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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Schuhen, bei
welchen ein Teil von Elementen durch Spritzgießformen eines thermoplastischen Materials
realisiert ist. Dies ist insbesondere für Skischuhe, Gleitschuhe und
Snowboardschuhe der Fall. Noch genauer betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur Dekorierung und zur Verstärkung von Elementen eines Schuhs,
welche durch Spritzgießen
bzw. -gießformen
realisiert sind.
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Es
ist üblich,
die Elemente eines Schuhs durch Applizieren von Farbstoff bzw. Tinte
auf das Teil zu dekorieren, wenn der Schuh einmal fertiggestellt
ist oder halb-fertiggestellt ist. Es ist ebenso bekannt, das gewünschte dekorative
Motiv auf die äußeren Flächen von
Elementen eines Schuhs aufzukleben.
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Diese
Verfahren führen
zu einer oberflächlichen
Dekorierung, welche besonders anfällig ist gegenüber äußeren mechanischen
und chemischen Angriffen. In dem Fall eines Skischuhs sind die Schläge von Kanten
auf die Oberfläche
der Schale häufig,
und sie bringen schnelle und nicht wieder gut zu machende Verschlechterungen
der Dekorierung mit sich. Auf allgemeine Art und Weise und unabhängig von
Dekorierungen, welche dort appliziert werden, werden die einspritzbaren
Kunststoffmaterialien, welche für
die Herstellung von Skischuhen verwendet werden, leicht durch jeden
Kontakt beschädigt,
der sich zwischen der Schale und den Kanten des Skis einstellt.
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Ein
anderes Problem von aktuellen Skischuhen rührt von der Tatsache her, dass
das Material an gewissen Stellen der Schale die Tendenz hat, im
Verlaufe der Zeit zu fließen.
Das Fließen
stellt sich ein, wenn die Materialien, aus welchen sich die Schale zusammensetzt, über eine
gewisse Zeit Streckungsbeanspruchungen ausgesetzt werden. Das Fließen kann
zumindest teilweise die Schale verlängern und die mechanischen
Eigenschaften von dieser verändern.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Schale aus PU (Polyurethan)
realisiert ist, und an Stellen, an welchen man eine geringere Dicke
von Material verwendet, um die Biegung der Schale zu erleichtern. Zum
Beispiel sind die Überlappungen
des Kragens nachgiebig, um die Umhüllung des unteren Teils des Beines
zu erlauben, und sie werden Zugkräften von Spannungsvorrichtungen
ausgesetzt.
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Ein
anderer Nachteil der für
das Spritzformen von Skischuhen verwendeten Materialien ist, dass sie
empfindlich gegenüber
der Temperatur sind. Somit ist der Schuh bei Bedingungen von sehr
niedrigen Temperaturen sehr steif, und es kann sich als fast unmöglich erweisen,
ihn anzuziehen und auszuziehen. Bei wärmeren Temperaturen wird der
Schuh nachgiebiger sein und sein mechanisches Verhalten unterschiedlich
sein. Das Dokument
FR 1564481 beschreibt
ein Verfahren, welches als Basis für die Ansprüche 1, 8 und 9 dient.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, den genannten Nachteilen zu begegnen
und insbesondere ein neues Verfahren zur Dekorierung von Komponenten
eines Sportschuhs bereitzustellen, welcher durch Spritzformen realisiert
ist, welches eine gegenüber
mechanischen und chemischen Angriffen widerstandsfähige Dekorierung
sicherstellt.
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Es
ist ebenso die Aufgabe der Erfindung, einen Schuh bereitzustellen,
dessen Komponenten, welche durch Spritzformen bzw. Injektion erhalten sind,
durch das Vorhandensein eines Einsatzes zur Dekorierung und zur
Verstärkung
verstärkt
sind.
