Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit einem Schuhoberteil und einem mit dem Schuhoberteil verbundenen Sohlenteil, wobei das Sohlenteil einen Sohlenkörper mit einem Bodenbereich und einem seitlichen Wandbereich aufweist, wobei der Bodenbereich und der Wand bereich einen oben offenen Aufiiahmeraum bilden, wobei der Aufnahmeraum mit einem Schüttgut gelullt ist, wobei das Schüttgut zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht und wobei der gelullte Aufiiahmeraum mit einem Verschlusskörper verschlossen ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schuhs.

Ein Schuh der eingangs genannten Art ist aus der WO 2017/097315 Al bekannt. In einem Sohlenelement, welches einen Hohlraum aufweist, sind geschäumte Kunststoffkugeln angeordnet und werden durch ein Verschluss element im Hohlraum gehalten. Die so hergestellte Sohle wird mit dem Schuhoberteil verbunden. Das Verschlusselement wird im vorliegenden Falle durch eine Folie gebildet, die es dem Fuß des Trägers ermöglicht, lose sich im Hohlraum befindlichen Kunststoffkugeln zu fühlen. Es hat sich bei dieser Lösung allerdings herausgestellt, dass mitunter der Tragekomfort des Schuhs bei dieser Bauart des Verschlusselements negativ beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, einen Schuh der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass ein weiter verbessertes Trage geluhl erreicht werden kann. Gleichzeitig soll ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung des Schuhs bereitgestellt werden.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, dass der Verschlusskörper ein Gewirk ist, welches eine Gitter struktur bildet, wobei die Gitterstruktur eine Maschenweite von mindestens 0,5 mm aufweist. Die Maschenweite der Gitterstruktur des Verschlusskörpers ist dabei bevorzugt über die Erstreckung des Verschlusskörpers weitgehend konstant.

Bevorzugt beträgt die Maschenweite der Gitterstruktur höchstens 3,0 mm.

Ein besonders angenehmes Tragegefühl des Schuhs kann erreicht werden, wenn die Maschenweite der Gitterstruktur zwischen 0,75 mm und 2,0 mm beträgt.

Im Unterschied zur vorbekannten Lösung wird also keine Folie oder klassisches Textilmaterial verwendet, um den Hohlraum im Sohlenkörper abzuschließen und die sich in diesem befindlichen Partikel des Schüttguts zurückzuhalten, sondern es wird eine Gitterstruktur eingesetzt, deren Maschenweite einen minimalen Wert nicht unterschreitet (und vorzugsweise auch einen maximalen Wert nicht überschreitet). Es hat sich herausgestellt, dass sich so bei einer gattungsgemäßen Ausgestaltung des Schuhs mit lose angeordneten Partikeln insbesondere aus geschäumten Kunststoffkugeln ein besonders angenehmes Tragegefühl erreicht werden kann.

Der Verschlusskörper ist bevorzugt als flächige Gewebestruktur ausgebildet. Hierbei hat sich insbesondere eine Gewebestruktur in Form eines Leno- Gewebes bewährt. Bei einem solchen Leno-Gewebe ist eine Vielzahl von Schussfäden vorgesehen, die sich in eine Längsrichtung erstrecken; eine Vielzahl von Kettfäden erstreckt sich senkrecht hierzu. Die Kettfäden sind um die Schussfäden gewickelt, um eine hohe Festigkeit des Gewebes zu erhalten.

Bevorzugt wird die Gewebestruktur durch einen faserverstärkten Faden gebildet.

Oberhalb und/oder unterhalb des Verschlusskörpers kann eine luft- und feuchtigkeitsdurchlässige Membran angeordnet sein. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass sich hier sowie überall in der vorliegenden Beschreibung die Orientierung„unten“ und„oben“ auf einen Schuh bezieht, wenn dieser mit seiner Sohle auf dem Boden steht.

Der Verschlusskörper kann mit dem Sohlenkörper direkt oder indirekt verklebt und/oder vernäht sein. Im Bodenbereich des Sohlenkörpers kann eine Verstärkungsplatte angeordnet sein. Die Verstärkungsplatte bildet eine Deckschicht, die die Sohlenstruktur verstärkt und Einfallstellen verhindert.

