DE19951542A1 - Innenschuh - Google Patents
InnenschuhInfo
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Abstract
Innenschuh (10) zur Befestigung in einem Außenschuh (20), umfassend ein wasserdichtes Innenschutzmaterial (15) und einen Sohlenbereich (12) mit einer Sohlenaußenseite (14), wobei die Sohlenaußenseite (14) mit einer Beschichtung (30) versehen ist, welche mit dem Innenschuhmaterial (15) einen Verbund bildet. Die Beschichtung (30) ist vorzugsweise aus einem vulkanisierten Elastomer. Der erfindungsgemäße Innenschuh (10) ist dauerhaft wasserdicht.
Description
Die Erfindung betrifft einen aus einem Außenschuh herausnehmbaren wasserdichten
Innenschuh. Weiter betrifft die Erfindung einen Schuh, der einen erfindungsgemäßen
wasserdichten Innenschuh enthält und ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung
auf den Sohlenbereich eines Innenschuh.
Wasserdichte Innenschuhe sind in der Schuhindustrie zur Herstellung wasserdichter
Schuhe bekannt. Solche Innenschuhe haben meist die Form eines Sockens und bestehen
aus einem wasserdichten Material. Sie werden während der Herstellung von wasserdichten
Schuhen in einen wasserdurchlässigen Außenschuh fest oder lösbar befestigt.
Die US-Patentschrift mit der Nr. RE 34,890 (Sacre) beschreibt ein sockenähnliches
Auskleidungsstück, im folgenden Innensocke genannt, zum Einbringen in einen Schuh.
Diese Innensocke bedeckt die innere Oberfläche eines Schuhs und besteht aus einem
textilen Laminat, wobei zwischen zwei textilen Außenlagen eine wasserdichte und
wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht laminiert ist. Die Funktionsschicht macht den
Schuh wasserdicht und gestattet gleichzeitig einen Wasserdampfdurchlaß. Die Innensocke
ist mit dem oberen Rand des Schuhes vernäht und zusätzlich über partielle (örtliche)
Klebepunkte mit dem Schuh verbunden.
Die deutsche Patentschrift DE 36 28 913 C2 offenbart einen Schuh mit einem
herausnehmbaren sockenartigen Innenfutter. Das Innenfutter besteht aus einem
Innenfuttermaterial und ist mit einer Textilschicht kaschiert. Das Innenfuttermaterial ist
eine luftdurchlässige, dampfdurchlässige und wasserdichte Funktionschicht. Fersen- und
Achillessehnenbereich des Innenfutters sind mit einer versteifenden äußeren Formauflage
versehen, welche dem Innenfutter eine der Schaftform angepaßte Form verleiht. Diese
Ausrüstung bedingt ein einfaches und faltenfreies Einbringen des Innenfutters in den
Schuhinnenraum. Das Innenfuttermaterial ist waschbar.
Aus dem Italienischen Gebrauchsmuster IT TO 94 U 000135 ist ein herausnehmbares
Futter bekannt, das mit Hilfe von Druckknöpfen, einem Reißverschluß oder Klettverschluß
in einem Schuh befestigt wird. Zur wasserdichten Ausrüstung des Schuhs ist das Futter aus
einem wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen Material aufgebaut.
Nachteilig an den im Stand der Technik beschriebenen sockenartigen wasserdichten
Innenschuhen ist, dass diese während ihrer vorgesehenen Verwendung einer starken
mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind. Dies führt schon nach kurzer Zeit zu einer
mechanischen Beschädigung des Innenschuhs, vor allem des wasserdichten
Innenschuhmaterials. Eine Beschädigung des Innenschuhmaterials ist Grund dafür, daß der
Innenschuh nicht mehr wasserdicht ist.
Das bekannte Innenschuhmaterial enthält eine wasserdichte Funktionsschicht wie
beispielsweise eine Membrane oder ein Film. Diese Funktionsschicht ist in der Regel sehr
dünn, um die Beweglichkeit des Innenschuhes nicht zu beeinträchtigen. Damit reichen
schon kleinste Beschädigungen der Funktionsschicht aus, den Innenschuh
wasserdurchlässig vorzufinden.
Bei Schuhen mit herausnehmbaren Innenschuhen können über die Befestigungsmittel zur
Befestigung des Innenschuhes im Außenschuh Fremdkörper wie Steine, Körner,
Staubpartikel und ähnliches in den Zwischenraum zwischen Außen- und Innenschuh
gelangen. Diese Fremdkörper reiben und scheuern zwischen Außen- und
Innenschuhmaterial und beanspruchen dabei das Innenschuhmaterial welches die dünne
wasserdichte und wasserdampfdurchlässige Funktionsschicht enthält. Diese Scheuer- und
Reibungsbeanspruchung verursacht im Innenschuhmaterial die Entstehung von Löchern
und Rissen und beschädigt dabei die Funktionsschicht derart, daß die Wasserdichtigkeit
des Innenschuhes nicht mehr gewährleistet ist.
Weiterhin ist ein herausnehmbarer Innenschuh nur an seinem oberen Innenschuhrand über
verschiedene Befestigungsmittel mit dem Außenschuh verbunden. Dadurch befindet sich
der Sohlenbereich des Innenschuh lose und frei beweglich innerhalb des Außenschuhes.
Da keine innere Fixierung des Innenschuhs vorgesehen ist, kommt es während des
Gebrauches eines Schuhes zu Scheuer- und Reibungsbewegungen des Innenschuhs
innerhalb des Außenschuhes. Besonders im Sohlen- und Fersenbereich kommt es durch die
Auf- und Abwärtsbewegung der Fußsohle zu einer übermäßigen mechanischen
Beanspruchung. Folge ist, dass sich wasserdichte Nähte aufreiben und Löcher und Risse
innerhalb des Innenschuhmaterials und der Funktionsschicht entstehen. Befinden sich
zusätzlich noch die oben angeführten Fremdkörper zwischen dem Innenschuh- und dem
Außenschuhmaterial, wird die Beschädigung der Funktionsschicht beschleunigt. Der
gesamte Schuh wird wasserundicht und verliert dadurch seine Funktionalität.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein wasserdichter Schuh mit einem aus einem
Außenschuh herausnehmbaren wasserdichten Innenschuh, wobei der Innenschuh
widerstandsfähig gegenüber mechanischen Belastungen wie Scheuer- und
Reibungswegungen ist und somit dauerhaft wasserdicht bleibt.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist ein aus einem Außenschuh herausnehmbarer
wasserdichter Innenschuh, der getrennt vom Außenschuh mehrmals waschbar ist, ohne
seine Wasserdichtheit zu verlieren.
Eine weitere zusätzliche Aufgabe besteht in einem wasserdichten Innenschuh, der sich
innerhalb eines Außenschuhes derart verankern kann, dass es zu einer starken Haftung des
Innenschuhs im Außenschuh kommt und somit Reibungsbewegungen zwischen
Innenschuh und Außenschuh weitestgehend vermieden werden.
Desweitern ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines
dauerhaft wasserdichten Innenschuhs zu entwickeln.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schuh der einen Außenschuh und einen Innenschuh
aufweist. Der Außenschuh hat einen ein Schuhbodenmaterial enthaltenden Schuhboden mit
einer Schuhbodeninnenseite. Der Innenschuh weist ein wasserdichtes Innenschuhmaterial
und einen Sohlenbereich mit einer Sohlenaußenseite auf. Die Sohlenaußenseite ist mit
einer Beschichtung aus einem Elastomer versehen. Die Beschichtung geht mit dem
Innenschuhmaterial einen Verbund ein.
In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine Reibungszahl von größer 0,9
bezogen auf das Schuhbodenmaterial der Schuhbodeninnenseite auf.
Mit einem derart gestalteten Innenschuh ist es möglich einen dauerhaft wasserdichten
Schuh herzustellen. Durch die Beschichtung erhält die Sohlenaußenseite des Innenschuhs
eine derart schützende Umhüllung, daß Scheuer- und Reibungsbewegungen als auch
Fremdkörper im Sohlenbereich nicht zu einer Beschädigung des Innenschuhmaterials
führen können.