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Es
ist insbesondere das Ziel, das Fließen von eingespritztem thermoplastischem
Material zu verhindern.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Herstellung einer Komponente
eines Sportschuhs gemäß dem Verfahren
gelöst,
welches die nachfolgenden Schritte aufweist:
- – Vorbereiten
eines Einsatzes durch Komplexierung (frz. complexage) von drei Schichten,
einer ersten Schicht, welche aus einer Folie gebildet wird, welche
aus einem ersten thermoplastischen Material hergestellt ist, einer
zweiten Schicht, welche aus einer Verbindung von Fasern hergestellt ist,
und einer dritten Schicht, welche aus einer Klebstofffolie hergestellt
ist;
- – Öffnen der
Form, wobei die Form eine Matrize und einen Kern aufweist;
- – Setzen
eines Einsatzes in die Form und in die Nähe von einer der Wände der
Form auf solch eine Art und Weise, dass die thermoplastische Folie
zwischen die Klebstofffolie und die eine der Wände der Form gesetzt ist;
- – Wiederverschließen der
Form;
- – Einspritzen
eines zweiten thermoplastischen Materials in die Form auf solch
eine Art und Weise, dass das thermoplastische Material zumindest teilweise
den Einsatz bedeckt;
- – erneutes Öffnen der
Form und Extrahieren bzw. Herausbringen des so hergestellten Teils
des Sportschuhs.
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Vorteilhafterweise
weist das erste thermoplastische Material eine höhere Plastifizierungstemperatur
auf als das zweite thermoplastische Material, und die Einspritztemperatur
wird auf solch eine Art und Weise gewählt, dass sich die erste Schicht
des Einsatzes nicht in der Phase ändert während der Einspritzung des
zweiten thermoplastischen Materials.
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Bei
einer ersten Realisierungsart der Erfindung befindet sich die zweite
Schicht zwischen der ersten und der dritten Schicht. Die Dekorierungsschicht
wird zwischen die thermoplastische Folie und die Klebstofffolie
gesetzt.
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Bei
einer anderen Realisierungsart der Erfindung ist dies die dritte
Schicht, welche sich zwischen der ersten Schicht und der zweiten
Schicht befindet. Es ist somit die Klebstofffolie, welche zwischen
die Dekorierungsschicht und die thermoplastische Folie gesetzt wird.
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Vorzugsweise
ist die Dekorierungsschicht eine Schicht, welche durch Verbindung
bzw. Zusammenfügung
von Fasern realisiert ist. Es kann sich um textile Fasern oder nicht-textile
Fasern handeln, welche durch Verweben, Verknüpfen, Übereinanderlagerung oder jedes
andere Mittel verbunden sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird ebenso durch die Bereitstellung eines
Sportschuhs gelöst, welcher
eine steife Schale aufweist, die zumindest teilweise durch Gießformen
eines zweiten thermoplastischen Materials erhalten wird, wobei die
Schale einen Einsatz aufweist, welcher eine erste Schicht aufweist,
welche aus einer Folie gebildet wird, die aus einem ersten thermoplastischen
Material hergestellt ist, eine zweite Schicht, welche aus einer
Dekorierungsschicht hergestellt ist, und eine dritte Schicht, welche
aus einer Klebstofffolie hergestellt ist. Der Einsatz wird mit dem
zweiten thermoplastischen Material an der Außenseite der Schale oder an
der Innenseite von dieser in Kontakt gesetzt, und die Klebstofffolie
wird zwischen die Folie, welche aus einem ersten thermoplastischen
Material hergestellt ist, und das zweite thermoplastische Material
gesetzt.
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Andere
Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der Beschreibung offenbar
werden, welche der angehängten
Zeichnung beigefügt
ist und in welcher:
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1 eine
Seitenansicht eines Skischuhs ist, welcher einen dekorierten und
verstärkten
Teil gemäß der Erfindung
aufweist.
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2 eine
perspektivische Ansicht des Kragens des Skischuhs aus der 1 ist.
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3 eine
Ansicht ist, welche die Komplexierung des Einsatzes darstellt, welche
in dem Verfahren gemäß einer
ersten Realisierungsart der Erfindung verwendet wird.
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4 eine
teilweise, perspektivische Ansicht einer Gießform ist, welche für die Herstellung
des in der 2 dargestellten Kragens dient.
