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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Guss, Fräs- oder Spritzform oder eines physischen Sohlenmodells einer Schuhsohle, insbesondere einer Laufsohle.
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Für die Herstellung von Laufsohlen werden üblicherweise verschiedene Materialien zum Konfektionieren oder Kunststoff verwendet. Bei den Materialien zum Konfektionieren handelt es sich beispielsweise um Leder.
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Kunststoffsohlen können entweder aus Zuschnitten angefertigt oder gegossen bzw. gespritzt werden. Zum Gießen oder Spritzen der Kunststoffsohle wird der Kunststoff zunächst erweicht und dann in eine entsprechende Form eingefüllt. Die Verwendung einer Form, insbesondere einer Guss- oder Spritzform zur Herstellung von Sohlen bietet im Vergleich zur Anfertigung von Zuschnitten aus Bahnmaterialien eine vergleichsweise große Gestaltungsfreiheit für Sohlen.
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Die Herstellung einer Guss- oder Spritzform erfolgt üblicherweise auf Basis eines vorhandenen Prototyps einer Sohle. Dieser Prototyp einer Sohle muss in der Regel manuell hergestellt werden. Eine Änderung der Form, der Geometrie und des Designs einer Sohle bedingt somit die manuelle Herstellung eines neuen Sohlenmodells, was relativ aufwändig und zeitintensiv ist. Besonders aufwändig ist hierbei die Änderung des Sohlenprofils, da dieses manuell aus der Sohlenunterseite herausgearbeitet werden muss. Bei geometrisch unregelmäßigen Mustern des Sohlenprofils ist zum Teil sogar künstlerisches Geschick des Bearbeiters notwendig.
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Die
US 2010/0031 535 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Schuhsohle mit aufgetragenen grafischen Elementen, unter anderem auch strukturierte Grafiken. Auf ein teilweise gehärtetes Trägermaterial werden eine oder mehrere Grafiken aufgetragen. Das Trägermaterial mit aufgetragenen Grafiken wird in eine Form platziert und durch Zuführen von Hitze und/oder Druck ausgeformt und ausgehärtet.
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Die
US 2015/0320138 A1 beschreibt ein computergestütztes Verfahren zur Herstellung kundenspezifischer Schuhteile, wie z. B. einer Schuhsohle. Anhand eines 3D-Scans des Fußes wird ein individuelles digitales 3D-Modell einer Schuhsohle erstellt. Mittels einer Vielzahl an Auswahlmöglichkeiten können funktionale und ästhetische Änderungen an dem 3D-Modell vorgenommen werden. Die individuelle Schuhsohle wird anschließend Mithilfe von Rapid Manufacturing, beispielsweise 3D-Laser-Sintering, hergestellt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Guss, Fräs- oder Spritzform oder eines physischen Sohlenmodells einer Schuhsohle bereitzustellen, mit dessen Hilfe unterschiedliche Sohlen einfach hergestellt werden können. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorlage für die Herstellung einer Guss-, Fräs- oder Spritzform bereitzustellen.
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Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Guss, Fräs- oder Spritzform oder eines physischen Sohlenmodells einer Schuhsohle bereitzustellen, bei dem das Sohlenprofil einfach verändert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Sohle in einem Polygonmodell abgebildet. Der Datensatz des Polygonmodells der Sohle wird in einem Datenspeicher abgespeichert. Parallel dazu wird ein Sohlenmuster mit 3D-Informationen erstellt. Das Sohlenmuster mit 3D-Informationen wird mittels Bildprojektion auf einen Sohlenumriss der Sohle übertragen. Das neue Polygonmodell der Sohle mit dem projizierten Bild wird in einem Datenspeicher gespeichert.
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Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich auf einfache Weise die Form und das Aussehen der Sohle an Vorgaben des Sohlenherstellers anpassen.
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Für eine exakte Übertragung des Sohlenmusters auf die Oberfläche der Sohle ist es von Vorteil, dass der Sohlenumriss durch Spline-Kurven erfasst wird.
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Der Sohlenumriss kann beispielsweise der Sohlenbodenumriss oder der Sohlenrand sein.
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Als Sohlenmuster eignen sich dreidimensionale Bilder ebenso wie zweidimensionale Bilder oder technische Sohlenzeichnungen, die mittels Bildbearbeitung mit Höhen- und Tiefeninformationen versehen sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Abbilden einer Sohle in einem Polygonmodell auf Basis einer dreidimensionalen Abbildung eines Schuhleistens oder einer Sohle.
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Die dreidimensionale Abbildung der Schuhsohle kann beispielsweise mittels Fotogrammetrie ermittelt werden, wobei die erfassten Daten Ortskoordinaten aufweisen, die zu polygonalen Flächen verbunden werden.
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Alternativ kann die dreidimensionale Abbildung digital aus einem Polygonmodell eines Leistens erzeugt werden.