Weiterhin ermöglicht die Beschichtung eine Haftung des Sohlenbereiches des Innenschuhs
im Außenschuh. In Verbindung mit dem Schuhbodenmaterial zeigt der Innenschuh eine
hohe Rutschfestigkeit. Diese Haftung der Beschichtung an dem Schuhbodenmaterial wird
mit der Reibungszahl ausgedrückt, die das Beschichtungsmaterial in Bezug auf das
Schuhbodenmaterial hat. Eine Haftung zwischen dem Schuhbodenmaterial und dem
Elastomer wird bei einer Reibungszahl größer 0,9 erreicht. Vorzugsweise ist die
Reibungszahl größer 1.5.
Die Reibungszahl ist abhängig von den verwendeten Materialien für den Schuhboden und
der Beschichtung. Vorzugsweise enthält der Schuhboden eine Brandsohle, welche die
Schuhbodeninnenseite bildet.
Durch die Haftung zeigt der Innenschuh einen festen Halt im Außenschuh und ist nicht
mehr den früheren Scheuer- und Reibungsbewegungen eines loses eingehängten
Innenschuhes ausgesetzt.
Mit dem erfindungsgemäßen wasserdichten Innenschuh ist es möglich, einen dauerhaft
wasserdichten Schuh herzustellen. Die Beschichtung schützt sowohl die Sohlenaußenseite
des Innenschuh vor Scheuer- und Reibungsbewegungen als auch vor Fremdkörpern im
Sohlenbereich.
Weiterhin ist der Innenschuh mit der Beschichtung waschbar. Der feste Verbund von
Beschichtungsmaterial und Innenschuhmaterial ermöglicht es, dass der Innenschuh aus
dem Außenschuh herausgenommen und gewaschen werden kann, ohne dass es zu
Ablöseerscheinungen zwischen Innenschuhmaterial und Beschichtungsmaterial kommt.
Unter Ablöseerscheinungen wird verstanden, wenn sich das Beschichtungsmaterial von
dem Innenschuhmaterial beispielsweise während eines Waschvorganges löst und eine
schützende Umhüllung der Sohlenaußenseite des Innenschuhs nicht mehr gegeben ist.
Der Innenschuh kann mehr als zehn industrielle Waschzyklen ohne Ablöserscheinungen
durchlaufen. Nach dieser Anzahl von Waschzyklen ist der Innenschuh in gleicher Weise
wasserdicht wie davor.
Das Elastomer, aus welchem die Beschichtung gebildet wird, ist vorzugsweise aus der
Gruppe der synthetischen Polymere gewählt. Dazu gehören unter anderem Silikone,
thermo-plastische Elastomere, Polyurethane, thermo-plastische Polyurethane. Auch eine
Mischung von mindestens zwei der zuvor genannten Polymere kann gewählt werden.
Ebenso kann Naturkautschuk gewählt werden.
Die Polymere, aus welchen die Beschichtung gebildet wird, liegen vorzugsweise in Form
eines Polymer-Dispersion, einer Polymer-Lösung oder einer Polymer-Schmelze vor. In
einer bevorzugten Ausführungsform wird die Beschichtung aus einer Polymer-Dispersion
gebildet.
Bevorzugt kommt eine Polychloropren-Dispersion als in Wasser verteilter natürlicher oder
synthetischer Kautschuk, zur Anwendung. Vorzugsweise wird eine Latexmischung mit
einem Anteil an Naturkautschuk verwendet, weil ein solche Beschichtung hochelastisch
und sehr dehnbar ist. Das bietet den Vorteil, dass die ausgehärtete Beschichtung die Knick-
und Biegebeanspruchungen in einem Schuh aushält, ohne dass es zum Brechen oder
Reißen der Beschichtung kommt. Weiterhin ist es mit der Polymer-Dispersion möglich,
eine dünne Schicht Beschichtungsmaterial auf den Sohlenbereich aufzutragen, so dass der
Innenschuh beweglich und flexibel bleibt.
Die Beschichtung kann durch Eintauchen, Bestreichen, Besprühen, Rollen oder mit einer
Bürste auf die Außenseite des Sohlenbereiches des Innenschuhs aufgebracht werden.
Vorzugsweise wird die Beschichtung durch Tränken bzw. Eintauchen des Innenschuhs in
ein Bad mit der Polymer-Dispersion aufgebracht. Damit ist es möglich, die Beschichtung
innerhalb der vorgegebenen Konturen des Sohlenbereiches genau aufzutragen und durch
die Anzahl und die Dauer des Tauchvorganges eine definierte Dicke der Beschichtung
einzustellen.
Die Polymer-Dispersion weist vor ihrem Auftrag auf den Sohlenbereich des Innenschuhs
eine Viskosität zwischen 40-600 mPas/s auf. Vorzugsweise liegt die Viskosität bei 40-
80 mPas/s. Mit dieser geringen Viskosität kann die Polymer-Dispersion in einer
bevorzugten ersten Ausführungsform leicht in die Poren fließen und die Porenräume
ausfüllen und somit einen festen und unlösbaren Verbund mit dem Innenschuhmaterial
herstellen.
Der feste Verbund kann durch zwei bevorzugte Ausführungsformen erreicht werden,
jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
In einer ersten Ausführungsform enthält das Innenschuhmaterial vorzugsweise mindestens
ein poröses Material, so daß das Elastomer und vorzugsweise die Polymer-Dispersion
mindestens teilweise in die Poren des Innenschuhmaterials hineinpenetrieren kann. Das
poröse Material kann eine poröse wasserdichte Funktionsschicht, ein poröses textiles
Flächengebilde oder ein textiles Laminat, welches mindestens eine poröse
Funktionsschicht und mindestens ein poröses textiles Flächengebilde aufweist, darstellen.
In dieser Ausgestaltung liegt der Vorteil, dass sich das Beschichtungsmaterial in den Poren
des Innenschuhmaterials während des Vulkanisierprozesses verankert und ein fester
Bestandteil des Innenschuhmaterials wird. Der Innenschuh kann problemlos mehrmals aus
dem Außenschuh entfernt und gewaschen werden, ohne dass es zu einem Auflösen des
Verbundes zwischen Innenschuhmaterial und Beschichtung kommt.
In einer anderen Ausführungsform enthält das Innenschuhmaterial neben einem textilen
Flächengebilde eine nichtporöse wasserdichte Funktionschicht oder ein textiles Laminat
mit mindestens einer nichtporösen Funktionsschicht. Das Elastomer, zum Beispiel in Form
einer Polymer-Dispersion, dringt bis an die nicht poröse Funktionsschicht vor und lagert
sich aufgrund der Adhäsionskräfte zwischen Funktionsschicht und Polymer-Dispersion an
der Funktionsschicht an. Diese Anlagerung hat eine feste Haftung zwischen Beschichtung
und Funktionsschicht zur Folge. Auch in diesem Fall kommt es zu einem festen Verbund
zwischen dem Innenschuhmaterial und der Beschichtung. Weiter kann der Innenschuh
beliebig oft aus dem Außenschuh entfernt und gewaschen werden, ohne dass es zu
Ablöseerscheinungen zwischen Innenschuhmaterial und der Beschichtung kommt.
In einer bevorzugten ersten Ausführungsform ist das Innenschuhmaterial ein textiles
Laminat mit einer wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht,
vorzugsweise eine Membrane aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE). Dabei ist
die Funktionsschicht auf mindestens ein textiles Flächengebilde laminiert. Dieses
Flächengebilde ist ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder ein Gewirke.
Die vorzugsweise Verwendung eines textilen Laminates mit einer wasserdichten und
wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht als Innenschuhmaterial erreicht, dass der
Innenschuh zusätzlich zur Wasserdichtigkeit auch wasserdampfdurchlässig ist. Somit wird
Wasserdampf wie beispielsweise Schwitzfeuchtigkeit aus dem Innenschuh über die
Funktionsschicht und durch das Außenschuhmaterial an die Umgebung abgegeben.
Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Innenschuhs mit einem
Sohlenbereich und einer Außenseite weist die folgenden Schritte auf:
- a) Bereitstellen eines Innenschuhs,
- b) Einführen eines Füllmaterials in den Innenschuh,
- c) Beschichten der Außenseite des Sohlenbereiches des Innenschuhs mit einem Elastomer.
Zusätzlich zu Schritt c) kann in einem weiteren Schritt d) ein Trocknen der Beschichtung
erfolgen. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise bis zu einer Temperatur von 80°C in einer
Zeit von maximal 30 min.