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5 eine
Seitenansicht eines Schalenunterteils und eines Kragens ist, welche
gemäß der Erfindung
dekoriert sind.
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Die 1 zeigt
einen alpinen Schuh 1, welcher gemäß der Erfindung dekoriert und
verstärkt
ist. Es handelt sich um eine Seitenansicht, welche die innere oder
die mediale Seite des Schuhs darstellt. Dieser wird durch ein Schalenunterteil 2 gebildet. Das
Schalenunterteil ist mit zwei Spannvorrichtungen 3 ausgestattet,
welche man an der Spitze von diesem wahrnehmen kann. Sie umfassen
jede eine Zahnstange, welche auf der inneren Seite des Schalenunterteils
befestigt ist, und einen Haken, welcher auf der äußeren Seite befestigt ist.
Ein Kragen 4 ist auf dem Schalenunterteil 2 befestigt
und bildet mit diesem letzteren die Schale eines alpinen Schuhs,
in dessen Innerem man einen Komfort-Innenschuh 5 einfügen wird.
Der Kragen 4 weist einen unteren Teil auf, welcher die
Befestigungsmittel des Kragens auf dem Schalenunterteil aufnimmt,
und einen oberen Teil, welcher das Unterteil des Beines des Benutzers umhüllt. Der
obere Teil weist ein relativ steifes Rückenteil 6, eine äußere Überlappung 7 und
eine innere Überlappung 8 auf.
Die äußere Überlappung 7 nimmt die
Hebelmechanismen der Spannvorrichtung 3 auf, wohingegen
die innere Überlappung 8 die
Zahnstangen aufnimmt, welche dafür
bestimmt sind, mit den Hebelvorrichtungen zusammenzuwirken. Die
Benutzung des Spannsystems mit Haken und Zahnstangen ist selbstverständlich nicht
im Rahmen der Erfindung beschränkend.
Die Überlappungen
und insbesondere die Enden von diesen werden als sich überlappend
bezeichnet, und um ihre Biegung zu erleichtern, weisen sie eine
geringere Dicke auf als der Rest des Kragens 4. Das Schalenunterteil
sowie der Kragen werden durch Spritzformgebung aus einem thermoplastischen
Material realisiert. In dem vorliegenden Fall handelt es sich um
PU – Polyurethan –, obwohl
andere Materialien ebenso passen können.
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Die 2 zeigt
in Perspektive den Kragen 4, welcher vom Rest des Schuhs 1 getrennt
ist. Die innere Überlappung 8 ist
durch einen horizontalen Einschnitt 9 zweigeteilt. Zwei
Zungen der Überlappung 10 werden
somit gebildet. Auf jeder dieser Zungen 10 ist eine Zahnstange
befestigt. Die drei Löcher 11, welche
jedes durchquerend sind, erlauben die Befestigung der Zahnstange
an drei verschiedenen Stellen, um den möglichen Einstellungsbereich
zu erhöhen.
Die Trennung des freien Endes der inneren Überlappung 8 aus zwei
Zungen 10 macht diese letztere nachgiebiger. Andererseits
gewinnt man durch die Spannungsvorrichtungen des Kragens eine größere Autonomie.
Der Dekorierungseinsatz 12 ist in der inneren Überlappung 8 angeordnet,
und er bedeckt insbesondere die beiden Zungen der Überlappung 10.
Der Dekorierungseinsatz 12 erhöht die Widerstandsfähigkeit
gegen das Strecken der Zungen 10 und verhindert das Fließen des
PU, selbst wenn die Zungen 10 Kräften ausgesetzt sind, welche
durch die Spannvorrichtungen erzeugt werden.
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Bei
alternativen, nicht-dargestellten Versionen weist der Dekorierungseinsatz
eine Schicht auf, welche in der Form einer Folie dekoriert ist,
auf welcher ein Dekor aufgedruckt ist oder auch ein dünnes metallisches
Blech bzw. Folie.
