Verfahren zum Verformen eines Schuhschaftes oder Schaftteiles
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verformen eines Schuhschaftes oder Schaftteiles vor dem Zusammenstellen eines Schuhes. Der Ausdruck Schuh soll dabei alle Arten von Fussbekleidungen umfassen, welche Schäfte aufweisen, die mindestens zum Teil aus einem Material bestehen, das einer auf den Fuss des Trägers passenden Fläche angepasst werden muss. Der Schuh kann somit ein eigentlicher Strassenschuh oder auch beispielsweise ein Pantoffel oder ein Stiefel sein.
Nach einem bekannten Schuhherstellungsverfahren wird beispielsweise ein Schuhschaft hergestellt, indem ein Schaftvorderteil und zwei Schaftseitenteile ausgeschnitten werden, die um die Innenseite und die Au ssenseite des Fussristes und um die Ferse herumgehen.
Jeder dieser flachen Teile besitzt einen Rand, der sich um seine Kante erstreckt. Der Rand an derjenigen Kante, die schliesslich die Schaftunterkante bilden wird, ist der Zwickrand, und der Rand an der oberen Kante ist der Umfaltrand oder Oberkantenrand. Weitere Rän- der sind vorhanden, um die Bildung von Fersen- und Ristnähten zu ermöglichen. Der Schaft wird zusammengesetzt und auf einen Leisten aufgezogen, an dessen Boden oder Sohle vorübergehend eine Brandsohle befestigt worden ist. (An dem Schaft können vorher Auskleidungen, Versteifungselemente und Zehenpolster befestigt worden sein.) Der Schaft kann vorbehandelt worden sein, um ihn weicher zu machen, so dass er leichter gedehnt und gestaucht werden kann.
Er wird dann längs seiner unteren Kanten erfasst und über den Leisten nach unten gezogen, worauf sein Zwickrand umgebogen und unter den Leisten geschoben und dann mit einem Klebstoff oder durch andere Mittel an der Brandsohle befestigt wird. Dieser Vorgang wird mit Zwicken bezeichnet.
Durch das Aufleisten wird das Material gedehnt und gestaucht, so dass es sich eng an den Leisten anlegt.
Diese Dehnungen und Stauchungen werden dann fixiert, d. h. in eine mehr oder weniger bleibende Verformung umgewandelt, und zwar durch eine Fixierbehandlung, welche eine feuchte und/oder trockene Wärmebehandlung umfassen kann, welche die Spannungen im Material löst. Bei Leder können in der Regel höchstens etwa 70% der Verformungen fixiert werden, und der Leisten ist daher in der Weise im Vergleich zur gewünschten Schaftkontur übertrieben geformt, dass ein gewisser Verformungs-Verlust nach dem Abnehmen vom Leisten zulässig ist.
Nach dem Fixieren wird eine Aussensohle angebracht oder an Ort und Stelle geformt. Dann wird der Schuh vom Leisten abgenommen, worauf die üblichen Fertigstellungsarbeiten durchgeführt werden.
Um den Aufleistungsvorgang (der eine hohe Geschicklichkeit des Arbeiters und komplizierte, teure Maschinen erfordert) zu vereinfachen, ist schon ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem ein thermoplastisches, fixierbares Material in einer Hohlraum-Matrizenform geformt wird, die der Leistenkontur oder einer Variation derselben entspricht, und zwar durch Anlegen eines Druckunterschiedes an das blattförmige Material durch Unterdruck und/oder Überdruck eines fluiden Mediums oder auf mechanischem Wege. Bei diesem bekannten Verfahren muss das Material in die Matrizenform gedrückt werden, wodurch sich oft Runzeln im Flächenmaterial ergeben. Zudem muss bei diesem Verfahren das Material in der Form auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das Material plastisch fliessen kann.
Anderseits haben die Erfinder selbst schon Verfahren vorgeschlagen, bei denen das Zusammenstellen von Schuhschäften dadurch erleichtert wird, dass der Schaftvorderteil vorgeformt wird, indem das Dehnen und Stauchen getrennt vom Biegen und Anpassen des Materials an die Leistenkontur vorgenommen wird.
Die britischen Patente Nrn. 1 096 001 und 1 096 002 beschreiben Verfahren zum Bestimmen des Ausmasses der im Material erforderlichen Dehnungen und zum Strecken des Materials auf diese Dehnungen durch einen mechanischen Greif- und Ziehvorgang vor dem Anpassen des Materials an den Leisten.
Die britischen Patentschriften Nrn. 1 102695 und 1 102696 beschreiben im Detail die zugrunde liegende Theorie sowie Verfahren zum Herstellen von Patrizenformen zur Durchführung der Vorformung an Schaftvorderteilen. Diese Patentschriften beruhen kurz zusammengefasst auf der Entdeckung, dass eine erfolgreiche mechanische Vorformung von Schaftvorderteilen dann möglich ist, wenn der Zwickrand des Schaftvorderteiles in einer einzigen Ebene gehalten wird und das erforderliche Strecken des Flächenmaterials dadurch erfolgt, dass dieses an eine Form angepasst wird, deren Konturen gleich wie diejenigen sind, die erhalten werden, indem eine Schale aus elastisch biegsamem Material, wie z.
B. nicht weichgemachtem Polyvinylchlorid, mit den gewünschten Leistenkonturen geformt wird und die Schale dann durch Auswärtsverschieben der Seitenteile teilweise flachgelegt wird. In diesen bekannten Verfahren, bei denen die Verformung nur durch mechanisches Bewegen der Form in das Flächenmaterial hinein bewirkt wird, sind komplizierte Bewegungen erforderlich, um den Zehenbereich richtig zu formen.
Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem der Zehenbereich und andere einspringende Bereiche richtig geformt werden können, ohne dass komplizierte Bewegungen erforderlich sind. In dem Verfahren können vorteilhaft Patrizenformen verwendet werden.
Nach dem Verfahren kann sowohl ein einstückiger, zusammenhängender Schaft als auch ein Schaftvorderteil zusammen mit einem getrennten zugehörigen Fersen- und Seitenwandteil erzeugt werden. Diese Teile werden gesamthaft als Schaftteile bezeichnet.
In gewissen bevorzugten elastomeren, fixierbaren Schuhschaftmaterialien können im Bereich der in Frage kommenden Verzerrungen sehr hohe bleibende Verformungen fixiert werden, z. B. Verformungen in der Grö ssenordnung von 80 S oder mehr.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verformen eines Schuhschaftes oder Schaftteiles vor dem Zusammenstellen eines Schuhes, wobei man ein Blatt aus dehnbarem und fixierbarem Schuhschaftmaterial an eine Form anpasst, deren Konturen mindestens annähernd gleich sind wie diejenigen, die erhalten werden, indem eine Schale aus dünnem, elastisch biegsamem Material mit den erforderlichen Leistenkonturen geformt wird und die Schale dann durch Auswärtsverschieben der Seitenteile teilweise flachgelegt wird, wobei die Form dem ganzen Schuhschaft oder einem Schuhschaftteil entspricht und wobei das Anpassen des Schuhschaftmaterials an die Form durch Anlegen eines Druckunterschiedes eines fluiden Mediums an das Schuhschaftmaterial erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen des Schuhschaftmaterials an die Form durch Dehnen des Schuhschaftmaterials bewirkt wird.
Vorzugsweise kann das Schuhschaftmaterial dampfdurchlässig sein und können die durch das Dehnen erzeugten Verformungen in dem Material in solcher Weise mindestens vorübergehend fixiert werden, dass das Material dabei wasserdampfdurchlässig bleibt.
Um das Dehnen zu bewirken, kann das genannte Blatt durch die Form umgebende Mittel festgehalten werden und kann dann das festgehaltene Blatt an die Form angedrückt werden. Vorzugsweise kann dabei das Blatt in einer Ebene festgehalten werden und in einer Richtung senkrecht zu dieser Ebene in Berührung mit der Form bewegt werden.
Es ist klar, dass die vorstehende Definition der Formkonturen lediglich diese Konturen festlegen soll und keine Beschränkung hinsichtlich der Art und Weise bedeutet, in der die Form tatsächlich hergestellt wird.
Die zum Vergleich herangezogene Schale kann auf einem Leisten geformt werden, der grösser sein kann als der Leisten, auf dem der Schuhschaft schliesslich zusammengesetzt wird, oder statt dessen könnten die Höcker in der flachgelegten Schale vergrössert werden, um eine bleibende Verformung von weniger als 100%, d. h. ein Schrumpfen, nach dem Vorformen des Schaftes zu berücksichtigen.
Vorzugsweise kann auf der Formfläche jede Linie mindestens annähernd die gleiche Länge haben wie die entsprechende Linie auf der inneren Oberfläche des fertigen Schuhes. Ferner kann im hinteren Abschnitt des Zehenbereiches der Abstand zwischen zwei Punkten der Schaftunterkante, gemessen längs der Oberfläche in einer Richtung quer zur Längsmittellinie der Form, bis zu 25 %, und vorzugsweise nicht mehr als 35 /0o, grösser sein als der auf einer geraden Linie gemessene Abstand zwischen den beiden Punkten.
Vorzugsweise kann die Form einen Z-.vickrandbil- dungsabschnitt zum Bilden eines Zwickrandes besitzen, wobei die freie Kante dieses Abschnittes zweckmässig in einer einzigen Kantenebene liegen kann.
Die Formfläche kann vorzugsweise mindestens einen der folgenden Höcker bilden: Zehenhöcker, Fersenhökker, zwei Fersenhöcker. Die Höcker können zweckmässig ein Tiefzieh- oder Verstreckungsverhältnis, wie es nachstehend definiert ist, von mehr als 1 haben, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10, z. B. von 1 bis 4 für Fersenhöcker, und von 1 bis 2 für Zehenhöcker.
Beispielsweise für die Herstellung von Herrenschuhen, die einen Vorderteilkuppenabschnitt aufweisen, kann eine Form verwendet werden, die um die Mittellinie herum einen Vorderteilkuppenhöcker besitzt. Bei diesem kann dann das Verstreckungsverhältnis B/A vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5, z. B. von 2 bis 5, liegen.
Der höchste Punkt eines Zehenhöckers kann vorzugsweise ausserhalb der Mittellinie liegen, und zwar in Draufsicht auf der linken Seite der Mittellinie bei einer Form für einen linken Schuh. Der Zehenhöcker kann sich in der Regel vom höchsten Punkt aus längs der Formkante bis in den äusseren Gelenkbereich über der Aussenkante erstrecken, wo in gewissen Ausführungsarten ein kleinerer Gelenkhöcker vorhanden sein kann.
Der Zehenhöcker kann sich auch auf der inneren Seite der Form, vorzugsweise mit etwas geringerer Höhe, bis in den inneren Gelenkbereich erstrecken, wo wiederum bei gewissen Ausführungsarten ein kleinerer Gelenkhöcker vorhanden sein kann, der dann vorzugsweise auch kleiner ist als der äussere Gelenkhöcker.
Der Fersenhöcker kann sich quer über die Mittellinie bzw. den Rückseitennahtbereich des fertigen Schuhes erstrecken (in welchem Falle keine konstruktive Notwendigkeit für eine tatsächliche Rückseitennaht besteht), und dabei kann sein Verstreckungsverhältnis vorzugsweise im Bereich von 1 bis 2 liegen. Der Fersenhöcker kann auch in zwei getrennte Höcker aufgeteilt sein, von denen je einer auf jeder Seite der Mittellinie liegt, und in diesem Fall kann das Verstreckungsverhältnis B/A vorzugsweise im Bereich von 2 bis 4 liegen.
Wenn der Fersenhöcker in zwei getrennte Höcker aufgeteilt ist, kann die Formfläche so angeordnet sein, dass eine vollständige oder teilweise Rückseitennaht verwendet werden kann.
Es wurde vorstehend ein Zwickrandbildungsabschnitt erwähnt, der von einem ersten Schaftteilbildungsabschnitt ausgehen kann. Die Verbindungslinie zwischen diesen beiden Abschnitten entspricht dabei natürlich der Schaftunterkante im fertigen Schuh. In einem ersten Ausführungsbeispiel einer Form kann sich ein Zwickrandbildungsabschnitt von der Schaftunterkante aus nach unten erstrecken; die Schaftunterkante kann dabei in einer einzigen Ebene liegen, und der Zwickrandbildungsabschnitt kann in etwa vertikaler Stellung um die Aussenkante herum verlaufen. Weitere Abschnitte der Form können einen Nahtrand und einen Oberkantenrand um den Rest der Formfläche herum bilden.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Form kann ein Zwickrandbildungsabschnitt um den Zehenbereich herum etwa vertikal stehen, sich dann nach aussen spreizen und längs der Seiten des Schaftvorderteiles und des Ristabschnittes in einer etwa horizontalen Ebene liegen, um bei der Ferse allmählich wieder eine etwa vertikale Stellung anzunehmen, wobei die Anordnung so sein kann, dass die freie Kante des Randbildungsabschnittes immer in der gleichen horizontalen Ebene liegt. Vorzugsweise kann der Rand eine im wesentlichen konstante Breite haben.