In einem weiteren Schritt e), der sich Schritt d) anschließt, erfolgt ein Vulkanisieren der
Beschichtung. Die Vulkanisation findet vorzugsweise bei einer Temperatur von 120°C in
einer Zeit von maximal 20 min statt.
Das Füllmaterial füllt das Innere des Innenschuhs aus und bringt den Innenschuh so in
Form, dass die Beschichtung gleichmäßig im Sohlenbereich aufgetragen werden kann.
Vorzugsweise ist das Füllmaterial ein Schuhleisten.
Der erfindungsgemäße Innenschuh soll nun anhand der folgenden Zeichnungen näher
erläutert werden:
Fig. 1 zeigt einen Schuh, der mit einem erfindungsgemäßen Innenschuh aufgebaut ist.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Außenschuh mit einer Brandsohle und einem
Innenschuh.
Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen Innenschuh.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines textilen Laminates, welches Bestandteil eines
Innenschuhes ist.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt der Funktionsschicht, welche in Fig. 3 verwendet wird.
Fig. 6 zeigt einen bekannten Innenschuh.
Fig. 7 zeigt die Verfahrensschritte a-c zur Aufbringung der erfindungsgemäßen
Beschichtung.
Der Begriff wasserdicht bedeutet, dass das zu untersuchende Material einen
Wassereintrittsdruck von mehr als 0,13 bar aushalten kann. Vorzugsweise kann das
Material einem Wasserdruck von mehr als 1 bar standhalten. Die Messung erfolgt, indem
eine Probe des zu untersuchenden Materials mit einer Fläche von 100 cm2 einem
ansteigenden Wasserdruck ausgesetzt wird. Zu diesem Zweck wird destilliertes Wasser mit
einer Temperatur von 20 ± 2°C verwendet. Der Anstieg des Wasserdruckes beträgt 60 ± 3 cmH2O/min.
Der Wassereintrittsdruck der Probe entspricht dem Druck, an welchem
Wasser auf der gegenüberliegenden Seite der Probe durchschlägt. Die genaue Methode zur
Durchführung dieses Testes ist in dem ISO-Standard Nr. 811 aus dem Jahre 1981
beschrieben.
Der Begriff wasserdampfdurchlässig wird über den Wasserdampfdurchgangswiderstand
Ret des so bezeichneten Materials definiert. Der Ret-Wert ist eine spezifische
Materialeigenschaft von Flächengebilden bzw. Materialaufbauten, die den "latenten"
Verdampfungswärmefluss durch eine gegebene Fläche infolge eines bestehenden
stationären Partialdruckgradienten bestimmt.
Der Wasserdampfdurchgangswiderstand wird mit dem Hohenstein Hautmodellversuch
ermittelt, welcher in der Standard-Prüfvorschrift Nr. BPI 1.4 vom September 1987 des
Bekleidungsphysiologischen Instituts e. V. Hohenstein beschrieben wird.
Als wasserdampfdurchlässig wird ein(e) Membrane/Laminat definiert, die/das einen Ret
von unter 150 (m2Pa)/W aufweist. Vorzugsweise weist die Funktionsschicht einen Ret von
unter 20 (m2Pa)/W auf.
Der Begriff Funktionsschicht wird zur Beschreibung einer Schicht mit wasserdichten und
wasserdampfdurchlässigen Eigenschaften verwendet.
Die Bestimmung der Reibunsgzahl µ dient der Beurteilung von Sohlenwerkstoffen
bezüglich ihres Gleit-(Rutsch-)verhaltens auf definierten Bodenbelägen.
Die Reibungszahl ist eine Proportionalitätskonstante. Sie setzt sich aus der Reibungskraft
FR und der Normalkraft FN zusammen. Die Reibunsgkraft FR ist die an der
Berührungsfläche zweier fester Körper aufgrund ihrer Rauheit wirkende Kraft, die die
Bewegung der Körper gegeneinander hemmt. Sie wirkt parallel zur Berührungsfläche und
entgegen der Bewegung. Sie ist proportional zur Auflagekraft, die einen Körper gegen den
anderen drückt.
Es gilt FR = µ × FN.
Es wird zwischen der Haft- und der Gleitreibung unterschieden. Die Haftreibung ist die
Reibung, die bei Beginn der Gleichtreibung als Schwellenwert zu überwinden ist bzw. ist
die Reibung zwischen relativ zueinander ruhenden Körpern bei denen die angreifende
Kraft nicht ausreicht, um eine Relativbewegung hervorzurufen. Die Haftreibungszahl wird
mit µs bezeichnet.
Die Gleitreibung ist die Reibung zwischen relativ zueinander bewegten Körpern, welche
unmittelbar nach Überwindung der Haftreibung bei der vorgegebenen
Gleitgeschwindigkeit noch wirksam bleibt. Die Gleitreibungszahl wird mit µD bezeichnet.
Die Bestimmung der Reibungszahl µ erfolgt über die Bestimmung der Haft- (µS) und
Gleitreibungskoeffizienten (µD) in Anlehnung an DIN 53375 "Bestimmung des
Reibungsverhältnisses".
Das in der DIN 53375 beschriebene Prüfgerät besteht aus einem Antriebsmechanismus zur
Erzeugung einer gleichförmigen Relativbewegung der beiden Reibepartner gegeneinander
und einer Kraftmeßeinrichtung zur Registrierung der Reibekräfte. Die Relativbewegung
kann durch einen bewegten Probetisch oder durch Bewegung der Meßeinrichtung in
entgegengesetzter Richtung erreicht werden. Die Normalkraft FN wird durch einen
Reibklotz mit Filzbelag und einer Masse von 200 g erzeugt.
Für jede Messung werden zwei Probekörper mit je einer Fläche von 80 mm × 200 mm
benötigt. Mindestens drei solcher Paare sind zu prüfen. Die Oberflächen der Probekörper
sind frei von Verunreinigungen zu halten. Vorzugsweise werden die Oberflächen der
Probekörper mit Alkohol gereinigt.
Der in Fig. 1 dargestellte Schuh 1 besteht aus einem Außenschuh 20 mit einem
erfindungsgemäßen Innenschuh 10. Der Innenschuh 10 hat einen oberen Innenschuhrand
16, der eine Innenschuhöffnung 18 zur Aufnahme eines Fußes umschließt. Vom
Innenschuh 10 ist nur der obere Innenschuhrand 16 mit einer Befestigungsvorrichtung 40
sichtbar, da sich der übrige Innenschuh 10 innerhalb des Außenschuh 20 befindet.
Der Außenschuh 20 besteht aus einem Außenschuhschaft 22 und einem Schuhboden 52.
Der Schuhboden 52 ist der untere Bereich eines Schuhes 1 und enthält eine in Fig. 1 nicht
dargestellte Brandsohle 27, eine Außensohle 24 und eine Laufsohle 54. In einer
Ausführungsform weist der Schuhboden 52 nur eine Außensohle 24 und eine Laufsohle 54
auf. Der Schuhboden 52 weist mindestens ein Schuhbodenmaterial 53 auf.
Die Außensohle 24 und die Laufsohle 54 sind aus wasserdichtem Material wie Gummi
oder Kunststoff wie beispielsweise Polyurethan oder aus nicht-wasserdichtem, jedoch
atmungsaktiven Material wie insbesondere Leder oder mit Gummi- oder
Kunststoffintarsien versehenem Leder. Vorzugweise kommt eine Kunststoffsohle aus
Polyurethan zum Einsatz. Die Außensohle 24 ist an den Außenschuhschaft 22 angespritzt,
angezwickt, angeklebt oder angenäht. Die Laufsohle 54 ist an die Außensohle 24
angespritzt, angezwickt, angeklebt oder angenäht.
Der Außenschuhschaft 22 ist mit einem wasserdurchlässigen Außenschuhmaterial
aufgebaut, wie beispielsweise Leder oder textilen Materialien. Bei den textilen Materialien
kann es sich um Gewebe, Gestricke, Gewirke, Flies oder Filz handeln. Diese textilen
Materialien können aus Naturfasern oder Synthetikfasern hergestellt sein. Synthetikfasern
sind beispielsweise aus Polyestern, Polyamiden, Polypropylenen oder Polyolefinen oder
Mischungen von wenigstens zwei solcher Materialien hergestellt.