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Bei dem Verfahren zur Erzeugung einer dreidimensionalen Abbildung einer Sohle digital aus einem Polygonmodell eines Leistens wird im Wesentlichen wie folgt vorgegangen:
Zunächst wird ein Polygonmodell eines Leistens erzeugt. Danach wird eine Brandsohle mittels Extrusion des Leistenbodens des Leistens erstellt. Anschließend werden zur Ausbildung eines Sohlenprofils das Seitenprofil des Leistens extrudiert und ein Profilblock ausgebildet. Die Materialstärke des Schuhschafts wird durch Extrudieren des Leistens um die Materialstärke des Schuhschafts berücksichtigt. Zur Ausbildung eines Abdrucks in dem Profilblock werden der um die Materialstärke des Schuhschafts extrudierte Leisten und die Brandsohle mit einer vorgegebenen Eintauchtiefe in den Profilblock eingefügt. Im nächsten Schritt wird die Sohle, insbesondere der Umriss des Sohlenbodens und des Sohlenseitenprofils zugeschnitten. Schließlich wird ein Sohlenprofil beispielsweise mittels Bildprojektion in das Sohlenmodell eingefügt. Das vollständige Polygonmodell der Sohle wird erstellt und die Daten des Polygonmodells werden in einem Datenspeicher gespeichert. Auf Basis der gespeicherten Daten des Polygonmodells der Sohle mit projiziertem Bild wird eine Sohle oder eine Guss-, Fräs- oder Spritzform hergestellt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Zuschneiden der Sohle mittels Bildprojektion erfolgt.
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Es sei angemerkt, dass unter dem Begriff Extrudieren eine Dimensionserhöhung eines Elementes durch Parallelverschieben im Raum verstanden wird.
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Alternativ zu den beiden oben beschriebenen Verfahren zur Erstellung eines Polygonmodells einer Schuhsohle kann ein bereits vorhandenes Polygonmodell einer Sohle verwendet werden, auf welches ein Sohlenmuster projiziert wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
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1 eine dreidimensionale Abbildung einer Sohle;
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2 eine Bildvorlage;
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3 eine Sohlenunterseite mit projiziertem Bild;
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4 ein Abbild eines Leisten unter Berücksichtigung der Sprengung;
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5 einen Leisten mit extrudiertem Seitenprofil;
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6 einen Leisten und ein Profilblock im geschnittenen Zustand;
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7 einen um die Materialstärke extrudierten Leisten mit Brandsohle;
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8 einen Profilblock mit einem Bild eines Sohlenseitenprofils;
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9 einen Profilblock mit einem Bild eines Sohlenumrisses;
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10 ein Gitternetz über der Sohle.
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1 zeigt eine dreidimensionale Abbildung einer Sohle 10, insbesondere eine dreidimensionale Abbildung einer Laufsohle. Auf den Sohlenboden der in 1 dargestellten Sohle 10 soll das in 2 dargestellte Bildmotiv übertragen werden.
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3 zeigt die Unterseite 12 der Sohle 10 mit dem in 2 dargestellten Bildmotiv.
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Zur Herstellung einer solchen Sohle 10 mit Bildmotiv wird wie folgt vorgegangen:
Die Sohle 10 wird in einem Polygonmodell der Sohle dargestellt. Die Daten des Polygonmodells der Sohle werden in einem Datenspeicher gespeichert.
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Der Sohlenbodenumriss wird durch Spline-Kurven erfasst.
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Parallel dazu wird ein Sohlenmuster mit 3D Informationen erstellt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Sohlenbodenumriss auf die in 2 dargestellte zweidimensionale Bildvorlage übertragen. Der ausgewählte Bereich der Bildvorlage wird in ein Bildverarbeitungsprogramm eingeladen und in der Art und Weise bearbeitet, dass einzelnen Bildbestandteilen Höhen- und Tiefeninformationen zugeordnet werden.
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Als Bildvorlage eignen sich beispielsweise Bilder mit Motiven und Mustern aber auch technische Sohlenzeichnungen.
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Die bearbeitete Bildvorlage mit den Höhen- und Tiefeninformationen wird auf den Sohlenboden des Polygonmodells des Schuhs projiziert. Anschließend wird das Polygonmodell der Sohle mit dem auf dem Sohlenboden projizierten dreidimensionalen Bild als neues Polygonmodell gespeichert.
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Die Daten des Polygonmodells stehen der weiteren Verarbeitung zur Verfügung. So kann aus den Daten ein entsprechendes Sohlenmodell hergestellt werden. Alternativ kann es auch an eine Vorrichtung zur Herstellung einer Guss-, Fräs- oder Spritzform weitergeleitet werden, um eine entsprechende Guss-, Fräs- oder Spritzform für das Sohlenmodell herzustellen.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform wird eine bearbeitete zweidimensionale Vorlage auf den Sohlenboden übertragen. Statt einer bearbeiteten zweidimensionalen Vorlage kann auch eine dreidimensionale Vorlage verwendet werden.
