Schuhstabilisierungsmaterial (33), aufweisend einen Faserverbund mit mindestens zwei Faserkomponenten, die sich hinsichtlich ihrer Schmelztemperatur unterscheiden, wobei mindestens ein Teil einer ersten Faserkomponente eine erste Schmelztemperatur und einen darunter liegenden ersten Erweichungstemperaturbereich aufweist und mindestens ein Teil einer zweiten Faserkomponente eine zweite Schmelztemperatur und einen darunter liegenden zweiten Erweichungstemperaturbereich aufweist und die erste Schmelztemperatur und der erste Erweichungstemperaturbereich höher als die zweite Schmelztemperatur und der zweite Erweichungstemperaturbereich sind und wobei der Faserverbund infolge thermischer Aktivierung der zweiten Faserkomponente mit einer im zweiten Erweichungstemperaturbereich liegenden Klebeerweichungstemperatur thermisch verfestigt ist unter Aufrechterhaltung von Wasserdampfdurchlässigkeit im thermisch verfestigten Bereich.
Beschreibung[de]
Die Erfindung betrifft Schuhstabilisierungsmaterial zum Einsatz in
Schuhwerk, eine mit solchem Schuhstabilisierungsmaterial aufgebaute Barriereeinheit,
einen mit solchem Schuhstabilisierungsmaterial oder der Barriereeinheit aufgebauten
Schuhsohlenverbund, mit einem solchen Schuhsohlenverbund aufgebautes Schuhwerk und
ein Verfahren zur Herstellung von solchem Schuhwerk.
Die Notwendigkeit, sich alternativ entweder für einen wasserdichten,
jedoch Schwitzfeuchtigkeit stauenden oder für einen für Schwitzfeuchtigkeit
durchlässigen jedoch auch wasserdurchlässigen Schuhbodenaufbau entscheiden
zu müssen, besteht nicht mehr, seit es Schuhbodenaufbauten gibt, die trotz
Wasserdampfdurchlässigkeit wasserdicht sind, und zwar aufgrund der Verwendung
einer perforierten oder mit Durchbrechungen versehenen Laufsohle und einer darüber
angeordneten wasserdichten, wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht, beispielsweise
in Form einer Membran. Beispiele zeigen die Dokumente EP
0 275 644 A2, EP 0 382 904 A2,
EP 1 506 723 A2, DE
100 36 100 C1, EP 959704 B1,
WO 2004/028 284 A1, DE 20 2004 08539
U1 und WO 2005/065479 A1.
Da der menschliche Fuß eine starke Schwitzneigung hat, geht das
Bestreben der vorliegenden Erfindung dahin, Schuhwerk verfügbar zu machen,
das einen Schuhbodenaufbau mit einer besonders hohen Wasserdampfdurchlässigkeit
aufweist, ohne dessen Stabilität zu stark zu beeinträchtigen.
Bei Schuhwerk mit einer Laufsohle mit klein bemessenen Durchbrechungen
gemäß EP 0 382 904 A2
kann man zwar eine ausreichende Stabilität des Sohlenaufbaus mit normal steifem
Laufsohlenmaterial erreichen, allerdings bei nur mäßiger Wasserdampfdurchlässigkeit
des Schuhbodens.
Sohlenaufbauten gemäß EP
959 704 B1 und WO 2004/028 284 A1, die zugunsten einer höheren Wasserdampfdurchlässigkeit
eine Laufsohle aufweisen, die neben einer Anzahl separater Laufsohlenstollen im
wesentlichen nur aus einen Umfangsrahmen besteht für die Einfassung von wasserdampfdurchlässigem
Material, welches eine darüber befindliche Membran vor dem Hindurchtreten von
Fremdkörpern wie kleinen Steinchen schützen soll, jedoch selbst nicht
sonderlich stabil ist, erbringen nicht einen Grad an Stabilisierung des Sohlenaufbaus,
wie er für viele Schuhwerkarten erwünscht ist.
Ähnlich verhält es sich bei Sohlenaufbauten gemäß
DE 20 2004 08539 U1 und WO 2005/065479
A1, bei welchen in großflächige Durchbrechungen der Laufsohle wasserdichte,
wasserdampfdurchlässige Einsätze eingesetzt sind, die eine die jeweilige
Durchbrechung wasserdicht abdeckende Membran und darunter ein als Schutz der Membran
gegen das Hineindrücken von Fremdkörpern dienendes Lamellengitter aufweisen.
Da sowohl die Membran als auch das Lamellengitter aus relativ weichem Material bestehen,
sodass sie zur Stabilisierung des Sohlenaufbaus kaum einen Beitrag leisten können,
ist an den Stellen der großflächigen Durchbrechungen die Stabilität
des Sohlenaufbaus geschwächt.
Eine bessere Stabilisierung des Schuhbodenaufbaus ist bei einem Sportschuh
gemäß DE 100 36 100 C1,
dessen Laufsohle aus Laufsohlenteilen mit großflächigen Durchbrechungen
gebildet ist, dadurch erreicht worden, dass die Laufsohlenteile an der Unterseite
einer aus druckfestem Kunststoff bestehenden Trägerschicht angeordnet sind,
die an den Stellen, die über den großflächigen Durchbrechungen der
Laufsohlenteile liegen, mit gitterartigen Öffnungen versehen ist und somit
wie die Laufsohlenteile wasserdampfdurchlässig ist. Zwischen der Trägerschicht
und einer darüber befindlichen, zum Zweck von Wasserdampfdurchlässigkeit
mit Durchgangslöchern versehenen Innensohle ist eine Membran angeordnet, mit
der nicht nur Wasserdichtigkeit bei Wasserdampfdurchlässigkeit ereicht werden
soll sondern die auch verhindern soll, dass kleine Steinchen, welche die Gitteröffnungen
der Trägerschicht nicht abhalten können, in den Schuhinnenraum eindringen.
Die durch mechanische Einwirkungen leicht verletzliche Membran soll also einen Schutz
bieten, den sie eigentlich selbst benötigt.
Andere Lösungen, beispielsweise gemäß EP
1 506 723 A2, sehen unterhalb der Membran eine Schutzschicht als Schutz
gegen das Vordringen von Fremdkörpern wie Steinchen zu der Membran vor. Bei
Ausführungsformen der EP 1 506 723 A2
sind die Membran und die Schutzschicht mittels einer Punktklebung, d.h. mittels
eines als Punktmatrix aufgebrachten Klebstoffmusters, miteinander verbunden. Nur
der nicht von Klebstoff bedeckte Flächenanteil der Membran steht für einen
Wasserdampftransport noch zur Verfügung. Dabei bilden die Membran und die Schutzschicht
einen Klebeverbund, der entweder mit einer Laufsohle einen Sohlenverbund bildet,
der als solcher an dem Schaftboden des Schuhwerks befestigt wird, oder einen Teil
des Schaftbodens bildet, an dem dann nur noch eine Laufsohle zu befestigen ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der EP
1 506 723 A2 ist die Laufsohle dickenmäßig zweigeteilt, sind
beide Laufsohlenlagen mit miteinander fluchtenden Perforationen relativ kleinen
Durchmessers versehen und ist die Schutzschicht zwischen den beiden Laufsohlenlagen
angeordnet. Die Membran befindet sich beim fertigen Schuhwerk auf der Oberseite
dieser Laufsohle. Da nur der Perforationsflächenanteil dieser Laufsohle für
einen Wasserdampfdurchgang zur Verfügung steht, kann sich nur ein entsprechend
kleiner Anteil der Membranfläche für den Wasserdampfdurchgang auswirken.
Außerdem hat sich erwiesen, dass stehende Luftvolumina den Wasserdampftransport
behindern. Solche stehenden Luftvolumina bilden sich in den Perforationen dieser
Laufsohle und deren Beseitigung durch Luftzirkulation durch die Laufsohle hindurch
wird durch die Schutzschicht beeinträchtigt. Zu dem Effekt, dass diejenigen
Flächenanteile der Membran, die außerhalb der Perforationen der Laufsohle
liegen und einen beträchtlichen Anteil der Membrangesamtfläche ausmachen,
sich hinsichtlich des Wasserdampftransports nicht auswirken können, kommt somit
noch hinzu, dass sich auch die den Perforationen gegenüberliegenden Flächenanteile
der Membran hinsichtlich des Wasserdampftransports nur eingeschränkt auswirken
können.
Es ist heutzutage bei der Herstellung von Schuhwerk gängige Arbeitsteilung,
dass ein Hersteller den Schuhschaft herstellt und ein anderer Hersteller für
die Herstellung der zugehörigen Schuhsohle oder des zugehörigen Schuhsohlenverbundes
oder für deren Anspritzen an den Schuhschaft zuständig ist. Da die Hersteller
für Schuhsohlen üblicherweise weniger für den Umgang mit wasserdichten,
wasserdampfdurchlässigen Membranen ausgerüstet und erfahren sind, sind
Schuhbodenkonzepte anstrebenswert, bei welchen der Schuhsohlenverbund als solcher
frei von einer Membran ist und die Membran einen Teil des Schaftbodens bildet, an
dem der Schuhsohlenverbund angeordnet wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Schuhwerk, das
einen Schuhbodenaufbau mit dauerhafter Wasserdichtigkeit und mit einer besonders
hohen Wasserdampfdurchlässigkeit unter Erlangung einer möglichst hohen
Stabilität des Schuhbodenaufbaus aufweist, sowie für solches Schuhwerk
geeignete Schuhbodenkomponenten verfügbar zu machen.
Zur Lösung dieser Aufgabe macht die Erfindung verfügbar
ein Schuhstabilisierungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 38, das gemäß
Anspruch 40 für einen wasserdampfdurchlässigen Schuhsohlenverbund verwendet
werden kann, eine wasserdampfdurchlässige Barriereneinheit gemäß
Anspruch 42, einen wasserdampfdurchlässigen Schuhsohlenverbund gemäß
Anspruch 64, ein Schuhwerk mit einem Schuhsohlenverbund gemäß Anspruch
76 und ein Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk gemäß Anspruch 86.
Weiterbildungen dieser Gegenstände sind in den je zugehörigen abhängigen
Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Schuhstabilisierungsmaterial
verfügbar gemacht, das einen Faserverbund mit mindestens zwei Faserkomponenten
aufweist, die sich hinsichtlich ihrer Schmelztemperatur unterscheiden. Dabei weist
mindestens ein Teil einer ersten Faserkomponente eine erste Schmelztemperatur und
einen darunter liegenden ersten Erweichungstemperaturbereich auf und mindestens
ein Teil einer zweiten Faserkomponente weist eine zweite Schmelztemperatur und einen
darunter liegenden zweiten Erweichungstemperaturbereich auf. Die erste Schmelztemperatur
und der erste Erweichungstemperaturbereich sind höher als die zweite Schmelztemperatur
und der zweite Erweichungstemperaturbereich. Der Faserverbund ist infolge thermischer
Aktivierung der zweiten Faserkomponente mit einer im zweiten Erweichungstemperaturbereich
liegenden Klebeerweichungstemperatur thermisch verfestigt unter Aufrechterhaltung
von Wasserdampfdurchlässigkeit im thermisch verfestigten Bereich.
Unter der Schmelztemperatur versteht man auf dem Gebiet der Polymer-
bzw. Faserstrukturen einen schmalen Temperaturbereich, in dem die kristallinen Bereiche
der Polymer- bzw. Faserstruktur aufschmelzen und das Polymer in den flüssigen
Zustand übergeht. Er liegt über dem Erweichungstemperaturbereich und ist
eine wesentliche Kenngröße für teilkristalline Polymere. Unter dem
Erweichungstemperaturbereich versteht man auf dem Gebiet der Synthesefasern deren
thermisches Verhalten, dass vor dem Erreichen des Schmelzpunktes ein Erweichungstemperaturbereich
von unterschiedlicher Bandbreite besteht.
Diese Eigenschaft wird bei dem erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterial
dahin gehend ausgenutzt, dass für die beiden Faserkomponenten des Faserverbundes
eine solche Materialauswahl erfolgt, dass die erfindungsgemäßen Verhältnisse
hinsichtlich der Schmelztemperaturen und Erweichungstemperaturbereiche für
die beiden Faserkomponenten erfüllt sind, und für die thermische Verfestigung
eine Temperatur gewählt wird, welche für die zweite Faserkomponente eine
Klebeerweichungstemperatur darstellt, bei welcher es zu einer Erweichung der zweiten
Faserkomponente kommt, bei welcher deren Material Klebewirkung entfaltet, derart,
dass mindestens ein Teil der Fasern der zweiten Faserkomponente miteinander soweit
durch Verklebung thermisch verfestigt wird, dass es zu einer Verfestigungsstabilisierung
des Faserverbundes kommt, die über derjenigen Verfestigung
liegt, die man bei einem Faserverbund mit den gleichen Materialien für die
beiden Faserkomponenten durch eine rein mechanische Verfestigung, beispielsweise
durch Vernadelungsverfestigung des Faserverbundes, erhält. Die Klebeerweichungstemperatur
kann auch so gewählt werden, dass eine Erweichung der Fasern der zweiten Faserkomponente
in solchem Maße erfolgt, dass eine Verklebung nicht nur von Fasern der zweiten
Faserkomponente miteinander sondern zusätzlich ein teilweises oder gänzliches
Ummanteln von einzelnen Stellen der Fasern des ersten Faserverbundes mit erweichtem
Material der Fasern des zweiten Faserverbundes entsteht, also eine teilweise oder
gänzliche Einbettung solcher Stellen von Fasern des ersten Faserverbundes in
Material von Fasern der zweiten Faserkomponente, dass eine entsprechend erhöhte
Stabilisierungsverfestigung des Faserverbundes entsteht. Durch zusätzliche
Verpressung des Faserverbundes während oder nach der Klebeerweichung der zweiten
Faserkomponente kann eine zusätzliche Stabilisierungserhöhung erreicht
werden, bei welcher die teilweise oder gänzliche Einbettung von Faserstellen
in erweichtes Material von Fasern der zweiten Faserkomponente noch intensiviert
wird. Die durch Einsatz der Klebeerweichungstemperatur erreichte thermische Verklebung
des Faserverbundes ist andererseits so zu wählen, dass sich ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit
des Faserverbundes ergibt, d.h. die Faserverklebungen immer nur auf Einzelverklebungsstellen
beschränkt bleibt, sodass ausreichend unverklebte Stellen für den Wasserdampftransport
verbleiben. Die Auswahl der Klebeerweichungstemperatur kann je nach erwünschten
Anforderungen der jeweiligen praktischen Ausführungsform, insbesondere hinsichtlich
der Stabilitätseigenschaften und der Wasserdampfdurchlässigkeit, erfolgen.
Durch Auswahl bestimmter Materialien für die beiden Faserkomponenten
und durch Auswahl des thermischen Verfestigungsgrades des Faserverbundes kann eine
gewünschte Stabilisierung des Faserverbundes gegenüber seinem Zustand
vor der thermischen Verfestigung erreicht werden, bei Aufrechterhaltung von Wasserdampfdurchlässigkeit.
Durch diese thermische Verfestigung erreicht der Faserverbund eine Festigkeit, aufgrund
welcher er besonders als Schuhstabilisierungsmaterial geeignet ist, das insbesondere
an Stellen im Schuhboden von Schuhwerk Einsatz findet, an welchen es auf Wasserdampfdurchlässigkeit
ankommt. Beispiele für den Einsatz des erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials
im Bereich des Schuhbodens sind Einlegesohlen, Brand- oder Schaftmontagesohlen und
Schutzschichtlagen.