Der Außenschuhschaft 22 weist einen Zungenbereich 23 mit einer Zunge 25 auf. Die
Zunge 25 kann in Form eines mit dem Außenschuhschaft 22 verbunden Zungenbeutel oder
als getrennt vom Außenschuhschaft 22 frei bewegliche Zunge 25 vorliegen.
Auf der Außenseite 26 des Außenschuhschaftes 22 sind eine Mehrzahl von
Verschlußelementen wie zum Beispiel Ösen 36 zur Aufnahme eines Schnürbandes zur
Befestigung des Schuhes 1 an einem Fuß befestigt. Anstelle der Ösen 36 können auch
Haken, Schlaufen oder ein Klettverschluß vorgesehen sein.
Der Außenschuhschaft 22 weist einen oberen Außenschuhrand 29 auf. Der obere
Außenschuhrand 29 bildet eine Außenschuhöffnung 38 zur Aufnahme für den Innenschuh
10.
Am oberen Außenschuhrand 29 befindet sich vorzugsweise auf der Außenseite 26 eine
Außenschuhbefestigungsvorrichtung 50 zur Befestigung des Innenschuhs 10.
Wie in Fig. 2 zu sehen enthält der Außenschuh 20 einen mindestens ein
Schuhbodenmaterial 53 enthaltenden Schuhboden 52, welcher eine Brandsohle 27 enthält.
Der Außenschuh 20 hat einen Außenschuhschaft 22 mit einer Außenseite 26 und einer
Innenseite 28. Ferner weist der Schuhboden 52 eine Außensohle 24 und eine Laufsohle 54
auf. Die Brandsohle 27 ist auf die Außensohle 24 geklebt und bildet mit ihrer zur
Außenschuhöffnung 38 gerichteten Brandsohlenoberfläche 39 die Schuhbodeninnenseite
56. Die Brandsohle 27 weist ein Brandsohlenmaterial aus der Gruppe der Leder,
Lederersatzstoffe, Kunststoffe und textilen Flächengebilden auf. In einer Ausführungsform
ist die Brandsohle 27 eine Kombination aus mindestens zwei Brandsohlenmaterialien der
Gruppe der Leder, Lederersatzstoffe, Kunststoffe, Gummi und textilen Flächengebilden.
Das textile Flächengebilde kann ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder ein Gewirke
sein, wobei vorzugsweise Nadelvliese eingesetzt werden. Als Kunststoff wird
beispielsweise Nylon verwendet.
Vorzugsweise wird eine Brandsohle 27 aus Leder oder Lederersatzstoffen gewählt.
Gebräuchliche Brandsohlen 27 sind aus Viskose, zum Beispiel eine unter der
Handelsbezeichnung TEXON® der Texon Mockmuhl GmbH in Mockmuhl, Deutschland
erhältlichen Viskose-Brandsohle, oder eine Brandsohle aus Vlies wie zum Beispiel
Polyestervlies, dem Schmelzfasern zugesetzt sein können. Üblich ist auch eine Brandsohle
27 aus Leder oder verklebten Lederfasern.
In dem Außenschuh 20 befindet sich ein erfindungsgemäßer Innenschuh 10 mit einer
Beschichtung 30 in seinem Sohlenbereich 12. Der Sohlenbereich 12 des Innenschuhs 10
liegt auf der Oberfläche 39 der Brandsohle 27 auf, welche die Schubodeninnenseite 56
bildet.
Ein erfindungsgemäßer Innenschuh 10 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Der Innenschuh
10 enthält ein Innenschuhmaterial 15 und hat einen Sohlenbereich 12 und eine Außenseite
14. Der Innenschuh 10 hat einen oberen Innenschuhrand 16 der eine Innenschuhöffnung 18
zur Aufnahme eines Fußes umschließt. Am oberen Innenschuhrand 16 befindet sich eine
Innenschuhbefestigungsvorrichtung 40 zum Anbringen des Innenschuhs 10 an der
Außenschuhbefestigungvorrichtung 50 des Außenschuhs 20.
Auf der Außenseite 14 des Innenschuhs 10 können Verstärkungsmaterialien oder
Polsterungen 19 angebracht sein. Der Innenschuh 10 weist einen mit dem
Innenschuhmaterial 15 verbundenen Zungenbeutel 17 auf.
Der Innenschuh 10 wird aus Einzelteilen bestehend aus Innenschuhmaterial 15
zusammengefügt.
Der Sohlenbereich 12 des Innenschuhs 10 umfaßt Spitze 32 und Ferse 34 sowie einen
Sohlenrandbereich 21. Die Außenseite 14 des Innenschuhs 10 ist im Sohlenbereich 12 mit
einer Beschichtung 30 versehen. Wie in Fig. 3 dargestellt, bedeckt die Beschichtung 30 in
einer Ausführungsform vollständig den Sohlenbereich 12.
Der Innenschuh 10 und der Außenschuh 20 sind über eine erste Befestigungsvorrichtung
40 und eine zweite Befestigungsvorrichtung 50 miteinander verbunden. Die erste
Befestigungsvorrichtung 40 und die zweite Befestigungsvorrichtung 50 können aus einem
Klettverschluss, einem Reißverschluss, aus Haken und Ösen, aus Schnüren oder aus
Druckknöpfen gebildet sein. In Fig. 3 ist die erste Befestigungsvorrichtung 40
beispielhaft als Klettverschluss ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie
in Fig. 1 dargestellt, werden hauptsächlich wasserdichte Druckknöpfe 62 verwendet.
Diese sind am oberen Randbereich von Innenschuh 10 und Außenschuh 20 befestigt.
Zusätzlich können die Zunge 25 des Außenschuhs 20 und der Zungenbeutel 17 des
Innenschuhs 10 über einen weiteren Klettverschluß aneinander befestigt sein.
Das Innenschuhmaterial 15 kann aus synthetischen oder natürlichen Material bestehen und
ist wasserdicht.
Vorzugsweise weist das Innenschuhmaterial 15 eine wasserdichte und
wasserdampfdurchlässige Funktionsschicht 45 auf, die mit mindestens einem textilen
Flächengebilde 82 zu einem textilen Laminat 80 verbunden ist.
In Fig. 4 ist der Querschnitt des textilen Laminates 80 aus einem Innenschuhmaterial 15
dargestellt. Das textile Laminat 80 besteht aus drei Lagen, einem ersten textilen
Flächengebilde 82, der wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen Funktionschicht 45
und einem zweiten textilen Flächengebilde 84. Die Funktionsschicht 45 hat eine erste Seite
47 und eine zweite Seite 49. Das erste textile Flächengebilde 82 und das zweite textile
Flächengebilde 84 sind jeweils auf die erste Seite 47 bzw. auf der die zweiten Seite 49 der
Funktionsschicht 45 laminiert. In einer Ausführungsform kann die Funktionsschicht 45
auch nur mit einem textilen Flächengebilde 82 verbunden sein.
Ein textiles Flächengebilde 82 kann ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder ein Gewirke
sein. Als Material können eine Vielzahl von Materialien wie Polyester, Polyamide (Nylon),
Polyolefine und andere mehr in Frage kommen. Vorzugsweise ist das erste textile
Flächengebilde 82 und das zweite textile Flächengebilde 84 ein glattes oder gerauhtes
Gewirke aus Polyester.
Die Funktionsschicht 45 ist vorzugsweise eine Membrane oder ein Film. Geeignete
Materialien für eine wasserdichte Funktionsschicht 45 sind Polytetrafluorethylene,
Polyurethane, Polyurethan-Polyester, Polyethylen, Silikone, Polyolefine, Polyacrylate,
Polyamide, Polypropylen einschließlich Polyetherester. Die Funktionsschicht 45 kann
porös oder nichtporös sein.
Die Funktionsschicht 45 ist in einer Ausführungsform dieser Erfindung eine poröse
polymere Schicht 60 mit einer kontinuierlichen nichtporösen hydrophilen
wasserdampfdurchlässigen Schicht 70. Ein solcher Schichtaufbau ist in Fig. 5 zu sehen.
Die Funktionsschicht 45 ist wasserdicht und hat einen Wasserdampfdurchgangswiderstand
von weniger als 150 × 10-3 (m2mbar)/W.
Vorzugsweise ist die poröse polymere Schicht 60 eine mikroporöse polymere Membrane
mit einer mikroskopischen Struktur von offenen miteinander verbundenen
Mikrohohlräumen. Diese Schicht ist luftdurchlässig und wasserdampfdurchlässig.