Das Schuhoberteil kann mit dem Sohlenteil verklebt und/oder vernäht sein. Das Schuhoberteil weist bevorzugt einen oberen Abschnitt auf, der unten mit einer Strobelsohle vernäht ist. Eine sehr bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Verschlusskörper in seinem Randbereich mit einer Verstärkungsschicht versehen ist. Diese Verstärkungsschicht kann durch eine aufgeklebte Folie gebildet werden. Sie läuft bevorzugt (insbesondere als Randsaum mit einer Breite zwischen 0,5 cm und 2,5 cm) um den gesamten Umfangsbereich des Verschlusskörpers um.

Als Schüttgut werden vorzugsweise kugelförmig oder ellipsoid ausgebildete Körper verwendet. Die Körper des Schüttguts können auch als Hohlkörper ausgebildet sein. Die Abmessungen der Körper des Schüttguts in den drei Raumrichtungen liegen bevorzugt zwischen 1 mm und 13 mm, besonders bevorzugt zwischen 3 mm und 6 mm. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Maschenweite der Gitterstruktur kleiner ist als die Abmessungen der Körper des Schüttguts. Die Körper des Schüttguts bestehen bevorzugt aus geschäumtem thermoplastischen Elastomer. Hierbei ist insbesondere an thermoplastisches Polyurethan (TPU), an thermoplastisches Polyamid (TPA) und/oder an thermoplastisches Elastomer auf Olefmbasis (TPO) gedacht, wobei die genannten Materialien insbesondere expandiert (aufgeschäumt) sind.

Eine weitere sehr bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass im oberen Endbereich des Wandbereichs des Sohlenkörpers ein umlaufender Rahmen angeordnet ist, der mit dem Sohlenkörper verbunden, insbesondere verklebt, ist, wobei der Rahmen eine Auflagefläche für den Verschlusskörper und namentlich dessen Randbereich aufweist. Mit einer solchen Ausgestaltung kann erreicht werden, dass der Verschlusskörper stabil mit dem sonstigen Sohlenelement verbunden werden kann und eine definierte Auflagefläche im Randbereich hat.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung eines solchen Schuhs umfasst die Schritte: a) Herstellen eines Schuhoberteils; b) Herstellen eines Sohlenteils, wobei die Herstellung des Sohlenteils die Schritte umfasst: bl) Bereitstellen eines Sohlenkörpers mit einem Bodenbereich und einem seitlichen Wandbereich, wobei der Bodenbereich und der Wandbereich einen oben offenen Aufiiahmeraum bildet; b2) Füllen des Aufnahmeraums mit einem Schüttgut, wobei das Schüttgut zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht; b3) Verschließen des gefüllten Aufinahmeraums mit einem Verschlusskörper, wobei als Verschlusskörper ein Gewirk verwendet wird, welches eine Gitterstruktur bildet, wobei die Gitterstruktur eine Maschenweite von mindestens 0,5 mm aufweist; c) Befestigen des Schuhoberteils am Sohlenteil, so dass der untere Bereich des Schuhoberteils auf dem Verschlusskörper zu liegen kommt. Die Produktion des gegenständlichen Schuhs wird so vereinfacht und in wirtschaftlicher Weise möglich. Alle oben genannten Ausgestaltungen können auch beim genannten Verfahren zum Einsatz kommen.

Durch die zum Einsatz kommende Gitterstruktur des Verschlusskörpers kann ein stabiler Fertigungsprozess erreicht werden, der die Partikel des Schüttguts zuverlässig im Hohlraum des Sohlenelements zurückhält.

Bei der Benutzung des Schuhs ergibt sich ein verbessertes Tragegefühl, welches mit der vorbekannten Lösung nicht erreichbar ist.

Für die Herstellung des Schuhoberteils sind generell verschiedene Möglichkeiten gegeben. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass der obere Teil des Schuhoberteils in klassischer Weise produziert wird, wobei der untere Bereich, der unterhalb der Fußsohle des Trägers des Schuhs verläuft, beispielsweise eine Strobelsohle ist (wie oben erläutert), die mit dem oberen Teil des Schuhoberteils beispielsweise vernäht wird. Dies kann insbesondere in Kombination mit einem gestrickten oberen Bereich des Schuhoberteils erfolgen. Das Sohlenteil wird bevorzugt als Spritzgießteil oder als Thermoformteil hergestellt.

