up to three 3D-shaped shaft components that are already adapted to the contour of the finished shoe, the shaft components are selectable from 3D-shaped toe cap,
  • the shaft is constructed of two or three 3D-shaped shaft components which are adapted to the contour of the finished shoe, wherein the two shaft components form a front part and a rear part of the finished shaft.
  • a preferred form is the production of a two- or three-piece shaft, which the
  • thermoformable materials are processable. It is also advantageous that the shank already assumes its final shape as a result of the 3D shaping process, ie it is already attached to the Contour of the shoe, preferably adapted to the anatomical shape of the foot of a wearer, and the shaft ends need only be connected to each other (eg by sewing). The shank does not need to be further machined or deformed to assume the final shape of the shoe.
  • a composite material also different material thicknesses within the shaft or a shaft component are possible, for example, upholstered zones.
  • the shaft produced by the thermoforming process is provided with an insole or a strobe sole.
  • the insole can also be combined with a comfort insole.
  • Possible is a two-part shaft division with additional insole, optionally combined with a comfort insole, or a three-part shaft division with additional insole, optionally combined with a comfort insole.
  • the tongue is preferably formed on the front part, wherein the tongue is also a thermoformed 3D tongue.
  • this construction is combined with a heel counter.
  • the 3D tongue with additional heel cap (also called the rear cap) is formed separately.
  • the connection is made in the shaft construction, i. the connection of two or more shaft components, in the heel area or in the upper part of the shaft, preferably by conventional methods such as gluing, sewing, stitching, embroidering or welding.
  • the shaft or the shaft components are held together by a seam, wherein the seam on the shaft extends from top to bottom or vice versa.
  • the 3D matrix of the male or female form elements preferably has a V or U shape.
  • the 3D matrix preferably comprises structures for the production of depressions, elevations, grooves, patterns or images.
  • the shaft or the shaft or the shaft construction i. the connection of two or more shaft components, in the heel area or in the upper part of the shaft, preferably by conventional methods such as gluing, sewing, stitching, embroidering or welding.
  • the shaft or the shaft components are held together by a seam, wherein the seam on the shaft extends from top to bottom or vice versa.
  • the 3D matrix of the male or female form elements preferably has a V or
  • Shank component are cooled after removal from the mold.
  • materials with different layers are used, wherein at least one layer consists of a thermoformable material.
  • the stretching is included by producing an image of a molded shank for the tool shape, from which the stretching is determined and subsequently an image with existing drafting or compression zones is generated, so as to achieve an optimal deformation of the material. This is done when modeling the 3D Shank tool to get from the 2D plane to the 3D plane.
  • the compression of the material preferably takes place at a temperature between 100 ° C and 220 ° C, preferably between 120 ° C and 200 ° C.
  • a temperature of about 120 ° C is preferred for PE, EVA and nonwoven and about 200 ° C for PU foam.
  • the assembly of the 3D-shaped shaft or the 3D-shaped shaft component into a finished 3D-shaped shaft is preferably carried out by sewing, gluing or welding.
  • the compression of the material in the tool mold takes place under the action of heat and pressure, whereby it can also be provided that the material combination of the shank or the shank components takes place beforehand in a heating device (for example an oven).
  • a heating device for example an oven.
  • the heating can take place in or on the forming tool piece.
  • the material is previously treated by a heating device (eg oven), which is preferably the treatment for material composites such as PE, EVA foam or thermally deformable textiles, in which the deformation is cold, preferably at a temperature of -10 ° C. to 4 ° C, preferably at about 0 ° C.
  • a heating device eg oven
  • the material is first heated and then there is a compression in the mold to the desired component.
  • a composite material with PU foam is preferably no preheating but a heat at about 200 ° C, while a composite material of PE / EVAA Iies first requires preheating and then pressing in a cooled mold.
  • the material used in the method according to the invention can be constructed as a single-layer or multilayer, wherein at least one layer consists at least partially of EVA, PE, PU, PES (polyester fleece), PE foam, PU foam or thermally deformable textiles. Preferred thermally deformable textiles are those with incorporated hot-melt threads.
  • the material according to the invention is preferably a composite of materials, preferably of PE / EVAA Iies.
  • the method according to the invention also comprises a shoe comprising a shaft produced by a thermoforming method three-dimensionally (3D), which is used in the
  • Manufacturing process has been adapted to the contour of the finished shoe, wherein the shaft or individual shaft components either completely or partially made of a therm overform ble material to a 3D shape and the shaft parts of the finished 3D shaft of the
  • Front cap or heel area are interconnected.
  • the shoe consists of a one-piece shaft made of a thermoformed material composite, which has been connected to one another in the heel region or in the front part of the shaft to form a finished 3D shaft, preferably by gluing, sewing, embroidering or welding.
  • the shoe consists of a two-part or three-part shaft made of a thermoformed material composite, which has been connected together in the heel area or in the upper part of the shaft to form a finished 3D shaft, preferably by gluing, sewing, embroidering or welding.
  • a two-part shaft is present in particular when a 3D tongue is formed on the upper part of the shaft (on the front cap) and the second shaft part consists of the 3D-shaped heel cap.
  • a three-piece shaft includes a 3D shaft, a heel cap, and a separate 3D tongue. With these few components, the shaft of the shoe according to the invention is completed. Closing of the shank can, in comparison to known methods, be carried out completely without bars, since both shank parts are sewn together in the front shank region or in the heel region.
  • the insole in a preferred variant equipped with
  • the shank is finished for the shoe and retains its shape, i. he is already adjusted to the contour of the shoe. Only then do the further production steps for bonding the sole with the aid of a press strip or production lines.
  • a shoe thus produced comprises the above-described features for constructing a one-piece, a two-part or a three-part shaft of 3D-molded shaft components, wherein the shaping takes place such that when connecting the shaft or when connecting two or three Shaft components is a fully formed shaft for the shoe.
  • the connection does not take place in the longitudinal direction of the shoe, but on the side portions of the toe or the rear cap.
  • Material composite molded stem comprises two stem components, namely a toe cap with tongue formed thereon and a heel cup.
  • a further preferred variant of a shoe made of a thermoformed material or material composite molded shaft comprises three shaft components namely a front cap with tongue formed thereon, a heel cap and a Strobel- or insole associated with the shaft.
  • a further preferred variant of a shoe made of a thermoformed material or composite material-molded shaft comprises four shaft components namely a front cap with a tongue formed thereon, a heel cap and a combined sole insole associated with the shaft Strobel- or insole.
  • a further preferred variant of a shoe made of a thermoformed material or material composite molded shaft comprises three shaft components namely a front cap, a heel cap and a separate tongue.
  • Another preferred variant of a shoe made of a thermoformed material or material composite molded shaft comprises four shaft components namely a front cap, a heel cap, a Strobel- or insole and a separate tongue.