Aufgrund seiner thermischen Verfestigung und der damit erreichten
Stabilität eignet sich das erfindungsgemäße Schuhstabilisierungsmaterial
insbesondere als Zwischenlage in einem Sohlenverbund mit großflächigen
Durchbrechungen zum Erhalt einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit, insbesondere
als Barrierematerial zum Schutz einer darüber befindlichen Membran gegen das
Hindurchdrücken von Fremdkörpern wie Steinchen durch eine solche Durchbrechung
bis zu der Membran.
Anders als bei einem herkömmlichen im Schuhbodenbereich verwendeten
vliesartigen Faserverbund, der mit einer einzigen Faserkomponente aufgebaut ist,
die komplett angeschmolzen und thermisch verpresst wird beim Versuch der thermischen
Verfestigung, kann man bei dem erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterial
durch Auswahl der Materialien für die mindestens zwei Faserkomponenten und
durch die für die thermische Verfestigung gewählten Parameter Freiheitsgrade
nutzen, mittels welchen der Grad der gewünschten Stabilität sowie der
Grad der Wasserdampfdurchlässigkeit eingestellt werden kann. Durch das Erweichen
der Faserkomponente mit der niedrigeren Schmelztemperatur werden nicht nur die Fasern
dieser Faserkomponente gegeneinander fixiert, sondern bei dem thermischen Verfestigungsvorgang
kommt es auch zu einer Fixierung der Fasern der anderen Faserkomponente mit der
höheren Schmelztemperatur, was zu einer besonders guten mechanischen Verfestigung
und Stabilität des Faserverbundes führt. Durch Wahl des Verhältnisses
zwischen den Fasern der Faserkomponente mit der höheren Schmelztemperatur und
den Fasern der Faserkomponente mit der niedrigeren Schmelztemperatur sowie durch
Wahl der Klebeerweichungstemperatur und damit des Erweichungsgrades können
Eigenschaften des Schuhstabilisierungsmaterials eingestellt werden wie Luftdurchlässigkeit,
Wasserdampfdurchlässigkeit und mechanische Stabilität des Schuhstabilisierungsmaterials.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials
ist dessen Faserverbund ein textiles Flächengebilde, das ein Gewebe, ein Gewirke,
ein Gestricke, ein Vlies, ein Filz, ein Netz oder ein Gelege sein kann. Bei einer
praktischen Ausführungsform handelt es sich bei dem Faserverbund um ein mechanisch
gefestigtes Vlies, wobei die mechanische Verfestigung durch Vernadeln des Faserverbundes
erreicht werden kann. Zur mechanischen Verfestigung des Faserverbundes kann auch
eine Wasserstrahlverfestigung eingesetzt werden, bei welcher anstelle echter Nadeln
Wasserstrahlen zur mechanisch verfestigenden Verwirrung der Fasern des Faserverbundes
eingesetzt werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Faserkomponente
eine Trägerkomponente und die zweite Faserkomponente eine Verfestigungskomponente
des Schuhstabilisierungsmaterials.
Die Auswahl der Materialien für die Faserkomponenten wird bei
einer Ausführungsform derart gewählt, dass mindestens ein Teil der zweiten
Faserkomponente, und dann, wenn die zweite Faserkomponente mindestens einen ersten
Faseranteil und einen zweiten Faseranteil umfasst, mindestens ein Teil des zweiten
Faseranteils der zweiten Faserkomponente bei einer Temperatur im Bereich zwischen
80°C und 230°C für eine Klebeerweichung aktivierbar ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung liegt der zweite Erweichungstemperaturbereich
zwischen 60°C und 220°C.
Insbesondere im Hinblick darauf, dass Schuhwerk und vorwiegend dessen
Sohlenaufbau bei der Herstellung häufig relativ hohen Temperaturen ausgesetzt
werden, beispielsweise beim Anspritzen einer Laufsohle, ist bei einer Ausführungsform
der Erfindung die erste Faserkomponente und gegebenenfalls der erste Faseranteil
der zweiten Faserkomponente bei einer Temperatur von mindestens 130°C schmelzbeständig,
wobei bei praktischen Ausführungsformen eine Schmelzbeständigkeit bei
einer Temperatur von mindestens 170°C oder gar von mindestens 250°C durch
entsprechende Auswahl des Materials für die erste Faserkomponente und gegebenenfalls
für den ersten Faseranteil der zweiten Faserkomponente gewählt wird.
Für die erste Faserkomponente und gegebenenfalls den ersten Faseranteil
der zweiten Faserkomponente sind Materialien wie Naturfasern, Kunststofffasern,
Metallfasern, Glasfasern, Carbonfasern und Mischungen davon geeignet. Im Rahmen
von Naturfasern stellen Lederfasern ein geeignetes Material dar.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Faserkomponente
und gegebenenfalls der zweite Faseranteil der zweiten Faserkomponente mit mindestens
einer Kunststofffaser aufgebaut, die sich für eine thermischen Verfestigung
bei geeigneter Temperatur eignet.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine der
beiden Faserkomponenten und gegebenenfalls mindestens einer der beiden Faseranteile
der zweiten Faserkomponente ausgewählt aus der Materialgruppe aufweisend Polyolefine,
Polyamid, Co-Polyamid, Viskose, Polyurethan, Polyacryl, Polybutylenterephthalat
und Mischungen davon. Dabei kann das Polyolefin aus Polyethylen und Polypropylen
ausgewählt sein.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Faserkomponente
und gegebenenfalls der erste Faseranteil der zweiten Faserkomponente aus der Materialgruppe
Polyester und Co-Polyester ausgewählt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens die zweite
Faserkomponente und gegebenenfalls mindestens der zweite Faseranteil der zweiten
Faserkomponente mit mindestens einem Thermoplasten aufgebaut. Die zweite Faserkomponente
und gegebenenfalls der zweite Faseranteil der zweiten Faserkomponente können
aus der Materialgruppe Polyamid, Co-Polyamid, Polybutylentherephthalat und Polyolefine
oder auch aus der Materialgruppe Polyester und Co-Polyester ausgewählt sein.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung bestehen beide Faseranteile
der zweiten Faserkomponente aus Polyester, wobei das Polyester des zweiten Faseranteils
eine niedrigere Schmelztemperatur aufweist als das Polyester des ersten Faseranteils.
Polyesterpolymere haben eine Schmelztemperatur im Bereich von 256°C
bis 292°C (siehe Textilpraxis International, Denkendorfer Fasertafel 1986,
ITV (Institut für Textil- und Verfahrenstechnik)). Bei einer praktischen Ausführungsform
wird für die erste Faserkomponente ein Polyester mit einer Erweichungstemperatur
von etwa 230°C und für die zweite Faserkomponente ein Polyester mit einer
Klebeerweichungstemperatur von etwa 200°C gewählt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens die
zweite Faserkomponente eine Kern-Mantel-Struktur auf, d.h. eine Struktur, bei welcher
ein Kernmaterial der Faserkomponente koaxial von einer Mantelschicht umgeben ist.
Dabei bildet der zweite Faseranteil den Mantel.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist mindestens
die zweite Faserkomponente eine Seite-an-Seite-Struktur auf, d.h., es sind zwei
unterschiedliche Faseranteile, die je einen beispielsweise halbkreisförmigen
Querschnitt aufweisen, derart aneinander gesetzt, dass die beiden Faserkomponenten
Flachseite an Flachseite gegenüberliegend miteinander verbunden sind. Dabei
bildet eine Seite den ersten Faseranteil und die zweite Seite den zweiten Faseranteil
der zweiten Faserkomponente des Schuhstabilisierungsmaterials.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat die zweite Faserkomponente
einen Gewichtsprozentanteil bezogen auf das Flächengewicht des Faserverbundes
im Bereich von 10% bis 90%. In einer Ausführung liegt der Gewichtsprozentanteil
der zweiten Faserkomponente im Bereich von 10% bis 60%. Bei praktischen Ausführungsformen
liegt der Gewichtsprozentanteil der zweiten Faserkomponente bei 50% oder 20%.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Materialien
für die beiden Faserkomponenten und gegebenenfalls für die beiden Faseranteile
der zweiten Faserkomponente derart ausgewählt, dass deren Schmelztemperaturen
sich um mindestens 20°C unterscheiden.
Das Schuhstabilisierungsmaterial kann über seine gesamte Dicke
thermisch verfestigt sein. Je nach den zu erreichenden Anforderungen, insbesondere
hinsichtlich Luftdurchlässigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit und Stabilität
kann man eine Ausführungsform wählen, bei welcher nur ein Teil der Dicke
des Schuhstabilisierungsmaterials thermisch verfestigt ist. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung ist das über mindestens einen Teil seiner Dicke thermisch verfestigte
Schuhstabilisierungsmaterial zusätzlich an mindestens einer Oberfläche
mittels Drucks und Temperatur oberflächenglättend verpresst. Bei Verwendung
des Schuhstabilisierungsmaterials als Innensohle führt dies zu dem Vorteil,
dass der Fuß des Benutzers des Schuhwerks auf eine glatte Innensohlenoberfläche
trifft. Bei Verwendung des Schuhstabilisierungsmaterials als Barrierematerial zum
Schutz einer darüber liegenden Membran kann es vorteilhaft sein, die zur Lauffläche
des Schuhsohlenverbundes weisende Unterseite des Schuhstabilisierungsmaterials durch
Oberflächenverpressung zu glätten, weil dann Schmutz, der durch Durchbrechungen
des Schuhsohlenverbundes bis zur Unterseite des Schuhstabilisierungsmaterials gelangt,
an diesem weniger leicht haftet.
Gleichzeitig erhöht sich die Abriebbeständigkeit des Schuhstabilisierungsmaterials.
Bei einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße
Schuhstabilisierungsmaterial mit einem oder mehreren Mitteln aus der Materialgruppe
wasserabweisende Mittel, schmutzabweisende Mittel, ölabweisende Mittel, antibakterielle
Mittel, Anti-Geruchsmittel und Kombinationen davon ausgerüstet.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Schuhstabilisierungsmaterial
wasserabweisend, schmutzabweisend, ölabweisend, antibakteriell und/oder gegen
Geruch behandelt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat das Schuhstabilisierungsmaterial
eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 4.000 g/m2·24
h. Bei praktischen Ausführungsformen wird eine Wasserdampfdurchlässigkeit
von mindestens 7.000 g/m2·24 h oder gar von 10.000 g/m2·24
h gewählt.
Bei Ausführungsformen der Erfindung weist das Schuhstabilisierungsmaterial
eine Dicke im Bereich von mindestens 1 mm bis 5 mm auf, wobei praktische Ausführungsformen
insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2,5 mm oder gar im Bereich von 1 mm bis 1,5
mm liegen, wobei die speziell gewählte Dicke vom speziellen Einsatzzweck des
Schuhstabilisierungsmaterials abhängt und auch davon, welche Oberflächenglätte,
Luftdurchlässigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit und mechanische Festigkeit
man bereitstellen möchte.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung weist das
Schuhstabilisierungsmaterial einen Faserverbund mit mindestens zwei Faserkomponenten
auf, die sich hinsichtlich ihrer Schmelztemperatur und ihres Erweichungstemperaturbereiches
unterscheiden, wobei eine erste Faserkomponente aus Polyester besteht und eine erste
Schmelztemperatur und einen darunter liegenden ersten Erweichungstemperaturbereich
aufweist und mindestens ein Teil einer zweiten Faserkomponente eine zweite Schmelztemperatur
und einen darunter liegenden zweiten Erweichungstemperaturbereich aufweist, wobei
die erste Schmelztemperatur und der erste Erweichungstemperaturbereich höher
sind als die zweite Schmelztemperatur und der zweite Erweichungstemperaturbereich.
Dabei weist die zweite Faserkomponente eine Kern-Mantel-Struktur auf und einen ersten
Faseranteil aus Polyester, der den Kern bildet, und einen zweiten Faseranteil aus
Polyester, der den Mantel bildet, wobei der erste Faseranteil eine höhere Schmelztemperatur
und einen höheren Erweichungstemperaturbereich als der zweite Faseranteil aufweist.
Dabei ist der Faserverbund infolge thermischer Aktivierung der zweiten Faserkomponente
mit einer im zweiten Erweichungstemperaturbereich liegenden Klebeerweichungstemperatur
thermisch verfestigt unter Aufrechterhaltung von Wasserdampfdurchlässigkeit
im thermisch verfestigten Bereich und handelt es sich bei dem Faserverbund um ein
vernadeltes Vlies, das an mindestens einer seiner Oberflächen mittels Druck
und Temperatur verpresst ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein derartiges Stabilisierungsmaterial
durch Oberflächenverpressung einer Oberfläche des Faserverbundes mit einem
Flächendruck im Bereich von 1,5 N/cm2 bis 4 N/cm2 bei
einer Temperatur einer Heizplatte von 230° C für 10 s erhältlich.
Bei einer praktischen Ausführungsform erfolgt die Oberflächenverpressung
einer Oberfläche des Faserverbundes mit einem Flächendruck von 3,3 N/cm2
bei einer Temperatur der Heizplatte von 230°C bei 10 s.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Stabilisierungsmaterial
mit einer Durchstichfestigkeit im Bereich von 290 N bis 320 N hergestellt, so dass
es einen guten Schutz für eine darüber befindliche wasserdichte, wasserdampfdurchlässige
Membran gegen das Hindurchdrücken von Fremdkörpern wie kleinen Steinchen
bildet.
Erfindungsgemäßes Schuhstabilisierungsmaterial lässt
sich in einem wasserdampfdurchlässigen Schuhsohlenverbund verwenden, beispielsweise
als wasserdampfdurchlässige, den Schuhsohlenverbund stabilisierende und eine
darüber befindliche Membran schützende Barrierelage.
Gemäß einem zweiten Aspekt macht die Erfindung eine wasserdampfdurchlässige
Barriereneinheit verfügbar, die mit mindestens einem Stück des erfindungsgemäßen
Schuhstabilisierungsmaterials aufgebaut ist. Dabei ist diese Barriereneinheit mindestens
als Teil eines wasserdampfdurchlässigen Schuhsohlenverbundes mit mindestens
einer sich durch die Schuhsohlenverbunddicke hindurch erstreckenden Durchbrechung
ausgebildet, derart, dass das Schuhstabilisierungsmaterial nach Erstellung des Schuhsohlenverbundes
dessen mindestens eine Durchbrechung als Barriere gegen ein Hindurchdrücken
von Fremdkörpern durch die mindestens eine Durchbrechung und somit durch den
Schuhsohlenverbund verschließt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist dem mindestens einen
Stück des Schuhstabilisierungsmaterials mindestens eine Stabilisierungseinrichtung
zugeordnet. Damit wird erreicht, dass zur Eigenstabilität, welche das Schuhstabilisierungsmaterial
aufgrund seiner thermischen Verfestigung und gegebenenfalls Oberflächenverpressung
aufweist, eine zusätzliche Stabilisierung hinzu kommt, die gezielt an bestimmten
Stellen der Barriereeinheit bewirkt werden kann, insbesondere im Bereich von Durchbrechungen
des Schuhsohlenverbundes, die man großflächig macht, um eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit
des Schuhsohlenverbundes bereitzustellen.
Die Stabilisierungseinrichtung kann aus einem oder mehreren Stabilisierungsstegen
bestehen, welche beispielsweise auf der laufsohlenseitigen Unterseite des Schuhstabilisierungsmaterials
angeordnet werden. Bei einer Ausführungsform ist die Stabilisierungseinrichtung
mit mindestens einer Öffnung versehen, die nach Erstellung des Schuhsohlenverbundes
mindestens einen Teil der Durchbrechung bildet und mit Schuhstabilisierungsmaterial
verschlossen ist.
Hat man beispielsweise einen Schuhsohlenverbund, der die Barriereneinheit
und eine darunter angeordnete einteilige oder mehrteilige Laufsohle aufweist, die
je Durchgangsöffnungen für Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisen,
können die Durchgangsöffnungen der Laufsohle bzw. Laufsohlenteile und
der Barriereeinheit gleiche oder unterschiedliche Flächenausdehnung haben.