Anhand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Form für einen linken Schuh,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Form,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer anderen Form für einen linken Schuh,
Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 gezeigten Form,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Vorderteils einer zweiteiligen Form, deren Fersenteil in Fig. 13 dargestellt ist,
Fig. 10 eine Seitenansicht des in Fig. 9 gezeigten Formvorderteiles,
Fig.
11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 10,
Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 10,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Fersenteiles dieser zweiteiligen Form,
Fig. 14 eine Seitenansicht des in Fig. 13 gezeigten Form-Fersenteiles,
Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV in Fig. 14 und
Fig. 16 einen Schnitt nach der Linie XVI-XVI in Fig. 14.
Die Fig. 17 bis 24 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Form, die Fig. 25 bis 27 zeigen vorgeformte Rohlinge, die unter Verwendung dieser Form hergestellt wurden, und die Fig. 28 bis 30 zeigen aus diesen vorgeformten Rohlingen hergestellte Schuhe, wobei
Fig. 17, 18, 19 und 20 perspektivische Ansicht, Hinteransicht, Draufsicht und Seitenansicht dieses Aus führungsbeispiels einer Form sind,
Fig. 21, 22, 23 und 24 Schnitte nach den Linien XXI-XXI, XXII-XXII, XXIII-XXIII und XXIV bis XXIV in Fig. 20 sind,
Fig. 25, 26 und 27 Draufsichten auf drei Rohlinge sind, die mit Hilfe der Form gemäss Fig. 17-24 hergestellt wurden und die daher gleiche Konturen aufweisen, die jedoch mit verschiedenen Schnittlinien versehen sind, so dass verschiedene Schuharten aus den gleich konturierten vorgeformten Rohlingen hergestellt werden können, und
Fig.
28, 29 und 30 Ansichten der drei verschiedenen Arten von Schuhen sind, die aus den Rohlingen nach Fig. 25, 26 bzw. 27 hergestellt werden.
Fig. 31 zeigt eine Seitenansicht eines konventionellen Leistens für einen linken Schuh.
Fig. 32 zeigt eine Draufsicht auf den in Fig. 31 dargestellten Leisten.
Fig. 33 zeigt eine perspektivische Ansicht von vorn einer leistenförmigen Polyvinylchloridschale zur Herstellung von Formen von der Art der dargestellten.
Fig. 34 ist eine schematisierte perspektivische Ansicht einer geeigneten Vakuumformmaschine zur Verwendung bei der Schuhherstellung.
Fig. 35 zeigt in grösserem Massstab eine Ansicht der Vakuumkammer der Maschine nach Fig. 34.
Fig. 36 ist eine Teildraufsicht einer geeigneten ineinandergreifenden Anordnung von Formen zur Einsparung von Material, und
Fig. 37 zeigt perspektivisch ein Teilschema zur Erläuterung eines Verfahrens, nach welchem vorgeformte Schäfte von einer Bahn getrennt werden, wobei eine Schablone als Führungs- oder Anschlagmittel für ein rotierendes Schleifwerkzeug verwendet wird.
Das Verstreckungsverhältnis B/A wird wie folgt definiert. Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, besitzt die Formfläche eine Längsmittellinie M-M, die eine Achse bildet, bezüglich welcher die Formfläche ungefähr symmetrisch ist. Bei einer Formfläche zur Bildung eines Schaftvorderteiles oder eines ganzen Schaftes läuft die Längsmittellinie durch die Mitte der Zehe und den höchsten Punkt der Vorderteilkuppe (und zudem durch die Rückseite der Ferse bei einer Form für einen ganzen Schaft). Bei einer Formfläche zur Bildung nur eines Schaftseitenteiles erstreckt sich die Längsmittellinie längs der Länge der Form. A ist der senkrechte Abstand des entferntesten Höckerpunktes, d. h. des höchsten Punktes, von der Kantenebene. B ist die kleinste Formbreite des Höckers quer über die Kantenebene, gemessen senkrecht zur Längsmittelachse M-M von einer Schaftunterkante zur anderen.
B wird somit gemessen für einen Zehenhöcker auf der Linie T-T, für einen Vorderteilkuppenhöcker auf der Linie C-C und für einen bzw. die Fersenhöcker auf der Linie H-H, und zwar jeweils durch den Punkt, in welchem die Linie A die Kantenebene trifft.
Die Konturen der Formen nach Fig. 1 bis 24 sind von einem typischen Leisten abgeleitet, wie er in Fig. 31 in Seitenansicht dargestellt ist. Die Bodenlinie 210 in dieser Ansicht wird Schaftunterkante genannt. Der Punkt 211 ist die Vorderteilmitte. Die Erhebung 212 ist die Vorderteilkuppe. 213 ist die Zehe. 214 ist der Seitenteil, der sich von unterhalb der Vorderteilkuppe bis zur Ferse 216 erstreckt. Der Gelenkbereich liegt bei 215. Im Bereich der gestrichelten Linie 217 wird schliesslich die Oberkante des Schuhes liegen. Wie ersichtlich, ist die hintere Naht bei der Ferse gekrümmt, und die Schaftunterkante 210 verläuft in mindestens drei ungefähr ebenen Flächen, wobei sie allmählich gekrümmt ist.
Fig. 32 zeigt eine Draufsicht auf den in Fig. 31 dargestellten Leisten. Die Schaftunterkante 210 ist hier mit einer gestrichelten Linie dargestellt.
Der dargestellte Leisten ist wie ersichtlich für einen linken Schuh bestimmt.
Die in Fig. 33 gezeigte Schale besteht aus nicht weichgemachtem Polyvinylchlorid und ist durch Va kuumfoimung auf einem in gewünschter Weise geformten Leisten gebildet worden, wobei der obere Randbereich entfernt und die Schale längs der Schaftunterkante abgeschnitten wurde. Für das Ableiten der verschiedenen Formkonturen wird die Schale an verschiedenen Stellen von der Schaftunterkante 22 zur Fussknöchel öffnung 301 durchschnitten. Die Seiten der offenen Schale werden dann auswärts bewegt, um eine flachgelegte Formkontur zu erhalten, und die Form wird mittels der inneren Oberfläche der Schale gebildet, wie nachstehend im einzelnen zu beschreiben ist.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine sogenannte spazierstock- oder hakenförmige Form dargestellt, die zur Herstellung eines vollständigen vorgeformten Schaftes eines Pumps oder Freizeitschuhes für Damen verwendbar ist. Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine andere Form, die zur Herstellung eines vollständigen vorgeformten Schaftes für Kinder-, Herren- oder Damenschuhe zu venvenden ist. Die Fig. 9 bis 16 zeigen eine zweiteilige Form für die Herstellung von getrennten Schaftvorderteilen und Fersenteilen für die verschiedensten Arten von Herren-, Damen- und Kinderschuhen.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Form wird wie folgt hergestellt.
Für die Herstellung der Schale wird auf der ganzen Oberfläche eines geeignet geformten Leistens, z. B. des in Fig. 31 und 32 gezeigten Leistens, eine dünne Schicht (von z.B. 0,5 bis 1,3 mm Dicke) aus nicht weichgemachtem Polyvinylchlorid durch Vakuumverformung mittels eines gebräuchlichen Verfahrens angebracht. An der Schale wird ein gleichmässig breiter Zwickrand 21 (Fig. 1) stehengelassen. Dann wird die Oberseite der starren Schale ausgeschnitten, wobei an der Oberkante ein Umfaltrand 20 stehengelassen wird. Die Schale wird dann aufgeschnitten, beispielsweise senkrecht etwa in der Mitte der einen hinteren Seite, wie durch die Linie 303 in Fig. 33 angedeutet, worauf an jeder Schnittkante 22 ein Nahtrand 23 gleicher Breite angebracht wird. Die Schale wird darauf vom Leisten abgenommen und um den Rückseitennahtbereich 25 entfaltet, um einen Fersenhöcker 4 zu bilden.
Die Vorderteilkuppe 2 wird nach unten gedrückt, während die Gelenkbereiche 26 nach aussen gezogen werden, so dass der Vorderteil um die von der Zehe 28 zur Vorderteilkuppe 2 verlaufende Mittellinie 27 entfaltet wird. Die ringsum verlaufenden Ränder werden vertikal gestellt, und die Schale wird weiter durch Entfalten flachgelegt, bis die Enden oder Kanten aller Ränder wie in Fig. 2 gezeigt in der gleichen Ebene liegen. Es ist klar, dass dadurch der hintere Teil mit dem Fersenteil 3 verdreht wird, bis er flach liegt statt vertikal steht. Von der Schale wird dann eine Formfläche gegossen, wobei im vorliegenden Fall eine Patrize gebildet wird. Das Flachlegen wird im vorliegenden Fall so weit durchgeführt, bis das in Fig. 4 dargestellte Fersen-Verstreckungsverhältnis 1 : 1,7 beträgt.
Die entwickelte spazierstock- oder hakenförmige Form besitzt einen Vorderteil 1 mit einer erhabenen Zunge oder Vorderteilkuppe 2 und einen Hinterteil 3, welcher sich von der dem Rist gegenüberliegenden Seite des Vorderteils nach hinten erstreckt, wobei dieser Hinterteil in dem Bereich, wo schliesslich die Ferse gebildet wird, eine wenig hohe, unregelmässig pyramidenförmige Erhebung 4 aufweist.
Die in den Fig. 5 bis 8 dargestellte Form ist wiederum für einen vollständigen vorgeformten Schaft ähnlicher Form wie gemäss Fig. 1 bis 4 bestimmt, und sie wird in gleicher Weise hergestellt, mit der einzigen Ausnahme, dass der Schnitt bei 302 in Fig. 33 geführt wird.
Die entwickelte Form ist daher stimmgabelförmig oder U-förmig und besitzt einen Vorderteil 5 mit einer erhabenen Zungenzone 6 sowie zwei Hinterteile 7, welche sich von entgegengesetzten Seiten des Vorderteils nach hinten erstrecken. Die Zungenzone 6 ist etwas weniger hoch als die Zungenzone in der Form nach Fig. 1 bis 4, und jeder Hinterteil 7 steigt allmählich gegen einen abgerundeten Höcker 8, der näher bei der äusseren als bei der inneren Kante des Hinterteils liegt, und fällt dann gegen die Hinterkante 9. Da die Zungenzone in stärkerem Masse abgeflacht ist, steigt die Schale und damit die Form bei 10 auf beiden Seiten der Zunge entsprechend an, wie es am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, so dass sich an dieser Stelle ein insgesamt doppelbogenförmiges Profil ergibt.
In dieser Form besitzen die Fersenhöcker 8 Verstreckungsverhältnisse B/A gemäss Fig. 8 von 2,1 und 2,2 für die rechte bzw. die linke Seite in Fig. 5.
Die Form gemäss Fig. 9 bis 16 besteht aus zwei Teilen. Sie wird erhalten, indem die starre Schale in zwei Teile zerschnitten wird, und zwar vorzugsweise kurz hinter dem oberen Ende der Zunge, d. h. bei 300 und 303 in Fig. 33. Der vordere Schalenteil wird in geringerem Masse flachgelegt als in den bisher beschriebenen Figuren, und daher besitzt die entwickelte Form für den Schaftvorderteil einen vorderen Abschnitt 11 mit einem relativ hohen Zungenabschnitt 12. Diese Form wird im wesentlichen gleich hergestellt, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.
Der Zehenhöcker 29 hat ein Verstreckungsverhältnis B/A von 4,0, und der Vorderteilkuppenhöcker hat ein Verstreckungsverhältnis von 4,5.
Der abgeschnittene Schalenhinterteil wird am äu ssersten Fersenende von oben nach unten vertikal eingeschnitten, und zwar bis zu einem Punkt etwa auf der halben Höhe des Fersenabschnittes. Die von der flachgelegten Schale abgeleitete Form ist in den Fig. 13 bis 16 dargestellt. Der hintere Formteil ist etwa möwenflügelförmig , wobei die beiden Flügel 13 von dem V-förmigen Einschnitt 14 aus, der dem in der ursprünglichen Schale angebrachten Einschnitt entspricht, leicht nach hinten geneigt sind. Die beiden Flügel sind im we sentlichen ähnlich geformt und besitzen je eine wenig hohe Rippe 15, die sich von der Ecke 16 des V-förmi gen Einschnittes gegen die diagonal gegenüberliegende
Ecke 17 des Flügels erstreckt.