  • a further preferred variant of a shoe made of a thermoformed material or material composite molded shaft comprises five shaft components namely a toe cap, a heel cap, a concave insole with combined insole and a separate tongue.
  • the invention includes all imaginable ones described herein
  • a 3D shaft 1 formed by the method according to the invention which consists entirely of a thermoformable composite material.
  • the composite material consists in the variant shown
  • Fig. 2 shows the shaft 1 in a perfect 3D shape. This is achieved by the fact that the tool mold consists of two tool halves, in each of which there is a die for generating the 3D shaft.
  • the 3D template of the mold element is designed such that the resulting 3D-shaped shaft 1 is adapted to the contour of the shoe.
  • a one-piece shaft 1 is sufficient to produce a finished upper shoe.
  • the one-piece shaft 1 comprises a 3D-shaped front cap 6, a 3D-shaped heel cap 7 and a 3D-shaped tongue 5 attached to the front cap 6.
  • a further variant is shown, in which the shaft 1 consists of two shaft components 2.1, 2.2.
  • shaft component 2.1 which forms the rear shaft part, introduced by the thermoforming process surface profiles 8 can be seen.
  • Shaft component 2.2 forms the 3D-shaped front cap 6 with a 3D-shaped tongue 5 formed thereon.
  • compression zones 9 which are necessary to bring the shaft 1 into the desired 3D shape during shaping, are also recognized at the same time. to give the shoe the finished shape.
  • the 3D-shaped shaft components 2.1, 2.2 are sewn together at side portions of the toe cap 6 or the heel counter 7.
  • a tool mold 18 which consists of two mold halves 12, 13 each, which comprise a male mold element 16 and a female mold element 17 as a 3D mold for the production of a 3D-shaped shaft component 2.
  • the shaft component 2 is produced by placing the composite material in the tool and under pressure and
  • the three-dimensional shaping of the contour of a shoe takes place via the shaping elements 16, 17 of the two tool halves 12, 13 of the tool mold 18.
  • the shaft component 2 is replaced by pressing with the mold 18, the required for the final shaft shape stretching and compression.
  • Fig. 5 can be seen a 3D-shaped shaft component 2 in detail (front and
  • the heel counter 19 further includes incorporated therein padding areas (10), whereby an additional cushioning effect is achieved.
  • FIG. 6 shows a further embodiment variant of a 3D-shaped shaft component 2, which depicts the front region of a shaft 1 together with a tongue 5.
  • Individual shank components 2 are attached to the shank's back side, i. in the heel area, interconnected, preferably sewn.
  • FIG. 7 shows a further example of a shaft component 2.
  • the shaft component 2 is connected to one another in the region of a recess 4 to form a finished shaft.
  • Fig. 8 are two other examples of a heel counter 19 of a shaft 1 as
  • Shank component 2 shown.
  • a heel counter 19 which is combined with an additional elastomer element 15.
  • an inner part 14 of a thermoformable material e.g. PU foam, EVA, PE foam, PES nonwoven with an area that is padded and has a padding 10.
  • the elastomer element 15 is located between the outer heel counter 19 and the inner part 14 and has a smaller diameter than the outer heel counter 19.
  • the illustration on the right shows a variant of a heel counter 19 without an elastomer element 15.
  • the outer material is preferably made of leather, synthetic leather, microfiber, fabric or synthetic.
  • FIG. 9 different views of a further embodiment of a heel counter 19 are shown.
  • the embodiment comprises recesses 21 and curved side parts 20.
  • FIGS. 10, 11, 12 and 13 show different embodiments of 3D tongues 5. These have different shapes and surface profiles 8. Depending on the type of material or layer structure, certain padding zones may be provided within the tongue 5 in order to improve the wearing comfort for the wearer.
  • the tongues 5 are combined with a front cap 6 and a heel counter 19 to form a finished shaft 1.
  • the shaft 1 is already in molding and has the shape of the shoe.
  • Fig. 14 an example of an insole or a strobe sole 23 is shown, which is combined with a comfort sole 22 to a preformed insole.
  • the comfort sole 22 consists for example of PU foam, PE foam, EVA or a fleece.
  • the Strobelsohle 23 is sewn by the Strobeltechnik to the shaft 1, while an alternative insole is glued by the Zwicktechnik to the shaft 1.
  • a cover material is applied, for example, leather, synthetic leather, microfiber or a fabric.
  • thermoformable material preferably a composite material

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhs mit einem über ein Thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3D) Schaft (1) sowie einen Schuh, bei dem der Schaft oder einzelne Schaftkomponenten (2) entweder vollständig oder teilweise aus einem thermoverformbaren Material zu einer 3D-Form gefertigt sind und die Schaftteile des fertigen 3D-Schafts im Schaftvorderbereich oder im Fersenbereich miteinander verbunden sind. Aus einem einzelnen Schaftteil oder in Varianten aus bis zu drei Schaftteilen ist die Herstellung eines komplett fertig geformten 3D-Schaftes möglich, der bereits in die anatomische Schuhform gebracht wurde.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Schuhs mit einem über ein Thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3D) Schaft und einem daraus gefertigten Schuh
Beschreibung:
Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhs mit einem über ein Thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3D) Schaft sowie einen Schuh, bei dem der Schaft oder einzelne Schaftkomponenten entweder vollständig oder teilweise aus einem thermoverformbaren Material zu einer 3D-Form gefertigt sind und die Schaftteile des fertigen SD- Schafts im Schaftvorderbereich oder im Fersenbereich miteinander verbunden sind. Aus einem einzelnen Schaftteil oder in Varianten aus bis zu drei Schaftteilen ist die Herstellung eines komplett fertig geformten 3D-Schaft.es möglich, der bereits in die anatomische Schuhform gebracht wurde.
Stand der Technik:
Das Thermoformen ist ein Verfahren zur Formung verformbarer Materialien, beispielsweise thermoplastischer Kunststoffe, welches normalerweise unter Wärmeeinwirkung und ggf. mit Hilfe von Druckluft oder Vakuum durchgeführt wird. Das Thermoformen wird klassischerweise im Bereich der Verpackungen angewendet, wobei auch thermogeformte Teile im Maschinen- und Anlagenbau, beispielsweise Karosserieteile oder Verkleidungen, anzutreffen sind.