Wichtig ist, dass sich diese Durchgangsöffnungen wenigstens teilweise überlappen,
wobei eine Schnittfläche der jeweiligen Durchgangsöffnung der Barriereeinheit
und der jeweiligen Durchgangsöffnung der Laufsohle oder des jeweiligen Laufsohlenteils
eine Durchbrechung durch den gesamten Schuhsohlenverbund bildet. Bei Vorgabe einer
bestimmten Abmessung der jeweiligen Durchgangsöffnung der Laufsohle bzw. des
jeweiligen Laufsohlenteils ist die Ausdehnung der Durchbrechung am größten,
wenn die zugehörige Durchgangsöffnung der Barriereeinheit mindestens gleich
groß ist und sich über die gesamte Ausdehnung der zugehörigen Durchgangsöffnung
der Laufsohle bzw. des Laufsohlenteils erstreckt, oder umgekehrt.
Dadurch, dass die jeweilige Durchbrechung des Schuhsohlenverbundes
mit wasserdampfdurchlässigem Schuhstabilisierungsmaterial verschlossen ist,
wird Wasserdampfdurchlässigkeit in der mindestens einen Durchbrechung des Schuhsohlenverbundes
bei gleichzeitigem Schutz einer darüber befindlichen Membran gegen das Hindurchdrücken
von Fremdkörpern wie Steinchen erreicht. Da das für die Barriereeinheit
verwendete Schuhstabilisierungsmaterial in Folge der thermischen Verfestigung und
gegebenenfalls zusätzlichen Oberflächenverpressung mit einer wesentlich
höheren Eigenstabilität ausgestattet werden kann als sie Material ohne
thermische Verfestigung und Oberflächenverfestigung bieten kann, kann das Schuhstabilisierungsmaterial
der Barriereeinheit dem mit den Durchbrechungen versehenen Schuhsohlenverbund eine
ausreichende Stabilisierung bieten, auch wenn die eine oder mehreren Durchbrechungen
des Schuhsohlenverbundes zugunsten einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit sehr
großflächig ausgelegt werden. Diese Eigenstabilität kann durch die
Verwendung der zuvor erwähnten zusätzlichen Stabilisierungseinrichtung
noch erhöht werden, und zwar selektiv in besonders stabilisierungsbedürftigen
Bereichen des Schuhsohlenverbundes.
Ist die Stabilisierungseinrichtung mit mehreren Öffnungen versehen,
können diese entweder insgesamt mit einem Stück des Schuhstabilisierungsmaterials
oder je mit einem Stück des Schuhstabilisierungsmaterials verschlossen werden.
Die Stabilisierungseinrichtung kann sohlenförmig ausgebildet
sein, wenn sie sich über die Gesamtfläche des Schuhsohlenverbundes erstrecken
soll, oder teilsohlenförmig, wenn sie nur in einem Teil der Schuhsohlenverbundfläche
vorgesehen werden soll.
Bei einer Ausführungsform weist die Stabilisierungseinrichtung
der Barriereeinheit wenigstens einen mindestens den Schuhsohlenverbund stabilisierenden
Stabilisierungsrahmen auf, so dass der Schuhsohlenverbund zusätzlich zu der
stabilisierenden Wirkung des erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials
noch eine weitere Stabilisierung erfährt. Eine besonders gute Stabilisierungswirkung
erreicht man, wenn man den Stabilisierungsrahmen in die mindestens eine Durchbrechung
oder in mindestens eine der Durchbrechungen des Schuhsohlenverbundes einpasst, so
dass dort, wo der Schuhsohlenverbund zunächst durch die möglichst großflächigen
Durchbrechungen in seiner Stabilität geschwächt worden ist, mit Hilfe
des Stabilisierungsrahmens trotzdem eine gute Stabilisierung des Schuhsohlenverbundes
sichergestellt wird.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Barriereeinheit
weist die mindestens eine Öffnung der Stabilisierungseinrichtung eine Fläche
von mindestens 1 cm2 auf. Bei praktischen Ausführungsformen wird
eine Öffnungsfläche der mindestens einen Öffnung von mindestens 5
cm2, z.B. im Bereich von 8–15 cm2 oder gar mindestens
10 cm2 oder sogar von mindestens 20 cm2 oder auch mindestens
40 cm2 gewählt.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Barriereeinheit
weist die Stabilisierungseinrichtung mindestens einen Stabilisierungssteg auf, der
auf mindestens einer Oberfläche des Schuhstabilisierungsmaterials angeordnet
ist und die Fläche der mindestens einen Öffnung wenigstens teilweise überquert.
Falls die Stabilisierungseinrichtung mit einem Stabilisierungsrahmen versehen ist,
kann der Stabilisierungssteg an dem Stabilisierungsrahmen angeordnet werden. Es
können mehrere Stabilisierungsstege vorgesehen sein, die eine gitterförmige
Struktur auf mindestens einer Oberfläche des Schuhstabilisierungsmaterials
bilden. Eine derartige Gitterstruktur führt zu einer besonders guten Stabilisierung
des Schuhsohlenverbundes einerseits und kann außerdem verhindern, dass größere
Fremdkörper wie größere Steine oder Bodenerhebungen sich bis zum
Schuhstabilisierungsmaterial hindurchdrücken und vom Benutzer des mit einer
solchen Barriereeinheit ausgerüsteten Schuhwerks beim Auftreten spürbar
sein könnten.
Bei einer Ausführungsform ist die Stabilisierungseinrichtung
der erfindungsgemäßen Barriereeinheit mit mindestens einem Thermoplasten
aufgebaut.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Stabilisierungseinrichtung
und das Schuhstabilisierungsmaterial mindestens teilweise miteinander verbunden,
beispielsweise durch Kleben, Schweißen, Anspritzen, Umspritzen, Anvulkanisieren
und Umvulkanisieren. Beim Anspritzen oder Anvulkanisieren findet vorwiegend eine
Befestigung zwischen Stabilisierungseinrichtung und Schuhstabilisierungsmaterial
an sich gegenüberliegenden Flächenbereichen von beiden statt. Beim Umspritzen
und Umvulkanisieren erfolgt vorwiegend eine umfangsmäßige Einfassung des
Schuhstabilisierungsmaterials mit der Stabilisierungseinrichtung.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung bildet die Barriereeinheit
den Schuhsohlenverbund. Die Stabilisierungseinrichtung der Barriereeinheit kann
als Laufsohle ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass
die Barriereeinheit und eine Laufsohle den Schuhsohlenverbund bilden.
Bei einer Ausführungsform ist die Barriereeinheit wasserdurchlässig.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein wasserdampfdurchlässiger
Schuhsohlenverbund verfügbar gemacht mit mindestens einer sich durch die Schuhsohlenverbunddicke
hindurch erstreckenden Durchbrechung, die mittels erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials,
beispielsweise entsprechend einer oder mehrerer oben für das Schuhstabilisierungsmaterial
angegebener Ausführungsformen, verschlossen ist.
Bei einer Ausführungsform ist der erfindungsgemäße
Schuhsohlenverbund mit einer erfindungsgemäßen Barriereeinheit, beispielsweise
entsprechend einer oder mehrerer der oben für die Barriereeinheit angegebenen
Ausführungsformen, aufgebaut.
Bei einer Ausführungsform des Schuhsohlenverbundes weist das
Laufsohlenteil ein erstes Material und die Stabilisierungseinrichtung ein zweites
Material, welches verschieden von dem ersten Material ist, auf, wobei
das zweite Material härter (nach Shore) als das erste Material ist.
Weiterhin ist der Schuhsohlenverbund wasserdurchlässig ausgebildet.
In einer Modifikation der Erfindung bildet eine Oberseite der Barriereeinheit
mindestens teilweise eine Oberseite des Schuhsohlenverbundes.
Gemäß einem vierten Aspekt macht die Erfindung Schuhwerk
mit einem erfindungsgemäßen Schuhsohlenverbund verfügbar, der beispielsweise
entsprechend einer oder mehrerer der zuvor im Zusammenhang mit dem Schuhsohlenverbund
erwähnter Ausführungsformen aufgebaut sein kann. Dabei weist das Schuhwerk
einen Schaft auf, der an einem sohlenseitigen Schaftendbereich mit einer wasserdichten
und wasserdampfdurchlässigen Schaftbodenfunktionsschicht versehen ist, wobei
der Schuhsohlenverbund mit dem mit der Schaftbodenfunktonsschicht versehenen Schaftendbereich
derart verbunden ist, dass die Schaftbodenfunktionsschicht wenigstens im Bereich
der mindestens einen Durchbrechung des Schuhsohlenverbundes mit dem Schuhstabilisierungsmaterial
unverbunden ist.
Bei diesem erfindungsgemäßen Schuhwerk die Schaftbodenfunktionsschicht
am sohlenseitigen Schaftendbereich und das Schuhstabilisierungsmaterial in dem erfindungsgemäßen
Schuhsohlenverbund anzuordnen führt zu mehreren Vorteilen. Einerseits ist der
Umgang mit der Schaftbodenfunktionsschicht bei der Herstellung in den Bereich der
Schaftherstellung gebracht und aus dem Bereich der Herstellung des Schuhsohlenverbundes
herausgehalten. Dies trägt der Praxis Rechnung, dass häufig Schafthersteller
und Sohlenverbundhersteller unterschiedliche Hersteller oder mindestens unterschiedliche
Herstellbereiche sind und die Schafthersteller üblicherweise besser auf den
Umgang mit Funktionsschichtmaterial und mit den Problemen dabei eingestellt sind
als Schuhsohlenhersteller oder Schuhsohlenverbundhersteller. Andererseits können
die Schaftbodenfunktionsschicht und das Schuhstabilisierungsmaterial dann, wenn
sie nicht im selben Verbund untergebracht werden sondern auf den Schaftbodenverbund
und den Schuhsohlenverbund aufgeteilt werden, auch nach der Befestigung des Schuhsohlenverbundes
am unteren Schaftendbereich im Wesentlichen unverbunden miteinander gehalten werden,
da deren Positionierung relativ zueinander im fertigen Schuhwerk durch die Befestigung
(durch Ankleben oder Anspritzen) des Schuhsohlenverbundes am unteren Schaftende
bewerkstelligt wird. Die Schaftbodenfunktionsschicht und das Schuhstabilisierungsmaterial
gänzlich oder weitgehend miteinander unverbunden zu halten bedeutet, dass zwischen
beiden keine Verklebung stattfinden muss, die auch bei Verklebung mit einem punktrasterförmigen
Klebstoff zur Blockierung eines Teils der Wirkoberfläche der Funktionsschicht
bei der Wasserdampfdurchlässigkeit führen würde.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schuhwerks
ist der Schaft mit mindestens einem Schaftmaterial aufgebaut, das wenigstens im
Bereich des sohlenseitigen Schaftendbereichs eine wasserdichte Schaftfunktionsschicht
aufweist, wobei zwischen der Schaftfunktionsschicht und der Schaftbodenfunktionsschicht
eine wasserdichte Abdichtung besteht. Damit kommt man zu Schuhwerk, bei welchem
der Fuß sowohl im Schaftbereich als auch im Schaftbodenbereich als auch an
den Übergangsstellen zwischen beiden wasserdicht ist, bei Aufrechterhaltung
von Wasserdampfdurchlässigkeit sowohl im Schaft- als auch im Schaftbodenbereich.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schuhwerks
ist die Schaftbodenfunktionsschicht einer wasserdampfdurchlässigen Schaftmontagesohle
zugeordnet, wobei die Schaftbodenfunktionsschicht Teil eines mehrlagigen Laminates
sein kann. Die Schaftmontagesohle selbst kann auch durch die mit dem Laminat aufgebaute
Schaftbodenfunktionsschicht gebildet sein. Die Schaftbodenfunktionsschicht und gegebenenfalls
die Schaftfunktionsschicht können durch eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige
Beschichtung oder durch eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Membran
gebildet sein, bei der es sich entweder um eine mikroporöse Membran oder um
eine keine Poren aufweisende Membran handeln kann. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung weist die Membran gerecktes Polytetrafluorethylen (ePTFE) auf.
Geeignete Materialien für die wasserdichte, wasserdampfdurchlässige
Funktionsschicht sind insbesondere Polyurethan, Polypropylen und Polyester, einschließlich
Polyetherester und deren Laminate, wie sie in den Druckschriften US-A-4,725,418
und US-A-4,493,870 beschrieben sind. Besonders bevorzugt wird jedoch gerecktes mikroporöses
Polytetrafluorethylen (ePTFE), wie es beispielsweise in den Druckschriften US-A-3,953,566
sowie US-A-4,187,390 beschrieben ist, und gerecktes Polytetrafluorethylen, welches
mit hydrophilen Imprägniermitteln und/oder hydrophilen Schichten versehen ist;
siehe beispielsweise die Druckschrift US-A-4,194,041. Unter einer mikroporösen
Funktionsschicht wird eine Funktionsschicht verstanden, deren durchschnittliche
Porengröße zwischen etwa 0,2 &mgr;m und etwa 0,3 &mgr;m liegt.
Die Porengröße kann mit dem Coulter Porometer (Markenname)
gemessen werden, das von der Coulter Electronics, Inc., Hialeath, Florida, USA,
hergestellt wird.
Gemäß einem fünften Aspekt macht die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk verfügbar, das neben einem erfindungsgemäßen
wasserdampfdurchlässigen Schuhsohlenverbund, beispielsweise gemäß
einer oder mehrerer der oben für den Schuhsohlenverbund angegebener Ausführungsformen,
einen Schaft aufweist, der an einem sohlenseitigen Schaftendbereich mit einer wasserdichten
und wasserdampfdurchlässigen Schaftbodenfunktionsschicht versehen ist. Bei
diesem Verfahren werden zunächst der Schuhsohlenverbund und der Schaft bereit
gestellt. Der Schaft ist an dem sohlenseitigen Schaftendbereich mit einer wasserdichten
und wasserdampfdurchlässigen Schaftbodenfunktionsschicht versehen. Der Schuhsohlenverbund
und der mit der Schaftbodenfunktionsschicht versehene sohlenseitige Schaftendbereich
werden miteinander derart verbunden, dass die Schaftbodenfunktionsschicht wenigstens
im Bereich der mindestens einen Durchbrechung mit dem Schuhstabilisierungsmaterial
unverbunden bleibt. Dies führt zu den zuvor bereits dargelegten Vorteilen.
Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens wird der sohlenseitige
Schaftendbereich mit der Schaftbodenfunktionsschicht verschlossen. Für den
Fall, dass der Schaft mit einer Schaftfunktionsschicht versehen wird, wird zwischen
der Schaftfunktionsschicht und der Schaftbodenfunktionsschicht eine wasserdichte
Verbindung hergestellt. Dies führt zu einem rundum wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen
Schuhwerk.
Die Erfindung, Aufgabenaspekte der Erfindung und Vorteile der Erfindung
werden nun noch anhand von Ausführungsformen weiter erläutert. In den
zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: Eine skizzenhafte Darstellung eines durch Vernadelung
mechanisch verfestigten Vlieses.
2: Ebenfalls in skizzenhafter Darstellung das Vlies
gemäß 1 nach thermischer Verfestigung.
2A: Einen Ausschnitt, ebenfalls in skizzenhafter Darstellung,
eines Bereichs des thermisch verfestigten Vlieses der 2.
3: In skizzenhafter Darstellung das in 2
gezeigte schmelzverfestigte Vlies nach zusätzlicher thermischer Oberflächenverpressung.