Die Rippen 15 steigen gegen abgerundete Höcker 18, die sich bei etwa %3 ihrer
Länge befinden, so dass die Rippen allmählich gegen die
Ecken 17 und etwas steiler gegen die Ecken 16 des
V-Einschnittes abfallen.
Der linke und der rechte Fersenhöcker 18 besitzen Verstreckungsverhältnisse B/A von 2,8 bzw. 2,6.
Die in den Fig. 17 bis 24 dargestellte Form wird wie folgt hergestellt. Eine Schale aus elastisch biegsamem Material, z. B. aus Hart-PVC, wird auf einem Leisten, dessen Spalt beispielsweise mit Modellierton ausgefüllt wurde, durch Vakuumverformung gebildet, worauf das Material ausgehärtet wird. Die Schale wird dann genau an der Schaftunterkantenlinie abgeschnitten, und der oberhalb des oberen Randes des Leistens befindliche Teil der Schale wird ebenfalls weggeschnitten. Dann wird im hinteren Teil der Schale ein vertikaler Schnitt angebracht, und die Schale wird vom Leisten abgenommen und teilweise flachgelegt, indem die Seitenkantenteile nach aussen gezogen werden, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.
Um zu der in Fig. 17 gezeigten Kontur der Form zu gelangen, welche wiederum der angegebenen Bedingung für das Verstreckungsverhältnis B/A entspricht, wird hinter der Vorderteilkuppe zusätzlich Material hinzugefügt, so dass eine glatte, zusammenhängende Kuppe erhalten wird, die sich bis hinab in die Ebene der Randkante erstreckt.
Dadurch wird es möglich, verschiedene Oberkanten zu erzeugen, indem an der gewünschten Oberkantenlinie abgeschnitten oder ein passender Umfaltrand stehengelassen wird. Die Form wird dann dieser Kontur der Schale angepasst. Diejenigen Teile der Form, die den Randteilen des Schaftes entsprechen, welche im fertigen Schuh zwischen der Brandsohle und der Aussensohle befestigt sind, um den Schaft an der Sohle zu halten, werden zu der hergestellten Form hinzugefügt.
Die Form gemäss Fig. 17 bis 24 besitzt einen Zehenabschnitt 32, einen mittleren erhöhten oder Vorderteilkuppenabschnitt 34, der dem Zungenbereich des Schuhes entspricht, einen linken und einen rechten Seitenteil 36 bzw. 38, die der linken bzw. der rechten Seitenwand und der hinteren-Wand des Schuhes entsprechen, und einen Zwickrandabschnitt 40, mittels welchem ein Zwickrand gebildet wird, der sich von der linken hinteren Ecke 42 nach vorn, um den Zehenabschnitt herum und bis zur rechten hinteren Ecke 44 erstreckt. Das erwähnte Flachlegen der Schale wurde in einem solchen Ausmass durchgeführt, dass die äussere oder freie Kante 46 des Randabschnittes 40 in einer einzigen Ebene liegt und dass die hintere Kante 48 der Form, die dem in der Schale angebrachten vertikalen Schnitt entspricht, in der gleichen Ebene liegt.
In derselben Ebene liegt ferner auch ein Bereich 50 zwischen den erhabenen Abschnitten 34, 36 und 38, welcher Bereich sich von der hinteren Kante 48 bis zum Rand 40 auf beiden Seiten der Form erstreckt.
Eine Linie 52, die der Schaftunterkante des herzustellenden Schuhes entspricht, ist in den Fig. 17 bis 24 ebenfalls eingezeichnet. Diese Linie 52 ist so geformt, dass sie von der Kante 46 des Randes 40 um die ganze Form herum einen gleichbleibenden Abstand hat. Der Rand 40 liegt somit wie ersichtlich grösstenteils in der horizontalen Ebene, aber in gewissen Bereichen, insbesondere im Bereich 54 bei der Zehe und in den Bereichen 56 auf entgegengesetzten Seiten in der Nähe des hinteren Endes, steht der Randabschnitt im wesentlichen vertikal.
Dies rührt davon her, dass hier die Kante 46 in einer einzigen Ebene liegen soll. (Bei anderen Ausführungsarten einer Form könnte der Rand auch überall senkrecht stehen, was bei gewissen Schneidverfahren eine Vereinfachung bringt.)
Da die Kante der Form in einer einzigen Ebene liegt und genau der Kante des herzustellenden Schuhschaftes entspricht, ist das Ausschneiden des Schuhschaftes aus dem Flächenmaterial, aus welchem er hergestellt wird, sehr einfach. Mehrere verschiedene Schuharten können einfach dadurch erzeugt werden, dass die Lage der Schnittlinie in inneren Teilen des vorgeformten Rohlings verändert wird.
Bei der Herstellung eines Schuhschaftes mittels der Form können verschiedene Verfahren angewandt werden, z. B. Vakuumverformung, Druckverformung oder eine Kombination von Vakuumverformung und Druckverformung. Übliche Verfahren sind z. B. beschrieben in Modern Plastics Encyclopedia .
In derselben Kontur mittels der Form gemäss Fig. 17 bis 24 vorgeformte Rohlinge sind in Draufsicht in den Fig. 25, 26 und 27 dargestellt. Jeder Rohling war ursprünglich ein ebenes, rechteckiges Stück Flächenmaterial, von dem jedoch ein mittlerer Teil mittels der Form deformiert worden ist. Die Kanten 46 und 48 sind auch hier dargestellt, und längs dieser Kanten wird dann der vorgeformte Schaft aus dem rechteckigen Flächenmaterial ausgeschnitten. Dies kann in einfacher Weise mittels eines Messers geschehen, das die erforderliche besondere Form oder Kontur hat, um längs den gewünschten Linien zu schneiden, z. B. mittels eines Streifens aus Federstahl mit einer zugeschärften Kante, der in Anpassung an die Ünienkontur gebogen ist.
Die Anwendung dieses Schneidverfahrens wird durch die Tatsache erleichtert, dass die genannten gewünschten Linien in einer gemeinsamen Ebene liegen. In Fig. 25 sind weitere Schnittlinien 58 und 60 dargestellt. Die Linien 58 entsprechen der oberen Kante des herzustellenden Schuhes, der in Fig. 28 dargestellt ist. Dieser Schuh wird als Oxfordschuh bezeichnet. Der Schnitt 60 entspricht dem Schlitz an der Vorderseite des Schuhes, der zugeschnürt wird. Nachdem der Rohling längs der Linien 48, 46, 58 und 60 ausgeschnitten worden ist, kann der so gebildete Schaftteil mit Hilfe eines Leistens, mit den übrigen Teilen des Schuhes vereinigt werden, um den in Fig. 28 gezeigten fertigen Schuh herzustellen. Beim Zusammensetzen des Schuhes wird eine Zunge 62 hinzugefügt und im Schaft befestigt.
Die Abschnitte 48a und 48b der hinteren Kante werden aneinander befestigt und bilden die hintere vertikale Naht des Schuhes.
Auch wird der Schaft natürlich auf beiden Seiten des Schlitzes 60 mit Löchern zur Aufnahme der Schnürung versehen.
Der in Fig. 26 gezeigte Rohling wird anders ausgeschnitten, um anstelle eines Oxfordschuhes einen sogenannten Gibsonschuh zu bilden. Statt des einzelnen Schlitzes 60 in der Mitte werden zwei nach aussen geneigte Schlitze 62 an Stellen gebildet, die vom mittleren Bereich gegen aussen versetzt sind. Die Schlitze 62 können auch breiter als dargestellt sein. So wird zwischen den Schlitzen 62 eine Zunge 64 gebildet. Im übriger sind die Schnittlinien gleich wie in Fig. 25. Beim Herstellen des Gibsonschuhes aus dem Rohling gemäss Fig. 26 werden bei 68 (Fig. 29) zwei Seitenklappen 66 auf den vorgeformten Rohling genäht. In den Seitenklappen sind Löcher für die Schnürung vorgesehen.
Eine dritte Schuhart, die aus dem gleichen vorgeformten Rohling hergestellt werden kann, ist der Gusset-Casual-Schuh . Die Schnittlinien hierfür sind in Fig. 27 dargestellt, und der fertige Schuh ist in Fig. 30 dargestellt. Gemäss Fig. 27 sind die Schnittlinien 62 der Fig. 26 durch Schnittlinien 70 ersetzt, welche zwei Spalte 72 bilden. So entsteht ein mittlerer Zungenbereich 74, der mit Seitenteilen, welche in Übereinstimmung mit Fig. 17 mit 38 bezeichnet sind, über elastische Zwickel 78 verbunden wird. Die Spalte im fertigen Schuh sind hierbei eher breiter als die Spalte im Rohling.
In dem beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Schuhes bzw. zum Vorformen eines Schuhschaftes mittels der angegebenen Form kann der Schuhschaft nach dem Vorformen leicht aus einem Flächenmaterial ausgeschnitten werden, und es können aus gleich konturierten Rohlingen in einfacher Weise verschiedene Schuharten hergestellt werden. Hierzu ist noch festzuhalten, dass die Erzeugung verschiedener Schuharten durch Anbringen verschiedener Schnittlinien, wie der Linien 60, 62 oder 70, erleichtert werden kann, wenn der mittlere erhabene Teil 34 der Form glatt und wenig gekrümmt ist.
Ferner ist festzuhalten, dass, da der Bereich 50 in der gleichen Ebene wie die Linien 46 und 48 liegt, der Abschnitt dieses Bereiches beim hinteren Ende des Rohlings in einfacher Weise gleichzeitig mit dem Ausschneiden des Rohlings längs der Linien 46 und 48 durch Verwendung eines entsprechend geformten Messers ausgeschnitten werden kann. Die Schnittlinien, die dabei erzeugt würden, sind die in Fig. 25, 26 und 27 gestrichelt eingezeichnete Linie 80, die Abschnitte der Linien 58 zwischen der Linie 80 und der Linie 48 sowie natürlich die Linien 48a, 48b und 46.
In diesem Zusammenhang kann ebenfalls auf die Fig. 19 Bezug genommen werden, die eine schematische Draufsicht auf eine Form gemäss diesem Ausführungsbeispiel zeigt, sowie auf die Fig. 23 und 24, welche Schnitte nach den Linien T-T und H-H in Fig. 19 bzw.
nach den Linien XXIII-XXIII und XXIV-XXIV in Fig. 20, gesehen in Richtung gegen die Zehe, zeigen.
Die Form ist für einen linken Schuh bestimmt, und sie wird in gleicher Weise wie anhand der Fig. 1 bis 4 und 17 bis 24 beschrieben von einem Leisten gemäss Fig. 31 und 32 abgeleitet. Der höchste Punkt des Zehenhöckers ist mit 201 bezeichnet, die Vorderteilmitte ist mit 205 bezeichnet, der höchste Punkt der Vorderteilkuppe ist mit 202 bezeichnet, und die höchsten Punkte des linken und des rechten Fersenhöckers sind mit 203 bzw. mit 204 bezeichnet. Löcher 207 sind in der Form vorgesehen, um das Anlegen eines Vakuums in den Bereichen zwischen den Fersenhöckern und der Vorderteilkuppe zu unterstützen. M-M ist die Mittelachse der Form, und es ist ersichtlich, dass die Vorderteilmitte 205 gegenüber dieser Mittelachse nach rechts versetzt ist, während der höchste Punkt 201 des Zehenhöckers gegenüber der Mittelachse nach links versetzt ist.
In den Fig. 23 und 24 liegt die Linie 210 in der Kantenebene, und das Verstreckungsverhältnis wird für das vorliegende Ausführungsbeispiel bezüglich dieser Linie 210 gemessen. Gemäss Fig. 23 erstreckt sich die Breite B vom Punkt 211 bis zum Punkt 212. Das Verstreckungsverhältnis für den Zehenhöcker 201 beträgt 2,0, dasjenige für die Vorderteilkuppe beträgt 4,2, dasjenige für die Fersenhöcker 203 und 204 beträgt 3,6, und dasjenige in der Vorderteilmitte beträgt 6,7.
Das Verstreckungsverhältnis für die Fersenhöcker 203 und 204 wird natürlich vom Punkt 213 zum Punkt 214 und vom Punkt 215 zum Punkt 216 gemessen.
Es können gebräuchliche Vakuumverformungsmethoden angewandt werden; bevorzugte Arbeitsschnittfolgen und Bedingungen für ein besonders bevorzugtes Material werden jedoch nachstehend noch angegeben.