Auch bei der Schuhherstellung werden Technologien des Thermoformungsverfahrens für die Herstellung eines Schuhs eingesetzt. Die Herstellung eines Schuhs nach klassischer Art ist nämlich regelmäßig sehr aufwändig, insbesondere wenn es beispielsweise um die Ausgestaltung des Schaftes geht. Dabei bezeichnet ein Schaft die Gesamtheit aller Materialbauteile, die den Hauptteil eines Schuhs bilden. Üblicherweise wird zunächst ein Design entwickelt, um daraus eine dreidimensionale Form eines Modellleistens mit einer Papierabwicklung für die Außen- oder Innenseite auf eine zweidimensionale Ebene zu übertragen. Aus verschiedenen Teilen werden Stanzeisen oder Matrizen hergestellt und Macharten entscheiden darüber, wie und auf weiche Arte und Weise einzelne Schaftbestandteile (z.B. Lederstücke) miteinander verbunden werden. Die zugeschnittenen Schaftteile werden in der Näherei zusammengesetzt. Je nach
Herstellungsart müssen Schaftkanten geschärft, Zwischenfutter aufgeklebt und
Verstärkungsbänder angebracht werden. Das Lederfutter wird mit Klebstoff fixiert und mit dem Oberschaft verbunden. Erst dann ist der Schaft bereit für die Montage, bei der u.a. auch die Vorder- und Hinterkappen an den Schaft angelegt und verpresst werden. Die Brandsohle wird auf den Leisten geheftet, danach wird der Vorderschaft an den Leisten aufgeheftet und die Spitze mit Klebstoff an die Brandsohle geklebt. Die Brandsohle sorgt in der Regel für eine gewisse Stabilität beim Schuh.
Diese Beschreibung zeigt, dass die bisherigen Herstellungsprozesse für Schuhwaren sehr zeitaufwändig und kostenintensiv sind und einen größeren Maschinenpark sowie viele
Arbeitsschritte für die einzelnen Prozessabläufe erfordern. Doch nicht nur die Schuhherstellung aus Leder ist aufwändig und kostenintensiv, sondern auch die Herstellung von Schuhwaren aus Textil und Kunststoffen erfordert teure und aufwändige Maschinen.
In der US 6,558,784 B1 wird ein Verfahren zur Erleichterung eines Herstellungsprozesses für Schuhe beschrieben, insbesondere für Schuhe, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind. Das Verfahren umfasst die Bildung eines Verbundstoffes, bestehend aus zwei oder mehreren
Schichten, das Erhitzen des Verbundstoffes und dessen Verpressung zu einer dreidimensionalen Form des Oberschuhs bzw. Schaftes. Bei diesen Verfahren sind zwar mehrere
Schaftkomponenten herstellbar, allerdings müssen diese auf herkömmliche Weise
zusammengesetzt werden und haben bei der Pressung nicht die Kontur des fertigen Schuhs. Auch die bislang thermisch geformten Schäfte werden konventionell hergestellt und erfordern die Zuhilfenahme eines Leistens bei der Herstellung des Schaftes.
Darstellung der Erfindung:
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren für die Herstellung eines Schaftes aus einem thermogeformten Material ohne Hilfe eines Leistens herzustellen, um die Schuhproduktion zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen mit einem solchen Verfahren hergestellten Schuh.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Schuhs mit einem über ein
Thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3D) Schaft umfasst die folgenden Schritte bzw. Prozessabläufe:
(a) Bereitstellen einer aus zwei Werkzeughälften bestehenden Werkzeugform, bestehend aus einem weiblichen Formelement und einem männlichen Formelement, wobei die beiden
Formelemente eine 3D-Matrize zur Erzeugung einer 3D-Schaftkomponente bilden, (b) Bereitstellen eines thermoverformbaren Materials und Einlegen des Materials in die Werkzeugform,
(c) Verpressen des Materials bei geeigneter Temperatur zu einem 3D-geformten Schaft oder zu mehreren 3D-geformten Schaftkomponenten,
(d) Zusammensetzen des 3D-geformten Schafts oder der 3D-geformten Schaftkomponenten zu einem fertigen 3D-geformten Schaft,
(e) Besohlung des 3D-geformten Schaftes zu einem Schuh.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass die 3D-Matrize der Formelemente, entweder des weiblichen oder des männlichen Formelementes, derart ausgestaltet ist, dass der daraus entstehende 3D-geformte Schaft oder die daraus entstehenden 3D-geformten Schaftkomponenten nach dem Pressen an die Kontur eines Leistens oder eines fertigen Schuhs angepasst sind. Dadurch ist der Schaft schon fertig in seiner Form und es wird kein Leisten mehr für den Aufbau des Schaftes benötigt. Die Zeitersparnis durch dieses
Verfahren ist enorm.
Der erfindungsgemäß verwendete Begriff "Thermoformungsverfahren" bezeichnet das
Thermoformen von Materialien mit Hilfe von Druck und/oder Hitze unter Einsatz einer aus zwei Werkzeughälften bestehenden Form, wobei beide Werkzeughälfte eine 3D-Matrize für die spätere dreidimensionale Ausgestaltung des Schaftes oder einer Schaftkomponente umfasst.
Der Ausdruck "dreidimensional (3D)" im Sinne der Erfindung bezeichnet nicht nur die
dreidimensionale Form der Oberfläche eines Schaftes oder einer Schaftkomponente, sondern umfasst die finale dreidimensionale Formgebung des Schaftes oder mehrerer
Schaftkomponenten zu einem fertigen, an den Schuh angepasst Schaft.
Der Ausdruck "Schaft" bezeichnet die Hauptbestandteile des Schuhs, d.h. den Oberschuh. Der Ausdruck "Schaftkomponente" bezeichnet ein Schaftbauteil oder ein Schaftteil.
Der Ausdruck "thermoverformbares Material" bezeichnet eine thermoverformbare
Zusammensetzung aus verschiedenen Materialien, also einen Materialverbund.
Vorzugsweise wird der Materialverbund erzeugt durch Materialien wie PU-Schäume, PE- Schäume, PES-Vliese oder thermisch verformbaren Textilien mit darin eingearbeiteten Hot-Melt- Fäden in einem Materialverbund vor. Diese Materialien werden vorzugsweise mit einem
Innentextil und einem Außentextil (z.B. Deko) verarbeitet. Eine solche Deko kann aus Leder, Synthetikleder, Mikrofasern oder Textilstoffen bestehen.
Bedarfsweise kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Schaft auch eine ausgeformte Sohle umfassen (z.B. bei Mokassins) oder mit einer Brandsohle oder Strobelsohle zusätzlich bestückt werden, auf der bereits eine Komfortsohle geformt ist. Die Strobelsohle oder die Brandsohle wird entweder gesteppt oder geklebt. Die Komfortsohle besteht vorzugsweise aus PU (Polyurethan)-Schaum, PE (Polyethylen)-Schaum, EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer) oder einem Polyestervlies und gegebenenfalls ein Deko wie oben beschrieben. Dieser Aufbau wird mit dem Schaft verbunden, vorzugsweise vernäht.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind unterschiedliche Ausgestaltungen eines Schaftes möglich. Die Anwendung des Thermoformungsverfahrens bei der Schaftherstellung ist vorteilhaft, da die Herstellung eines Schuhs verbessert und vergünstigt wird und ein fertiges Schaftmodell gestaltbar ist. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist, dass die Herstellung von 3D-geformten Schaftteilen ohne Leisten möglich ist. Der Schaft erhält durch den Herstellungsprozess bereits die Kontur des fertigen Schuhs. Im Prinzip wird die Form eines Leistens imitiert, so dass mein einen Leisten bei der Herstellung des Schaftes nicht mehr benötigt.