Als Polymere für die mikroporöse Membrane können Kunststoffpolymere als auch
elastische Polymere zur Anwendung kommen. Geeignete Polymere können zum Beispiel
Polyester, Polyamide, Polyolefine, Polyketone, Polysulfone, Polycarbonate,
Fluorpolymere, Polyacrylate, Polyurethane, Copolyetherester, Copolyetheramide und
andere sein. Vorzugsweise sind die Polymere Kunststoffpolymere.
Das am meisten bevorzugte mikroporöse polymere Material ist expandiertes
Polytetrafluorethylen (ePTFE). Dieses Material zeichnet sich durch eine Vielzahl von
offenen, miteinander verbundenen Hohlräumen aus, einem großem Hohlraumvolumen und
einer großen Stärke. Expandiertes Polytetrafluorethylen ist weich, flexibel, hat stabile
chemische Eigenschaften, einen hohen Wasserdampfübergang und eine Oberfläche mit
einer guten Abweisung gegen Verunreinigungen. Die Patente US-A-3 953 566 und US-A-
4 187 390 beschreiben die Herstellung solcher Membrane aus mikroporösem expandiertem
Polytetrafluorethylen und es wird ausdrücklich auf diese Patente verwiesen.
Die kontinuierliche wasserdampfdurchlässige Schicht 70 ist ein hydrophiles Polymer.
Ohne Beschränkung darauf sind geeignete kontinuierliche wasserdampfdurchlässige
Polymere solche aus der Familie der Polyurethane, der Familie der Silikone, der Familie
der Copolyetherester oder der Familie der Copolyetherester Amide. Geeignete
Copolyetherester hydrophiler Zusammensetzungen werden in der US-A-4 493 870
(Vrouenraets) und US-A-4 725 481 (Ostapachenko) gelehrt. Geeignete Polyurethane sind
in der US-A-4 194 041 (Gore) beschrieben. Geeignete hydrophile Zusammensetzungen
sind in der US-A-4 2340 838 (Foy et al.) zu finden. Eine bevorzugte Klasse von
kontinuierlichen wasserdampfdurchlässigen Polymeren sind Polyurethane, besonders
solche, die Oxyethyleneinheiten enthalten wie in der US-A-4 532 316 (Henn) beschrieben
ist.
Textile Laminate 80 mit der oben beschriebenen wasserdichten und
wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht 45 sind bei der Firma W. L. Gore & Associates
unter der Bezeichnung GORE-TEX® Laminat erhältlich.
Zur Herstellung eines Innenschuhs 10 werden aus einem Innenschuhmaterial 15 wie
beispielsweise aus dem oben beschriebenen textilen Laminat 80 Einzelteile geschnitten
und mit mindestens einer Naht 13 zu einem Innenschuh 10 zusammengefügt. Ein solcher
gefertigter Innenschuh 10 ist in Fig. 6 dargestellt. Die dabei entstehenden Nähte 13
können beispielsweise im Achillesfersenbereich 4 und im Vorderfußbereich 6 verlaufen.
Als Achillesfersenbereich 4 eines Innenschuhes 10 wird der Bereich bezeichnet, wo sich
die Achillesferse eines Fußes befindet. Der Vorderfußbereich 6 des Innenschuhs 10 umfaßt
die Zehen und den Fußrücken eines Fußes. Die Nähte 13 können genäht, geschweißt oder
geklebt sein und sind wasserdicht ausgebildet. Vorzugsweise werden die Nähte 13 dazu
mit einem wasserdichten Nahtabdichtungsband 86 abgedichtet. Ein solches
Nahtabdichtungsband 86 wird unter dem Markennamen GORE-SEAM®
Nahtabdichtungsband von der Firma W. L. Gore & Associates vertrieben. Die Herstellung
eines wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen Innenschuh 10 wird in der US-
Patentschrift RE 34,890 beschrieben und es wird ausdrücklich auf dieses Patent verwiesen.
Bezugnehmend auf Fig. 3 ist die Außenseite 14 des Innenschuh 10 im Sohlenbereiches 12
mit einer Beschichtung 30 versehen.
Die Beschichtung 30 ist aus einem Elastomer. Vorzugsweise liegt ein vulkanisiertes
Elastomer vor. Das Elastomer ist ein natürliches oder ein synthetisches Polymer. In einer
Ausführungsform wird eine Mischung bestehend aus einem natürlichen und einem
synthetischen Polymer auf den Innenschuh 10 aufgebracht. Als natürliches Polymer wird
vorzugsweise Naturkautschuk gewählt. Die synthetischen Polymere kommen aus der
Gruppe der Silikone, thermo-plastische Elastomere wie zum Beispiel Styrol-Butadien
(SBS) oder Styrol-Isophoron (SJS), Polyurethane, thermo-plastische Polyurethane.
Vorzugsweise werden die synthetischen Polymere aus der Gruppe der Polychloropren
Homopolymere (CR), der Acrylnitril-Butadien-Copolymere (NBR) und der carboxylierten
Acrylnitril-Butadien-Copolymers (XNBR), Polyurethane gewählt.
Das Elastomer kann aus einer Polymer-Dispersion, einer Polymer-Lösung oder einer
Polymer-Schmelze gebildet werden. Vorzugsweise kommt eine Polymer-Dispersion 95 zur
Anwendung. Aus der Gruppe der synthetischen Polymere wird vorzugsweise eine
Polychloropren-Dispersion ausgesucht. Ein entsprechende Polymer-Dispersion 95 ist
beispielsweise bei der Firma Polymer Latex GmbH, mit Sitz in Marl, Deutschland unter
den Markennamen BAYPREN®Latex und PERBUNAN®N Latex erhältlich.
Besonders bevorzugt ist eine Polymer-Dispersion 95, die aus einem BAYPREN®-Latex
mit einem Anteil an Naturkautschuk besteht. Diese Polymermischung ist hochelastisch und
sehr dehnbar. Sie ist beispielsweise bei der Firma WOLFF Gummi + Kunststoffe mit Sitz
in Mörlenbach, Deutschland erhältlich.
Die Beschichtung 30 wird durch Tauchen, Besprühen oder Streichen eines Elastomers auf
die Außenseite 14 des Innenschuhes 10 im Sohlenbereich 12 aufgebracht.
Vorzugsweise wird der Innenschuh 10 in eine Polymer-Dispersion 95 getaucht.
Mit dem Aufbringen der Polymer-Dispersion 95 bildet diese einen Verbund mit dem
Innenschuhmaterial 15.
Liegt ein textiles Laminat 80 als Innenschuhmaterial 15 vor, dringt die Polymer-Dispersion
95 durch das erste textile Flächengebilde 82 bis zur Funktionsschicht 45 vor. Dabei wird
das erste textile Flächengebilde 82 vollständig mit der Polymer-Dispersion 95 durchtränkt.
Bei einer porösen Funktionsschicht 45 penetriert die Polymer-Dispersion 45 zusätzlich
mindestens teilweise in die Poren der Funktionsschicht 45 hinein und bildet so einen festen
Verbund zwischen textilem Laminat 80 und Polymer-Dispersion 95.
Bei einer nichtporösen Funktionsschicht 45 lagert sich die Polymer-Dispersion 95
vorzugsweise blasenfrei an die Funktionsschicht 45 an. Bei diesem Vorgang kommt der
Verbund durch die Haftung der Polymer-Dispersion 95 auf der nichtporösen
Funktionsschicht 45 aufgrund von Adhäsionskräften zustande.
Für diese Vorgänge sind Polymer-Dispersionen 95 mit einer geringen Viskosität
erforderlich. Die Viskosität einer Polymer-Dispersion liegt zwischen 40-600 mPas/sec,
vorzugsweise zwischen 40-80 mPas/sec.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Innenschuhmaterial 15 ein textiles
Laminat 80 mit einer mikroporösen Funktionsschicht 45. Die Funktionsschicht 45 ist dabei
eine mikroporöse ePTFE-Membrane, welche mit einem ersten Flächengebilde 82 aus
einem Polyestergewirke und einem zweiten Flächengebilde 84 ebenfalls aus einem
Polyestergewirke zusammenlaminiert ist.