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Darüber hinaus ist es möglich, auf die gleiche Art und Weise zusätzlich oder alternativ die Oberflächenstruktur des Sohlenrandes zu verändern, insbesondere mit einem dreidimensionalen Bildmotiv zu versehen.
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Die dreidimensionale Abbildung der Schuhsohle kann beispielsweise mittels Fotogrammetrie ermittelt werden, wobei die erfassten Daten Ortskoordinaten aufweisen, die zu polygonen Flächen verbunden werden.
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Alternativ kann die dreidimensionale Abbildung der Sohle digital aus einem Polygonmodell eines Leistens erzeugt werden.
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Es versteht sich, dass auch bereits vorhandene Polygonmodelle eines Schuhleistens oder einer Sohle verwendet werden können.
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Das Verfahren, bei dem die dreidimensionale Abbildung der Sohle digital aus einem Polygonmodell eines Leistens erzeugt wird, wird nun in Verbindung mit den 4 bis 10 im Detail beschrieben.
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Bei diesem Verfahren wird zunächst ein Polygonmodell eines Leistens 14 erzeugt.
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Das Polygonmodell des Leistens 14 wird skaliert und in einem Koordinatensystem, vorzugsweise einem kubischen Koordinatensystem ausgerichtet. Hierbei wird die Sprengung des Schuhs, das heißt die Höhe des Absatzes des Schuhs berücksichtigt (siehe 4).
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Die Kontur des Leistenbodens wird durch Splinekurven erfasst.
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Anschließend wird zur Erstellung einer Brandsohle 16 der Sohlenboden des Leistens 14 extrudiert und als Brandsohle 16 gespeichert. Je nach Art der Brandsohle 16 kann dies in einem Schritt oder in zwei Schritten erfolgen.
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Im nächsten Schritt wird das Sohlenbodenprofil erstellt. Hierfür werden die Seitenprofile 18 des Leistens 14 extrudiert (siehe 5) und ein Profilblock 20 entlang der Unterkante des Seitenprofils 18 ausgebildet. Der Profilblock ist ein im Wesentlichen quaderförmiger Grundkörper, der die zu bildende Sohle umschließt.
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Der Profilblock 20 kann in Seitenansicht beispielsweise in allen Raumrichtungen 2 cm größer sein als die Unterkante des Seitenprofils. Die Größe des Profilblocks hängt von der Art der Sohle und der Form des Schuhs ab und kann selbstverständlich auch andere als die genannten Maße aufweisen.
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Das Leistenprofil wird aus dem in Seitenansicht rechteckigen Profilblock ausgeschnitten und ein Sohlenbodenprofil 22 im Profilblock 20 gebildet (siehe 6).
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Anschließend wird der Leisten 14 um die Materialstärke extrudiert, um die Materialstärke des Schafts zu berücksichtigen.
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Der um die Materialstärke extrudierte Leisten 24 wird mit der Brandsohle 16 zusammengeführt (siehe 7). Anschließend wird der um die Materialstärke extrudierte Leisten 24 zusammen mit der Brandsohle 16 mit einer vorgegebenen Eintauchtiefe in den Profilblock 20 eingeführt. Durch Subtraktion des um die Materialstärke extrudierten Leistens 24 zusammen mit der Brandsohle 16 von dem Profilblock 20 werden die Sohlenoberseite und ein die Sohlenoberseite umgebender Rand gebildet.
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Für die Erstellung der Form und Kontur des äußeren Sohlenrandes werden ein Bild des gewünschten Sohlenseitenprofils 26 mit entsprechendem Umriss und Oberflächengestaltung auf die Seitenfläche des Profilblocks 20 projiziert und der entsprechende Umriss aus dem Profilblock 20 ausgeschnitten (siehe 8).
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Im nächsten Schritt werden der Umriss der Sohle mittels eines Bildes des Umrisses der Sohle 28 auf die Oberseite des Profilblocks 20 projiziert und der entsprechende Umriss aus dem Profilblock 20 ausgeschnitten (siehe 9).
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Die nun als Polygonmodell vorliegende Sohle kann zusätzlich noch geglättet bzw. nachgearbeitet werden, indem ein Gitternetz 30 über das Polygonmodell gelegt wird.
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Das Polygonmodell der erstellten Sohle wird in einem Datenspeicher hinterlegt und steht der weiteren Verarbeitung zur Verfügung.
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Bei dem eben beschriebenen Verfahren kann die Sohlenunterseite und/oder der Sohlenaußenrand beispielsweise wie oben beschreiben mit einem projizierten Bild versehen werden. Alternativ kann ein bereits vorhandenes dreidimensionales Muster auf die Unterseite der Sohle übertragen werden.