In einer bevorzugten Variante besteht der Schaft aus einer einzigen Schaftkomponente, vorzugsweise aus zwei oder drei Schaftkomponenten, die nach der Erzeugung des 3D-geformten Schaftes zu einem fertigen 3D-geformten Schaft zusammengefügt wird, beispielsweise durch Nähen, Sticken, Kleben oder Verschweißen. Auf diese Weise ist die Herstellung eines
kompletten Oberschuhs bzw. Schaftes möglich. Die 3D-Matrize eines Formelementes kann entsprechende Oberflächenstrukturen bereitstellen, um Oberflächenprofile des Schaftes zu erzeugen, beispielsweise Muster, Rillen, Vertiefungen, Erhebungen oder Löcher für die
Verschnürung oder für die Belüftung der Zunge.
Durch die Herstellung eines einteiligen fertigen 3D-Schaft.es oder von zwei oder drei
Schaftkomponenten wird die Schaftherstellung erheblich vereinfacht, die Herstellungskosten reduziert und der Aufwand für Werkzeuge und Maschinen deutlich vermindert. Mit Hilfe einer aus zwei Werkzeughälften bestehenden 3D-Form lassen sich zwei oder drei Schaftkomponenten durch Einlegen eines thermoverformbaren Materials an die männlichen und weiblichen
Formelemente zu einem kompletten Schaft in einem einzigen Herstellungsschritt formen. Je nach Art des Schuhs ist der Schaft aus lediglich zwei Schaftteilen zusammengesetzt, beispielsweise aus einer Schaftkomponente für die Vorderkappe und einer separaten
Schaftkomponente für die Hinterkappe. Bei einer solchen Ausführungsvariante umfasst die vordere Schaftkomponente vorzugsweise eine bereits daran ausgebildete Zunge. Mit Hilfe von nur zwei Schaftbauteilen lässt sich somit der komplette Schaft in dreidimensionaler Form nachbilden. Die Matrizen der Formelemente sind demnach so ausgestaltet, dass die 3D-Zunge zusammen mit der Schaftkomponente geformt wird.
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass mit der erfindungsgemäßen Form eine für den Schuh vorgesehene separate dreidimensional ausgestaltete (3D) Zunge geformt wird. Bei dieser Variante können unterschiedliche Arten von Zungen thermogeformt werden, die sich im Materialverbund, Zuschnitt, in der Formgebung und Oberflächenprofil unterscheiden. Je nach Materialart oder Schichtaufbau können bestimmte Polsterzonen innerhalb der Zunge vorgesehen sein, um den Tragekomfort für den Träger zu verbessern. Zweiteilige oder dreiteilige Ausführungsvarianten eines Schaftes sind bevorzugt.
In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Schaft aus bis zu drei 3D-geformten Schaftkomponenten aufgebaut wird, die bereits an die Kontur des fertigen Schuhs angepasst sind, wobei die Schaftkomponenten auswählbar sind aus 3D-geformter Vorderkappe,
Fersenkappe und/oder 3D-Zunge. Vorzugsweise ist der Schaft aus zwei oder drei 3D-geformten Schaftkomponenten aufgebaut, die an die Kontur des fertigen Schuhs angepasst sind, wobei die beiden Schaftkomponenten ein Vorderteil und ein Hinterteil des fertigen Schaftes bilden.
Eine bevorzugte Form ist die Herstellung eines zwei- oder dreiteiligen Schaftes, was den
Produktionsaufwand für die Herstellung eines Schuhs deutlich vermindert. Dass eine an die Anatomie eines Fußes angepasste Form eines Schaftes bzw. eines fertigen Schuhs über ein Thermoformungsverfahren erzeugbar ist, ist überraschend und war nicht vorhersehbar. Bisherige Verfahren zielten darauf ab, dass die einzelnen Komponenten des Schaftes aufwändig bearbeitet und verbunden werden mussten, um den fertigen Schaft herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, schon im Produktionsprozess Verstreckungen, Stauchzonen,
Biegungen und andere auf das Material wirkende Kräfte in den Formungsprozess einzubeziehen, um ein optimales Endresultat hinsichtlich der Formgebung, des Versteifungsgrades und der Qualität zu erhalten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass auch
atmungsaktive thermoverformbare Materialien verarbeitbar sind. Vorteilhaft ist ferner, dass durch den 3D-Formungsprozess der Schaft bereits seine Endform annimmt, d.h. er ist bereits an die Kontur des Schuhs, vorzugsweise an die anatomische Form des Fußes eines Trägers, angepasst und die Schaftenden müssen nur noch miteinander verbunden werden (z.B. durch Vernähen). Der Schaft muss nicht weiter bearbeitet oder verformt werden, um die endgültige Form des Schuhs anzunehmen. Durch die Verwendung eines Materialverbundes sind zudem unterschiedliche Materialstärken innerhalb des Schaftes oder einer Schaftkomponente möglich, beispielsweise Polsterzonen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der über das Thermoformungsverfahren erzeugte Schaft mit einer Brandsohle oder einer Strobelsohle versehen. Die Brandsohle kann auch mit einer Komforteinlegesohle kombiniert werden. Möglich ist eine zweiteilige Schaftaufteilung mit zusätzlicher Brandsohle, optional kombiniert mit einer Komforteinlegesohle, oder eine dreiteilige Schaftaufteilung mit zusätzlicher Brandsohle, optional kombiniert mit einer Komforteinlegesohle. Bei einer zweiteiligen Schaftaufteilung, d.h. bei einem aus zwei Schaftkomponenten bestehenden Schaft, ist die Zunge vorzugsweise an dem Vorderteil ausgeformt, wobei es sich bei der Zunge um eine ebenfalls thermogeformte 3D-Zunge handelt. Vorzugsweise wird diese Konstruktion mit einer Fersenkappe kombiniert.
Bei einer dreiteiligen Schaftaufteilung wird die 3D-Zunge mit zusätzlicher Fersenkappe (auch Hinterkappe genannt) separat geformt.