Die Polymer-Dispersion 95 durchdringt während des Tauchvorganges das erste textile
Flächengebilde 82 des textilen Laminat 80 und durchtränkt und ummantelt die
Polyesterfasern dabei vollständig. Aufgrund der geringen Viskosität der Polymer-
Dispersion 95 kann diese zumindest teilweise bis in die Poren der mikroporösen
Funktionsschicht 45 gelangen. Die derart hineinpenetrierte Polymer-Dispersion 95 härtet
innerhalb der Poren der Funktionsschicht 45 und der Poren des ersten textilen
Flächengebildes 82 aus und bilden einen festen und nichtlösbaren Verbund in sich und
gleichzeitig mit dem textilen Laminat 80.
Dieser Vorgang des Beschichtens der Außenseite 14 des Innenschuhs 10 im Sohlenbereich
12 ist nicht auf die Verwendung einer Polymer-Dispersion 95 beschränkt. Neben einer
Polymer-Dispersion 95 können auch Polymer-Lösungen oder Polymer-Schmelzen zum
Beschichten der Außenseite 14 verwendet werden.
In bevorzugter Weise wird die Beschichtung 30 durch Tauchen des Sohlenbereich 12 des
Innenschuhs 10 in eine Polymer-Dispersion 95 aufgebracht.
Eine schematische Darstellung des Tauchvorganges ist in Fig. 7a-c dargestellt und wird
nachstehend erläutert.
Die Fig. 7a-c zeigen einen Tauchbehälter 90, in welchem sich ausreichend Polymer-
Dispersion 95 mit Raumtemperatur zwischen 10-35°C, vorteilhafterweise um die 20°C
befindet.
Der vorgefertigte Innenschuh 10 aus dem textilen Laminat 80 wird bereitgestellt. In den
Innenschuh 10 wird ein Schuhleisten 98 eingeführt. Der Schuhleisten 98 hat die Funktion,
den Innenschuh 10 auszufüllen und ihm somit eine dreidimensionale fußähnliche Form zu
geben. Weiterhin ist dadurch die Oberfläche des Innenschuh 10 gestrafft und die
Beschichtung 30 kann gleichmäßig und glatt aufgetragen werden. Der Schuhleisten 98 ist
an einer Stange 92 schwenkbar ausgeführt.
In Fig. 7a ist der erste Schritt eines Tauchvorganges abgebildet. Der Innenschuh 10 wird
so geschwenkt, daß der Fersenbereich 34 in die Polymer-Dispersion 95 eintaucht.
In einem zweiten Schritt, wie in Fig. 7b zu sehen, schwenkt der Innenschuh 10 in dem
Tauchbehälter 90 derart, dass zu dem Fersenbereich 34 die Außenseite 14 des
Sohlenbereiches 12 in die Polymer-Dispersion 95 eintaucht. Dabei wird auch ein
Sohlenrandbereich 21 mit Polymer-Dispersion 95 bedeckt. Die Höhe des
Sohlenrandbereiches 21 kann nach Bedarf durch höheres oder tieferes Eintauchen des
Innenschuh 10 in die Polymer-Dispersion 95 eingestellt werden. Vorzugsweise beträgt die
Höhe des Sohlenrandbereiches 21 nicht mehr als 5 cm.
In Fig. 7c ist ein dritter Schritt des Tauchvorganges abgebildet. Der Innenschuh 10
schwenkt aus dem Tauchbehälter 90 heraus. Dabei wird die Spitze 32 des Innenschuh 10 in
die Polymer-Dispersion 95 tief eingetaucht.
Mit diesen drei Schritten 7a-7c hat der gesamte Sohlenbereich 12 eine Beschichtung 30 aus
der Polymer-Dispersion 95 erhalten.
Die Schichtdicke d der Beschichtung 30 sollte mehr als 0,2 mm betragen. Vorzugsweise
soll die Schichtdicke d zwischen 0,4 mm bis 4 mm betragen. Besonders bevorzugt ist eine
Schichtdicke d von 1 mm, damit der Innenschuh 10 beweglich und flexibel bleibt.
Nach dem Tauchvorgang wird zur Aushärtung der Polymer-Dispersion 95 die
Beschichtung 30 getrocknet und vulkanisiert. Die Trocknung schließt sich unmittelbar an
den Tauchvorgang an. Dieser Verfahrensschritt dient dem Entfernen von Feuchtigkeit aus
der Polymer-Dispersion 95, um bei dem späteren Vulkanisiervorgang die Bildung von
Blasen in der Beschichtung 30 durch verdampfende Feuchtigkeit zu verhindern. Die
Trocknung findet in einem Ofen bei einer Temperatur um die 70°C in einer Zeit von
maximal 30 min statt. Als Trockenofen kann ein Durchflußtrockner der Firma Heraeus
verwendet werden.
Das Vulkanisieren findet anschließend an die Trocknung statt und dient dem Aushärten der
Polymer-Dispersion 95 auf und in dem Innenschuhmaterial 15. Dieser Schritt erfolgt in
einem Ofen bei einer Temperatur um die 120°C in einer Zeit von maximal 20 min. Als
Ofen kann ein bekannter Trockentunnel der Firma UVSM zur Anwendung kommen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Beschichtung 30 durch Sprühen auf den
Sohlenbereich 12 aufgetragen. Dazu wird ein vorgefertigter Innenschuh 10 aus dem
textilen Laminat 80 bereitgestellt. In den Innenschuh 10 wird ein Schuhleisten 98
eingeführt. Die Außenseite 14 des Innenschuh 10 wird mit Ausnahme des Sohlenbereiches
12 abgedeckt, so daß der Sohlenbereich 12 mit Spitze 32, Ferse 34 und Sohlenrandbereich
21 frei bleibt. Eine handelsübliche Spritzpistole beispielsweise eine Spritzpistole GR 92
der Firma Sata aus Korn-Westheim, Deutschland wird mit einer Polymer-Dispersion 95
gefüllt. Der freie Sohlenbereich 12 des Innenschuh 10 wird mit der Polymer-Dispersion 95
aus der Spritzpistole besprüht bis der gesamte Sohlenbereich 12 visuell homogen mit der
Polymer-Dispersion 95 bedeckt ist. Über die Dauer des Sprühvorganges kann die Dicke
der Beschichtung 30 eingestellt werden. Anschließend wird zur Aushärtung der Polymer-
Dispersion 95 die Beschichtung 30 getrocknet und vulkanisiert.
Von dem erfindungsgemäßen Innenschuh 10 mit Beschichtung 30 im Sohlenbereich 12
wurde die Reibungszahl µ im Verhältnis zu üblichweise verwendeten
Schuhbodenmaterialien und dem beschichteten Innenschuhmaterial 15 bestimmt.
Die Durchführung des Versuches und die Auswertung erfolgt entsprechend der DIN
53375. Dazu wird das Reibungsverhalten von einem Innenschuhmaterial 15 mit
erfindungsgemäßer Beschichtung 30 gegen zwei Brandsohlenmaterialien untersucht. Der
erste Probekörper ist das erfindungsgemäße Innenschuhmaterial 15 mit Beschichtung 30.
Der zweite Probekörper sind zwei Brandsohlenmaterialien als Reibuntergrund. Das erste
Brandsohlenmaterial ist das oben beschriebene TEXON® und das zweite
Brandsohlenmaterial ist ein Brandsohlenleder.
In Tabelle 1 sind die Ergebnisse dargestellt:
Das Innenschuhmaterial ist in zwei Ausführungen getestet worden. Artikel 1 (Hülle) ist
eine Flächenware in Form eines textilen Laminates 80 mit dem erfindungsgemäßen
Überzug 30. Artikel 2 (Innenschuh) stellt den erfindungsgemäßen Innenschuh 10 mit
Überzug 30 im Sohlenbereich 12 dar.
Die Versuchsergebnisse zeigen sehr hohe Werte sowohl für die Haft- als auch für den
Gleitreibungskoeffizienten. Für die Paarung Überzug 30/Brandsohlensleder gehen die
Werte durchschnittlich über 3. Diese hohen Werte sind auf eine besonders gute Haftung
zwischen den Probekörpern zurückzuführen. Bei einer gleichbleibenden Normalkraft FN
sind sehr große Reibungskräfte notwendig, um die Probekörper gegeneinander zu
bewegen. Daraus resultieren die hohen Reibungskoeffizienten.
Weiterhin wurde die Anzahl der industriellen Waschzyklen ermittelt, ohne dass es zu
Ablöseerscheinungen zwischen Innenschuhmaterial 15 und Überzug 30 kommt.