Es kann dabei auch vorgesehen werden, dass auf dem Bodenbereich mindestens eine stegartige Struktur ausgebildet wird, die in den Aufiiahmeraum hineinreicht. Diese stegartige Struktur bildet innerhalb des Aufiiahmeraums Wandungsbereiche, die der freien Verschieblichkeit des lose eingefüllten Schüttguts entgegenwirkt und dieses in gewissen Bereichen des Aufiiahmeraums hält. Damit kann das Laufgefühl beim Tragen des Schuhs positiv beeinflusst werden.

Die genannte stegartige Struktur erlaubt es, dass die Sohle bei bestim mungsgemäßer Benutzung unter Belastung den Fuß bei gewissen Anwendungen optimal stützen kann. Dies kann unter dem Aspekt relevant sein, da ansonsten die sich im Inneren des Aufiiahmeraums des Sohlenteils befindlichen (Kunststoff)Körper infolge dessen, dass sie nicht miteinander verbunden, sondern lose angeordnet sind, keine große Stützfunktion für den Fuß bieten. Die Kunststoffkörper weisen bevorzugt eine Härte zwischen 75 bis 90 Shore A auf, vorzugsweise zwischen 80 und 85 Shore A. Sie haben bevorzugt eine Schüttdichte zwischen 100 und 300 kg/m .

Zu dem bevorzugt zum Einsatz kommenden expandierten thermoplastischen Polyurethan (E-TPU) für die Kunststoffkörper, die in den Aufiiahmeraum des Sohlenteils eingebracht werden, sei folgendes erwähnt: Dieses Material ist an sich bekannt und wird in Schuhen eingesetzt. Es ist beispielsweise unter der Bezeichnung„PearlFoam“ von der Huntsman International LLC oder unter der Bezeichnung „Infmergy“ von der BASF SE erhältlich. Zu diesem Material wird ausdrücklich auf die WO 2005/066250 Al Bezug genommen, wo sich Details zu diesem Material, also zu expandierbaren thermoplastischen Polyurethanen und deren Herstellung finden. Zum Vorbekanntsein von thermoplastischem Elastomer auf Urethanbasis sei weiterhin ausdrücklich auf die WO 2010/010010 Al hingewiesen, in der ein expandierbarer, treibmittelhaltiger thermoplastischer Polymer-Blend offenbart wird, der thermoplastisches Polyurethan und Styrolpolymerisat enthält. Der Polymer-Blend kann dabei mindestens ein weiteres thermoplastisches Polymer enthalten. Als weiteres thermoplastisches Polymer kommt insbesondere Polyamid (PA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Cellulose bzw. Polyoxymethylen (POM) in Frage.

Der Sohlenteil besteht bevorzugt aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), aus thermoplastischem Elastomer (TPE), aus Polyamid (PA) und/oder aus Gummimaterial.

Nachdem von Schüttgut im Zusammenhang mit den in den Aufiiahmeraum einzubringenden Körpern gesprochen ist, handelt es sich hierbei um einzelne Partikel, die keine Verbindung zueinander aufweisen. Insbesondere werden nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Kunststoffkörper ohne Verbindung zueinander im Aufiiahmeraum des Sohlenteils platziert. Demgemäß werden die einzelnen Kugeln oder Elipsoide nicht durch irgendwelche Maßnahmen miteinander verbunden, sondern sie sind lose im Aufiiahmeraum des Sohlenteils platziert.

Das Schüttgut wird dabei bevorzugt in voller Packung und vorzugsweise unter leichtem Druck im Aufnahmeraum des Sohlenteils platziert.