Beispiel 1
Ein Stück aus porösem Polymermaterial - dem nachstehend beschriebenen bevorzugten künstlichen Schuhschaftmaterial - wurde in einem Hochfrequenzfeld von 27 MHz bei einer Eingangsleistung von etwa 3 Watt/cm2 während 10 Sekunden erhitzt. Es wurde dann in eine Vakuumformmaschine gebräuchlicher Art verbracht und über einer Form der beschriebenen Art verformt. Der vorgeformte Schuhschaftteil wurde nach Abkühlenlassen von der Form abgenommen, zugeschnitten, zu einem Schuhschaft vervollständigt und auf einem Leisten angebracht. Der aufgeleistete vorgeformte Schuhschaft wurde dann in einem Ofen bei 900 C während 10 Minuten zur Nachfixierung erhitzt.
Während dieser Zeit wurde das Schaftmaterial in der durch den Leisten gegebenen Kontur fixiert, vermutlich dank seiner visko-elastischen Erholungseigenschaften, und die vorgeformten Dehnungen wurden in im wesentlichen bleibender Form fixiert, so dass der geformte Schaft, nachdem er mit dem Leisten aus dem Ofen genommen und abgekühlt und dann vom Leisten abgenommen worden war, seine Konturen in befriedigendem Masse beibehielt. Eine Aussensohle wurde angebracht, und die üblichen Fertigstellungsarbeiten wurden durchgeführt.
Beispiel II
In einem weiteren Versuch mit dem gleichen Material wie in Beispiel I wurden anfänglich 5 C Feuchtigkeit in das Material eingeführt, und es wurde vor dem Vorformen während 5 Sekunden dielektrisch geheizt.
In der zweiten Stufe des Verfahrens wurde der Leisten mit dem darauf angebrachten vorgeformten Schaftmaterial in einem Dampfofen bei 900 C während 6 Minuten erhitzt, um die Fixierung durchzuführen.
Die in den Beispielen I und II angewandte Nachfixierung ist nicht wesentlich; aber eine gewisse Nachfixierbehandlung, beispielsweise von nur kurzer Dauer, kann dazu beitragen, den vorgeformten Schaft genau an den Leisten anzupassen, um genau das gewünschte Aussehen des Schuhes zu erhalten, indem z. B. kleinere Verziehungen eliminiert werden, welche beim Biegen des vorgeformten Schaftes um den Leisten auftreten können.
Die beschriebenen Verfahren können angewandt werden zum Herstellen von Schuhschäften aus wasserdampfdurchlässigen, porösen, insbesondere mikroporösen, polymeren Kunststoff-Flächenmaterialien, besonders - aber nicht ausschliesslich - aus solchen Materialien, deren Dehnbarkeit nicht beschränkt ist durch Einlagen aus Fasermaterial, wie Geweben, Gewirken oder Vliesen, wodurch die Bruchdehnung unter 20S gesenkt würde. Besonders geeignete Materialien besitzen Bruchdehnungen von mehr als 100 oder 150 S.
Die Materialien sollten für die Verwendung bei der Herstellung von Schuhschäften Zugfestigkeiten von wenigstens 0,35 kg/mm2, vorzugsweise von wenigstens 0,45 kg/mm2 und im allgemeinen von über etwa 0,5 bis 0,7 kg/mm2, aufweisen.
Die Materialien sind vorzugsweise mindestens in solchem Masse wasserdampfdurchlässig, dass sie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von wenigstens 100 g/m2/ 24 Stunden besitzen. Vorzugsweise beträgt die Wasserdampfdurchlässigkeit mindestens 500 g/m2/24 Stunden, z. B. etwa 900-1500 oder auch 2000 g/m2/24 Stunden.
Das dehnbare Material ist vorzugsweise mindestens 0,5 mm dick. Für die Verwendung bei der Herstellung von Fussbekleidungen kann das Material zweckmässig eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 5 mm haben. Für Damenschuhe liegt die bevorzugte Dicke im Bereich von 0,8 bis 1,5 mm, insbesondere 0,8 bis 1,1 mm. Für Herrenschuhe liegt die bevorzugte Dicke im Bereich von 1,1 bis 2,5 mm, insbesondere 1,5 bis 1,8 mm.
Es ist schon erwähnt worden, dass das Material dehnbar sein sollte, wobei die Bruchdehnung vorzugsweise mindestens 20 % betragen sollte.
Im Gegensatz zu üblichen Leistenkonturen haben die beschriebenen Formen Verstreckungsverhältnisse B/A von wenigstens 1. Diese Tatsache ermöglicht es, Materialien mit den genannten, immerhin noch relativ geringen Dehnbarkeiten in befriedigender Weise vorzuformen.
Das dehnbare Material kann daher gewünschtenfalls Verstärkungen aus Fasermaterial enthalten, z. B. ein Gewebe, Gewirke oder Faservlies, das am wasserdampfdurchlässigen thermoplastischen Material, beispielsweise einem elastomeren Polyurethan, befestigt oder in dieses eingebettet ist. Die Verstärkungseinlage kann auch ein Filz sein, der vorzugsweise zur Verfestigung genadelt sein kann und der auch mit einem wasserdampfdurchlässigen thermoplastischen Polymer imprägniert sein kann. Das Schuhschaftmaterial kann mit angeklebten Gewebeverstärkungen oder mit langzelligen schwammartigen oder bienenwabenartigen Deckschichten oder mit mikroporösen, abriebfesten Oberflächenschichten, insbesondere wiederum aus elastomeren Polyurethanen, oder mit Kombinationen dieser Verstärkungen versehen sein.
Das Material selbst und auch die Verstärkungen sollten keine Stoffe enthalten, die sich unter den angewandten Bedingungen zersetzen.
Das Schuhschaftmaterial muss nicht notwendigerweise mikroporös oder atmungsfähig sein. Es könnte auch aus einem undurchlässigen Kunststoff bestehen, z. B. aus Polyvinylchlorid, oder aus einem gewebeunterlegten Film aus Polyvinylchlorid oder einem anderen Polymer.
Wie schon erwähnt wurde, ist das bevorzugte Material jedoch ein solches, dessen Dehnbarkeit nicht durch die Gegenwart einer faserigen Verstärkung beschränkt ist.
Die bevorzugten Polymere sind elastomere Polyurethane mit Erholungseigenschaften zwischen denjenigen von reinem Gummi und von reinen thermoplastischen Materialien bei Zimmertemperatur.
In dem Artikel von Schollenberger, Scott und Moore in Rubber Chemistry and Technology , Band XXXV, No. 3, 1962, Seiten 742 bis 752, ist auf der Seite 743 und in Fig. 3 die lange sogenannte Halbwertszeit der Polyester-Urethane aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und Diphenylmethan-p,p'-diisocyanat angegeben.
Die für die Herstellung von Schuhschaften bevorzugten Polyurethane haben Schmelzpunkte von wenigstens 1000 C, vorzugsweise von mehr als 1500 C (z. B.
von etwa 170 bis 2000 C, gemessen mittels differentieller thermischer Analyse oder differentieller Abtast-Kalorimetrie). Wenn sie zu einem glatten, hohlraumfreien dünnen Film von 0,2 bis 0,4 mm Dicke geformt werden (durch vorsichtiges Giessen einer entgasten Lösung in Dimethylformamid und anschliessendes vorsichtiges Wegdampfen des Lösungsmittels in einer trockenen Atmosphäre), haben sie die nachstehend beschriebenen Eigenschaften: Eine Zugfestigkeit von mindestens 210 kg/cm2 (vorzugsweise wenigstens 350 kg/cm2, z. B. etwa 420 bis 560 kg/cm2); eine Bruchdehnung von wenigstens 300 % (vorzugsweise wenigstens 400 %, z. B. etwa 500 bis 700%); einen Elastizitätsmodul von mindestens 105 kg/cm2 (vorzugsweise wenigstens 350 kg/cm2, z.
B. etwa 560 bis 770 kg/cm2); einen 100-%-Modul (Spannung geteilt durch die Dehnung bei 100% Streckung) von mindestens 28 kg/cm2 (vorzugsweise mindestens 84 kg/cm2, z. B. etwa 110 bis 134 kg/cm2). Diese mechanischen Eigenschaften werden nach der Norm ASTM D882-67 gemessen.
Das bevorzugte Polyurethan (wiederum geprüft als dünner Film wie vorstehend beschrieben) erholt sich vollständig von einer Streckung um 5% bei Zimmertemperatur (230 C), erhält jedoch vorzugsweise eine bleibende Dehnung (z. B. gemessen nach der Norm ASTM D412-66) nach einer Streckung um 100 %. Diese bleibende Dehnung liegt normalerweise im Bereich von etwa 5 bis 20%, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 20%, z. B. bei etwa 15 %. Die bleibende Dehnung wird in der Regel eine Stunde nach dem Aufhören der Belastung bzw. Spannung gemessen.
Beispielsweise kann ein Material, welches während 10 Minuten bei 100 Ó Dehnung gespannt gehalten wurde, unmittelbar nach dem Lösen der Klemmen eine Restdehnung von etwa 2426 % zeigen und nach einer Stunde eine bleibende Dehnung von 14S aufweisen. (Für die Messung wird eine Filmprobe von 1 cm Breite bei einer Einspannlänge von 5 cm auf die 100-%-Dehnung gestreckt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 254 % pro Minute).
Vorzugsweise hat das Material eine Shore -Härte von wenigstens 75A (insbesondere etwa 90A bis 60D), gemessen nach der Norm ASTM D1706-67.
Für die Herstellung eines bevorzugten mikroporösen Schuhschaftmaterials wird vorzugsweise eine Suspension von mikroporösen Salzteilchen in einer Dimethylformamid-Lösung (DMF-Lösung) des Polyurethans zu einer dicken Schicht gegossen, worauf die Lösung koaguliert wird. Dann wird das Salz herausgelöst. Die Dicke des koagulierten Flächenmaterials nach dem Herauslösen des Salzes und Trocknen beträgt vorzugsweise mindestens 0,63 mm, z. B. etwa 0,75 bis 2,5 mm und insbesondere etwa 0,75 bis 1,8 mm.
Es können aber selbstverständlich auch andere Verfahren angewandt werden.
Die Teilchengrösse des mikroskopischen Teilchenmaterials, z. B. Natriumchlorid, sollte unter 100 Mikron liegen, vorzugsweise unter 50 Mikron, sie sollte jedoch mehr als etwa 1 Mikron betragen. Die bevorzugten Teilchengrössen liegen im Bereich von etwa 3 bis 20 Mikron. Das Verhältnis des Gesamtvolumens des mikroskopischen, hohlraumbildenden Teilchenmaterials zum Gesamtvolumen des Polyurethans in der Lösung kann z. B. etwa im Bereich von 0,5: 1 bis 5:1, vorzugsweise im Bereich von etwa 1: 1 bis 3 : 1, liegen. Beispielsweise können 178 g Natriumchloridteilchen mit 333 g einer 30%igen Lösung des Polyurethans in Dimethylformamid gemischt werden, was ein Volumenverhältnis von Salz zu Polymer von 1 : 1 ergibt.
Das mikroporöse Flächenmaterial besitzt vorzugsweise eine scheinbare Dichte im Bereich von etwa 0,25 bis 0,7 g/cm3, insbesondere im Bereich von etwa 0,35 bis 0,5 g/cm3. Die Dichte des Polyurethans selbst beträgt z. B. etwa 1,2; es ist daher klar, dass etwa 1/2 bis 3/4 des Volumens des mikroporösen Materials aus Luft besteht. Das Flächenmaterial hat vorzugsweise eine Bruchdehnung von mehr als 50 % (z. B. im Bereich von etwa 300 bis 400 AO oder mehr); eine Zugfestigkeit von mehr als 35 kg/cm2 (z. B. im Bereich von etwa 60 bis 100 kg/cm2); einen Elastizitätsmodul von mehr als 2 kg/cm2 (z. B. im Bereich von etwa 4 bis 9 kg/cm ) und eine Kerb-Zerreissfestigkeit von mehr als 2 kg pro mm Dicke (z. B. im Bereich von 3 bis 5 kg pro mm Dicke).
Es sollte den Durchtritt von Wasserdampf gestatten; die Wasserdampfdurchlässigkeit sollte vorzugsweise wenigstens 200 g/m2/24 Stunden betragen (gemessen nach der Norm ASTM E96-66, Verfahren B).
Auch ist es erwünscht, dass mindestens die Oberseitenfläche des Blattmaterials, gegebenenfalls nach einer geeigneten Behandlung, dem Durchtritt von flüssigem Wasser einen genügenden Widerstand entgegensetzt; das fertige Blattmaterial sollte einem Wasserdruck von mindestens 100 mm Hg (Britische Norm 2823) widerstehen können. Während das Polyurethan selbst in der Regel wie beschrieben eine bleibende Dehnung von weniger als 100 % aufweist, erholt sich das bevorzugte mikroporöse Polyurethan-Blattmaterial im allgemeinen vollständig, ohne bleibende Dehnung (unter normalen, trockenen Bedingungen bei Zimmertemperatur), nachdem es um 100,c; gestreckt worden ist.