4: Eine schematische Darstellung eines Schuhsohlenverbundes
noch ohne Schuhstabilisierungsmaterial mit Darstellung einer sich durch die Schuhsohlenverbunddicke
hindurch erstreckenden Durchbrechung.
5: Eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels
einer Barriereeinheit mit einer Stabilisierungseinrichtung und einem darin aufgenommenen
Schuhstabilisierungsmaterial.
6: Eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels
einer Barriereeinheit mit einer Stabilisierungseinrichtung und einem Schuhstabilisierungsmaterial.
7: Eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels
einer Barriereeinheit mit einer Stabilisierungseinrichtung mit Stegen und einem
Schuhstabilisierungsmaterial.
8: Eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels
einer Barriereeinheit mit einer Stabilisierungseinrichtung in Form mindestens eines
Steges.
9: Eine schematische Darstellung eines weiteren Beispieles
einer Barriereeinheit mit einer Stabilisierungseinrichtung und einem Schuhstabilisierungsmaterial.
10: Eine schematische Darstellung des in
4 gezeigten Schuhsohlenverbundes mit Schuhstabilisierungsmaterial.
11: Eine schematische Darstellung von Stabilisierungsstegen,
die an einer Unterseite eines Schuhstabilisierungsmaterials angeordnet sind.
12: Eine schematische Darstellung eines Stabilisierungsgitters,
das an einer Unterseite eines Schuhstabilisierungsmaterials angeordnet ist.
13: Eine perspektivische Schrägansicht von unten
eines Schuhs, der mit einem erfindungsgemäßen Sohlenverbund versehen ist.
14a: Den in 13 gezeigten
Schuh, jedoch bevor ein erfindungsgemäßer Schuhsohlenverbund an einen
Schaftboden des Schuhs angesetzt ist.
14b: Den in 13 gezeigten
Schuh, der mit einem weiteren Beispiel eines erfindungsgemäßen Sohlenverbundes
versehen ist.
14c: Den in 13 gezeigten
Schuh, der mit einem weiteren Beispiel eines erfindungsgemäßen Sohlenverbundes
versehen ist.
15: Den in 14a gezeigten
Schuhsohlenverbund in perspektivischer Draufsicht.
16: Den in 15 gezeigten
Schuhsohlenverbund in Explosionsdarstellung seiner einzelnen Komponenten in schräger
Perspektivansicht von oben.
17: Die in 16 gezeigten
Teile des Schuhsohlenverbundes in perspektivischer Schrägansicht von unten.
18: Einen Vorderfußbereich und einen Mittelfußteil
der in 17 gezeigten Barriereeinheit in perspektivischer
Schrägansicht von oben, wobei die Stabilisierungseinrichtungsteile und die
Schuhstabilisierungsmaterialteile voneinander getrennt dargestellt sind.
19: Einen Vorderfußbereich und einen Mittelfußbereich
der in 17 gezeigten Barriereeinheit in einer weiteren
Ausführungsform.
20: In perspektivischer Schrägansicht von unten
einer Modifikation des in 18 dargestellten Fußmittelbereiches
der Barriereeinheit, wobei nur ein Mittenbereich dieses Barriereeinheitsteils mit
Schuhstabilisierungsmaterial belegt ist und zwei Seitenteile ohne Durchgangsöffnungen
ausgebildet sind.
21: Das in 20 gezeigte
Barriereeinheitsteil in einer Darstellung, in welcher das zugehörige Stabilisierungseinrichtungsteil
und das zugehörige Schuhstabilisierungsmaterialteil getrennt voneinander dargestellt
sind.
22: Eine schematische Schnittansicht im Vorderfußbereich
durch einen schaftbodenseitig geschlossenen Schaft einer ersten Ausführungsform
mit einem an den Schaftboden noch nicht angesetztem Schuhsohlenverbund.
23: Eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels
der Barriereeinheit mit einem Schuhstabilisierungsmaterial und einem Stabilisierungssteg,
bei selektiver Verbindung mit einem darüber befindlichem Schaftboden.
24: Eine Detailansicht des in 22
gezeigten Schuhaufbaus mit einem angeklebten Sohlenverbund.
25: Eine Detailansicht des in 22
gezeigten Sohlenaufbaus mit einem angespritzten Sohlenverbund.
26: Einen Schuhaufbau ähnlich dem in
22 gezeigten, jedoch mit einem andersartig aufgebauten
Schaftboden, mit einem vom Schaft getrennten Schuhsohlenverbund.
27: Eine Detailansicht des in 26
gezeigten Schuhaufbaus.
28: Einen Sohlenverbund in einer weiteren Ausführungsform.
Anhand der 1 bis 3
wird zunächst eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials
erläutert. Darauf folgen unter Bezugnahme auf die 4
bis 12 Erläuterungen zu Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Barriereeinheit. Anhand der 13
bis 28 werden dann Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Schuhwerks und erfindungsgemäßer Schuhsohlenverbünde erläutert.
Die in den 1 bis 3
dargestellte Ausführungsform erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials
besteht aus einem Faserverbund in Form eines thermisch verfestigten und thermisch
oberflächenverfestigten Vlieses. Dieser Faserverbund besteht aus zwei Faserkomponenten,
die beispielsweise je mit Polyesterfasern aufgebaut sind. Dabei weist eine erste
Faserkomponente, die als Trägerkomponente des Faserverbundes dient, eine höhere
Schmelztemperatur auf als die zweite Faserkomponente, welche als Verfestigungskomponente
dient. Um eine Temperaturstabilität des gesamten Faserverbundes von mindestens
180°C zu gewährleisten, und zwar angesichts dessen, dass Schuhwerk bei
seiner Herstellung relativ hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann, beispielsweise
beim Anspritzen einer Laufsohle, werden bei der betrachteten Ausführungsform
für beide Faserkomponenten Polyesterfasern mit einer über 180°C liegenden
Schmelztemperatur eingesetzt. Es gibt verschiedene Variationen von Polyesterpolymeren,
die verschiedene Schmelztemperaturen und entsprechend darunter liegende Erweichungstemperaturen
haben. Bei der betrachteten Ausführungsform erfindungsgemäßen Schuhsohlenstabilisierungsmaterials
wird für die erste Komponente ein Polyesterpolymer mit einer Schmelztemperatur
von etwa 230°C gewählt, während für die zweite Faserkomponente
ein Polyesterpolymer mit einer Schmelztemperatur von etwa 200°C gewählt
wird. Bei der betrachteten Ausführungsform besteht die zweite Faserkomponente
aus einer Kern-Mantel-Faser, wobei der Kern dieser Faser aus einem Polyester mit
einer Erweichungstemperatur von etwa 230°C und der Mantel dieser Faser aus
Polyester mit einer Klebeerweichungstemperatur von etwa 200°C bestehen. Eine
derartige Faserkomponente mit zwei Faseranteilen unterschiedlicher Schmelztemperatur
wird auch kurz als "Bico" bezeichnet. Im Folgenden wird auch dieser Kurzbegriff
verwendet werden.
Bei der betrachteten Ausführungsform handelt es sich bei den
Fasern der beiden Faserkomponenten je um Stapelfasern mit den oben genannten speziellen
Beschaffenheiten. Bezogen auf das gesamte Flächengewicht des Faserverbundes
von etwa 400 g/m2 beträgt der Gewichtsanteil der ersten Faserkomponente
etwa 50%. Dementsprechend beträgt der Gewichtsanteil der zweiten Faserkomponente
ebenfalls etwa 50% bezogen auf das Flächengewicht des Faserverbundes. Die Feinheit
der ersten Faserkomponente liegt bei 6,7 dtex, wohingegen die als Bico ausgebildete
zweite Faserkomponente eine höhere Feinheit von 4,4 dtex aufweist.
Zur Herstellung erfindungsgemäßen Schuhsohlenstabilisierungsmaterials
werden zunächst die als Stapelfasern vorliegenden Faserkomponenten gemischt.
Danach werden mehrere Einzellagen dieses Stapelfasergemisches in Form mehrerer Einzelvlieslagen
aufeinander gelegt, bis das für den Faserverbund angestrebte Flächengewicht
erreicht ist, wodurch man zu einem Vliespaket gelangt. Dieses Vliespaket hat nur
sehr geringe mechanische Stabilität und muss deshalb einige Verfestigungsprozesse
durchlaufen.
Zunächst erfolgt eine mechanische Verfestigung des Vliespaketes
durch Vernadelung mittels Nadeltechnik, wobei in einer Nadelmatrix angeordnete Nadelbalken
das Vliespaket senkrecht zur Erstreckungsebene des Vliespaketes durchdringen. Dadurch
werden Fasern des Vliespaketes aus ihrer ursprünglichen Lage im Vliespaket
heraus umorientiert, wodurch es zu einer Verknäuelung von Fasern und zu einem
stabileren mechanischen Aufbau des Vliespaketes kommt. Ein durch derartige Vernadelung
mechanisch verfestigtes Vliesmaterial ist in schematisierter Weise in
1 gezeigt.
Durch den Vernadelungsprozeß wird bereits die Dicke des Vliespaketes
gegenüber der Ausgangsdicke des unvernadelten Vliespaketes reduziert. Allerdings
ist dieser durch Vernadelung erhaltene Aufbau noch nicht dauerhaft haltbar, da es
sich um eine rein mechanische dreidimensionale "Verhakung" der Stapelfasern handelt,
die unter Belastung wieder "enthakt" werden können.
Um eine bleibende Stabilisierung zu erreichen, nämlich eine stabilisierende
Eigenschaft für die Verwendung in Schuhwerk, wird der erfindungsgemäße
Faserverbund weiter behandelt. Dabei werden thermische Energie und Druck eingesetzt.
Bei diesem Prozess wird die vorteilhafte Zusammensetzung des Fasergemisches ausgenutzt,
wobei für die thermische Verfestigung des Fasergemisches eine solche Temperatur
gewählt wird, dass sie mindestens im Bereich der Klebeerweichungstemperatur
des niedriger schmelzenden Mantels des Kern-Mantel-Bicos liegt, um diese soweit
in einen viskosen Zustand anzuschmelzen, dass die Faseranteile der ersten Faserkomponente,
die sich in der Nähe der erweichten Masse des Mantels des jeweiligen Bicos
befinden, in dieser viskosen Masse teilweise eingeschlossen werden können.
Dadurch werden die beiden Faserkomponenten dauerhaft miteinander verbunden, ohne
den grundsätzlichen Aufbau und die Struktur des Vlieses zu verändern.
Somit können weiterhin die vorteilhaften Eigenschaften dieses Vlieses genutzt
werden, insbesondere deren gute Wasserdampfdurchlässigkeit, kombiniert mit
einer dauerhaften mechanischen Stabilisierungseigenschaft.
Ein derartig thermisch verfestigtes Vlies ist in schematisierter Darstellung
in 2 gezeigt, wobei in 2A
eine detaillierte Großansicht eines Ausschnittes gezeigt ist, in welchem Verbindungspunkte
zwischen einzelnen Fasern durch flächige schwarze Flecken dargestellt sind.
Zusätzlich zu der thermischen Verfestigung des Vliesmaterials
kann noch eine thermische Oberflächenverpressung an mindestens einer Oberfläche
des Vliesmaterials durchgeführt werden, indem diese Vliesmaterialoberfläche
gleichzeitig Druck- und Temperatureinwirkung ausgesetzt wird, beispielsweise mittels
geheizter Pressplatten oder Presswalzen. Die Folge ist eine noch stärkere Verfestigung
als im restlichen Volumen des Vliesmaterials und eine Glättung der thermisch
verpressten Oberfläche.
Ein zunächst durch Vernadelung mechanisch verfestigtes, dann
thermisch verfestigtes und schließlich an einer seiner Oberflächen thermisch
oberflächenverpresstes Vlies ist in 3 schematisiert
dargestellt.
In einer beiliegenden Vergleichstabelle sind verschiedene Materialarten
einschließlich erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials hinsichtlich
einiger Parameter gegenübergestellt. Dabei werden Sohlensplitleder, zwei nur
nadelverfestigte Vliesmaterialien, ein nadelverfestigtes und thermisch verfestigtes
Vlies und schließlich ein nadelverfestigtes, thermisch verfestigtes und thermisch
oberflächenverpresstes Vlies betrachtet, wobei diesen Materialien in der Vergleichstabelle
zur Vereinfachung der nachfolgenden Betrachtung der Vergleichstabelle Materialnummern
1 bis 5 zugeordnet sind.
Die Längsdehnungswerte und die Querdehnungswerte zeigen, um welchen
Prozentwert sich das jeweilige Material dehnt, wenn es mit einer Dehnkraft von 50
N, 100 N bzw. 150 N beaufschlagt wird. Je geringer diese Längs- bzw. Querdehnung
ausfällt, umso stabiler ist das Material und desto besser eignet es sich als
Schuhstabilisierungsmaterial. Wird das jeweilige Material als Barrierematerial zum
Schutz einer Membran gegen das Hindurchdrücken von Fremdkörpern wie Steinchen
verwendet, ist die Durchstichfestigkeit von Wichtigkeit. Bedeutsam ist für
den Einsatz des jeweiligen Materials in einem Schuhsohlenverbund auch die Abriebfestigkeit,
in der Vergleichstabelle Abrasion genannt.
Aus der Vergleichstabelle lässt sich entnehmen, dass Sohlensplitleder
zwar eine hohe Reißfestigkeit, eine relativ gute Beständigkeit gegen Dehnkräfte
und eine hohe Durchstichfestigkeit aufweist, dass es aber nur eine mittelmäßige
Abriebfestigkeit bei nassen Proben und insbesondere eine recht mäßige
Wasserdampfdurchlässigkeit hat.
Die nur nadelverfestigten Vliesmaterialien (Material 2 und
Material 3) sind zwar relativ leicht und besitzen einen im Vergleich zu
Leder hohen Wasserdampfdurchlässigkeitswert, haben jedoch gegenüber Dehnkräften
einen relativ geringen Dehnwiderstand, besitzen eine nur geringe Durchstichfestigkeit
und haben lediglich eine mittelmäßige Abriebfestigkeit.
Das nadelverfestigte und thermisch verfestigte Vlies (Material
4) hat bei geringerer Dicke ein höheres Flächengewicht als die
Materialien 2 und 3, ist somit kompakter. Die Wasserdampfdurchlässigkeit
des Materials 4 ist höher als die des Materials 2 und etwa
gleich hoch wie die des Materials 3, jedoch nahezu dreimal so groß
wie die des Leders gemäß Material 1. Die Längs- und Querdehnungswiderstände
des Materials 4 sind deutlich höher als die der nur nadelverfestigten
Vliesmaterialien 2 und 3, und die Längs- und Querbelastung
bis zum Reißen ist auch deutlich höher als bei den Materialien
2 und 3. Wesentlich höher als bei den Materialien
2 und 3 sind bei Material 4 auch die Durchstichfestigkeit
und die Abriebfestigkeit.
Das Material 5, also nadelverfestigtes, thermisch verfestigtes
und an einer Oberfläche thermisch verpresstes Vlies-Material hat aufgrund der
thermischen Oberflächenverpressung bei gleichem Flächengewicht eine geringere
Dicke als das Material 4, trägt somit in einem Schuhsohlenverbund
weniger auf. Die Wasserdampfdurchlässigkeit des Materials 5 liegt
noch über der des Materials 4. Hinsichtlich des Dehnungswiderstandes
ist das Material 5 dem Material 4 auch überlegen, da es bei
den angewendeten Längs- und Querdehnungskräften von 50 N bis 150 N keine
Dehnung zeigt. Die Reißfestigkeit ist bezüglich Längsbelastung höher
und bezüglich Querbelastung geringer als die des Materials 4. Die
Durchstichfestigkeit liegt etwas unter der des Materials 4, was durch die
geringere Dicke des Materials 5 verursacht wird. Eine besondere Überlegenheit
gegenüber allen Materialien 1 bis 4 hat das Material
5 hinsichtlich der Abriebfestigkeit.