Vorzugsweise erfolgt die Verbindung beim Schaftaufbau, d.h. die Verbindung von zwei oder mehr Schaftkomponenten, im Fersenbereich oder im Schaftvorderteil, vorzugsweise durch übliche Verfahren wie Verkleben, Nähen, Steppen, Sticken oder Schweißen. Vorzugsweise werden der Schaft oder die Schaftkomponenten durch eine Naht zusammengehalten, wobei die Naht am Schaft von oben nach unten oder umgekehrt verläuft. Zur Herstellung des Schaftes oder der Schaftkomponenten weist die 3D-Matrize der männlichen oder weiblichen Formelemente vorzugsweise eine V- oder U-Form auf. Zur Erzeugung der Oberflächenprofile für die Außenseite des Schaftes oder der Schaftkomponenten umfasst die 3D-Matrize vorzugsweise Strukturen zur Herstellung von Vertiefungen, Erhebungen, Rillen, Muster oder Bilder. Je nach Materialart, Materialdicke und Schichtaufbau der verwendeten Materialien muss der Schaft oder die
Schaftkomponente nach der Entnahme aus der Form gekühlt werden. Vorzugsweise kommen auch Materialien mit unterschiedlichen Schichten zum Einsatz, wobei zumindest eine Schicht aus einem thermoverformbaren Material besteht.
Vorzugsweise wird bei der Formgebung des Materials zu einem fertigen 3D-Schaft oder einer 3D-Schaftkomponente die Verstreckung miteinbezogen, indem für die Werkzeugform ein Abbild eines ausgeformten Schaftes erzeugt wird, von dem die Verstreckung ermittelt und anschließend ein Abbild mit vorhandener Verstreckung oder Stauchzonen generiert wird, um so eine optimale Verformung des Materials zu erreichen. Dies erfolgt beim Modellieren des Werkzeuges für den 3D-Schaft, um von der 2D-Ebene auf die 3D-Ebene zu kommen.
Das Verpressen des Materials findet vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen100° C und 220° C, vorzugsweise zwischen 120° C und 200° C, statt. Eine Temperatur von etwa 120° C ist bei PE, EVA und Vlies und etwa 200° C bei PU-Schaum bevorzugt.
Das Zusammensetzen des 3D-geformten Schaftes oder der 3D-geformten Schaftkomponente zu einem fertigen 3D-geformten Schaft erfolgt vorzugsweise durch Vernähen, Verkleben oder Verschweißen.
Vorzugsweise erfolgt das Verpressen des Materials in der Werkzeugform unter Einwirkung von Hitze und Druck, wobei auch vorgesehen werden kann, dass der Materialverbund des Schaftes oder der Schaftkomponenten zuvor in einem Heizgerät (z.B. Ofen) erfolgt. Alternativ kann die Erhitzung in oder auf dem formgebenden Werkzeugstück erfolgen.
In einer alternativen Ausführungsvariante wird das Material zuvor durch eine Heizeinrichtung (z.B. Ofen) behandelt, was vorzugsweise die Behandlungsart bei Materialverbunden wie PE, EVA-Schaum oder thermisch verformbaren Textilien ist, bei denen die Verformung kalt, vorzugsweise bei einer Temperatur von -10° C bis 4° C, vorzugsweise bei etwa 0° C erfolgt. Dabei wird das Material zunächst erhitzt und anschließend erfolgt eine Verpressung in der Werkzeugform zu dem gewünschten Bauteil. Bei einem Materialverbund mit PU-Schaum erfolgt vorzugsweise keine Vorerwärmung sondern eine Hitzeeinwirkung bei etwa 200° C, während ein Materialverbund aus PE/EVAA Iies zunächst eine Vorerwärmung erfordert und dann ein Pressen in einer gekühlten Form.
Bei der Beaufschlagung von Druck bei gleichzeitiger Kühlung der Werkzeughälften ist eine Vorwärmung erforderlich. Bei der Beaufschlagung von Druck bei Anwendung von ist hingegen keine Vorwärmung erforderlich.
Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Material kann einschichtig oder mehrschichtig aufgebaut sein, wobei wenigstens eine Schicht zumindest teilweise aus EVA, PE, PU, PES (Polyestervlies), PE-Schaum, PU-Schaum oder thermisch verformbaren Textilien besteht. Bevorzugte thermisch verformbare Textilien sind solche mit darin eingearbeiteten Hot- Melt-Fäden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Material um einen Materialverbund, bevorzugt aus PE/EVAA Iies. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst auch einen Schuh, der einen durch einen Thermoformungsverfahren dreidimensional (3D) erzeugten Schaft umfasst, der beim
Herstellungsprozess an die Kontur des fertigen Schuhs angepasst wurde, wobei der Schaft oder einzelne Schaftkomponenten entweder vollständig oder teilweise aus einem therm overform baren Material zu einer 3D-Form gefertigt ist und die Schaftteile des fertigen 3D-Schafts der
Vorderkappe oder Fersenbereich miteinander verbunden sind.
In einer bevorzugten Variante besteht der Schuh aus einem einteiligen Schaft aus einem thermogeformten Materialverbund, der im Fersenbereich oder im Schaftvorderteil miteinander zu einem fertigen 3D-Schaft verbunden worden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Nähen, Sticken oder Schweißen.
In einer anderen bevorzugten Variante besteht der Schuh aus einem zweiteiligen oder einem dreiteiligen Schaft aus einem thermogeformten Materialverbund, der im Fersenbereich oder im Schaftvorderteil miteinander zu einem fertigen 3D-Schaft verbunden worden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Nähen, Sticken oder Schweißen.
Ein zweiteiliger Schaft liegt insbesondere dann vor, wenn an dem Schaftvorderteil (an der Vorderkappe) eine 3D-Zunge ausgebildet ist und das zweite Schaftteil aus der 3D-geformten Fersenkappe besteht.
Ein dreiteiliger Schaft umfasst einen 3D-Schaft, eine Fersenkappe und eine separate 3D-Zunge. Mit diesen wenigen Bauteilen ist der Schaft des erfindungsgemäßen Schuhs vervollständigt. Ein Schließen des Schaftes kann, im Vergleich zu bekannten Verfahren, vollständig ohne Leisten erfolgen, denn beide Schaftteile werden im vorderen Schaftbereich oder im Fersenbereich miteinander vernäht. Die Brandsohle (in einer bevorzugten Variante ausgerüstet mit
Einlegesohle) wird angestrobelt, danach ist der Schaft für den Schuh fertig und behält seine Form, d.h. er ist an die Kontur des Schuhs bereits fertig angepasst. Erst dann erfolgen die weiteren Produktionsschritte zum Verkleben der Sohle unter Zuhilfenahme eines Pressleistens oder Produktionsleistens.
Das für das Herstellungsverfahren oben Gesagte gilt ebenfalls für einen durch das
Thermoformungsverfahren hergestellten Schuh. Demnach umfasst auch ein so gefertigter Schuh die oben beschriebenen Merkmale zum Aufbau eines einteiligen, eines zweiteiligen oder eines dreiteiligen Schaftes aus 3D-geformten Schaftkomponenten, wobei die Formgebung so erfolgt, dass bei einer Verbindung des Schaftes oder bei Verbindung von zwei oder drei Schaftkomponenten ein fertig geformter Schaft für den Schuh vorliegt. Die Verbindung erfolgt dabei nicht in Längsrichtung des Schuhs, sondern an den Seitenabschnitten der Vorderkappe oder der Hinterkappe.