Das erwähnte Sohlenteil kann bei Bedarf an der Unterseite noch mit einer Außensohle versehen werden. Es hat sich gezeigt, dass bei Ausgestaltung eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, in der oben spezifizierten Weise bezüglich des Kompressions verhaltens des Schuhs sowie hinsichtlich dessen Rückstelleigenschaft (nach Wegnahme der komprimierenden Kraft durch den Fuß des Trägers) sehr vorteilhafte und komfortable Trageeigenschaften des Schuhs erreicht werden können. Dies gilt insbesondere unter dem Aspekt starker Temperatur- Schwankungen.

Werden die vorgeschlagenen thermoplastischen Elastomere (im Unterschied zu üblichen Polymeren) als loses Schüttgut im Hohlraum der Sohle eingesetzt, ergeben sich aufgrund der Reibungseigenschaften zwischen den einzelnen Partikeln günstige Verhältnisse, da diese nicht in unerwünschter Weise aneinander entlang gleiten, sondern trotz loser Anordnung eine gewisse Festigkeit bieten, wenn der Fuß des Trägers das Schüttgut verformt. Somit wird ein optimaler Kompromiss zwischen einem gewissen Massageeffekt auf der einen Seite und einem hinreichenden Halt des Fußes während der Benutzung des Schuhs auf der anderen Seite erzielt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in Explosionsdarstellung einen Sportschuh nach einer ersten

Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 in einem Schnitt senkrecht zur Längsrichtung des Schuhs einen

Sportschuh nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 ist ein Schuh 1 zu erkennen, der ein Schuhoberteil 2 und ein Sohlenteil 3 aufweist, die miteinander verbunden sind (was in Figur 1 aufgrund der Explosionsdarstellung nicht zu erkennen ist). Die Bezeich nungen „oben“ und „unten“ beziehen sich auf die bestimmungsgemäße Benutzung des Schuhs bzw. wenn dieser auf dem Boden steht. Eingezeichnet ist die Richtung der Vertikalen V sowie die Längsrichtung L des Schuhs 1.

Das Sohlenteil 3 weist einen Sohlenkörper 4 auf, der einen Bodenbereich 5 sowie einen Wandbereich 6 mit umlaufendem Rand aufweist, so dass der Bodenbereich und der Wandbereich einen Aulhahmeraum 7 begrenzen, der zur Aufnahme von Schüttgut 8 ausgebildet und vorgesehen ist. Der Sohlenkörpers 4 kann beispielsweise durch einen Spritzgießprozess oder durch einen Thermoformprozess hergestellt werden.

Nachdem das Schuhoberteil 2 sowie das Sohlenteil 3 hergestellt sind (was gleichzeitig erfolgen kann oder in beliebiger Reihenfolge zeitlich versetzt), erfolgt eine Füllung des Aufinahmeraums 7 mit Schüttgut 8, was in Figur 1 nur angedeutet ist.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, wird das Schüttgut 8 in vollständiger Packung und gegebenenfalls unter leichtem Druck in den Aulhahmeraum 7 eingebracht. Dann wird der Aulhahmeraum 7 durch Anbringung eines Verschlusskörpers 9 verschlossen, so dass das Schüttgut 8 im Aulhahmeraum 7 festgelegt ist.

Wesentlich ist, dass der Verschlusskörper 9 ein Gewirk ist, welches eine Gitterstruktur bildet, wobei die Gitterstruktur eine Maschenweite wi, w ₂ (s. Figur 1) von mindestens 0,5 mm aufweist. Dabei ist mit der Maschenweite wi der Abstand der einzelnen Fäden der Gitterstruktur in Längsrichtung L bezeichnet und mit der Maschenweite w besagter Abstand senkrecht hierzu. Die Maschenweiten wi und w ₂ können gleich sein, müssen dies allerdings nicht. Wesentlich ist, dass der genannte Wert von mindestens 0,5 mm eingehalten wird, der für ein verbessertes Tragegefühl wesentlich ist.

Auf das so vorbereitete Sohlenteil 3 wird dann das Schuhoberteil 2 platziert und das Sohlenteil 3 mit dem Schuhoberteil 2 verbunden. Dies kann durch Nähen und/oder Kleben erfolgen.

Demgemäß liegt nunmehr der untere Bereich des Schuhoberteils 2 - über den Verschlusskörper 9 - auf dem Schüttgut 8 auf, so dass bei der Benutzung des Schuhs ein angenehmes Laufgefühl entsteht.