Die Vergleichstabelle zeigt somit, dass dann, wenn es bei Schuhstabilisierungsmaterial
auf eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit, hohe Formbeständigkeit und damit
Stabilisierungswirkung und hohe Abriebfestigkeit ankommt, das Material
4, insbesondere das Material 5 ganz besonders gut geeignet ist.
Im Fall des Materials 5 wird das nadelverfestigte und thermisch
verfestigte Vlies, das bereits eine sehr gute Stabilisierung aufweist, bei einer
Ausführungsform der Erfindung anschließend noch einer Hydrophobierungsausrüstung
unterzogen, beispielsweise durch einen Tauchvorgang in einer eine Hydrophobierung
bewirkenden Flüssigkeit, um Saugeffekte des Vliesmaterials zu minimieren. Nach
dem Hydrophobierungsbad wird das Vlies unter Hitzeeinwirkung getrocknet, wobei auch
die hydrophobe Eigenschaft der aufgebrachten Ausrüstung nochmals verbessert
wird. Nach dem Trocknungsprozess durchläuft das Vlies ein Kalibrierwerk, wobei
auch die endgültige Dicke von beispielsweise 1,5 mm eingestellt wird.
Um eine besonders glatte Oberfläche zu erzielen, wird das Vlies
anschließend nochmals mit Temperatur und Druck beaufschlagt, um die schmelzfähigen
Faseranteile, nämlich im Mantel des Bicos der zweiten Faserkomponente, an der
Oberfläche des Vlieses nochmals anzuschmelzen und mit Hilfe von gleichzeitig
aufgebrachtem Druck gegen eine sehr glatte Oberfläche zu pressen. Dies geschieht
entweder mit geeigneten Kalandereinrichtungen oder mittels eines beheizten Presswerks,
wobei zwischen Vlies und beheizter Pressplatte eine Trennmateriallage eingebracht
werden kann, bei der es sich beispielsweise um Silikonpapier oder Teflon handelt.
Die Oberflächenglättung durch thermische Oberflächenverpressung
wird je nach den gewünschten Eigenschaften des Schuhstabilisierungsmaterials
nur auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen des Vliesmaterials durchgeführt.
Wie bereits die Vergleichstabelle zeigt, weist das so hergestellte
Vlies eine hohe Stabilität gegen Reißbelastung auf und besitzt eine gute
Durchstichfestigkeit, was bei der Verwendung des Schuhstabilisierungsmaterials als
Barrierematerial zum Schutz einer Membran wichtig ist.
Das zuvor beschriebene Material 5 stellt ein erstes Ausführungsbeispiel
erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials dar, bei welchem beide
Faserkomponenten aus Polyester bestehen, beide Faserkomponenten an dem Gesamtfaserverbund
einen Gewichtsprozentanteil von je 50% haben und es sich bei der zweiten Faserkomponente
um eine Polyester-Kern-Mantel-Faser vom Bico-Typ handelt.
Es werden nun noch kurz weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Schuhstabilisierungsmaterials betrachtet.
Ausführungsbeispiel 2:
Schuhstabilisierungsmaterial, bei welchem beide Faserkomponenten aus
Polyester bestehen und an dem gesamten Faserverbund einen Gewichtsprozentanteil
von je 50% haben und die zweite Faserkomponente ein Bico aus Polyester vom Seite-an-Seite-Typ
ist.
Mit Ausnahme der speziellen Bico-Struktur wird das Schuhstabilisierungsmaterial
gemäß Ausführungsbeispiel 2 auf die gleiche Weise hergestellt und
weist die gleichen Eigenschaften auf wie das Schuhstabilisierungsmaterial gemäß
Ausführungsbeispiel 1 mit einer Bico vom Kern-Mantel-Typ.
Ausführungsbeispiel 3:
Schuhstabilisierungsmaterial, bei welchem beide Faserkomponenten einen
Gewichtsprozentanteil von je 50% haben und die erste Faserkomponente aus Polyester
und die zweite Faserkomponente aus Polypropylen besteht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als zweite Faserkomponente
kein Bico sondern eine Einkomponentenfaser verwendet. Zur Herstellung des Faserverbundes
werden lediglich zwei Faserkomponenten mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen
gewählt. In diesem Fall stellt die Polyesterfaser (mit einer Schmelztemperatur
von etwa 230°C) mit einem Gewichtsanteil von 50% die Trägerkomponente
dar, während die Polypropylenfaser mit einem Gewichtsanteil von ebenfalls 50%
eine niedrigere Schmelztemperatur von etwa 130°C aufweist und somit die klebefähige
Verfestigungskomponente darstellt. Der Herstellungsprozess verläuft ansonsten
wie beim Ausführungsbeispiel 1. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel 2
weist das Vlies gemäß Ausführungsbeispiel 3 eine niedrigere thermische
Stabilität auf, kann dafür aber auch unter Verwendung niedrigerer Temperaturen
hergestellt werden.
Ausführungsbeispiel 4:
Schuhstabilisierungsmaterial mit einem Anteil von 80% Polyester als
erste Faserkomponente und einem Polyester-Kern-Mantel-Bico als zweite Faserkomponente.
Bei diesem Ausführungsbeispiel geschieht die Herstellung wieder
wie beim Ausführungsbeispiel 1, allerdings mit dem Unterschied, dass der Anteil
der die Verfestigungskomponente bildenden zweiten Faserkomponente verändert
ist. Deren Gewichtsanteil beträgt nur noch 20% gegenüber 80% des Gewichtes,
das durch die höher schmelzende erste Faserkomponente gebildet ist. Durch die
anteilsmäßige Reduzierung der Verfestigungskomponente wird die stabilisierende
Wirkung des erhaltenen Schuhstabilisierungsmaterials reduziert. Dies kann vorteilhaft
sein, wenn ein Vlies mit hoher mechanischer Haltbarkeit kombininiert mit erhöhter
Flexibilität gefordert wird. Die Temperaturbeständigkeit dieses Vlieses
entspricht der des ersten Ausführungsbeispiels.
Anhand der 4 bis 12
werden nun einige Ausführungsbeispiele für einen Schuhsohlenverbund bzw.
eine Barriereeinheit oder Details davon betrachtet.
4 zeigt einen Schuhsohlenverbund 21 mit einer
unten liegenden Laufsohle 23 und einer darüber befindlichen Stabilisierungseinrichtung
25, bevor dieser Schuhsohlenverbund 21 mit einem Schuhstabilisierungsmaterial
versehen wird. Die Laufsohle 23 und die Stabilisierungseinrichtung
25 weisen je Durchgangsöffnungen 27 bzw. 29 auf,
die insgesamt eine Durchbrechung 31 durch die Gesamtdicke des Schuhsohlenverbundes
21 bilden. Die Durchbrechung 31 wird somit durch die Schnittfläche
der beiden Durchgangsöffnungen 27 und 29 gebildet. Zur Vervollständigung
dieses Schuhsohlenverbundes 21 wird dann noch (in 6nicht
gezeigtes) Schuhsohlenstabilisierungsmaterial 33 in die Durchgangsöffnung
29 gelegt oder über dieser angeordnet.
5 zeigt ein Beispiel einer Barriereeinheit
35 mit einem Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33, das von
einer Stabilisierungseinrichtung 25 eingefasst ist.
In einer Ausführungsform ist die Stabilisierungseinrichtung an
das Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33 herumspritzt oder angespritzt
derart, dass das Material der Stabilisierungseinrichtung 25 in die Faserstruktur
des Schuhstabilisierungsmaterials 33 eindringt und dort aushärtet
und einen festen Verbund bildet. In einer weiteren Ausführungsform ist das
Schuhstabilisierungsmaterial 33 an die Stabilisierungseinrichtung
25 angeklebt. Vorzugsweise weist die Stabilisierungsvorrichtung
25 einen mindestens den Schuhsohlenverbund 21 stabilisierenden
Stabilisierungsrahmen 147 auf.
6 zeigt eine Barriereeinheit 33, bei welcher
ein Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33 von einer Stabilisierungseinrichtung
25 eingefasst wird in dem Sinn, dass der Randbereich des Schuhstabilisierungsmaterials
33 von der Stabilisierungseinrichtung 25 nicht nur umgeben, sondern
auch auf beiden Oberflächen übergriffen wird.
7 zeigt eine Barriereeinheit 35, bei welcher
ein Stück Stabilisierungsmaterial 33 von einer Stabilisierungseinrichtung
25 eingefaßt ist. Mindestens eine Oberfläche des Schuhstabilisierungsmaterials
33 ist mit mindestens einem Stabilisierungssteg 37 versehen, welcher
die Fläche der Öffnung mindestens teilweise überquert. Vorzugsweise
ist der mindestens eine Stabilisierungssteg 37 auf einer Unterseite, welche
zur Laufsohle gerichtet ist, angeordnet.
8 zeigt eine Barriereeinheit 35, bei welcher
ein Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33 mit einer Stabilisierungseinrichtung
25 in Form mindestens eines Stabilisierungsstegs 37 versehen ist.
Der Stabilisierungssteg 37 ist mindestens auf einer Oberfläche des
Schuhstabilisierungsmaterials 33 angeordnet, vorzugsweise auf der nach
unten, zur Laufsohle 23 gerichteten Oberfläche.
9 zeigt eine Barriereeinheit 35, bei welcher
ein Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33 mit einer Stabilisierungseinrichtung
25 derart versehen ist, dass das Schuhstabilisierungsmaterial
33 auf mindestens einer Oberfläche der Stabilisierungseinrichtung
25 angebracht ist. Dabei überdeckt das Schuhstabilisierungsmaterial
33 die Durchgangsöffnung 29.
10 zeigt einen Schuhsohlenverbund 21 gemäß
4, der oberhalb der Laufsohle 23 eine Barriereeinheit
gemäß 5 aufweist.
Für alle oben beschriebenen Ausführungsformen gemäß
4–10 gilt, dass
das Verbindungsmaterial beim Anspritzen, Umspritzen oder Kleben zwischen Stabilisierungsmaterial
33 und Stabilisierungseinrichtung 25 nicht nur an den zu verbindenden
Flächen haftet, sondern in die Faserstruktur eindringt und dort aushärtet.
Somit wird die Faserstruktur in ihrem Verbindungsbereich zusätzlich verstärkt.
In den 11 und 12
sind noch zwei Ausführungsformen von Stabilisierungsstegmustern 37
von auf einer Oberfläche des Schuhstabilisierungsmaterials 33 aufgebrachten
Stabilisierungsstegen 37 gezeigt. Während im Fall der 11
auf einer Kreisfläche 43 der beispielsweise Unterseite des Schuhstabilisierungsmaterials
33, die beispielsweise einer Durchbrechung des Schuhsohlenverbundes
21 entspricht, drei Einzelstege 37a, 37b und
37c in T-förmiger gegenseitiger Anordnung angeordnet sind, beispielsweise
durch Aufkleben auf die Unterseite des Schuhstabilisierungsmaterials 33,
ist im Fall der 12 eine Stabilisierungsstegeinrichtung
37 in Form eines Stabilisierungsgitters 37d vorgesehen.
Unter Bezugnahme auf die 13 bis
28 werden nun Ausführungsformen von erfindungsgemäß
ausgebildeten Schuhen erläutert, wobei auch deren Einzelkomponenten, insbesondere
in Verbindung mit dem jeweiligen Schuhsohlenverbund 21 betrachtet werden.
13 zeigt in perspektivischer Schrägansicht von
unten ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schuhs
101 mit einem Schaft 103 und einem erfindungsgemäßen
Schuhsohlenverbund 105. Der Schuh 101 weist einen Vorderfußbereich
107, einen Mittelfußbereich 109, einen Fersenbereich
111 und eine Fußeinschlüpföffnung 113 auf. Der
Schuhsohlenverbund 105 weist an seiner Unterseite eine mehrteilige Laufsohle
117 auf, die ein Laufsohlenteil 117a im Fersenbereich, ein Laufsohlenteil
117b im Fußballenbereich und ein Laufsohlenteil 117c im Zehenbereich
des Schuhsohlenverbundes 105 aufweist. Diese Laufsohlenteile
117 sind an der Unterseite einer Stabilisierungseinrichtung 119
befestigt, die einen Fersenbereich 119a, einen Mittelfußbereich
119b und einen Vorderfußbereich 119c aufweist. Der Schuhsohlenverbund
105 wird unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren noch detaillierter erläutert
werden.
14a zeigt den Schuh 101 gemäß
13 in einem Herstellungsstadium, in welchem der Schaft
103 und der Schuhsohlenverbund 105 noch voneinander getrennt sind.
Der Schaft 103 ist an seinem sohlenseitigen unteren Endbereich mit einem
Schaftboden 115 versehen, der eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige
Schaftbodenfunktionsschicht aufweist, bei der es sich um eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige
Membran handeln kann. Die Funktionsschicht ist vorzugsweise Bestandteil eines mehrlagigen
Funktionsschichtlaminates, das neben der Funktionsschicht mindestens eine Stützschicht,
beispielsweise eine textile Abseite als Verarbeitungsschutz, aufweist. Zusätzlich
kann der Schaftboden 115 mit einer Schaftmontagesohle versehen sein. Es
besteht aber auch die Möglichkeit, dem Funktionsschichtlaminat die Funktion
einer Schaftmontagesohle zuzuordnen. Der Sohlenverbund 105 kann an dem
sohlenseitigen Schaftende entweder durch Anspritzen oder durch Ankleben befestigt
werden, um den Zustand gemäß 13 herzustellen.
Zur detaillierten Erläuterung der Funktionsschicht sowie deren Laminat, und
der Verbindung mit der Montagesohle wird auf die Beschreibung und die
22 bis 27 verwiesen.
14b zeigt denselben Schuhaufbau wie in 14a,
mit dem Unterschied, dass der Schuh in 14a vier Durchbrechungen
31 aufweist, während der Schuh nach 14b
mit zwei Durchbrechungen 31 ausgestattet ist. Hier ist ersichtlich, dass
die Stege 37 innerhalb des Umfangsrandes der jeweiligen Durchbrechung
31 angeordnet sind und keine Begrenzung der Durchbrechung 31 bilden.
Die Fläche einer Durchbrechung wird abzüglich der Gesamtfläche der
sie überquerenden Stege ermittelt, da diese Stegfläche den Wasserdampftransport
blockiert.
14c zeigt ebenfalls denselben Schuhaufbau wie in
14a, wobei die vier Durchbrechungen 31 in
dieser Ausführungsform frei von Stabilisierungsstegen 37 sind. Dabei
können die Durchbrechungen 31 wie auch in 14a
und 14b mit einem oder mehreren Stücken Stabilisierungsmaterial
33 verschlossen sein.
15 zeigt auf der von der Laufsohle 117 abliegenden
Oberseite die Stabilisierungseinrichtung 119 in ihrem Mittelbereich
119b und in ihrem Vorderfußbereich 119c mit mehreren Stücken
33a, 33b, 33c und 33d eines Schuhstabilisierungsmaterials
33 belegt, mit welchen in 15 nicht sichtbare
Durchbrechungen des Schuhsohlenverbundes 105 abgedeckt sind. Im Fersenbereich
und im Vorderfußbereich des Schuhsohlenverbundes 105 sind auf der
Oberseite der Stabilisierungseinrichtung 119 je ein Dämpfungssohlenteil
121a bzw. 121b aufgebracht, im Fersenbereich im Wesentlichen vollflächig
und im Vorderfußbereich mit Aussparungen dort, wo sich die Schuhstabilisierungsmaterialteile
33b, 33c und 33d befinden.