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Die 3 beschreibt
die Zusammensetzung des Dekorierungseinsatzes 12, welcher
auf den Kragen des Skischuhs gesetzt ist, welcher in den vorangegangenen
Figuren beschrieben ist. Er weist eine erste Schicht 13 auf,
welche aus einer thermoplastischen, transparenten Folie hergestellt
ist, eine zweite Schicht 14, welche aus einer Verbindung
von Fasern hergestellt ist, die eine textile Hüllfläche bilden, und eine dritte
Schicht 15, welche aus einer Klebstofffolie hergestellt
ist. Die textile Hüllfläche wird
zwischen die transparente Folie und die Klebstofffolie gesetzt.
Das textile Schussgarn des Einsatzes bietet der inneren Überlappung
eine größere Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Fließen,
ohne die Nachgiebigkeit von dieser zu beeinträchtigen. Folglich stellt der
Kragen eine komfortable Umhüllung
des Unterteils des Beines sicher, während die Spannung effektiv
ausgeführt
werden kann. All dies kann vorteilhafterweise über die gesamte Lebensdauer
des alpinen Schuhs reproduziert werden, da sich die Eigenschaften
einer Nachgiebigkeit und einer Widerstandsfähigkeit gegen die Zugkraft
bzw. Traktion des Kragens über
die Zeit aufrechterhalten.
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Um
die allerbesten Ergebnisse zu erhalten, was die Widerstandsfähigkeit
gegen Fließen
betrifft, ist es bevorzugt, eine gewobene textile Schicht zu verwenden.
Um andererseits den Zusammenhalt der Schichten untereinander zu
erleichtern, wird man die Verwendung eines Textils privilegieren,
dessen Maschen groß sind
und durchbrochen sind. Die transparente Folie wird aus einem thermoplastischen
Material hergestellt, das verschieden ist von demjenigen, welches
für die
Realisierung des Schalenunterteils und des Kragens eingespritzt
wird. In dem vorliegenden Fall verwendet man eine PU-Folie von einer
Dicke von 0,6 mm. Vorzugsweise wird man eine thermoplastische Folie
verwenden, deren Dicke größer als
0,2 mm ist. Die maximale Dicke ist von der letztendlichen Dicke
des einzuspritzenden Teils abhängig.
Diese Folie bietet dem Einsatz eine ausreichende Steifigkeit, um
sein Einsetzen und den Halt in der Form zu erleichtern. Selbstverständlich sind
andere Materialien, wie z.B. PVC, ebenso verwendbar.
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Es
ist für
die Sichtbarkeit der textilen Hüllfläche bevorzugt,
dass die Folie transparent ist, wobei selbstverständlich Varianten
dargeboten werden können,
ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Man kann zum
Beispiel die transparente Folie durch eine mehr oder weniger transluzente Folie
ersetzen. Der durch das Vorhandensein der textilen Hüllfläche gegebene ästhetische
Effekt wird somit gedämpft,
weil die textile Hüllfläche wenig
sichtbar ist. Man kann ebenso in Betracht ziehen, eine undurchsichtige
Folie zu verwenden, wenn man es wünscht, nur die Funktion „Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Fließen" zu begünstigen.
Der Einsatz 12 ist vormontiert, bevor er selbst in die
Form eingeführt wird.
Die textile Hüllfläche der
zweiten Schicht 14 wird zwischen die transparente Folie
der ersten Schicht 13 und die Klebstofffolie der dritten
Schicht genommen. Nach der Verbindung bzw. Montage der drei Schichten
wird der Einsatz gemäß den gewünschten
Dimensionen geschnitten bzw. gestanzt. Das Schneiden umfasst die
Begren zung des äußeren Umfangs
sowie eine Mehrzahl von entsprechenden Öffnungen, jede an einer Befestigungsposition der
Zahnstangen.
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Die 4 zeigt
in Perspektive das Einsetzen des Einsatzes in die Spritzgussform 16 eines
Kragens eines Skischuhs. Die Form 16 weist einen Kern 17 und
zwei Matrizen auf. Aus Gründen
der Einfachheit ist lediglich die innere Matrize 18 dargestellt.