Als Schüttgut 8 kommt generell beliebiges Material zum Einsatz (bei spielsweise auch Sand), während bevorzugt an Kugeln oder Ellipsoide aus geschäumtem Kunststoffmaterial gedacht ist; Details hierzu sind oben vermerkt.

In Figur 2 ist eine ähnliche Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Zu erwähnen ist hier zunächst eine Verstärkungsplatte 10, die im Boden bereich 5 des Sohlenkörpers 4 platziert ist, um der Sohle eine verbesserte Steifigkeit zu verleihen. Bei der Verstärkungsplatte 10 kann es sich auch um eine solche mit federelastischen Eigenschaften handeln, um die Laufbewegung zu unterstützen.

Im oberen Abschnitt 11 des Schuhoberteils 2 besteht dieses aus einem Material (Gewebe oder gestricktes Material), welches unten mit einer Strobelsohle 12 verbunden ist; in Figur 2 ist zwischen dem Abschnitt 11 und der Strobelsohle 12 schematisch eine Naht angedeutet. Besonders erwähnenswert ist auch eine spezielle Ausgestaltung des Verschlusskörpers 9 (Gitterstruktur): Dieser weist in einem umlaufenden Randbereich eine Verstärkungsschicht 13 auf, die durch eine aufgebrachte Folie realisiert ist. Die Folie kann dabei aufgeklebt oder durch einen thermischen Vorgang mit dem Verschlusskörper 9 verbunden sein. Am oberen Ende des Wandbereichs 6 des Sohlenkörpers 4 ist ein Rahmen 16 befestigt, der als ovales ringförmiges Gebilde gestaltet ist und der Form des oberen Randes des Wandbereichs 6 entspricht. Der Rahmen 16 ist mit dem oberen Ende des Wandbereichs 6 verbunden, beispielsweise verklebt. Der Rahmen 16 weist dabei eine Auflagefläche 17 auf, auf der der Verschlusskörper 9 mit seinem Rand ruht. Hier ist der Verschlusskörper 9 mit dem Rahmen 16 verklebt oder in anderer Weise befestigt.

Das Sohlenteil 3 umfasst im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 auch eine Außensohle 14; in das Innere des Schuhoberteils 2 ist eine Einlegesohle 15 eingelegt.

Durch Wahl der materialspezifischen und geometrischen Parameter (Abmessungen der Partikel des Schüttguts, Größe der Maschenweite, Abmessungen der einzelnen Bereiche des Schuhoberteils und des Sohlenteils, Materialwahl, etc.) kann auf das Feder- und Dämpfungsverhalten des Schuhs und insbesondere der Sohle Einfluss genommen werden.

Während wie oben dargestellt ein loses Einbringen einzelner Körper in Form von Schüttgut vorgesehen ist, besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, dass die genannten Körper aus den genannten Materialien auch zumindest teilweise miteinander gekoppelt bzw. verbunden werden. Insoweit ist es möglich, eine Struktur zu erzeugen, bei der eine Anzahl von Körpern miteinander verbunden ist, beispielsweise durch Mikrowellenverschweißen. Ein ähnlicher Verbund einzelner Körper kann auch dadurch erzeugt werden, dass die einzelnen Körper in einen Kunststoffschaum, insbesondere Polyurethan- Schaum, eingebettet werden und so eine Struktur entsteht, die zum Aufbau der Schuhsohle genutzt werden kann.

Bezueszeichenliste :

1 Schuh

2 Schuhoberteil

3 Sohlenteil

4 Sohlenkörper

5 Bodenbereich des Sohlenkörpers 6 Wandbereich des Sohlenkörpers

7 Aufiiahmeraum

8 Schüttgut

9 Verschlusskörper

10 V erstärkungsplatte

11 oberer Abschnitt des Schuhoberteils

12 Strobelsohle

13 V erstärkungsschicht

14 Außensohle

15 Einlegesohle

16 Rahmen

17 Auflagefläche wi Maschenweite

w ₂ Maschenweite

L Längsrichtung des Schuhs

V Vertikale