Da die Laufsohlenteile der Laufsohle 117, die Stabilisierungseinrichtung
119 und die Dämpfungssohlenteile 121a und
121b unterschiedliche Funktionen innerhalb des Schuhsohlenverbundes haben,
werden sie zweckmäßigerweise auch mit unterschiedlichen Materialien aufgebaut.
Die Laufsohlenteile, die eine gute Abriebfestigkeit aufweisen sollen, bestehen beispielsweise
aus einem als Laufsohlenmaterial geeigneten thermoplastischen Polyurethan (TPU)
oder Gummi. Die Dämpfungssohlenteile 121a und 121b, welche
für den Benutzer des Schuhs eine Stoßdämpfung bei den Gehbewegungen
bewirken sollen, bestehen aus entsprechend elastisch nachgiebigem Material, beispielsweise
Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) oder Polyurethan (PU). Die Stabilisierungseinrichtung
119, welche für die nicht zusammenhängenden Laufsohlenteile
117a, 117b, 117c und für die ebenfalls nicht zusammenhängenden
Dämpfungssohlenteile 121a, 121b als Halter und für den
gesamten Schuhsohlenverband 105 als Stabilisierungselement dient und eine
entsprechende elastische Steifigkeit haben soll, besteht beispielsweise aus mindestens
einem Thermoplasten.
Der in 15 gezeigte Schuhsohlenverbund
ist in 16 in Explosionsdarstellung gezeigt, d.h. in
einer Darstellung, in welcher die einzelnen Teile des Schuhsohlenverbundes
105 getrennt voneinander dargestellt sind, mit Ausnahme der Schuhstabilisierungsmaterialteile
33a, 33b, 33c und 33d, die als bereits an den
Stabilisierungseinrichtungsteilen 119b und 119c angeordnet gezeigt
sind. Bei der in 16 gezeigten Ausführungsform
weist die Stabilisierungseinrichtung 119 ihre Teile 119a,
119b und 119c als zunächst separate Teile auf, die im Laufe
der Montage des Schuhsohlenverbundes 105 miteinander zu der Stabilisierungseinrichtung
119 verbunden werden, was durch Verschweißen oder Verkleben der drei
Stabilisierungseinrichtungsteile miteinander geschehen kann. Wie noch im Zusammenhang
mit 19 erläutert werden wird, befinden sich unterhalb
der Schuhstabilisierungsmaterialteile 119b und 119c Öffnungen,
welche zusammen mit Öffnungen 123a, 123b und 123c
in den Laufsohlenteilen 117a, 117b bzw. 117c Durchbrechungen
31 der im Zusammenhang mit 4 bereits erläuterten
Art bilden und mit den Schuhstabilisierungsmaterialteilen 33a–33d
in wasserdampfdurchlässiger Weise abgedeckt sind. Eine Durchgangsöffnung
125 im Fersenteil 119a der Stabilisierungseinrichtung
119 ist nicht mit Schuhstabilisierungsmaterial 33, sondern mit
dem vollflächigen Dämpfungssohlenteil 121a verschlossen. Damit
wird eine bessere Dämpfungswirkung des Schuhsohlenverbundes 105 im
Fersenbereich des Schuhs erreicht, wo eine Schwitzfeuchtigkeitabführung unter
Umständen weniger erforderlich sein kann, da sich Fußschweiß vorwiegend
im Vorderfuß- und Mittelfußbereich bildet, nicht jedoch im Fersenbereich.
Das Dämpfungssohlenteil 121b ist mit Durchgangsöffnungen
127a, 127b und 127c versehen, die so dimensioniert sind,
dass die Schuhstabilisierungsmaterialteile 33b, 33c,
33d einfassende Begrenzungsränder 129a, 129b bzw.
129c des Stabilisierungseinrichtungsteils 119c in den Durchgangsöffnungen
127a, 127b bzw. 127c aufgenommen werden können.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen kein Dämpfungssohlenteil
121 zu verwenden. In diesem Fall weisen die Teile der Stabilisierungseinrichtung
119 a, b und c eine plane Oberfläche ohne Begrenzungsrand
129 auf, sodass das Stabilisierungsmaterial 33 mit der Oberfläche
der Stabilisierungseinrichtung bündig in deren Öffnungen plaziert ist.
Der Sohlenverbund wird lediglich durch die Barriereeinheit und die Laufsohle gebildet.
Während 16 die Einzelteile des Schuhsohlenverbundes
105 in Schrägansicht von oben zeigt, sind diese Einzelteile in
17 in Schrägansicht von unten dargestellt.
Die in 16 von schräg oben gezeigten
Schuhsohlenverbundteile sind in 17 ebenfalls in voneinander
getrennter Anordnung gezeigt, allerdings in Schrägansicht von unten. Dabei
ist ersichtlich, dass die Laufsohlenteile 117a bis 117c in üblicher
Weise mit einem Laufsohlenprofil versehen sind, um die Rutschgefahr zu verringern.
Außerdem weisen die Unterseiten der Stabilisierungseinrichtungsteile
119a und 119c an ihrer Unterseite mehrere noppenartige Vorsprünge
131 auf, welche zur Aufnahme von in 16 zu
sehenden komplimentären Vertiefungen 133 in den Oberseiten der Laufsohlenteile
117a, 117b und 117c zur positionsrichtigen Verbindung
der Laufsohlenteile 117a bis 117c mit den zugehörigen Stabilisierungseinrichtungsteilen
119a und 119c dienen. In 17 sind
außerdem Öffnungen 135a, 135b, 135c und
135d in den Stabilisierungseinrichtungsteilen 119b und
119c zu sehen, die mit dem je zugehörigen Schuhstabilisierungsmaterialteil
33a, 33b, 33c bzw. 33d in wasserdampfdurchlässiger
Weise abgedeckt sind, womit die Durchbrechungen 31 (4)
des Schuhsohlenverbundes 105 in wasserdampfdurchlässiger Weise verschlossen
sind. In einer Ausführungsform sind die Schuhstabilisierungsmaterialteile so
angeordnet, dass ihre glatte Oberfläche zur Laufsohle hin gerichtet ist. Die
Öffnungen 135a bis 135d sind je mit einem Stabilisierungsgitter
137a, 137b, 137c bzw. 137d überbrückt,
welche je eine Stabilisierungsstruktur im Bereich der je zugehörigen Öffnung
der Stabilisierungseinrichtung 119 bilden. Außerdem wirken diese Stabilisierungsgitter
137a–137d gegen das Eindringen größerer Fremdgegenstände
bis zu dem Schuhstabilisierungsmaterial 33 oder noch weitergehend, was
vom Benutzer des Schuhs unangenehm gespürt werden könnte.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Barriereeinheit zusätzlich
als Laufsohle mit einem Laufsohlenprofil ausgebildet.
Zu erwähnen sind noch an den axialen Enden des mittelfußseitigen
Stabilisierungseinrichtungsteils 119b vorgesehene Verbindungselemente
139, die beim Zusammensetzen der Stabilisierungseinrichtung 119
aus den drei Stabilisierungseinrichtungsteilen 119a bis 119c auf
den von der Laufsohlenanbringseite abgewandten oberen Seiten der Stabilisierungseinrichtungsteile
119a und 119c überlappend zu liegen kommen, um dort befestigt
zu werden, beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben.
18 zeigt in gegenüber 17
vergrößerter Darstellung die beiden Stabilisierungseinrichtungsteile
119c und 119b vor ihrer Befestigung aneinander, wobei die Öffnungen
135b bis 135d des vorderfußseitigen Stabilisierungseinrichtungsteils
119c und die darin befindlichen Stabilisierungsgitterstrukturen besonders
gut zu sehen sind. Deutlich wird auch, dass das mittlere Stabilisierungseinrichtungsteil
119b an den Längsseiten hochgebogene Rahmen- und Gitterteile zeigt.
Das auf das Stabilisierungseinrichtungsteil 119b aufzulegende Schuhstabilisierungsmaterialstück
33a ist an seinen Längsseiten mit entsprechend hochgebogenen Seitenflügeln
141 versehen. Durch diese hochgebogenen Teile sowohl des Schuhstabilisierungsteils
119b als auch des Schuhstabilisierungsmaterialstücks 33a
wird eine Anpassung an die Form der seitlichen Mittelfußflanken erreicht. Die
restlichen Schuhstabilisierungsmaterialteile 33b bis 33d sind
im Wesentlichen flach, entsprechend der im Wesentlichen flachen Ausbildung des vorderfußseitigen
Stabilisierungseinrichtungsteils 119c.
19 zeigt eine weitere Ausführungsform des Vorderfußbereiches
107 und des Mittelfußbereiches 109 gemäß
17. Hierbei ist die Stabilisierungseinrichtung
119 ohne Stabilisierungsstege 37 gebildet. Dabei schließt
die Oberfläche des Stabilisierungsmaterials 33 plan mit der Oberfläche
der Stabilisierungseinrichtung 119 ab. Die Öffnungen 135
sind jeweils mit umlaufenden Auflagevorsprüngen 150 ausgestattet zur
Aufnahme des Stabilisierungsmaterials 33, sodaß dieses in die Öffnungen
135 eingepasst werden kann.
Allgemein ist hier hinzuzufügen, dass die mindestens eine Öffnung
135 der Stabilisierungseinrichtung 25 durch den Rahmen
147 der Stabilisierungseinrichtung 119 begrenzt ist und nicht
durch möglicherweise vorhandene Stege 37 in der Öffnung
135. Die in 18 gezeigten Begrenzungsränder
129 stellen in dieser Ausführungsform einen Teil des jeweiligen Rahmens
147 dar.
Es ist weiterhin möglich, anstelle mehrerer Schuhstabilisierungsmaterialteile
33b, 33c, 33d ein einstückiges Schuhstabilisierungsmaterialteil
zu verwenden. Die Auflagevorsprünge 115 und/oder Begrenzungsränder
129 müssen entsprechend gestaltet werden.
Eine weitere Modifikation des für den Mittelfußbereich vorgesehenen
Barriereeinheitteils mit dem Stabilisierungseinrichtungsteil 119b und dem
Schuhstabilisierungsmaterialteil 33a ist in den 20
und 21 gezeigt, in 20
im fertig montierten Zustand und in 21, während
diese beiden Teile noch voneinander getrennt sind. Im Unterschied zu den Varianten
in den 18 bis 19 ist bei
der Modifikation der 21 und 20
das für den Mittelfußbereich vorgesehene Stabilisierungseinrichtungsteil
119b nur im Mittenbereich mit einer Öffnung und einem darin befindlichen
Stabilisierungsgitter 137a versehen, während die beiden Flügelteile
143 an den Längsseiten des Stabilisierungseinrichtungsteils
119b durchgehend ausgebildet sind, d.h., keine Öffnung aufweisen,
sondern lediglich an ihrer Unterseite mit Stabilisierungsrippen 145 versehen
sind. Dementsprechend ist das für dieses Barriereeinheitteil vorgesehene Schuhstabilisierungsmaterialstück
33a schmaler als bei den Varianten der 18
und 19, weil es nicht die Seitenflügel
141 gemäß den 18 und 19
benötigt.
Während anhand der 15 bis
21 Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Schuhsohlenverbundes 105 erläutert worden sind, werden nun anhand
der 22 bis 30 Ausführungsformen
und Einzelheiten von erfindungsgemäßem Schuhwerk erläutert, das mit
einem erfindungsgemäßen Schuhsohlenverbund aufgebaut ist. Dabei zeigen
die 22, 24 und
25 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schuhwerks, bei welchem der Schaftboden 221 eine Schaftmontagesohle
233 und zusätzlich ein Funktionsschichtlaminat 237 aufweist,
während die 26 und 27
eine Ausführungsform erfindungsgemäßen Schuhwerks zeigen, bei welchem
ein Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 gleichzeitig die Funktion einer
Schaftmontagesohle 233 übernimmt. Die 28
zeigt eine weitere Ausführungsform des Schuhsohlenverbundes 105.
Bei den in den 22 bis 27
gezeigten beiden Ausführungsformen weist der Schuh 101 in Übereinstimmung
mit den 13 und 14 a–c einen
Schaft 103 auf, der eine außen befindliche Obermateriallage
211, eine innen befindliche Futterlage 213 und eine dazwischen
befindliche wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Schaftfunktionsschichtlage
215, beispielsweise in Form einer Membran, aufweist. Die Schaftfunktionsschichtlage
215 kann im Verbund mit der Futterlage 213 als 2-Lagen Laminat
vorliegen oder als 3-Lagen Laminat, wobei die Schaftfunktionsschichtlage
215 eingebettet ist zwischen der Futterlage 213 und einer textilen
Abseite 214. Das obere Schaftende 217 ist je nachdem, ob die Schnittebene
der in den 22 und 26 dargestellten
Querschnittsansicht im Vorderfußbereich oder im Mittelfußbereich liegt,
geschlossen bzw. zur Fußeinschlüpföffnung 113 (13)
offen. Am sohlenseitigen Schaftendbereich 219 ist der Schaft
103 mit einem Schaftboden 221 versehen, mit dem das sohlenseitige
untere Ende des Schaftes 103 geschlossen ist. Der Schaftboden
221 weist eine Schaftmontagesohle 233 auf, die mit dem sohlenseitigen
Schaftendbereich 219 verbunden ist, was bei den Ausführungsformen
gemäß den 22 bis 27
mittels einer Strobelnaht 235 geschieht.
Im Fall der Ausführungsform der 22,
24 und 25 ist zusätzlich
zu der Schaftmontagesohle 233 ein Schaftbodenfunktionsschichtlaminat
237 vorgesehen, das unterhalb der Schaftmontagesohle 233 angeordnet
ist und sich über den Umfang der Schaftmontagesohle 233 hinaus erstreckt
bis in den sohlenseitigen Schaftendbereich 219. Das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat
237 kann ein 3-Lagen Laminat sein, wobei die Schaftbodenfunktionsschicht
247 eingebettet ist zwischen einer textilen Abseite und einer weiteren
textilen Lage. Es ist ebenso möglich, die Schaftbodenfuntionsschicht
247 nur mit der textilen Abseite zu versehen. Im sohlenseitigen Schaftendbereich
219 ist die Obermateriallage 211 kürzer als die Schaftfunktionsschichtlage
215, so dass dort ein Überstand der Schaftfunktionsschichtlage
215 gegenüber der Obermateriallage 211 geschaffen ist und
dort die außenseitige Oberfläche der Schaftfunktionsschichtlage
215 freiliegt. Hauptsächlich zur mechanischen Zugentlastung des Überstandes
der Schaftfunktionsschichtlage 215 ist zwischen dem sohlenseitigen Ende
238 der Obermateriallage 211 und dem sohlenseitigen Ende
239 der Schaftfunktionsschichtlage 215 ein Netzband
241 oder anderes für Dichtmaterial durchdringendes Material angeordnet,
dessen von der Strobelnaht 235 abliegende Längsseite mittels einer
ersten Naht 243 mit dem sohlenseitigen Ende 238 der Obermateriallage
211, nicht jedoch mit der Schaftfunktionsschichtlage 215 verbunden
ist, und dessen zur Strobelnaht 235 weisende Längsseite mittels der
Strobelnaht 235 mit dem sohlenseitigen Ende 239 der Schaftfunktionsschichtlage
215 und mit der Schaftmontagesohle 233 verbunden ist. Das Netzband
241 besteht vorzugsweise aus einem monofilen Material, so dass es keine
Wasserleitfähigkeit aufweist. Das Netzband wird vorzugsweise für angspritzte
Sohlen verwendet. Wird der Sohlenverbund mittels Kleber an dem Schaft befestigt,
kann anstelle des Netzbandes das sohlenseitige Ende 238 der Obermateriallage
211 mittels Kleber 249 am Zwickschaftfunktionsschichtlaminat befestigt
werden (24). In dem Umfangsbereich 245, in
welchem das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 über den Umfang
der Schaftmontagesohle 233 hinüberragt, ist zwischen dem Schaftbodenfunktionsschichtlaminat
237 und dem sohlenseitigen Ende 239 der Schaftfunktionsschichtlage
215 ein Dichtungsmaterial 248 angeordnet, mittels welchem eine
wasserdichte Verbindung zwischen dem sohlenseitigen Ende 239 der Schaftfunktionsschichtlage
215 und dem Umfangsbereich 245 des Schaftbodenfunktionsschichtlaminates
237 hergestellt wird, wobei diese Dichtung durch das Netzband
241 hindurch wirkt.