Der Innenschuh 10 kann aus dem Außenschuh 20 entnommen und gewaschen werden. Der
Waschvorgang entspricht einem industriellen Waschzyklus und kann beispielsweise mit
einer Waschmaschine der Marke Electrolux Wascator TT 600 durchgeführt werden.
Der industrielle Waschzyklus für den Innenschuh 10 hat bei dieser Art Waschmaschine
folgenden Vorgang, wobei die gewünschte Temperatur für das Waschen größer als 40°C
ist und vorzugsweise bei 60°C liegt.
Wasser bis zu einem Niveau von 170 Einheiten wird eingelassen und auf die gewünschte
Temperatur erhitzt. 170 Einheiten entspricht eine Wassermenge von 75 l in der
obengenannten
Waschmaschine. Dieses stellt ein Flottenvehältnis von etwa 1 kg Wäsche zu 5 l Wasser dar.
Danach wird ein Normalwaschgang-Programm für 20 Minuten mit Waschmittel
durchgeführt. Danach wird das Wasser ausgelassen, was etwa eine Minute dauert, und
anschließend wird kaltes Leitungswasser beispielsweise um 15 ± 5°C eingelassen.
Wasser bis zu einem Niveau von 170 Einheiten wird eingelassen und auf die gewünschte
Temperatur erhitzt. Danach wird ein Normalwaschgang-Programm für 10 Minuten mit
Waschmittel durchgeführt. Danach wird das warme Wasser ausgelassen, was etwa eine
Minute dauert, und anschließend wird kaltes Leitungswasser beispielsweise um 15 ± 5°C
eingelassen.
Wasser bis zu einem Niveau von 190 Einheiten wird eingelaufen und auf die gewünschte
Temperatur erhitzt. 190 Einheiten entspricht eine Wassermenge von 83 l in der
obengenannten Waschmaschine. Danach wird ein Normalwaschgang-Programm für 2
Minuten ohne Waschmittel durchgeführt. Danach wird das Wasser ausgelaufen, was etwa
eine Minute dauert, und anschließend wird kaltes Leitungswasser beispielsweise um
15 ± 5°C eingelaufen.
Dieser Spülvorgang wird insgesamt zweimal durchgeführt (Spülen 2).
Nach dem dritten Spülvorgang wird die Wäsche geschleudert für 2 Minuten bei
Niedertour, welche eine Schwerkraft von 60 G entspricht, und anschließend für 3 Minuten
bei Hochtour, welche eine Schwerkraft von 160 G entspricht.
Dieser Spülgang ist identisch mit dem ersten Spülvorgang.
Dieser Schleudervorgang ist identisch mit dem ersten Schleudervorgang.
Danach ist der Waschzyklus zu Ende und die Wäsche kann von der Waschmaschine
entfernt werden.
Als Waschmittel für den Innenschuh wird vorzugsweise Leggil Super der Firma Henkel
KGaA mit 15 g/kg Wäsche im ersten Waschvorgang und 10 g/kg Wäsche im zweiten
Waschvorgang verwendet.
Der erfindungsgemäße Innenschuh 10 kann sich dem obigen Waschzyklus zehn Mal
unterziehen, ohne das es zu Ablöseerscheinungen zwischen Beschichtung 30 und
Innenschuhmaterial 15 kommt und das Innenschuhmaterial 15 seine wasserdichten und
wasserdampfdurchlässigen Werte verliert. Ablöseerscheinungen treten dann auf, wenn sich
der Überzug 30 von dem Innenschuhmaterial trennen kann und eine schützende Unhüllung
der Sohlenaußenseite 14 des Innenschuhs 10 nicht mehr gegeben ist.
Weiterhin ist der Innenschuh 10 nach zehn Waschzyklen wasserdicht. Dazu wurde der
Innenschuh 10 nach 10 Waschzyklen in einer Testvorrichtung und nach einem Verfahren
entsprechend dem US-Patent 4,799,384 auf Wasserdichtheit getestet. Zu diesem Test wird
der Innenschuh 10 mit Druckluft belastet und in einen Behälter mit Wasser abgesenkt.
Treten innerhalb der Testzeit Luftbläschen aus dem Innenschuh 10 in das Wasser, liegt
keine Wasserdichtheit vor.
Bei dem erfindungsgemäßen Innenschuh 10 traten auch nach 10 Waschzyklen keine
Luftbläschen aus, so daß der Innenschuh 10 wasserdicht ist.
1
Schuh
4
Achillesfersenbereich
6
Vorderfußbereich
10
Innenschuh
12
Sohlenbereich Innenschuh
13
Nähte
14
Außenseite Innenschuh
15
Innenschuhmaterial
16
oberer Innenschuhrand
17
Zungenbeutel
18
Innenschuhöffnung
19
Verstärkungsmaterialien/Polsterungen
20
Außenschuh
21
Sohlenrandbereich Innenschuh
22
Außenschuhschaft
23
Zungenbereich
24
Außensohle
25
Zunge
26
Außenseite Außenschuhschaft
27
Brandsohle
28
Innenseite Außenschuhschaft
29
oberer Rand des Außenschuhschaftes
30
Beschichtung
32
Spitze Innenschuh
34
Ferse Innenschuh
36
Ösen
38
Außenschuhöffnung
39
Oberfläche Brandsohle
40
Befestigungsvorrichtung Innenschuh
45
Funktionsschicht
47
erste Seite Funktionsschicht
49
zweite Seite Funktionsschicht
50
Befestigungsvorrichtung Außenschuh
52
Schuhboden
53
Schuhbodenmaterial
54
Laufsohle
56
Schuhbodeninnenseite
60
poröse polymere Schicht
62
Druckknöpfe
70
hydrophile wasserdampfdurchlässige Schicht
80
textiles Laminat
82
erstes textiles Flächengebilde
84
zweites textiles Flächengebilde
86
Nahtabdichtungsband
90
Tauchbehälter
92
Stange
95
Polymer-Dispersion
98
Füllmaterial
Claims (67)
1. Schuh (1) mit
einem Außenschuh (20) mit einer Außenschuhöffnung (38) und einem in dem Außenschuh (20) befindlichen Innenschuh (10), wobei
der Außenschuh (20) einen, mindestens ein Schuhbodenmaterial (53) enthaltenden Schuhboden (52) mit einer zur Außenschuhöffnung (38) gerichteten Schuhbodeninnenseite (56) aufweist,
und der Innenschuh (10) ein wasserdichtes Innenschuhmaterial (15) aufweist, wobei
der Innenschuh (10) einen Sohlenbereich (12) mit einer Sohlenaußenseite (14) hat und die Sohlenaußenseite (14) mit einer Beschichtung (30) aus einem Elastomer versehen ist.
einem Außenschuh (20) mit einer Außenschuhöffnung (38) und einem in dem Außenschuh (20) befindlichen Innenschuh (10), wobei
der Außenschuh (20) einen, mindestens ein Schuhbodenmaterial (53) enthaltenden Schuhboden (52) mit einer zur Außenschuhöffnung (38) gerichteten Schuhbodeninnenseite (56) aufweist,
und der Innenschuh (10) ein wasserdichtes Innenschuhmaterial (15) aufweist, wobei
der Innenschuh (10) einen Sohlenbereich (12) mit einer Sohlenaußenseite (14) hat und die Sohlenaußenseite (14) mit einer Beschichtung (30) aus einem Elastomer versehen ist.
2. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei die Beschichtung (30) eine Reibungszahl von größer 0,9 bezogen auf das
Schuhbodenmaterial (53) der Schuhbodeninnenseite (56) aufweist.
3. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei der Schuhboden (52) eine die Schuhbodeninnenseite (56) bildende Brandsohle
(27) aufweist.
4. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei der Schuhboden (52) eine die Schuhbodeninnenseite (56) bildende Außensohle
(24) aufweist.
5. Schuh (1) nach Anspruch 3,
wobei die Brandsohle (27) aus der Gruppe der Materialien wie Leder, Lederersatzstoffe,
Kunststoffe, Textilien gewählt ist.
6. Schuh (1) nach Anspruch 3,
wobei die Brandsohle (27) eine Kombination von mindestens zwei
Brandsohlenmaterialen aus der Gruppe der Leder, Lederersatzstoffe, Kunststoffe,
Textilien darstellt.