Alle erwähnten Messungen wurden, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, bei Zimmertemperatur (etwa 230 C) durchgeführt.
Wie schon erwähnt, haben gewisse elastomere härtbare bzw. fixierbare Materialien die Fähigkeit, hohe bleibende Dehnungen anzunehmen. Solche Materialien können daher bei der beschriebenen Vorformung zu Schaftrohlingen genügende praktisch bleibende Dehnungen erhalten, so dass eine weitere Fixierbehandlung auf dem Leisten nicht nötig ist. Daher können beim Aufleisten Klebstoffe verwendet werden, welche durch Hitze oder Lösungsmittel reaktivierbar sind und welche daher bei gewissen geeigneten Aufleistungsverfahren ein Anheben des Zwickrandes des Schaftes bewirken könnten, wenn nicht komplizierte Massnahmen getroffen werden, um dies zu verhindern.
Auch könnten die vorgeprägten Schaftmaterialien ihre Vorprägung infolge Entspannung der Oberfläche durch eine Nachfixierung nach dem Aufleisten verlieren.
Die für eine Nachfixierung erforderliche zusätzliche Hitzebehandlung erhöht auch die Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche des Materials.
Die beschriebenen Polyurethanmaterialien, insbesondere die bevorzugten Materialien ohne Faserverstärkung, weisen diese hohen bleibenden Dehnungen auf.
Sieben Tage nach dem Verformen kann die bleibende Verformung immer noch z. B. 80 % oder mehr betragen.
Die in Fig. 34 dargestellte Vakuumformmaschine besitzt einen Behälter 500, auf dessen Oberseite eine Vakuumkammer 502 angeordnet ist; die ein vertikal auf und ab bewegbares, luftdurchlässiges Tragglied 504 enthält. Das Tragglied 504 kann durch einen nicht dargestellten, im Behälter 500 untergebrachten Mechanismus auf und ab bewegt werden, z. B. durch einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb. Eine Vakuumpumpe 505 ist an den Behälter 500 angeschlossen, um aus demselben sowie aus der Vakuumkammer 502 Luft abzusaugen.
Eine rechteckige Klemmplatte 506 ist auf Schienen 508 horizontal hin und her bewegbar, und zwar aus einer Stellung zwischen Strahlungsheizkörpern 510 in eine auf die Vakuumkammer 502 ausgerichtete Stellung und umgekehrt. Die Strahlungsheizkörper 510 sind an einer Seite der Vakuumkammer 502 auf Beinen 512 abgestützt. Die Klemmplatte 506 ist dazu eingerichtet, ein Stück 514 aus Schuhschaftmaterial für das Erhitzen des Materials und während des Anpassens an Formen der beschriebenen Art zu tragen. Die Hin- und Herbewegung der Klemmplatte 506 wird von Hand ausgeführt; ein Handgriff 516 ist für diesen Zweck an der Klemmplatte befestigt.
Nicht dargestellte Verriegekmgs- mittel sind vorgesehen, um die Klemmplatte 506 luftdicht mit der Vakuumkammer 502 zu verbinden, wenn die Klemmplatte auf die Vakuumkammer ausgerichtet ist, so dass in der Vakuumkammer ein Vakuum bzw. ein Unterdruck erzeugt werden kann. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, enthält die Vakuumkammer zwei Formen 518, die ähnlich ausgebildet sind wie die in Fig. 17 bis 22 dargestellte. Selbstverständlich könnten statt dessen irgendwelche der beschriebenen Formen verwendet werden.
Im Betrieb wird die Vakuumpumpe 505 betätigt, um im Behälter 500 einen Unterdruck zu erzeugen. Die Verbindung zwischen dem Behälter und der Vakuumkammer 502 ist normalerweise durch eine geeignete Ventilanordnung gesperrt. Die Heizeinrichtung 510 wird eingeschaltet. Ein Stück Material wird in der Klemmplatte 506 befestigt, und die Klemmplatte wird unter den Heizkörper 510 geschoben, so dass das Materialstück 514 in Vorbereitung des Formungsvorganges erhitzt und erweicht wird. Darauf wird die Klemmplatte 506 in ihre Stellung über der Vakuumkammer 502 geschoben und in dieser Stellung durch die erwähnten Verriegelungsmittel festgelegt. Dann wird der Mechanismus zum Bewegen des Traggliedes 504 betätigt, um das Tragglied nach oben zu stossen und damit die Formen 518 in das Material 514 zu drücken.
Gleichzeitig wird das genannte Ventil geöffnet, um die Vakuumkammer 502 mit dem Behälter 500 in Verbindung zu setzen, so dass in der Vakuumkammer ein Unterdruck wirksam wird. Eine Schablone 520 (Fig. 35), die rechteckig ist und in die Klemmplatte 506 passt und die Öffnungen enthält, die so konturiert sind, dass sie um die Formen 518 mit dem darauf befindlichen Material herumpassen, wird wie in Fig. 35 gezeigt, über die Formen gelegt.
Diese Schablone trägt dazu bei, sicherzustellen, dass das Material 514 eng anliegend über die Formen nach unten gezogen wird. Die Schablone kann dann als Führung für ein Messer dienen, wenn die vorgeformten Schäfte aus dem Blatt 514 ausgeschnitten werden. Für die Durchführung des Schneidvorganges können die Formen zusammen mit der Schablone und dem Blattmaterial aus der Vakuumformmaschine herausgenommen und auf eine geeignete Unterlage gelegt werden.
Gewünschtenfalls kann, wie in Fig. 37 dargestellt ist (welche sechs statt zwei vorgeformte Schäfte zeigt), ein Schleifvorgang zum Abtrennen der vorgeformten Rohlinge von dem Flächenmaterial angewandt werden, wobei die Schablone, die Formen und das Material zusammen umgekehrt und dann unter einer Schleifvorrichtung 522 hindurchgeführt werden.
Die Verwendung der Schablone ist besonders vorteilhaft in Fällen, in denen eine Anzahl Schäfte gleichzeitig über Formen gebildet werden, welche in der Vakuumformmaschine in kleinen gegenseitigen Abständen angeordnet sind. Eine geeignete Anordnung der Formen, als eine von vielen Möglichkeiten, ist in Fig. 36 dargestellt, welche sechs Formen 518 zeigt. Die Schablone unterstützt in einem solchen Fall die Vakuumformung, indem sie das Material in den engen Zwi schenräumen zwischen benachbarten Formen nach unten drückt.
Die in Fig. 34 gezeigte Maschine erhitzt das Material von beiden Seiten her. In manchen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, nur von einer Seite her zu erhitzen. Zudem können anstelle einer Strahlungsheizung auch andere Heizungen, z. B. eine Hochfrequenzheizung, angewandt werden.
Bei der Beschreibung der Fig. 34 wurde angenommen, dass das Material ein synthetisches Material ist, insbesondere ein poröses Polymer oder ein PVC. Das Verfahren kann aber auch auf das Formen von Lederschäften angewandt werden. In einem solchen Fall würde das Leder normalerweise mit einem Blatt aus undurchlässigem Material, vorzugsweise Gummi, abgedeckt, welches die Ausbildung des Vakuums unterstützt, da Leder in der Regel relativ porös ist. Bei gewissen Lederarten kann es wünschbar sein, anstelle der Vakuumformung eine Druckformung anzuwenden oder mit einer Kombination von Überdruck auf einer Seite des Leders und Unterdruck auf der anderen Seite zu arbeiten.
Auch ist es beim Formen von Lederschäften vorteilhaft, anstelle des Vorheizens des Materials eine Vorbehandlung des Leders durch Wärme und Feuchtigkeit anzuwenden und geheizte Formen zum Erhitzen des Materials zu verwenden, so dass das Erhitzen gleichzeitig mit dem Formen stattfindet.
Nachstehend werden die Ergebnisse von Versuchen erläutert, die unter Verwendung des beschriebenen bevorzugten porösen Polyurethanmaterials und mit Formen nach Fig. 5 bis 8 durchgeführt wurden.
Die Versuche wurden mit einem Flächenmaterial von 1,7 mm Dicke durchgeführt, das aus einer 1,2 mm dicken, mikroporösen Grundschicht und einer 0,5 mm dicken Oberflächenschicht zusammengesetzt war. Die Oberflächenschicht enthielt eine grössere Anzahl Poren als die Grundschicht, die jedoch feiner waren als in der Grundschicht. Die Oberflächenschicht wies eine glänzende, teilweise geschmolzene Oberfläche auf und war mit Russ pigmentiert.
Während des Vakuumformens wurden Temperaturmessungen mit wenig unter der Oberfläche des Materials eingebauten Kupfer-Konstantan-Thermoelementen sowie mit Schmelzkörpern, sogenannten Tempelstiks , bekannten Schmelzpunktes durchgeführt.
Ein Kontrollversuch zeigte, dass die Resultate der Tempelstik -Messungen und der Thermoelementmessungen übereinstimmten.
Es wurde gefunden, dass die Fleischseite bei 1600 C leicht geschwärzt wurde und dass die Narbenseite bei etwa 1700 C glänzend wurde. Das Material wurde auch dünner, vermutlich wegen Zusammenfallens der Poren, wenn die Narben -Oberfläche 1700 C erreichte.
Beim Erhitzen von nur einer Seite (der Narbenseite ) her wurde das Material nicht genügend erweicht, um durch das angelegte Vakuum über die Seiten der Form nach unten gezogen werden zu können, wenn die Erhitzungstemperatur (Narbenoberflächentemperatur) 1490 C betrug. Bei 1590 C Narbenseitentemperatur konnte dagegen eine befriedigende Formung erreicht werden.
Beispiel IX
Wenn von beiden Seiten her erhitzt wird, sind die Erhitzungsbedingungen weniger kritisch. Wenn das Material zusätzlich von unten her erhitzt wird, und zwar in geringerem Masse als von oben her, dann kann eine befriedigende Formung bei einer Narbenseitentemperatur von 1500 C erreicht werden. Die Fleischseitentemperatur wurde unter diesen Bedingungen nicht gemessen, sie liegt jedoch unter 1500 C und somit sicher unter der Gefahrentemperatur von 16(40 C.
Somit sollte zur Ermöglichung einer befriedigenden Formung ohne sichtbare Beschädigung des Materials die Narbenseitentemperatur zwischen 150 und 1600 C und die Fleischseitentemperatur nicht über 1550 C, vorzugsweise unter 1500 C liegen.
Das in dieser Weise vorgeformte Material hatte sieben Tage nach der Vakuumformung eine hervorragende bleibende Verformung, z. B. etwa 80 %, und benötigte bei der Herstellung eines Schuhes keine weitere Fixierbehandlung. Daher wurden gebräuchliche Schuhherstellungsmethoden angewandt, um mit dem vorgeformten Schaft einen Schuh zu bilden. Diese Methoden enthielten das Aufleisten, Befestigen des mittleren und hinteren Teiles mit Zwickstiften, Befestigen der Zehe mit einem druckempfindlichen Klebstoff und Spritzgiessen einer PVC-Aussensohle. Die Eigenschaften des Schaftmaterials wurden durch das Vakuumverformen nicht wesentlich beeinflusst, und der fertige Schuh besass ein ausgezeichnetes Aussehen und hervorragende Biegsamkeitsund Trageigenschaften.
Method for deforming a shoe upper or an upper part
The invention relates to a method for deforming a shoe upper or an upper part before assembling a shoe. The term shoe is intended to encompass all types of footwear which have shafts which at least partly consist of a material that has to be adapted to a surface that fits the foot of the wearer. The shoe can thus be an actual street shoe or, for example, a slipper or a boot.
According to a known shoe production process, a shoe upper is produced, for example, by cutting out a front part and two side parts which go around the inside and the outside of the instep and around the heel.
Each of these flat parts has a rim that extends around its edge. The edge on the edge that will ultimately form the lower edge of the shaft is the lasting edge, and the edge on the upper edge is the folded edge or upper edge edge. Further edges are provided to enable heel and instep seams to be formed. The upper is assembled and pulled onto a last, to the bottom or sole of which an insole has been temporarily attached. (Liners, stiffeners, and toe pads may have been previously attached to the shaft.) The shaft may have been pretreated to make it softer so that it can be more easily stretched and compressed.
It is then gripped along its lower edges and pulled down over the last, whereupon its lasting edge is bent over and pushed under the last and then attached to the insole with an adhesive or other means. This process is called pinching.
The strips stretch and compress the material so that it fits snugly against the strips.
These expansions and compressions are then fixed, i.e. H. converted into a more or less permanent deformation, namely by a fixing treatment, which can include a wet and / or dry heat treatment, which relieves the stresses in the material. In the case of leather, as a rule, a maximum of about 70% of the deformations can be fixed, and the last is therefore exaggerated in comparison to the desired shaft contour in such a way that a certain loss of deformation is permissible after removal from the last.