Eine bevorzugte Variante eines Schuhs aus einem thermogeformten Material bzw.
Materialverbund geformten Schaft umfasst zwei Schaftkomponenten, nämlich eine Vorderkappe mit daran ausgebildeter Zunge sowie eine Fersenkappe.
Eine weitere bevorzugte Variante eines Schuhs aus einem thermogeformten Material bzw. Materialverbund geformten Schaft umfasst drei Schaftkomponenten nämlich eine Vorderkappe mit daran ausgebildeter Zunge, eine Fersenkappe sowie eine mit dem Schaft verbundene Strobel- oder Brandsohle.
Eine weitere bevorzugte Variante eines Schuhs aus einem thermogeformten Material bzw. Materialverbund geformten Schaft umfasst vier Schaftkomponenten nämlich eine Vorderkappe mit daran ausgebildeter Zunge, eine Fersenkappe und eine mit dem Schaft verbundene Strobel- oder Brandsohle mit kombinierter Einlegesohle.
Eine weitere bevorzugte Variante eines Schuhs aus einem thermogeformten Material bzw. Materialverbund geformten Schaft umfasst drei Schaftkomponenten nämlich eine Vorderkappe, eine Fersenkappe und eine separate Zunge.
Eine weitere bevorzugte Variante eines Schuhs aus einem thermogeformten Material bzw. Materialverbund geformten Schaft umfasst vier Schaftkomponenten nämlich eine Vorderkappe, eine Fersenkappe, eine Strobel- oder Brandsohle und eine separate Zunge.
Eine weitere bevorzugte Variante eines Schuhs aus einem thermogeformten Material bzw. Materialverbund geformten Schaft umfasst fünf Schaftkomponenten nämlich eine Vorderkappe, eine Fersenkappe, eine Strobel- oder Brandsohle mit kombinierter Einlegesohle und eine separate Zunge.
Die Erfindung umfasst insbesondere sämtliche hier beschriebene vorstellbare
Merkmalskombinationen, ohne auf die hier beschriebenen Varianten beschränkt zu sein. Die Vielfalt der Schuhe lässt erkennen, dass ein durch das erfindungsgemäße Verfahren gefertigter Schuh aus unterschiedlichen Materialkombinationen, Schaftkomponenten und Oberflächen bestehen kann. Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit: Die Erfindung wird in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 beschreibt ein Beispiel einer Ausführungsvariante, bei der ein über das erfindungsgemäße Verfahren geformte 3D-Schaft 1 vorliegt, welcher vollständig aus einem thermoverformbaren Materialverbundstoff besteht. Der Materialverbund besteht in der gezeigten Variante aus
Textil/PU-Schaum/Innenstoff. Zu erkennen sind die bereits im Material eingebrachten Löcher 3 für die Schnürung oder für die Belüftung der Zunge 5 sowie eine in eine Ausnehmung 4 hereinragende an dem Schaft 1 ausgeformte 3D-Zunge 5.
Fig. 2 zeigt den Schaft 1 in formvollendeter 3D-Form. Erreicht wird dies dadurch, dass die Werkzeugform aus zwei Werkzeughälften besteht, in denen jeweils eine Matrize zur Erzeugung des 3D-Schaft.es vorliegt. Die 3D-Matrize des Formelementes ist derart ausgestaltet, dass der daraus entstehende 3D-geformte Schaft 1 an die Kontur des Schuhs angepasst ist. In einer gezeigten Variante reicht ein einteiliger Schaft 1 aus, um einen fertigen Oberschuh herzustellen. Der einteilige Schaft 1 umfasst eine 3D-geformte Vorderkappe 6, eine 3D-geformte Fersenkappe 7 sowie ein an der Vorderkappe 6 anhängende 3D-geformte Zunge 5.
In Fig. 3 ist eine weitere Variante gezeigt, bei der der Schaft 1 aus zwei Schaftkomponenten 2.1 , 2.2 besteht. In der Schaftkomponente 2.1 , die den hinteren Schaftteil bildet, sind durch das Thermoformungsverfahren eingebrachte Oberflächenprofile 8 zu erkennen. Die
Schaftkomponente 2.2 formt die 3D-geformte Vorderkappe 6 mit einer daran ausgebildeten 3D- geformten Zunge 5. An der Fersenkappe 7 erkennt man zugleich auch Stauchzonen 9, die notwendig sind, den Schaft 1 bei der Formgebung in die gewünschte 3D-Form zu bringen, d.h. dem Schuh die fertige Form zu geben. Die 3D-geformten Schaftkomponenten 2.1 , 2.2 werden miteinander an Seitenabschnitten der Vorderkappe 6 oder der Fersenkappe 7 vernäht.
In Fig. 4 ist eine Werkzeugform 18 gezeigt, welche aus jeweils zwei Werkzeughälften 12, 13 besteht, die ein männliches Formelement 16 und ein weibliches Formelement 17 als 3D-Matrize für die Erzeugung einer 3D-geformten Schaftkomponente 2 umfassen. Die Schaftkomponente 2 wird erzeugt, indem der Materialverbund in das Werkzeug eingelegt und unter Druck und
Hitzeeinwirkung gepresst wird. Dadurch erhält das Material seine dreidimensionale Form sowie Oberflächenstruktur.
Die dreidimensionale Formgebung an die Kontur eines Schuhs erfolgt über die Formelemente 16, 17 der beiden Werkzeughälften 12, 13 der Werkzeugform 18. Die Schaftkomponente 2 erhält durch Pressung mit der Werkzeugform 18 die für die finale Schaftform erforderliche Verstreckung und Stauchung.
In Fig. 5 erkennt man eine 3D-geformte Schaftkomponente 2 im Detail (Vorderseite und
Rückseite), die den Fersenbereich und die beiden Seitenbereiche eines Schaftes 1 abbilden. Dabei handelt es sich um eine Fersenkappe 19. Zu erkennen sind wiederum die Löcher 3 für die Schnürung, Stauchzonen 9 sowie Oberflächenprofile 8. Die Fersenkappe 19 umfasst ferner darin eingearbeitete Polsterbereiche (10), wodurch ein zusätzlicher Polstereffekt erreicht wird.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsvariante einer 3D-geformten Schaftkomponente 2 gezeigt, die den Vorderbereich eines Schaftes 1 samt Zunge 5 abbildet. Einzelne Schaftkomponenten 2 werden an der Schafthinterseite, d.h. im Fersenbereich, miteinander verbunden, vorzugsweise vernäht.
In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel einer Schaftkomponente 2 gezeigt. Die Schaftkomponente 2 wird im Bereich einer Aussparung 4 zu einem fertigen Schaft miteinander verbunden.