Die in den 22, 25
bis 27 gezeigte Netzbandlösung dient dazu, zu
verhindern, dass Wasser, welches an der Obermateriallage 211 herabläuft
oder herabkriecht, bis zur Strobelnaht 235 gelangt und von dort in den
Schuhinnenraum vordringt. Dies wird verhindert dadurch, dass das sohlenseitige Ende
238 der Obermateriallage 211 in einem Abstand vom sohlenseitigen
Ende 239 der Schaftfunktionsschichtlage 215 endet, der mit dem
nicht wasserleitendenden Netzband 241 überbrückt ist, und im
Bereich des Überstandes der Schaftfunktionsschichtlage 215 das Dichtungsmaterial
248 vorgesehen ist. Die Netzbandlösung ist an sich bekannt aus dem
Dokument EP 0298360 B1.
Anstelle der Netzbandlösung können alle in der Schuhindustrie
verwendeten Verbindungstechnologien zum vorzugsweise wasserdichten Verbinden des
Schaftes mit dem Schaftboden verwendet werden. Die dargestellte Netzbandlösung
in den 22, 25–27
und die gezwickte Lösung in 24 sind beispielhafte
Ausführungsformen.
Der in 26 gezeigte Schaftaufbau stimmt
mit dem in 22 gezeigten Schaftaufbau überein,
mit der Ausnahme, dass dort keine separate Schaftmontagesohle 233 vorgesehen
ist, sondern dass das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 gleichzeitig
die Funktion einer Schaftmontagesohle 233 mit übernimmt. Dem gemäß
ist der Umfang des Schaftbodenfunktionsschichtlaminates 237 der in
26 gezeigten Ausführungsform über die Strobelnaht
235 mit dem sohlenseitigen Ende 239 der Schaftfunktionsschichtlage
215 verbunden und ist das Dichtungsmaterial 248 im Bereich dieser
Strobelnaht 235 so aufgebracht, dass der Übergang zwischen dem sohlenseitigen
Ende 239 der Schaftfunktionsschichtlage 215 und dem Umfangsbereich
des Schaftbodenfunktionsschichtlaminates 237 insgesamt abgedichtet ist,
einschließlich der Strobelnaht 235.
Bei beiden Ausführungsformen der 22
und 26 kann ein gleich aufgebauter Schuhsohlenverbund
105 verwendet werden, wie er in diesen beiden Figuren gezeigt ist. Da in
den 22 und 26 Schnittansichten
des Schuhs 101 im Vorderfußbereich gezeigt sind, handelt es sich in
diesen Figuren um eine Schnittdarstellung des Vorderfußbereichs des Schuhsohlenverbundes
105, also um eine Schnittdarstellung entlang einer quer verlaufenden Schnittlinie
durch das für den Vorderfußbereich bestimmte Stabilisierungseinrichtungsteil
119c mit dem in dessen Öffnung 135c eingelegten Schuhstabilisierungsmaterialstücks
33c.
Dem gemäß zeigt die Schnittdarstellung des Schuhsohlenverbundes
105 das Stabilisierungseinrichtungsteil 119c mit seiner Öffnung
135c, einen diese Öffnung überbrückenden Steg des zugehörigen
Stabilisierungsgitters 137c, den nach oben hochstehenden Begrenzungsrand
129b, das in diesen Begrenzungsrand 129b eingelegte Schuhstabilisierungsmaterialstück
33c, das Dämpfungssohlenteil 121b auf der oberen Seite des
Stabilisierungseinrichtungsteil 119c und das Laufsohlenteil 117b
auf der Unterseite des Stabilisierungseinrichtungsteils 119c. Insofern
stimmen beide Ausführungsformen der 22 und
26 überein.
23 zeigt ein Beispiel einer Barriereeinheit
35, bei welcher ein Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33
an seiner Unterseite mit mindestens einem Stabilisierungssteg 37 versehen
ist. Dabei ist auf dem dem Stabilisierungssteg 37 entgegengesetzten Oberflächenbereich
des Schuhstabilisierungsmaterials 33 ein Klebstoff 39 aufgebracht,
über welchen das Schuhstabilisierungsmaterial 33 mit dem wasserdichten,
wasserdampfdurchlässigen Schaftboden 221 verbunden ist, der sich außerhalb
des Schuhsohlenverbundes oberhalb der Barriereeinheit 35 befindet. Dabei
ist der Klebstoff 39 derart aufgebracht, dass der Schaftboden
221 mit dem Schuhstabilisierungsmaterial 33 überall dort
unverbunden bleibt, wo sich an der Unterseite des Schuhstabilisierungsmaterials
33 kein Material des Stabilisierungssteges 37 befindet. Auf diese
Weise wird sichergestellt, dass die Wasserdampfdurchlässigkeitsfunktion des
Schaftbodens 115 durch Klebstoff 39 nur dort gestört wird,
wo das Schuhstabilisierungsmaterial 33 aufgrund der Anordnung des Stabilisierungssteges
37 ohnehin keinen Wasserdampftransport zulassen kann.
Während in den 22 und
26 der jeweilige Schuhsohlenverbund 105 noch
getrennt von dem je zugehörigen Schaft 103 dargestellt ist, zeigen
die 24, 25 und
27 in vergrößerter Darstellung und ausschnittsweise
diese beiden Ausführungsformen mit an die Schaftunterseite angesetztem Schuhsohlenverbund
105. In diesen vergrößerten Ansichten ist die Schaftbodenfunktionsschicht
247 des Schaftbodenfunktionsschichtlaminates 237 in allen Ausführungsformen
vorzugsweise eine mikroporöse Funktionsschicht, beispielsweise aus gerecktem
Polytetrafluorethylen (ePTFE). Wie bereits weiter oben bemerkt worden ist, können
aber auch andersartige Funktionsschichtmaterialien eingesetzt werden.
In diesen vergrößerten ausschnittsweisen Ansichten der
24, 25 und 27
ist besonders gut die mit dem Dichtungsmaterial 247 geschaffene wasserdichte
Verbindung zwischen den sich überlappend gegenüberliegenden Enden der
Schaftfunktionsschichtlage 215 und der Schaftbodenfunktionsschicht
247 zu sehen. Außerdem ist deutlicher in den 25
und 27 als in den 22 und
26 die Einbeziehung der einen Netzbandlängsseite
in die Strobelnaht 235 zu sehen.
24 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der
erfindungsgemäße Sohlenverbund 221 mittels Befestigungsklebstoff
250 an dem Schaftboden befestigt ist. Das Schaftfunktionsschichtlaminat
216 ist ein dreilagiger Verbund mit einer textilen Lage 214, einer
Schaftfunktionsschicht 215 und einer Futterlage 213.
Das sohlenseitige Ende 238 der Obermateriallage
211 ist mit Zwickklebstoff 249 am Schaftfunktionsschichtlaminat
216 befestigt.
Der Befestigungsklebstoff 250 ist flächig auf der Oberfläche
des Sohlenverbundes aufgebracht mit Ausnahme der Durchbrechungen 135 und
des im Bereich der Durchbrechungen 135 angeordneten Schuhstabilisierungsmaterial
33. Beim Befestigen des Sohlenverbundes an dem Schaftboden 221
dringt der Befestigungsklebstoff 250 bis an und teilweise in das Schaftfunktionsschichtlaminat
216 sowie an und teilweise in Randbereiche des Schaftbodenfunktionsschichtlaminats
237.
25 ist eine Darstellung des Schaftaufbaus gemäß
22 mit einem angespritzten Schuhsohlenverbund. Dabei
ist das dreilagige Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 so an der Schaftmontagesohle
233 befestigt, dass die textile Abseite 246 zum Sohlenverbund
zeigt. Das ist vorteilhaft, weil das Sohlenspritzmaterial 260 leichter
in die dünne textile Abseite eindringen und sich dort verankern kann und so
eine feste Verbindung zur Schaftbodenfunktionsschicht 237 hin geschaffen
ist.
Die Barriereeinheit mit der mindestens einen Öffnung
135 und dem mindestens einem Stück Schuhstabilisierungsmaterial
33 liegt als vorgefertigte Einheit vor und wird vor dem Spritzvorgang in
die Spritzform eingelegt. Das Sohlenspritzmaterial 260 wird entsprechend
an den Schaftboden angespritzt, wobei es durch das Netzband 241 hindurch
bis zum Schaftfunktionsschichtlaminat 216 vordringt.
27 zeigt eine vergrößerte und ausschnittsweise
Ansicht der 26. Der Sohlenverbund 105 zeigt
eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Barriereeinheit
35. Die Schuhstabilisierungseinrichtung 119 bildet einen Teil
des Sohlenverbundes 105 und erstreckt sich hier nicht bis zum äußeren
Umfang des Sohlenverbundes 105. Über der Öffnung 135
ist ein Stück Schuhstabilisierungsmaterial 33 so angebracht, dass
das Material 33 auf dem umlaufenden durchgehend plan ausgebildeten Begrenzungsrand
129 der Öffnung 135 aufliegt.
Der Sohlenverbund 105 kann mit Befestigungsklebstoff
250 am Schaftboden 221 befestigt werden oder mit Sohlenspritzmaterial
260 angespritzt werden.
27 zeigt auch deutlich, dass bei der Ausführungsform,
bei welcher das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 die Funktion der
Schaftmontagesohle mit übernimmt, Laminat unmittelbar über der gegenüberliegenden
Oberseite des Schuhstabilisierungsmaterialstücks 33c zu liegen kommt,
was besonders vorteilhaft ist. Denn in diesem Fall kann sich zwischen dem Schaftbodenfunktionsschichtlaminat
237 und dem Schuhstabilisierungsmaterialstück 33c kein Luftpolster
bilden, welches den Wasserdampfabtransport beeinträchtigen könnte, und
befindet sich das Schuhstabilisierungsmaterialstück 33c und speziell
die Schaftbodenfunktionsschicht 247 besonders dicht an der Fußsohle
des Benutzers eines solchen Schuhs, was den Wasserdampfabtransport erleichtert,
der vom bestehenden Temperaturgefälle zwischen Schuhinnenraum und Schuhaußenraum
mitbestimmt wird.
Zur Herstellung von erfindungsgemäßem Schuhwerk werden zunächst
der Schuhsohlenverbund 105 und der Schaft 103 bereitgestellt,
wobei der sohlenseitige untere Bereich des Schaftes noch offen sein kann. Dann wird
der Schaft 103 an seinem sohlenseitigen Schaftendbereich 219 mit
einem Schaftboden 221 versehen, der entweder nur durch das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat
237 oder durch solches Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237
und eine separate Schaftmontagesohle 233 gebildet wird. Alternativ kann
ein Schaft bereitgestellt werden, der von Anfang an im sohlenseitigen Schaftendbereich
219 mit einem Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 versehen
ist. Danach wird der Schuhsohlenverbund 105 am sohlenseitigen Schaftende
219 befestigt, was entweder durch Verkleben des Schuhsohlenverbundes
105 mit dem unteren Schaftende mittels eines Klebstoffs 39 geschehen
kann oder dadurch, dass ein Schuhsohlenverbund 105 an die Unterseite des
Schaftes angespritzt wird. Die Verbindung zwischen unterem Schaftende und Schuhsohlenverbund
105 geschieht so, dass die Schaftbodenfunktionsschicht 239 mit
dem Schuhstabilisierungsmaterial 33 des Schaftbodenverbundes
221 mindestens im Bereich der Durchbrechungen des Schuhsohlenverbundes
105 unverbunden bleiben. Dadurch bleibt die Fähigkeit der Schaftbodenfunktionsschicht
239 hinsichtlich Wasserdampfdurchlässigkeit im Bereich der Durchbrechungen
31 voll erhalten, ohne durch Klebstoffpunkte oder andere Hindernisse für
den Abtransport von Wasserdampf beeinträchtigt zu werden.
28 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Sohlenverbundes. Die perspektivische Darstellung
zeigt mehrere Öffnungen 135 in der Schuhstabilisierungseinrichtung
119, die von dem Zehenbereich bis zum Fersenbereich des Sohlenverbundes
angeordnet sind. Somit ist das Stabilisierungsmaterial 33 ebenfalls im
Fersenbereich vorhanden.
Mit dem erfindungsgemäßen Sohlenaufbau wird ein hoher Wasserdampfdurchlässigkeitswert
erreicht, weil einerseits großflächige Durchbrechungen in dem Schuhsohlenverbund
105 vorgesehen sind und diese mit Material von hoher Wasserdampfdurchlässigkeit
geschlossen sind und weil außerdem mindestens im Bereich der Durchbrechungen
keine den Wasserdampfaustausch behindernde Verbindung zwischen dem wasserdampfdurchlässigen
Schuhsohlenstabilisierungsmaterial 33 und der Schaftbodenfunktionsschicht
besteht und eine solche Verbindung höchstens in den Bereichen außerhalb
der Durchbrechungen des Schuhsohlenverbundes 105 vorhanden sind, die nicht
aktiv am Wasserdampfaustausch beteiligt sind, wie beispielsweise die Randbereiche
des Schuhsohlenverbundes 105. Außerdem ist bei dem erfindungsgemäßen
Aufbau die Schaftbodenfunktionsschicht dicht am Fuß angeordnet, was zu einer
beschleunigten Wasserdampfabfuhr führt.
Bei dem Schaftbodenfunktionsschichtlaminat 237 kann es sich
um ein Mehrlagenlaminat mit zwei, drei oder noch mehr Lagen handeln. Enthalten ist
mindestens eine Funktionsschicht mit mindestens einem textilen Träger für
die Funktionsschicht, wobei die Funktionsschicht durch eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige
Membran 247 gebildet sein kann, die vorzugsweise mikroporös ist.
TestmethodenDicke
Die Dicke des erfindungsgemäßen Schuhstabilisierungsmaterials
wird nach DIN ISO 5084 (10/1996) getestet.
Durchstichfestigkeit
Die Durchstichfestigkeit eines textilen Flächengebildes kann
gemessen werden mit einer von der EMPA (Eidgenössischen Materialprüfungs-
und Forschungsanstalt) verwendeten Messmethode unter Verwendung eines Prüfgerätes
der Instron-Zug-prüfmaschine (Modell 4465). Mittels eines Stanzeisens wird
ein rundes Textilstück mit 13 cm Durchmesser ausgestanzt und auf einer Stützplatte
befestigt, in der sich 17 Bohrungen befinden. Ein Stempel, an dem 17 dornenähnliche
Nadeln (Nähnadel Typ 110/18) befestigt sind wird mit einer Geschwindigkeit
von 1000mm/min so weit heruntergefahren, dass die Nadeln durch das Textilstück
hindurch in die Bohrungen der Stützplatte eintauchen. Die Kraft zum Durchstechen
des Textilstückes wird mittels einer Messdose (eines Kraftaufnehmers) gemessen.
Das Ergebnis wird aus einer Probenanzahl von drei Proben ermittelt.
Wasserdichte Funktionsschicht/Barriereeinheit
Als "wasserdicht" wird eine Funktionsschicht angesehen, gegebenenfalls
einschließlich an der Funktionsschicht vorgesehener Nähte, wenn sie einen
Wassereingangsdruck von mindestens 1 × 104 Pa gewährleistet.