Once secured, an outsole is attached or molded in place. Then the shoe is removed from the last, after which the usual finishing work is carried out.
In order to simplify the performance process (which requires a high level of skill on the part of the worker and complicated, expensive machines), a method has already become known in which a thermoplastic, fixable material is molded in a cavity die shape which corresponds to the contour of the last or a variation thereof, namely by applying a pressure difference to the sheet-like material by negative pressure and / or positive pressure of a fluid medium or by mechanical means. In this known method, the material has to be pressed into the die, which often results in wrinkles in the sheet material. In addition, in this process, the material in the mold must be heated to a temperature at which the material can flow plastically.
On the other hand, the inventors themselves have already proposed methods in which the assembly of shoe uppers is facilitated by preforming the front part of the upper by performing the stretching and upsetting separately from bending and adapting the material to the shape of the last.
British Patent Nos. 1,096,001 and 1,096,002 describe methods for determining the amount of elongation required in the material and for stretching the material to such elongation by a mechanical gripping and pulling operation prior to fitting the material to the last.
British Patent Nos. 1 102695 and 1 102696 describe in detail the underlying theory and methods for producing male molds for performing the preforming on shaft front parts. Briefly summarized, these patents are based on the discovery that successful mechanical pre-forming of front shaft parts is possible if the lasting edge of the front shaft part is kept in a single plane and the required stretching of the sheet material is carried out by adapting it to a shape whose contours the same as those obtained by making a shell of resiliently flexible material, e.g.
B. non-plasticized polyvinyl chloride, is formed with the desired strip contours and the shell is then partially flattened by moving the side panels outward. In these known methods, in which the deformation is effected only by mechanically moving the mold into the sheet material, complicated movements are required in order to properly shape the toe area.
It is therefore an object of the invention to provide a method with which the toe area and other re-entrant areas can be properly shaped without the need for complicated movements. Male molds can advantageously be used in the method.
According to the method, both a one-piece, coherent shaft and a front shaft part together with a separate, associated heel and side wall part can be produced. These parts are collectively referred to as shaft parts.
In certain preferred elastomeric, fixable shoe upper materials, very high permanent deformations can be fixed in the area of the possible distortions, e.g. B. Deformations in the order of magnitude of 80 S or more.
The invention relates to a method for deforming a shoe upper or upper part before assembling a shoe, wherein a sheet of stretchable and fixable shoe upper material is adapted to a shape whose contours are at least approximately the same as those obtained by making a shell from thin , elastically flexible material is formed with the required last contours and the shell is then partially flattened by moving the side parts outwards, whereby the shape corresponds to the entire shoe upper or a shoe upper part and wherein the adaptation of the shoe upper material to the shape by applying a pressure difference of a fluid medium to the Shoe upper material takes place, characterized in that the adaptation of the shoe upper material to the shape is effected by stretching the shoe upper material.
The shoe upper material can preferably be vapor-permeable and the deformations produced by the stretching can be fixed at least temporarily in the material in such a way that the material remains water-vapor-permeable.
In order to effect the stretching, said sheet can be held in place by means surrounding the mold and then the held sheet can be pressed against the mold. Preferably, the sheet can be held in a plane and moved in a direction perpendicular to this plane in contact with the mold.
It is clear that the above definition of the mold contours is only intended to define these contours and does not imply any limitation with regard to the manner in which the mold is actually produced.
The shell used for comparison can be formed on a last, which can be larger than the last on which the shoe upper is finally assembled, or instead the humps in the flat shell could be enlarged in order to achieve a permanent deformation of less than 100% , d. H. shrinkage to be considered after preforming the shaft.
Preferably, each line on the molding surface can have at least approximately the same length as the corresponding line on the inner surface of the finished shoe. Furthermore, in the rear section of the toe area, the distance between two points of the lower edge of the shaft, measured along the surface in a direction transverse to the longitudinal center line of the mold, can be up to 25%, and preferably not more than 35 / 0o, greater than that on a straight line measured distance between the two points.
The shape can preferably have a Zwickrand formation section for forming a pinch edge, the free edge of this section being conveniently located in a single edge plane.
The molding surface can preferably form at least one of the following humps: toe humps, heel humps, two heel humps. The humps can expediently have a deep-drawing or stretching ratio, as defined below, of more than 1, preferably in the range from 1 to 10, e.g. B. from 1 to 4 for heel bumps, and from 1 to 2 for toe bumps.
For example, for the production of men's shoes that have a toe portion, a mold can be used that has a toe hump around the center line. In this case, the stretching ratio B / A can preferably be in the range from 1 to 5, e.g. B. from 2 to 5, are.
The highest point of a toe hump can preferably lie outside the center line, specifically on the left side of the center line in a plan view in the case of a shape for a left shoe. The toe hump can generally extend from the highest point along the shaped edge to the outer joint area above the outer edge, where a smaller joint hump can be present in certain designs.
The toe hump can also extend on the inner side of the mold, preferably with a slightly lower height, into the inner joint area, where in certain embodiments a smaller joint hump can be present, which is then preferably also smaller than the outer joint hump.
The heel hump can extend across the center line or the back seam area of the finished shoe (in which case there is no constructive need for an actual back seam), and its stretch ratio can preferably be in the range of 1 to 2. The heel hump can also be divided into two separate humps, one on each side of the center line, and in this case the draw ratio B / A can preferably be in the range 2-4.
If the heel hump is divided into two separate humps, the molding surface can be arranged so that a full or partial back seam can be used.
A lasting edge formation section was mentioned above, which can extend from a first shaft part formation section. The connecting line between these two sections naturally corresponds to the lower edge of the upper in the finished shoe. In a first exemplary embodiment of a mold, a lasting edge formation section can extend downwards from the lower edge of the shaft; the lower edge of the shaft can lie in a single plane, and the lasting edge formation section can run around the outer edge in an approximately vertical position. Further portions of the mold can form a seam edge and a top edge edge around the remainder of the mold surface.
In a second exemplary embodiment of a form, a lasting edge formation section can stand approximately vertically around the toe area, then spread outwards and lie along the sides of the upper part of the shaft and the instep section in an approximately horizontal plane in order to gradually assume an approximately vertical position again at the heel, the arrangement can be such that the free edge of the edge-forming section always lies in the same horizontal plane. Preferably, the edge can have a substantially constant width.
Exemplary embodiments of the method according to the invention are explained below with reference to the drawing. In the drawing show:
1 is an overall perspective view of a mold for a left shoe,
Fig. 2 is a side view of the form shown in Fig. 1,
3 shows a section along the line III-III in FIG. 2,
Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 is a perspective view of another shape for a left shoe;
Fig. 6 is a side view of the shape shown in Fig. 5;
7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6,
8 shows a section along the line VIII-VIII in FIG. 6,
9 is a perspective view of the front part of a two-part mold, the heel part of which is shown in FIG. 13;
Fig. 10 is a side view of the front mold part shown in Fig. 9,
Fig.
11 shows a section along the line XI-XI in FIG. 10,
FIG. 12 shows a section along the line XII-XII in FIG. 10,
13 is a perspective view of the heel part of this two-part form,
14 shows a side view of the molded heel part shown in FIG. 13,
15 shows a section along the line XV-XV in FIGS. 14 and
16 shows a section along the line XVI-XVI in FIG. 14.
Figures 17 to 24 show another embodiment of a mold, Figures 25 to 27 show preformed blanks made using this mold, and Figures 28 to 30 show shoes made from these preformed blanks, wherein
17, 18, 19 and 20 are perspective view, rear view, top view and side view of this exemplary embodiment of a mold,
Figures 21, 22, 23 and 24 are sections along lines XXI-XXI, XXII-XXII, XXIII-XXIII and XXIV to XXIV in Figure 20,
25, 26 and 27 are plan views of three blanks which were produced with the aid of the mold according to FIGS. 17-24 and which therefore have the same contours, but which are provided with different cutting lines so that different types of shoes can be made from the same contoured preformed ones Blanks can be produced, and
Fig.
28, 29 and 30 are views of the three different types of shoes made from the blanks of FIGS. 25, 26 and 27, respectively.
Fig. 31 shows a side view of a conventional last for a left shoe.
FIG. 32 shows a plan view of the last shown in FIG. 31.
33 shows a front perspective view of a strip-shaped polyvinyl chloride tray for making molds of the type shown.
34 is a schematic perspective view of a suitable vacuum forming machine for use in shoe manufacture.
FIG. 35 shows, on a larger scale, a view of the vacuum chamber of the machine according to FIG. 34.
36 is a partial top plan view of a suitable interdigitated arrangement of molds to save material, and
37 shows in perspective a partial schematic to explain a method according to which preformed shafts are separated from a web, a template being used as a guide or stop means for a rotating grinding tool.
The draw ratio B / A is defined as follows. As can be seen from Fig. 19, the mold surface has a longitudinal center line M-M which defines an axis with respect to which the mold surface is approximately symmetrical. In the case of a shaped surface to form a front part of the shaft or an entire shaft, the longitudinal center line runs through the middle of the toe and the highest point of the tip of the front part (and also through the back of the heel in a mold for a whole shaft). In the case of a mold surface for forming only one shaft side part, the longitudinal center line extends along the length of the mold. A is the vertical distance of the most distant cusp point, i.e. H. of the highest point, from the edge plane. B is the smallest shape width of the cusp across the edge plane, measured perpendicular to the longitudinal center axis M-M from one lower edge of the shaft to the other.
B is thus measured for a toe hump on line T-T, for a toe hump on line C-C and for one or the heel humps on line H-H, in each case through the point at which line A meets the edge plane.
The contours of the shapes according to FIGS. 1 to 24 are derived from a typical strip as shown in side view in FIG. 31. The bottom line 210 in this view is called the lower edge of the shaft. Point 211 is the center of the front part. The elevation 212 is the tip of the front part. 213 is the toe. 214 is the side part that extends from below the toe to the heel 216. The joint area is at 215. The upper edge of the shoe will finally lie in the area of the dashed line 217. As can be seen, the back seam at the heel is curved and the lower edge of the shaft 210 extends in at least three approximately flat surfaces, gradually curving it.
FIG. 32 shows a plan view of the last shown in FIG. 31. The shaft lower edge 210 is shown here with a dashed line.
As can be seen, the last shown is intended for a left shoe.
The shell shown in FIG. 33 consists of unplasticized polyvinyl chloride and has been formed by vacuum molding on a strip shaped in the desired manner, the upper edge region being removed and the shell being cut off along the lower edge of the shaft. In order to derive the various shape contours, the shell is cut through at various points from the lower edge 22 of the shaft to the opening 301 of the ankle. The sides of the open shell are then moved outwardly to form a flattened shape contour and the shape is formed using the inner surface of the shell, as will be described in detail below.
In FIGS. 1 to 4, a so-called walking stick or hook-shaped form is shown, which can be used to produce a complete, pre-formed shaft of a pump or leisure shoe for women. Figures 5 to 8 show another form to be used to manufacture a complete preformed upper for children's, men's or women's shoes. 9 to 16 show a two-part mold for the production of separate upper front parts and heel parts for the most varied of types of men's, women's and children's shoes.
The mold shown in Figures 1 to 4 is made as follows.
For the manufacture of the shell, a suitably shaped last, e.g. The last shown in Figures 31 and 32, a thin layer (e.g. 0.5 to 1.3 mm thick) of unplasticized polyvinyl chloride is applied by vacuum deformation by a conventional method. A uniformly wide pinched edge 21 (FIG. 1) is left on the shell. The top of the rigid shell is then cut out, leaving a fold-over edge 20 at the top. The shell is then cut open, for example vertically approximately in the middle of the one rear side, as indicated by the line 303 in FIG. 33, whereupon a seam edge 23 of the same width is attached to each cut edge 22. The shell is then removed from the last and unfolded around the rear side seam area 25 in order to form a heel hump 4.
The tip of the front part 2 is pressed downwards while the joint areas 26 are pulled outwards so that the front part is unfolded around the center line 27 running from the toe 28 to the tip of the front part 2. The surrounding edges are placed vertically, and the tray is further laid flat by unfolding until the ends or edges of all the edges are in the same plane as shown in FIG. 2. It is clear that this rotates the rear part with the heel part 3 until it lies flat instead of standing vertically. A mold surface is then cast from the shell, a male mold being formed in the present case. In the present case, the flattening is carried out until the heel stretching ratio shown in FIG. 4 is 1: 1.7.
The developed walking stick or hook-shaped shape has a front part 1 with a raised tongue or front part tip 2 and a rear part 3, which extends from the side of the front part opposite the instep to the rear, this rear part in the area where the heel is finally formed , has a slightly high, irregularly pyramidal elevation 4.