Der Boden der inneren Matrize ist mit einer Mehrzahl von Klötzen 19 ausgestattet,
welche von dieser vorragen. Diese Klötze 19 sind eingestellt,
um Öffnungen
aufzunehmen, welche in dem Einsatz ausgespart bzw. vorgesehen sind.
Wenn die Form 16 offen ist, wird der Einsatz 12 auf
den Boden der inneren Matrize 18 gesetzt, und er wird durch
die Klötze 19 positioniert. Der
Kern 17 kann Vertiefungen 21 gegenüber den Klötzen 19 der
Matrize sowie Vorsprünge
aufweisen. Bei geschlossener Position der Form legen die Vorsprünge den
Einsatz gegen den Boden der Matrize an, und die Klötze dringen
zumindest teilweise in die Vertiefungen ein. Das schmelzflüssige Material
wird in der Folge durch den Kanal der Düse 22 eingespritzt.
Das erste thermoplastische Material, dasjenige, welches die transparente
Folie der ersten Schicht 13 bildet, weist eine höhere Plastifizierungstemperatur
auf als diejenige des zweiten thermoplastischen Materials, das Material,
das einzuspritzen ist, und die Erwärmungstemperatur der Gießform wird
auf solch eine Art und Weise ausgewählt, dass sich die erste Schicht
des Einsatzes nicht in der Phase ändert während der Einspritzung des
zweiten thermoplastischen Materials. Dank der Klebstofffolie, welche
den Zusammenhalt der verschiedenen Schichten, welche den Einsatz 12 bilden,
sicherstellt, wird sich das eingespritzte Material nicht zwischen
das Gewebe und die transparente Folie setzen. Die ästhetischen
Qualitäten
des Einsatzes werden somit während
der Einspritzung nicht beschädigt.
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Das
Vorhandensein der textilen Hüllfläche der
zweiten Schicht 14 erhöht
die mechanische Widerstandsfähigkeit
der inneren Überlappung 8,
ohne dadurch das Gewicht zu erhöhen.
Dieses Vorhandensein trägt
eher dazu bei, einen Teil des zweiten thermoplastischen Materials,
z.B. das PU, welches man in die Gießform einspritzt, durch einen
weniger schweren Einsatz als dieses zu ersetzen. Andererseits wird
man die textile Hüllfläche auf
solch eine Art und Weise auswählen,
dass die Fasern, welche sie zusammensetzen, nicht empfindlich gegenüber Temperaturvariierungen
sind, die in der Lage sind, sich während der Benutzung des Skischuhs
einzustellen.
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Die 5 zeigt
eine zweite Realisierungsart der Erfindung. Sie stellt das Schalenunterteil 2 sowie den
Kragen 4 eines alpinen Skischuhs dar. Wie bei der ersten
Realisierungsart der Erfindung ist die äußere Schale des Skischuhs durch
Spritzgießformung von
zwei hauptsächlichen
Teilen gebildet, welche das Schalenunterteil 2 und der
Kragen 4 sind. In dieser Figur sind diese beiden Teile
auseinandermontiert dargestellt. Der innere Füßling bzw. Innenschuh, welcher
den Schuh vervollständigt,
ist nicht dargestellt.
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Eine
Mehrzahl von Aussparungen 23 ist auf der äußeren Fläche des
Schalenunterteils 2 vorgesehen. Diese Aussparungen sind
regelmäßig angeordnet
und definieren ein „kariertes
Muster". In dem
vorliegenden Fall weist jede Aussparung 23 einen hexagonalen
Umfang auf, und die Gesamtheit der Aussparungen definiert eine Struktur
vom Typ Bienenwabe. Selbstverständlich
ist die Vorsehung oder die Position von Aussparungen nicht kritisch
bzw. maßgeblich
für die
Erfindung. Dank dieser Vorkehrung wird der Schuh leichter gemacht,
und seine äußere Fläche ist
nachgiebiger.
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Während der
Herstellung des Schalenunterteils wird ein Einsatz vorbereitet,
welcher eine erste Schicht, eine zweite Schicht, hergestellt aus
einer textilen Hüllfläche, sowie
eine dritte Schicht, hergestellt aus einer Klebstofffolie, umfasst.