In Fig. 8 sind zwei weitere Beispiele einer Fersenkappe 19 eines Schaftes 1 als
Schaftkomponente 2 gezeigt. In der Abbildung links sieht man eine Fersenkappe 19, welche mit einem zusätzlichen Elastomer-Element 15 kombiniert wird. Es weiteren erkennt man ein Innenteil 14 aus einem thermisch formbaren Material, z.B. PU-Schaum, EVA, PE-Schaum, PES-Vlies mit einem Bereich, der gepolstert ist und eine Polsterung 10 aufweist. Das Elastomer-Element 15 befindet sich zwischen der äußeren Fersenkappe 19 und dem Innenteil 14 und weist einen kleineren Durchmesser auf, als die äußere Fersenkappe 19. In der Abbildung rechts ist eine Variante einer Fersenkappe 19 ohne Elastomer-Element 15 gezeigt. Das Außenmaterial besteht vorzugsweise aus Leder, Synthetikleder, Mikrofaser, Stoff oder Synthetik.
In Fig. 9 sind unterschiedliche Ansichten einer weiteren Ausführungsvariante einer Fersenkappe 19 gezeigt. Die Ausgestaltung umfasst Ausnehmungen 21 und geschwungene Seitenteile 20.
In den Figuren 10, 1 1 , 12, und 13 sind unterschiedliche Ausgestaltungen von 3D-Zungen 5 gezeigt. Diese weisen verschiedene Formgebungen und Oberflächenprofile 8 auf. Je nach Materialart oder Schichtaufbau können bestimmte Polsterzonen innerhalb der Zunge 5 vorgesehen sein, um den Tragekomfort für den Träger zu verbessern. Die Zungen 5 werden mit einer Vorderkappe 6 und einer Fersenkappe 19 zu einem fertigen Schaft 1 kombiniert. Der Schaft 1 ist dabei schon in Leistenform und hat die Form des Schuhs. In Fig. 14 ist ein Beispiel einer Brandsohle oder einer Strobelsohle 23 gezeigt, die mit einer Komfortsohle 22 zu einer vorgeformten Einlegesohle kombiniert wird. Die Komfortsohle 22 besteht beispielsweise aus PU-Schaum, PE-Schaum, EVA oder einem Vlies. Die Strobelsohle 23 wird durch die Strobeltechnik an den Schaft 1 angenäht, während eine alternative Brandsohle durch die Zwicktechnik an den Schaft 1 angeklebt wird. Fußseitig wird noch ein Deckmaterial aufgebracht, beispielsweise aus Leder, Synthetikleder, Mikrofaser oder einem Textilstoff.
Somit ist über das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung einer vollständigen Einlegesohle, bestehend aus Brand- oder Strobelsohle 23 mit kombinierter Komfortsohle 22 (ggf. ergänzt durch ein Deko) möglich.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Alternative bis zu fünfteilige Schäfte aus einem thermoverformbaren Material, vorzugsweise einem Materialverbund, sind von der Erfindung umfasst.

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zu Herstellung eines Schuhs mit einem über ein Thermoformungsverfahren erzeugten dreidimensionalen (3D) Schaft (1 ), umfassend die Schritte:
(a) Bereitstellen einer aus zwei Werkzeughälften (12, 13) bestehenden Werkzeugform (18), bestehend aus einem weiblichen Formelement (17) und einem männlichen Formelement (16), wobei die beiden Formelemente (16, 17) eine 3D-Matrize zur Erzeugung einer 3D-Schaftkomponente (2) bilden,
(b) Bereitstellen eines thermoverformbaren Materials und Einlegen des Materials in die Werkzeugform (18),
(c) Verpressen des Materials bei geeigneter Temperatur zu einem 3D-geformten
Schaft (1 ) oder zu mehreren 3D-geformten Schaftkomponenten (2),
(d) Zusammensetzen des 3D-geformten Schafts oder der 3D-geformten
Schaftkomponenten (2) zu einem fertigen 3D-geformten Schaft (1 ),
(e) Besohlung des 3D-geformten Schaftes (1 ) zu einem Schuh, dadurch gekennzeichnet, dass die 3D-Matrize der Formelemente (16, 17) derart
ausgestaltet ist, dass der daraus entstehende 3D-geformte Schaft (1 ) oder die daraus entstehenden 3D-geformten Schaftkomponenten (2) nach dem Pressen an die Kontur eines Schuhs angepasst sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material in der
Werkzeugform (18) zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) geformt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Werkzeugform (18) eine für den Schuh vorgesehene separate 3D-Zunge (5) geformt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schaft (1 ) oder einer Schaftkomponente (2) bereits eine daran ausgebildete 3D-Zunge (5) mitgeformt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) aus zwei 3D- geformten Schaftkomponenten (2) aufgebaut wird, die an die Kontur eines fertigen Schuhs angepasst sind, wobei die Schaftkomponenten (2) auswählbar sind aus
Vorderkappe (6), Fersenkappe (19) und/oder Zunge (5).
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) aus drei 3D- geformten Schaftkomponenten (2) aufgebaut wird, wobei die Schaftkomponenten (2) auswählbar sind aus Vorderkappe (6), Fersenkappe (19) und/oder Zunge (5).
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Material ein
einteiliger Schaft (1 ) geformt wird, der im Fersenbereich (7) oder im Schaftvorderteil miteinander zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) verbunden wird, vorzugsweise durch
Verkleben, Nähen, Sticken oder Schweißen.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiteiliger Schaft (1 ) geformt wird, bestehend aus einer 3D-geformten Vorderkappe (6) mit daran ausgebildeter 3D-Zunge (5) und einer verlängerten 3D-Fersenkappe (19).