The shape shown in FIGS. 5 to 8 is again intended for a complete preformed shaft of a shape similar to that according to FIGS. 1 to 4, and it is produced in the same way, with the only exception that the cut at 302 in FIG to be led.
The developed shape is therefore tuning fork-shaped or U-shaped and has a front part 5 with a raised tongue zone 6 and two rear parts 7 which extend rearwards from opposite sides of the front part. The tongue zone 6 is slightly less high than the tongue zone in the form of FIGS. 1 to 4, and each rear part 7 gradually rises towards a rounded hump 8, which is closer to the outer than the inner edge of the rear part, and then falls against it the rear edge 9. Since the tongue zone is flattened to a greater extent, the shell and thus the shape at 10 rises accordingly on both sides of the tongue, as can best be seen from FIG. 7, so that at this point there is an overall double-arched shape Profile results.
In this form, the heel bumps 8 have stretching ratios B / A according to FIG. 8 of 2.1 and 2.2 for the right and the left side in FIG. 5.
The shape according to FIGS. 9 to 16 consists of two parts. It is obtained by cutting the rigid shell in two, preferably just past the top of the tongue, i.e. H. at 300 and 303 in Fig. 33. The front shell portion is flattened to a lesser extent than in the figures previously described, and therefore the developed shape for the shaft front portion has a front portion 11 with a relatively high tongue portion 12. This shape becomes essentially the same produced as described in connection with FIGS.
The toe hump 29 has a draw ratio B / A of 4.0, and the toe hump has a draw ratio of 4.5.
The cut back part of the shell is cut vertically at the outermost end of the heel from top to bottom, up to a point approximately halfway up the heel section. The shape derived from the lay-flat shell is shown in FIGS. 13-16. The rear molded part is approximately in the shape of a gull wing, the two wings 13 being inclined slightly backwards from the V-shaped incision 14, which corresponds to the incision made in the original shell. The two wings are shaped similarly we sentlichen and each have a little high rib 15, which extends from the corner 16 of the V-shaped incision against the diagonally opposite
Corner 17 of the wing extends.
The ribs 15 rise against rounded humps 18, which are at about% 3 of their
Length so that the ribs are gradually against the
Corners 17 and somewhat steeper towards corners 16 of the
V-incision fall off.
The left and right heel bumps 18 have stretch ratios B / A of 2.8 and 2.6, respectively.
The mold shown in Figures 17 to 24 is made as follows. A shell made of a resiliently flexible material, e.g. B. made of hard PVC, is formed by vacuum deformation on a strip, the gap of which has been filled with modeling clay, for example, whereupon the material is cured. The shell is then cut off exactly at the lower edge line of the shaft and the part of the shell above the upper edge of the last is also cut away. A vertical cut is then made in the rear part of the shell, and the shell is removed from the ledge and partially laid flat by pulling the side edge parts outwards, as has been described in connection with FIGS.
In order to arrive at the contour of the shape shown in FIG. 17, which in turn corresponds to the specified condition for the stretching ratio B / A, additional material is added behind the tip of the front part so that a smooth, coherent tip is obtained that extends down into the plane of the marginal edge extends.
This makes it possible to create different top edges by cutting off the desired top edge line or by leaving a suitable fold-over edge. The shape is then adapted to this contour of the shell. Those parts of the mold which correspond to the edge parts of the upper which are fastened in the finished shoe between the insole and the outsole in order to hold the upper on the sole are added to the produced mold.
The shape according to FIGS. 17 to 24 has a toe section 32, a central raised or toe-tip section 34 which corresponds to the tongue area of the shoe, a left and a right side part 36 and 38, respectively, which form the left and right side walls and the rear wall. Wall of the shoe correspond, and a lasting edge portion 40, by means of which a lasting edge is formed, which extends from the left rear corner 42 to the front, around the toe portion and up to the right rear corner 44. The mentioned flattening of the shell was carried out to such an extent that the outer or free edge 46 of the edge portion 40 lies in a single plane and that the rear edge 48 of the shape corresponding to the vertical section made in the shell lies in the same plane lies.
In the same plane there is also an area 50 between the raised portions 34, 36 and 38, which area extends from the rear edge 48 to the edge 40 on both sides of the mold.
A line 52, which corresponds to the lower edge of the upper of the shoe to be produced, is also shown in FIGS. 17 to 24. This line 52 is shaped so that it has a constant distance from the edge 46 of the rim 40 around the entire shape. As can be seen, the edge 40 is thus largely in the horizontal plane, but in certain areas, in particular in the area 54 at the toe and in the areas 56 on opposite sides near the rear end, the edge section is essentially vertical.
This is due to the fact that the edge 46 should lie in a single plane here. (In the case of other versions of a shape, the edge could also be perpendicular everywhere, which simplifies certain cutting processes.)
Since the edge of the mold lies in a single plane and corresponds exactly to the edge of the shoe upper to be produced, cutting out the shoe upper from the sheet material from which it is produced is very simple. Several different types of shoes can be produced simply by changing the position of the cutting line in inner parts of the preformed blank.
Various methods can be used in the manufacture of a shoe upper by means of the mold, e.g. B. vacuum deformation, compression deformation, or a combination of vacuum deformation and compression deformation. Usual procedures are e.g. B. described in Modern Plastics Encyclopedia.
Blanks preformed in the same contour by means of the shape according to FIGS. 17 to 24 are shown in plan view in FIGS. 25, 26 and 27. Each blank was originally a flat, rectangular piece of sheet material, but a central part of which was deformed by means of the mold. The edges 46 and 48 are also shown here, and along these edges the preformed shaft is then cut out of the rectangular sheet material. This can be done in a simple manner by means of a knife that has the particular shape or contour required to cut along the desired lines, e.g. B. by means of a strip of spring steel with a sharpened edge that is bent to match the Ünienkontur.
The use of this cutting method is facilitated by the fact that the desired lines mentioned lie in a common plane. Further cutting lines 58 and 60 are shown in FIG. The lines 58 correspond to the upper edge of the shoe to be produced, which is shown in FIG. This shoe is called an oxford shoe. The cut 60 corresponds to the slit in the front of the shoe that is tied up. After the blank has been cut out along lines 48, 46, 58 and 60, the upper part thus formed can be combined with the remaining parts of the shoe with the aid of a last in order to produce the finished shoe shown in FIG. When assembling the shoe, a tongue 62 is added and secured in the shaft.
The rear edge portions 48a and 48b are attached to one another and form the rear vertical seam of the shoe.
The shaft is of course also provided with holes on both sides of the slot 60 for receiving the lacing.
The blank shown in FIG. 26 is cut out differently in order to form a so-called Gibson shoe instead of an Oxford shoe. Instead of the single slit 60 in the middle, two outwardly inclined slits 62 are formed at points which are offset from the middle area towards the outside. The slots 62 can also be wider than shown. A tongue 64 is thus formed between the slots 62. Otherwise, the cutting lines are the same as in FIG. 25. When the Gibson shoe is produced from the blank according to FIG. 26, two side flaps 66 are sewn onto the preformed blank at 68 (FIG. 29). There are holes in the side flaps for lacing.
A third type of shoe that can be made from the same preformed blank is the gusset casual shoe. The cutting lines for this are shown in FIG. 27, and the finished shoe is shown in FIG. According to FIG. 27, the cutting lines 62 in FIG. 26 are replaced by cutting lines 70 which form two gaps 72. This creates a central tongue area 74, which is connected to side parts, which are designated by 38 in accordance with FIG. 17, via elastic gussets 78. The gaps in the finished shoe tend to be wider than the gaps in the blank.
In the described method for producing a shoe or for preforming a shoe upper by means of the specified shape, the shoe upper can easily be cut out of a sheet material after the preforming, and different types of shoes can be produced in a simple manner from blanks with the same contour. It should also be noted here that the production of different types of shoes can be facilitated by applying different cutting lines, such as lines 60, 62 or 70, if the central raised part 34 of the shape is smooth and slightly curved.
It should also be noted that, since the area 50 lies in the same plane as the lines 46 and 48, the portion of this area at the rear end of the blank is simply at the same time as the cutting of the blank along the lines 46 and 48 by using a corresponding one shaped knife can be cut out. The cutting lines that would be generated are line 80 drawn in dashed lines in FIGS. 25, 26 and 27, the sections of lines 58 between line 80 and line 48 and, of course, lines 48a, 48b and 46.
In this context, reference can also be made to FIG. 19, which shows a schematic plan view of a mold according to this exemplary embodiment, as well as to FIGS. 23 and 24, which are sections along the lines T-T and H-H in FIG. 19 and FIG.
on lines XXIII-XXIII and XXIV-XXIV in Fig. 20, viewed in the direction towards the toe.
The shape is intended for a left shoe, and it is derived from a last according to FIGS. 31 and 32 in the same way as described with reference to FIGS. 1 to 4 and 17 to 24. The highest point of the toe hump is labeled 201, the center of the front part is labeled 205, the highest point of the tip of the toe is labeled 202, and the highest points of the left and right heel humps are labeled 203 and 204, respectively. Holes 207 are provided in the mold to help create a vacuum in the areas between the heel bumps and the toe. M-M is the central axis of the mold, and it can be seen that the forepart center 205 is offset to the right with respect to this central axis, while the highest point 201 of the toe hump is offset to the left with respect to the central axis.
In FIGS. 23 and 24, the line 210 lies in the edge plane, and the draw ratio is measured with respect to this line 210 for the present exemplary embodiment. According to FIG. 23, the width B extends from point 211 to point 212. The stretching ratio for the toe hump 201 is 2.0, that for the toe hump is 4.2, that for the heel hump 203 and 204 is 3.6, and the one in the middle of the front is 6.7.
The draw ratio for heel bumps 203 and 204 is of course measured from point 213 to point 214 and from point 215 to point 216.
Common vacuum deformation methods can be used; however, preferred working cutting sequences and conditions for a particularly preferred material are given below.
Example 1
A piece of porous polymer material - the preferred artificial shoe upper material described below - was heated in a high-frequency field of 27 MHz with an input power of about 3 watts / cm 2 for 10 seconds. It was then placed in a vacuum forming machine of a conventional type and deformed over a mold of the type described. After allowing to cool, the preformed upper part was removed from the mold, cut to size, made into a shoe upper and attached to a last. The listed preformed shoe upper was then heated in an oven at 900 ° C. for 10 minutes for post-setting.
During this time the upper material was fixed in the contour given by the last, presumably thanks to its visco-elastic recovery properties, and the preformed stretches were fixed in essentially permanent shape, so that the shaped upper after being taken out of the oven with the last and had cooled and then removed from the last, retained its contours to a satisfactory degree. An outsole was attached and the usual finishing work was carried out.
Example II
In a further experiment with the same material as in Example I, 5 C moisture was initially introduced into the material and it was dielectrically heated for 5 seconds prior to preforming.
In the second stage of the process, the last with the preformed upper material attached was heated in a steam oven at 900 ° C. for 6 minutes in order to carry out the fixation.
The post-fixation used in Examples I and II is not essential; but a certain post-fixing treatment, for example of only a short duration, can help to adapt the preformed upper precisely to the last in order to obtain exactly the desired appearance of the shoe, e.g. B. Eliminates minor distortions that can occur when bending the preformed shaft around the last.
The methods described can be used to manufacture shoe uppers from water vapor-permeable, porous, in particular microporous, polymeric plastic sheet materials, especially - but not exclusively - from materials whose elasticity is not limited by inserts made of fiber material such as woven, knitted or non-woven fabrics, whereby the elongation at break would be reduced below 20S. Particularly suitable materials have elongations at break of more than 100 or 150 S.
The materials should have tensile strengths of at least 0.35 kg / mm 2, preferably of at least 0.45 kg / mm 2, and generally in excess of about 0.5 to 0.7 kg / mm 2, for use in the manufacture of shoe uppers.
The materials are preferably at least water vapor permeable to such an extent that they have a water vapor permeability of at least 100 g / m 2/24 hours. The water vapor permeability is preferably at least 500 g / m 2/24 hours, e.g. B. about 900-1500 or 2000 g / m2 / 24 hours.
The stretchable material is preferably at least 0.5 mm thick. For use in the production of footwear, the material can expediently have a thickness in the range from 0.5 to 5 mm. For women's shoes, the preferred thickness is in the range from 0.8 to 1.5 mm, in particular 0.8 to 1.1 mm. For men's shoes, the preferred thickness is in the range from 1.1 to 2.5 mm, in particular 1.5 to 1.8 mm.
It has already been mentioned that the material should be stretchable, the elongation at break should preferably be at least 20%.