Vorzugsweise gewährleistet das Funktionsschichtmaterial einen Wassereingangsdruck
von über 1 × 105 Pa. Dabei ist der Wassereingangsdruck nach
einem Testverfahren zu messen, bei dem destilliertes Wasser bei 20±2°C
auf eine Probe von 100 cm2 der Funktionsschicht mit ansteigendem Druck aufgebracht
wird. Der Druckanstieg des Wassers beträgt 60±3 cm Ws je Minute. Der Wassereingangsdruck
entspricht dann dem Druck, bei dem erstmals Wasser auf der anderen Seite der Probe
erscheint. Details der Vorgehensweise sind in der ISO-Norm 0811 aus dem Jahre 1981
vorgegeben.
Wasserdichter Schuh
Ob ein Schuh wasserdicht ist, kann z.B. mit einer Zentrifugenanordnung
der in der US-A-5 329 807 beschriebenen Art getestet werden.
Wasserdampfdurchlässigkeit des Schuhstabilisierungsmaterials
Die Wasserdampfdurchlässigkeitswerte erfindungsgemäßen
Schuhstabilisierungsmaterials werden mit Hilfe der sogenannten Bechermethode nach
DIN EN ISO 15496 (09/2004) gestestet.
Wasserdampfdurchlässigkeit der Funktionsschicht
Als "wasserdampfdurchlässig" wird eine Funktionsschicht dann
angesehen, wenn sie eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl Ret von unter 150
m2 × Pa × W-1 aufweist. Die Wasserdampfdurchlässigkeit
wird nach dem Hohenstein-Hautmodell getestet. Diese Testmethode wird in der DIN
EN 31092 (02/94) bzw. ISO 11092 (1993) beschrieben.
Wasserdampfdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Schuhbodenaufbau
Bei einer Ausführungsform erfindungsgemäßen Schuhwerks mit einem
Schuhbodenaufbau, der den Schuhsohlenverbund und die darüber befindliche Schaftbodenfunktionsschicht
oder das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat umfasst, weist der Schuhbodenaufbau
eine Wasserdampfdurchlässigkeit (MVTR von Moisture Vapor Transmission Rate)
im Bereich von 0,4 g/h bis 3 g/h auf, der im Bereich von 0,8 g/h bis 1,5 g/h liegen
kann und bei einer praktischen Ausführungsform 1 g/h ist.
Das Maß der Wasserdampfdurchlässigkeit des Schuhbodenaufbaus
kann mit der in dem Dokument EP 0396716 B1
angegebenen Messmethode ermittelt werden, die zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit
eines gesamten Schuhs konzipiert worden ist. Zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit
nur des Schuhbodenaufbaus eines Schuhs kann die Messmethode gemäß
EP 0 396 716 B1 ebenfalls eingesetzt
werden, indem mit dem in 1 der EP
0 396 716 B1 gezeigten Messaufbau in zwei aufeinanderfolgenden Messszenarien
gemessen wird, nämlich einmal der Schuh mit einem wasserdampfdurchlässigen
Schuhbodenaufbau und ein anderes Mal der ansonsten identische
Schuh mit einem wasserdampfundurchlässigen Schuhbodenaufbau. Aus der Differenz
zwischen den beiden Messwerten kann dann der Anteil der Wasserdampfdurchlässigkeit
ermittelt werden, welcher auf die Wasserdampfdurchlässigkeit des wasserdampfdurchlässigen
Schuhbodenaufbaus zurück geht.
Bei jedem Messszenario wird unter Verwendung der Messmethode gemäß
EP 0 396 716 B1 vorgegangen, nämlich
mit folgender Schrittfolge:
1. Konditionierung des Schuhs dadurch, dass dieser in einem klimatisierten Raum
(23°C, 50% relative Luftfeuchtigkeit) für mindestens 12 Stunden belassen
wird.
2. Entfernung der Einlegesohle (Fußbett)
3. Auskleidung des Schuhs mit an den Schuhinnenraum angepasstem wasserdichten,
wasserdampfdurchlässigen Auskleidungsmaterial, welches im Bereich der Fußeinschlüpföffnung
des Schuhs mit einem wasserdichten, wasserdampfundurchlässigen Dichtungsstopfen
(beispielsweise aus Plexiglas und mit einer aufblasbaren Manschette) wasserdicht
und wasserdampfdicht verschließbar ist.
4. Einfüllen von Wasser in das Auskleidungsmaterial und Verschließen
der Fußeinschlüpföffnung des Schuhs mit dem Dichtungsstopfen
5. Vorkonditionierung des mit Wasser gefüllten Schuhs dadurch, dass dieser
während einer vorbestimmten Zeitspanne (3 Stunden) ruhen gelassen wird, wobei
die Temperatur des Wassers konstant auf 35°C gehalten wird. Das Klima des umgebenden
Raums wird ebenfalls konstant gehalten bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit.
Der Schuh wird während des Tests frontal von einem Ventilator angeblasen mit
im Mittel mindestens 2 m/s bis 3 m/s Windgeschwindigkeit (zur Zerstörung einer
sich um den stehenden Schuh herum bildenden ruhenden Luftschicht, welche einen erheblichen
Widerstand gegen den Wasserdampfdurchlass verursachen würde)
6. erneutes Wiegen des mit dem Dichtungsstopfen abgedichteten, mit Wasser gefüllten
Schuhs nach der Vorkonditionierung (ergibt Gewicht m2 [g])
7. erneutes ruhen Lassen und eigentliche Testphase von 3 Stunden unter den gleichen
Bedingungen wie bei Schritt e)
8. erneutes Wiegen des abgedichteten, mit Wasser gefüllten Schuhs (ergibt
Gewicht m3 [g]) nach der Testphase von 3 Stunden
9. Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit des Schuhs aus der während
der Testzeit von 3 h durch den Schuh entwichenen Wasserdampfmenge (m2-m3) [g] gemäß
der Beziehung M = (m2-m3) [g]/3[h]
Nachdem beide Messszenarien durchgeführt worden sind, bei denen
man die Wasserdampfdurchlässigkeitswerte einerseits für den gesamten Schuh
mit wasserdampfdurchlässigem Schuhbodenaufbau (Wert A) und andererseits für
den gesamten Schuh mit wasserdampfdurchlässigen Schafbodenaufbau (Wert B) gemessen
hat, kann der Wasserdampfdurchlässigkeitswert für den wasserdampfdurchlässigen
Schuhbodenaufbau alleine aus der Differenz A-B ermitteln.
Wichtig ist es, während der Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit
des Schuhs mit dem wasserdampfdurchlässigen Schuhbodenaufbaus zu vermeiden,
dass der Schuh bzw. dessen Sohle direkt auf einer geschlossenen Unterlage steht.
Dies kann man durch Anheben des Schuhs oder durch Abstellen des Schuhs auf einer
Gitterkonstruktion erreichen, sodass dafür gesorgt ist, dass der Ventilationsluftstrom
auch oder besser unterhalb der Laufsohle entlang strömen kann.
Es ist sinnvoll, bei jedem Testaufbau für einen bestimmten Schuh
Wiederholungsmessungen durchzuführen und Mittelwerte daraus zu betrachten,
um die Messstreuung besser einschätzen zu können. Es sollten mit dem Messaufbau
für jeden Schuh mindestens zwei Messungen durchgeführt werden. Bei allen
Messungen sollte von einer natürlichen Schwankung der Messergebnisse von ±
0,2 g/h um den tatsächlichen Wert z.B. 1 g/h ausgegangen werden. Für dieses
Beispiel könnten somit für den identischen Schuh Messwerte zwischen 0,8
g/h und 1,2 g/h erhalten werden. Einflussfaktoren für diese Schwankungen könnten
beispielsweise von der den Test durchführenden Person oder von der Abdichtungsgüte
am oberen Schaftrand kommen. Durch Mitteilung mehrerer Einzelmesswerte für
denselben Schuh kann ein exakteres Bild des tatsächlichen Wertes gewonnen werden.
Alle Werte für die Wasserdampfdurchlässigkeit des Schuhbodenaufbaus
basieren auf einem normal geschnürten Herrenhalbschuh der Größe 43
(französische Maß), wobei diese Größengebung nicht genormt ist
und Schuhe unterschiedlicher Hersteller verschieden ausfallen können.
Für die Messszenarien gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
1. Messung von Schuhen mit wasserdampfdurchlässigem Schaft, aufweisend
1.1 einen wasserdampfdurchlässigen Schuhbodenaufbau;
1.2. einen wasserdampfundurchlässigen Schuhbodenaufbau;
2. Messung von Schuhen mit wasserdampfundurchlässigem Schaft, aufweisend
2.1 einen wasserdampfdurchlässigen Schuhbodenaufbau;
2.2. einen wasserdampfundurchlässigen Schuhbodenaufbau.
Dehnung und Reißfestigkeit
Ein Dehnungs- und Reißfestigkeitstest wurde nach DIN EN ISO 13934-1
von 04/1999 durchgeführt. Es wurden dabei 3 anstatt 5 Proben je Richtung genommen.
Der Abstand der Klemmbacken betrug 100 mm bei allen Proben.
Abrasion
Hinsichtlich der Abriebfestigkeit für die Abrasionsmessungen
zum Erhalt der Abrasionswerte in der Vergleichstabelle sind zwei Messmethoden angewendet
worden. Zum einen wurde mit einem Martindale-Abrasionstester getestet (in der Tabelle
„Abrasion Carbon"), bei welchem gemäß der Norm DIN EN ISO 124947
-1; -2; (04/1999) die zu testende Probe gegen Sandpapier gescheuert wird. Dabei
sind drei Abweichungen von der Norm vorgenommen worden: Erstens wurde im Probenhalter
Sandpapier der Körnung 180 plus Standardschaumstoff eingespannt. Zweitens wurde
im Probentisch Standardfilz plus die Prüfprobe eingespannt. Drittens wurde
die Probe all 700 Touren inspiziert und das Sandpapier ausgewechselt. Zum anderen
wurde die Abriebfestigkeit bei nassen Proben getestet (in der Tabelle „Abrasion
nass") nach DIN EN ISO 12947 -1; -2; -4; mit der Abweichung von der Norm, dass der
Probentisch mit Standardfilz und Standardwolle alle 12.800 Touren mit destilliertem
Wasser gesättigt wurden.
Bei den Abrasionstests werden Reibbewegungen entsprechend von Lissajous-Figuren
durchgeführt. Lissajous-Figuren stellen ein sich bei entsprechender Wahl des
Verhältnisses der beteiligten Frequenzen periodisch wiederholendes Gesamtbild
dar, das sich aus relativ zueinander versetzten Einzelfiguren zusammensetzt. Der
Durchlauf durch eine dieser Einzelfiguren wird im Zusammenhang mit dem Abrasionstest
als eine Tour bezeichnet. Bei allen Materialien 1 bis 5 ist gemessen
worden, nach wie vielen Touren in dem jeweiligen Material erste Löcher eingetreten
sind, das jeweilige Material also durchgescheuert war. In der Vergleichstabelle
finden sich für jedes der Materialien zwei Tourenwerte, die aus je zwei Abrasionstests
mit dem jeweils gleichen Material entstanden sind.
Härte
Härteprüfung nach Shore A und Shore D (DIN 53505, ISO 7619-1, DIN
EN ISO 868)
Prinzip:
Unter der Härte nach Shore wird der Widerstand gegen das Eindringen
eines Körpers bestimmter Form unter definierter Federkraft verstanden. Die
Shore-Härte ist die Differenz zwischen dem Zahlenwert 100 und der durch den
Skalenwert 0,025 mm dividierten Eindringtiefe des Eindringkörpers in mm unter
Wirkung der Prüfkraft.
Bei der Prüfung nach Shore A wird als Eindringkörper ein
Kegelstumpf mit einem Öffnungswinkel von 35° und bei Shore D ein Kegel
mit einem Öffnungswinkel von 30° und einem Spitzenradius von 0,1 mm verwendet.
Die Eindringkörper bestehen aus poliertem, gehärtetem Stahl.
Messgleichung:
h in mm, F in mN
Anwendungsbereich:
Wegen der unterschiedlichen Auflösung der beiden Shore-Härte-Verfahren
in verschiedenen Härtebereichen sind Werkstoffe mit einer Shore A-Härte
> 80 zweckmäßigerweise nach Shore D und Werkstoffe mit einer Shore
D-Härte < 30 nach Shore A zu prüfen.
DefinitionenSchuhstabilisierungsmaterial:
Material, welches dem Schuh bzw. den im Schuh vorhandenen Teilen/Materialien,
wie Obermaterial, Sohle, Membrane, mechanischen Schutz und Widerstand gegenüber
Verformung als auch gegen das Hindurchdringen von äußeren Gegenständen/Fremdkörpern/Objekten
z.B. durch die Sohle ermöglicht unter Beibehaltung eines hohen Wasserdampftransports,
d.h. eines hohen Klimakomforts im Schuh. Der mechanische Schutz und Widerstand gegenüber
Verformung beruht hauptsächlich auf der geringen Dehnung des Schuhstabilisierungsmaterials.
Faserverbund:
Oberbegriff für einen Verbund von Fasern jeglicher Art. Darunter
soll fallen Leder, aus Metallfasern bestehende Vliese oder Gewirke, unter Umständen
auch in Mischung mit textilen Fasern, ebenfalls Garne und aus Garnen hergestellte
Textilien (Flächengebilde).
Der Faserverbund muss mindestens zwei Faserkomponenten aufweisen.
Bei diesen Komponenten kann es sich um Fasern (z.B. Stapelfasern), Filamente, Faserelemente,
Garne, Litzen u.ä. handeln. Jede Faserkomponente besteht entweder aus einem
Material oder enthält mindestens zwei unterschiedliche Materialanteile, wobei
der eine Faseranteil bei einer niedrigeren Temperatur erweicht/schmilzt als der
andere Faseranteil (Bico). Derartige Bico-Fasern können eine Kern-Mantel Struktur
– hier wird ein Kernfaseranteil mit einem Mantelfaseranteil ummantelt –,
eine Seite an Seite Struktur oder eine Inseln-im-Meer Struktur aufweisen. Derartige
Prozesse und Maschinen hierfür sind erhältlich von Rieter Ingolstadt,
Deutschland und/oder Schalfhorst in Mönchengladbach, Deutschland. Die Fasern
können einfach gesponnen, multifilamentär oder mehrere gerissene Fasern
mit miteinander verschlungenen ausgefransten Enden sein.
Die Faserkomponenten können gleichmäßig oder ungleichmäßig
im Faserverbund verteilt sein.
Der gesamte Faserverbund muss vorzugsweise temperaturstabil bei mindestens
180°C sein.
Eine einheitliche und glatte Oberfläche auf mindestens einer
Seite des Faserverbundes wird mittels Druck und Temperatur erreicht. Diese geglättete
Oberfläche zeigt nach „unten" zum Untergrund/Boden, damit wird erreicht,
dass an der glatten Oberfläche Partikel/Fremdkörper besser abprallen oder
einfacher abgewiesen werden.
Die Eigenschaften der Oberfläche bzw der Gesamtstruktur des Faserverbundes
bzw Stabilisierungsmaterials sind abhängig von den gewählten Fasern, der
Temperatur, dem Druck und dem Zeitraum, über welchen der Faserverbund mit Temperatur
und Druck beaufschlagt wurde.
Vlies:
Hier werden die Fasern auf ein Förderband abgelegt und verwirrt.
Gelege:
Eine Fischnetz- oder Sieb-Konstruktion der Fasern. Siehe
EP 1 294 656 von Dupont.
Filz:
Wollfasern, die sich durch mechanische Einwirkungen öffnen und verhaken.