Der Dekorierungseinsatz 12, dessen Umfang in gestrichelten
Linien dargestellt ist, weist eine Flächenausdehnung derart auf,
dass er die Gesamtheit der Aussparungen 23 bedecken kann.
In dieser Realisierungsart ist die Klebstofffolie der dritten Schicht
zwischen die thermoplastische Folie der ersten Schicht und die textile Hüllfläche der
zweiten Schicht gesetzt. Der Einsatz 12 wird vor der Einspritzung des
Materials gegen den Kern der Form gesetzt. Gemäß der Erfindung wird in diesem
Fall ebenso die thermoplastische Folie der dritten Schicht zwischen
die Klebstofffolie und die Wand des Kerns gesetzt, gegen welche
der Einsatz angelegt wird. Das so erhaltene Teil ist nicht nur durch
das Vorhandensein von textilen Teilen, welche durch Aussparungen 23 hindurch
sichtbar sind, dekoriert sowie gegen das Fließen von Abschnitten der Schale
geschützt,
welche die Aussparungen 23 umgeben, sondern ist ebenso
dank des Vorhandenseins der ersten Schicht des Einsatzes, welche
aus einem dichten Kunststoffmaterial realisiert ist, dicht gemacht.
Der Einsatz 12 ist in diesem Fall ins Innere des Schalenunterteils 2 gegenüber der
Mehrzahl von Aussparungen 23 gesetzt, wobei somit das „karierte Muster" der Aussparungen 23 sichtbar
gelassen wird.
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Eine
alternative Realisierungsart würde
darin bestehen, den Einsatz nicht auf den Kern, sondern gegen die
Matrize der Gießform
zu setzen. An dem letztendlichen bzw. fertiggestellten Produkt wird
dies zur Folge haben, zumindest teilweise die aus Zellen bestehende
Bienenwabenstruktur der Mehrzahl an Aussparungen 23 zu
bedecken bzw. zu maskieren, da der Einsatz somit die Außenseite
der Gesamtheit von Ausnehmungen bedeckt.
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Der
Kragen 4 weist zwei Öffnungen 24 auf, welche
zwischen die beiden Haken einerseits und über den oberen Haken andererseits
gesetzt sind. Diese Öffnungen 24 sind
während
der Einspritzformgebung realisiert. Ein Einsatz 12' wird in die
Form vor dem Einspritzen des Materials gesetzt und verstopft jede
dieser Öffnungen 24.
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Für die Herstellung
des Schalenunterteils 2 sowie des Kragens 4 wird
der Einsatz, welcher gegen die Oberfläche des Kerns gesetzt wird,
automatisch angelegt und an Ort und Stelle gehalten ab der Schließung der
Form durch die äußere Matrize.
Aufgrund der Realisierung von Aussparungen 23 und von Öffnungen 24 gelangen
während
des Schließens der
Form tatsächlich
die äußere Matrize
der Formen des Schalenunterteils sowie von derjenigen des Kragens
in Kontakt mit dem Einsatz.
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Die
Erfindung ist nicht auf die einigen Realisierungsarten beschränkt, welche
zu Zwecken eines Beispiels beschrieben sind, und sie ist übertragbar auf
die Herstellung irgendeines Sportschuhs, insbesondere eines Gleitsports,
welcher steife Teile aufweist, die durch Gießformen von thermoplastischem Material
erhalten werden.
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- 1
- Schuh
- 2
- Schalenunterteil
- 3
- Spannvorrichtung
- 4
- Kragen
- 5
- Innenschuh
bzw. Füßling
- 6
- Rückenteil
- 7
- äußere Überlappung
- 8
- innere Überlappung
- 9
- Einschnitt
- 10
- Zunge
der Überlappung
- 11
- Löcher
- 12,
12'
- Einsatz
- 13
- erste
Schicht
- 14
- zweite
Schicht
- 15
- dritte
Schicht
- 16
- Form
bzw. Gießform
- 17
- Kern
- 18
- innere
Matrize
- 19
- Klotz
- 22
- Kanal
- 23
- Aussparungen
- 24
- Öffnungen