In contrast to conventional last contours, the shapes described have stretching ratios B / A of at least 1. This fact makes it possible to preform materials with the mentioned, at least still relatively low, extensibility in a satisfactory manner.
The stretchable material may therefore, if desired, contain reinforcements made of fibrous material, e.g. B. a woven, knitted or nonwoven fabric, which is attached to the water vapor permeable thermoplastic material, for example an elastomeric polyurethane, or is embedded in it. The reinforcement insert can also be a felt, which can preferably be needled for consolidation and which can also be impregnated with a thermoplastic polymer which is permeable to water vapor. The shoe upper material can be provided with glued-on fabric reinforcements or with long-cell sponge-like or honeycomb-like cover layers or with microporous, abrasion-resistant surface layers, in particular again made of elastomeric polyurethanes, or with combinations of these reinforcements.
The material itself and the reinforcements should not contain any substances that decompose under the conditions used.
The shoe upper material does not necessarily have to be microporous or breathable. It could also consist of an impermeable plastic, e.g. B. made of polyvinyl chloride, or from a fabric-backed film made of polyvinyl chloride or another polymer.
As noted, however, the preferred material is one whose extensibility is not limited by the presence of a fibrous reinforcement.
The preferred polymers are elastomeric polyurethanes with recreational properties intermediate between those of pure rubber and pure thermoplastic materials at room temperature.
In the article by Schollenberger, Scott and Moore in Rubber Chemistry and Technology, Volume XXXV, No. 3, 1962, pages 742 to 752, on page 743 and in Fig. 3, the long so-called half-life of the polyester-urethanes from adipic acid, 1,4-butanediol and diphenylmethane-p, p'-diisocyanate is given.
The polyurethanes preferred for the production of shoe uppers have melting points of at least 1000 C, preferably more than 1500 C (e.g.
from about 170 to 2000 C, measured by means of differential thermal analysis or differential scanning calorimetry). When they are formed into a smooth, void-free thin film 0.2 to 0.4 mm thick (by carefully pouring a degassed solution into dimethylformamide and then carefully evaporating the solvent off in a dry atmosphere), they have the properties described below: Tensile strength of at least 210 kg / cm2 (preferably at least 350 kg / cm2, e.g. about 420 to 560 kg / cm2); an elongation at break of at least 300% (preferably at least 400%, e.g. about 500 to 700%); a modulus of elasticity of at least 105 kg / cm2 (preferably at least 350 kg / cm2, e.g.
E.g. about 560 to 770 kg / cm2); a 100% modulus (tension divided by the elongation at 100% extension) of at least 28 kg / cm2 (preferably at least 84 kg / cm2, e.g. about 110 to 134 kg / cm2). These mechanical properties are measured according to the ASTM D882-67 standard.
The preferred polyurethane (again tested as a thin film as described above) recovers completely from an elongation of 5% at room temperature (230 ° C.), but preferably retains a permanent elongation (e.g. measured according to the ASTM D412-66 standard) stretching by 100%. This permanent elongation is normally in the range of about 5 to 20%, preferably between about 10 and 20%, e.g. B. at about 15%. The permanent elongation is usually measured one hour after the strain or tension has ceased.
For example, a material that has been held taut for 10 minutes at 100 '' elongation can show a residual elongation of about 2426% immediately after releasing the clamps and a permanent elongation of 14S after one hour. (For the measurement, a film sample 1 cm wide with a clamping length of 5 cm is stretched to 100% elongation, specifically at a rate of 254% per minute).
The material preferably has a Shore hardness of at least 75A (in particular about 90A to 60D), measured according to the ASTM D1706-67 standard.
For the production of a preferred microporous shoe upper material, a suspension of microporous salt particles in a dimethylformamide solution (DMF solution) of the polyurethane is preferably poured into a thick layer, whereupon the solution is coagulated. Then the salt is dissolved out. The thickness of the coagulated sheet material after dissolving out the salt and drying is preferably at least 0.63 mm, e.g. B. about 0.75 to 2.5 mm and especially about 0.75 to 1.8 mm.
However, other methods can of course also be used.
The particle size of the microscopic particulate material, e.g. B. sodium chloride, should be below 100 microns, preferably below 50 microns, but should be greater than about 1 micron. The preferred particle sizes range from about 3 to 20 microns. The ratio of the total volume of the microscopic, void-forming particulate material to the total volume of the polyurethane in the solution can e.g. B. approximately in the range from 0.5: 1 to 5: 1, preferably in the range from approximately 1: 1 to 3: 1. For example, 178 grams of sodium chloride particles can be mixed with 333 grams of a 30% solution of the polyurethane in dimethylformamide, giving a 1: 1 volume ratio of salt to polymer.
The microporous sheet material preferably has an apparent density in the range from about 0.25 to 0.7 g / cm 3, in particular in the range from about 0.35 to 0.5 g / cm 3. The density of the polyurethane itself is z. B. about 1.2; it is therefore clear that about 1/2 to 3/4 of the volume of the microporous material is air. The sheet material preferably has an elongation at break of more than 50% (e.g. in the range of about 300 to 400 AO or more); a tensile strength greater than 35 kg / cm2 (e.g., in the range of about 60 to 100 kg / cm2); a modulus of elasticity of more than 2 kg / cm2 (e.g. in the range of about 4 to 9 kg / cm) and a notch tensile strength of more than 2 kg per mm of thickness (e.g. in the range of 3 to 5 kg per mm thickness).
It should allow water vapor to pass through; the water vapor permeability should preferably be at least 200 g / m2 / 24 hours (measured according to the ASTM E96-66 standard, method B).
It is also desirable that at least the upper side surface of the sheet material, optionally after a suitable treatment, offers sufficient resistance to the passage of liquid water; the finished sheet material should be able to withstand a water pressure of at least 100 mm Hg (British Standard 2823). While the polyurethane itself typically has a permanent elongation of less than 100% as described, the preferred microporous polyurethane sheet material generally recovers completely, with no permanent elongation (under normal, dry conditions at room temperature) after it has passed by 100, c ; has been stretched.
Unless expressly stated otherwise, all measurements mentioned were carried out at room temperature (approx. 230 ° C.).
As already mentioned, certain elastomeric curable or fixable materials have the ability to accept high permanent elongations. Such materials can therefore receive sufficient, practically permanent elongation in the described pre-shaping into socket blanks, so that further fixing treatment on the last is not necessary. For this reason, adhesives can be used when fitting, which can be reactivated by heat or solvents and which could therefore raise the lasting edge of the shaft with certain suitable fitting processes, if complicated measures are not taken to prevent this.
The pre-embossed shaft materials could also lose their pre-embossing as a result of relaxation of the surface due to a subsequent fixation after being raised.
The additional heat treatment required for post-setting also increases the risk of damage to the surface of the material.
The polyurethane materials described, in particular the preferred materials without fiber reinforcement, have these high permanent elongations.
Seven days after deformation, the permanent deformation can still e.g. B. 80% or more.
The vacuum forming machine shown in Fig. 34 has a container 500 on the top of which a vacuum chamber 502 is arranged; which includes an air permeable support member 504 which can be moved up and down vertically. The support member 504 can be moved up and down by an unillustrated mechanism housed in the container 500, e.g. B. by a pneumatic or hydraulic drive. A vacuum pump 505 is connected to the container 500 in order to suck air from the same and from the vacuum chamber 502.
A rectangular clamping plate 506 is horizontally movable back and forth on rails 508, namely from a position between radiant heaters 510 into a position aligned with the vacuum chamber 502 and vice versa. The radiant heaters 510 are supported on legs 512 on one side of the vacuum chamber 502. The clamping plate 506 is adapted to carry a piece 514 of shoe upper material for heating the material and during conforming to shapes of the type described. The reciprocating movement of the clamp plate 506 is performed by hand; a handle 516 is attached to the clamp plate for this purpose.
Locking means (not shown) are provided to connect the clamping plate 506 to the vacuum chamber 502 in an airtight manner when the clamping plate is aligned with the vacuum chamber so that a vacuum or a negative pressure can be generated in the vacuum chamber. As can be seen from FIG. 4, the vacuum chamber contains two molds 518 which are configured similarly to that shown in FIGS. 17-22. Of course, any of the shapes described could be used instead.
During operation, the vacuum pump 505 is actuated in order to generate a negative pressure in the container 500. Communication between the container and the vacuum chamber 502 is normally blocked by a suitable valve arrangement. The heater 510 is turned on. A piece of material is secured in the clamp plate 506 and the clamp plate is slid under the heater 510 so that the piece of material 514 is heated and softened in preparation for the molding process. The clamping plate 506 is then pushed into its position above the vacuum chamber 502 and is fixed in this position by the locking means mentioned. The mechanism for moving the support member 504 is then actuated to push the support member upward, thereby forcing the molds 518 into the material 514.
At the same time, said valve is opened in order to bring the vacuum chamber 502 into communication with the container 500, so that a negative pressure becomes effective in the vacuum chamber. A template 520 (FIG. 35) that is rectangular and fits into the clamping plate 506 and contains the openings contoured to fit around the molds 518 with the material thereon is shown in FIG. 35 over laid the forms.
This template helps ensure that the material 514 is drawn snugly down over the molds. The template can then serve as a guide for a knife as the preformed shafts are cut from blade 514. To carry out the cutting process, the forms can be removed from the vacuum forming machine together with the template and the sheet material and placed on a suitable surface.
If desired, as shown in FIG. 37 (which shows six preformed stems instead of two), a grinding operation may be used to sever the preformed blanks from the sheet material, with the template, shapes and material inverted together and then under a sander 522 be passed through.
The use of the template is particularly advantageous in cases in which a number of shafts are formed simultaneously via molds which are arranged in the vacuum forming machine at small mutual distances. A suitable arrangement of the shapes, as one of many possibilities, is shown in FIG. 36, which shows six shapes 518. In such a case, the stencil supports the vacuum forming by pushing the material down in the narrow spaces between adjacent molds.
The machine shown in Fig. 34 heats the material from both sides. In some cases, however, it can be advantageous to only heat from one side. In addition, instead of radiant heating, other heaters, e.g. B. high frequency heating can be used.
In the description of FIG. 34, it was assumed that the material is a synthetic material, in particular a porous polymer or a PVC. However, the process can also be applied to the shaping of leather shafts. In such a case, the leather would normally be covered with a sheet of impermeable material, preferably rubber, which helps to create the vacuum, since leather is usually relatively porous. With certain types of leather, it may be desirable to use compression molding instead of vacuum molding or to work with a combination of positive pressure on one side of the leather and negative pressure on the other side.
Also, when molding leather uppers, instead of preheating the material, it is advantageous to use heat and moisture pretreatment of the leather and to use heated molds to heat the material so that the heating takes place simultaneously with the molding.
The following is a description of the results of experiments carried out using the preferred porous polyurethane material described and with the molds shown in FIGS. 5-8.
The tests were carried out with a sheet material 1.7 mm thick, which was composed of a 1.2 mm thick, microporous base layer and a 0.5 mm thick surface layer. The surface layer contained a larger number of pores than the base layer, but they were finer than in the base layer. The surface layer had a glossy, partially melted surface and was pigmented with carbon black.
During the vacuum forming, temperature measurements were carried out with copper-constantan thermocouples installed just below the surface of the material and with melting bodies, so-called temple sticks, with known melting points.
A control experiment showed that the results of the Tempelstik measurements and the thermocouple measurements matched.
It was found that the flesh side was slightly blackened at 1600C and that the grain side became glossy at around 1700C. The material also became thinner, presumably due to pore collapse when the scar surface reached 1700C.
Heating from only one side (the grain side) did not soften the material sufficiently to allow the applied vacuum to pull it down over the sides of the mold when the heating temperature (grain surface temperature) was 1490 ° C. In contrast, a satisfactory shaping could be achieved at a grain side temperature of 1590 C.
Example IX
When heating from both sides, the heating conditions are less critical. If the material is additionally heated from below, to a lesser extent than from above, then satisfactory shaping can be achieved at a grain side temperature of 1500 C. The meat side temperature was not measured under these conditions, but it is below 1500 C and therefore safely below the hazardous temperature of 16 (40 C.
Thus, to enable satisfactory shaping without visible damage to the material, the grain side temperature should be between 150 and 1600 ° C. and the meat side temperature should not be above 1550 ° C., preferably below 1500 ° C.
The material preformed in this way had excellent permanent set seven days after vacuum forming, e.g. B. about 80%, and required no further fixing treatment in the manufacture of a shoe. Therefore, common shoe manufacturing methods have been used to form a shoe with the preformed upper. These methods included splicing, securing the middle and back with pin, securing the toe with a pressure sensitive adhesive, and injection molding a PVC outsole. The properties of the upper material were not significantly affected by the vacuum forming, and the finished shoe was excellent in appearance and flexibility and wearability.