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiteiliger Schaft (1 ) geformt wird, bestehend aus einem 3D-Schaft (1 ), einer Fersenkappe (19) und einer 3D- Zunge (5).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem fertigen 3D-geformten Schaft (1 ) zusätzlich eine mit einer Komfortsohle (22) kombinierte Brandsohle oder eine Strobelsohle (23) befestigt wird.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Material oder aus unterschiedlichen Materialien wenigstens zwei
Schaftkomponenten (2) geformt werden, die zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) verbunden werden, wobei die Verbindung der beiden Schaftkomponenten (2) im Fersenbereich (7) oder im Schaftvorderteil erfolgt, vorzugsweise durch Verkleben, Nähen, Sticken oder Schweißen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Material oder aus unterschiedlichen Materialien ein einteiliger Schaft (1 ) mit zwei Schaftteilen geformt wird, die zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) verbunden werden, wobei die Verbindung der beiden Schaftkomponenten (2) im Fersenbereich (7) oder im Schaftvorderteil an der Vorderkappe (6) erfolgt, vorzugsweise durch Verkleben, Nähen, Steppen, Sticken oder Schweißen.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) oder die Schaftkomponenten (2) durch eine Naht zusammengehalten werden, wobei die Naht am Schaft (1 ) von oben nach unten oder umgekehrt verläuft.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die 3D-Matrize der Formelemente (16, 17) eine V- oder U-Form aufweist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die 3D-Matrize der Formelemente (16, 17) Oberflächenprofile (8) für die Außenseite des Schaftes (1 ) oder der Schaftkomponenten (2) umfasst, vorzugsweise Vertiefungen, Erhebungen, Rillen, Muster, Bilder, Polsterungen.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) oder die Schaftkomponenten (2) nach der Entnahme aus der
Werkzeugform (18) gekühlt werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für den Schaft (1 ) oder die Schaftkomponenten (2) an ausgewählten Stellen vorgeformt, versteift oder gezogen wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Formgebung des Materials zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) oder einer SD- Schaftkomponente (2) die Verstreckung miteinbezogen wird, indem für die Werkzeugform (18) ein Abbild eines ausgeformten Schaftes (1 ) erzeugt wird, von dem die Verstreckung ermittelt und anschließend ein Abbild mit vorhandener Verstreckung oder Stauchzonen generiert wird, um so eine optimale Verformung des Materials zu erreichen.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen des Materials in der Werkzeugform (18) unter Einwirkung von Hitze und Druck erfolgt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) oder die Schaftkomponenten (2) in oder auf einem formgebenden
Werkzeugstück angepasst werden, wobei ein Erhitzen des Materials entweder vorab in einer Heizeinrichtung oder in der Werkzeugform (18) erfolgt , oder wobei alternativ ein Verformen in einer gekühlten Werkzeugform (18) erfolgt.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material einschichtig oder mehrschichtig aufgebaut ist und wenigstens eine Schicht zumindest teilweise aus EVA, PE, PU, PES (Polyestervlies), PE-Schaum, PU-Schaum oder thermisch verformbaren Textilien besteht.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das Material erhitzt wird und anschließend eine Kaltverpressung in der
Werkzeugform (18) erfolgt.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zentralen Teil des Schaftes Löcher (3) für die Schnürung oder für die Belüftung der Zunge ausgebildet werden.
24. Schuh, umfassend einen durch ein Thermoformverfahren dreidimensional (3D) erzeugten Schaft (1 ), der aus Schaftkomponenten (2) besteht, die beim Herstellungsprozess an nach dem Pressen an die Kontur eines fertigen Schuhs angepasst worden sind, wobei der Schaft (1 ) oder einzelne Schaftkomponenten (2) entweder vollständig oder teilweise aus einem thermoverformbaren Material zu einer 3D-Form gefertigt sind und die
Schaftteile des fertigen 3D-Schafts an der Vorderkappe (6) oder im Fersenbereich (7) miteinander verbunden sind.
25. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zu einem
einteiligen 3D-Schaft (1 ) geformt ist.
26. Schuh nach einem der Ansprüche 24 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) mit einer separat geformten 3D-Zunge (5) verbunden ist.
27. Schuh nach einem der Ansprüche 24 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass an dem
Schaft (1 ) oder einer Schaftkomponente (2) eine 3D-Zunge (5) ausgeformt ist.
28. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) aus zwei 3D- geformten Schaftkomponenten (2) besteht, die an die Kontur eines Schuhs angepasst sind, wobei die beiden Schaftkomponenten (2) ein Vorderteil und ein Hinterteil des fertigen Schaftes bilden.
29. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) aus bis zu fünf 3D-geformten Schaftkomponenten (2) aufgebaut ist, die an die anatomische Form des Fußes angepasst sind, wobei die Schaftkomponenten (2) auswählbar sind aus
Vorderkappe (6), Fersenkappe (19), Zunge (5), Strobelsohle (23) und/oder Einlegesohle.
30. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Material ein einteiliger Schaft (1 ) geformt ist, der im Fersenbereich (7) oder im Schaftvorderteil miteinander zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) verbunden ist, vorzugsweise durch eine Klebung, Naht, Steppung, Stickung oder Verschweißung.
31. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiteiliger Schaft (1 )
geformt ist, bestehend aus einer 3D-geformten Vorderkappe (6) mit daran ausgebildeter 3D-Zunge (5) und einer 3D-Fersenkappe (19).
32. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiteiliger Schaft (1 ) aus thermisch geformten Material ausgeformt ist, bestehend aus einer Vorderkappe (6), einer Fersenkappe (19) und einer separaten 3D-Zunge (5).
33. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiteiliger Schaft (1 )
thermisch geformten Material ausgeformt ist, bestehend aus einem Vorderkappe (6) mit daran ausgebildeter 3D-Zunge (5), einer Fersenkappe (19) und einer Brand- oder Strobelsohle (23).
34. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein vierteiliger Schaft (1 )
thermisch geformten Material ausgeformt ist, bestehend aus einem Vorderkappe (6) mit daran ausgebildeter 3D-Zunge (5), einer Fersenkappe (19) und einer Brand- oder Strobelsohle (23) mit kombinierter Komfortsohle (22) als Einlegesohle.
35. Schuh nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein fünfteiliger Schaft (1 )
thermisch geformten Material ausgeformt ist, bestehend aus einem Vorderkappe (6), separater 3D-Zunge (5), einer Fersenkappe (19) und einer Brand- oder Strobelsohle (23) mit kombinierter Komfortsohle (22) als Einlegesohle.
36. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem fertigen 3D-geformten Schaft (1 ) zusätzlich eine Brandsohle oder eine Strobelsohle (23) ausgebildet ist, die mit einer Komfortsohle (22) zu einer Einlegesohle kombiniert ist.
37. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schaftkomponenten (2) aus einem Material oder aus unterschiedlichen Materialien geformt sind, die zu einem fertigen 3D-Schaft (1 ) verbunden sind, wobei die Verbindung der beiden Schaftkomponenten (2) im Fersenbereich oder im Schaftvorderteil erfolgt.
38. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1 ) oder die Schaftkomponenten (2) durch eine Naht verbunden sind, wobei die Naht am Schaft (1 ) von oben nach unten oder umgekehrt verläuft.
39. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Schaftes oder der Schaftkomponenten (2) über das
Thermoverformungsverfahren eingebrachte Oberflächenprofile (8) umfasst, vorzugsweise Vertiefungen, Erhebungen, Rillen, Muster, Bilder, Polsterungen.
40. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite einer Fersenkappe (19) ein Fersenpolster (10) vorgesehen ist.
41. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material einschichtig oder mehrschichtig aufgebaut ist und wenigstens eine Schicht zumindest teilweise aus EVA, PE, PU, PES (Polyestervlies), PE-Schaum, PU-Schaum oder thermisch verformbaren Textilien besteht.
42. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Material um einen Materialverbund handelt.
43. Schuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zentralen Teil des Schaftes Löcher für die Schnürung oder für die Belüftung der Zunge (5) ausgebildet sind.
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