7. Schuh (1) nach Anspruch 4,
wobei die Außensohle (24) aus der Gruppe der Materialien wie Leder, Gummi,
Kunststoffe gewählt ist.
8. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei das Innenschuhmaterial (15) ein textiles Laminat (80) mit mindestens einer
wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht (45) ist.
9. Schuh (1) nach Anspruch 8,
wobei die Funktionsschicht (45) eine Membrane oder ein Film ist.
10. Schuh (1) nach Anspruch 8,
wobei die Funktionsschicht (45) aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus Polyester,
Polyamide, Polyolefine enthaltend Polyethylen und Polypropylen, Polyvinylchlorid,
Polyketone, Polysulfone, Polycarbonate, Fluorpolymere, Polyacrylate, Polyurethane,
Copolyetherester, Copolyetheramide gewählt ist.
11. Schuh (1) nach Anspruch 10,
wobei die Funktionsschicht (45) expandiertes PTFE ist.
12. Schuh (1) nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung (30) aus einem vulkanisierten
Elastomer ist.
13. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei das Elastomer synthetische Polymere aufweist.
14. Schuh (1) nach Anspruch 13, wobei das Elastomer aus der Gruppe der Silikone,
thermo-plastische Elastomere, Polyurethane, thermo-plastische Polyurethane
ausgewählt ist.
15. Schuh (1) nach Anspruch 1, wobei das Elastomer aus einer Polymer-Dispersion, einer
Polymer-Lösung, einer Polymer-Schmelze gebildet ist.
16. Schuh (1) nach Anspruch 15,
wobei die Polymer-Dispersion (95) aus der Gruppe der Polychloropren-Homopolymere
(CR), der Acrylnitril-Butadien-Copolymere (NBR) und der carboxylierten Acrylnitril-
Butadien-Copolymere (XNBR), Polyurethane ausgewählt ist.
17. Schuh (1) nach Anspruch 15,
wobei die Polymer-Dispersion (95) Naturkautschuk aufweist.
18. Schuh (1) nach Anspruch 15,
wobei die Polymer-Dispersion (95) eine Polychloropren-Dispersion ist.
19. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei der Innenschuh (10) mindestens 10 industrielle Waschzyklen aushält.
20. Schuh (1) nach Anspruch 19,
wobei der Innenschuh (10) nach mindestens 10 industriellen Waschzyklen wasserdicht
ist.
21. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei das Innenschuhmaterial (15) einem Wassereingangsdruck von größer als 0,13 bar
standhält.
22. Schuh (1) nach Anspruch 8,
wobei das textile Laminat (80) ein erstes textiles Flächengebilde (82) enthält, welches
auf eine erste Seite (47) der Funktionsschicht (45) laminiert ist.
23. Schuh (1) nach Anspruch 22,
wobei ein zweites textiles Flächengebilde (84) auf eine zweite Seite (49) der
Funktionsschicht (45) laminiert ist.
24. Schuh (1) nach Anspruch 22,
wobei das erste textile Flächengebilde (82) ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder
ein Gewirke ist.
25. Schuh (1) nach Anspruch 23,
wobei das zweite textile Flächengebilde (84) ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder
ein Gewirke ist.
26. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei der Innenschuh (10) mindestens zwei Innenschuhmaterialstücke (15) aufweist,
welche durch mindestens eine Naht (13) miteinander verbunden sind.
27. Schuh (1) nach Anspruch 26,
wobei die mindestens eine Naht (13) des Innenschuhs (10) mit einem wasserdichten
Nahtabdichtungsband (86) verschweißt ist.
28. Schuh (1) nach Anspruch 1,
wobei der Innenschuh (10) mit dem Außenschuh (20) lösbar verbunden ist.
29. Schuh (1) nach Anspruch 28,
wobei der Innenschuh (10) einen oberen Innenschuhrand (16) mit einer ersten
Befestigungsvorrichtung (40) und der Außenschuh (20) einen oberen Außenschuhrand
(29) mit einer zweiten Befestigungsvorrichtung (50) aufweist und der Innenschuh (10)
in dem Außenschuh (20) durch ein Verschließen der ersten Befestigungsvorrichtung
(40) mit der zweiten Befestigungsvorrichtung (50) lösbar verbunden ist.
30. Verfahren zur Herstellung eines Innenschuhes (10) mit einem Sohlenbereich (12) mit
den folgenden Schritten:
- a) Bereitstellen eines Innenschuhs (10),
- b) Einführen eines Füllmaterials (98) in das Innere eines Innenschuh (10),
- c) Beschichten des Sohlenbereiches (12) des Innenschuhs (10) mit einem Elastomer.
31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei nach Schritt c) im Schritt d) ein Trocknen der
Beschichtung (30) erfolgt.
32. Verfahren nach Anspruch 31,
wobei im Schritt d) das Trocknen bei einer Temperatur von 70°C in einer Zeit von
maximal 30 min erfolgt.
33. Verfahren nach Anspruch 30, wobei nach Schritt d) im Schritt e) ein Vulkanisieren der
Beschichtung (30) erfolgt.
34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei im Schritt e) das Vulkanisieren bei einer
Temperatur von 120°C in einer Zeit von maximal 20 min erfolgt.
35. Verfahren nach Anspruch 30, wobei als Füllmaterial (98) ein Schuhleisten verwendet
wird.
36. Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Beschichten ein Tauchen, ein Streichen, ein
Besprühen ist.
37. Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Elastomer synthetische Polymere aufweist.
38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Elastomer aus der Gruppe der Silikone,
thermo-plastische Elastomere, Polyurethane, thermo-plastische Polyurethane
ausgewählt ist.
39. Verfahren nach Anspruch 30,
wobei das Elastomer aus einer Polymer-Dispersion, einer Polymer-Lösung, einer
Polymer-Schmelze gebildet ist.
40. Verfahren nach Anspruch 39,
wobei die Polymer-Dispersion (95) aus der Gruppe der Polychloropren-Homopolymere
(CR), der Acrylnitril-Butadien-Copolymere (NBR) und der carboxylierten Acrylnitril-
Butadien-Copolymere (XNBR), Polyurethane ausgewählt ist.
41. Verfahren nach Anspruch 39,
wobei die Polymer-Dispersion (95) Naturkautschuk enthält.
42. Verfahren nach Anspruch 39,
wobei die Polymer-Dispersion (95) eine Polychloropren-Dispersion ist.
43. Verfahren nach Anspruch 39,
wobei die Polymer-Dispersion (95) eine Viskosität von 40-600 mPas/s hat.
44. Verfahren nach Anspruch 43,
wobei die Polymer-Dispersion (95) eine Viskosität von 40-80 mPas/s hat.
45. Innenschuh (10) zur Befestigung in einem Außenschuh (20),
wobei der ein wasserdichtes Innenschuhmaterial (15) aufweisende Innenschuh (10) einen Sohlenbereich (12) mit einer Sohlenaußenseite (14) hat und
die Sohlenaußenseite (14) mit einer Beschichtung (30) versehen ist, welche mit dem Innenschuhmaterial (15) einen Verbund bildet.
wobei der ein wasserdichtes Innenschuhmaterial (15) aufweisende Innenschuh (10) einen Sohlenbereich (12) mit einer Sohlenaußenseite (14) hat und
die Sohlenaußenseite (14) mit einer Beschichtung (30) versehen ist, welche mit dem Innenschuhmaterial (15) einen Verbund bildet.
46. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei die Beschichtung (30) aus einem Elastomer ist.
47. Innenschuh (10) nach Anspruch 46,
wobei die Beschichtung (30) aus einem vulkanisierten Elastomer ist.
48. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei das Innenschuhmaterial (15) ein Material mit Poren aufweist und die
Beschichtung (30) mindestens teilweise in die Poren hineinpenetriert.
49. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei das Innenschuhmaterial (15) ein Material ohne Poren aufweist und die
Beschichtung (30) mindestens an der Sohlenaußenseite (14) haftet.
50. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei das Innenschuhmaterial (15) ein textiles Laminat (80) mit mindestens einer
wasserdichten und wasserdampfdurchlässigen Funktionsschicht (45) ist.
51. Innenschuh (10) nach Anspruch 50,
wobei die Funktionsschicht (45) eine Membrane oder ein Film ist.
52. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei die Funktionsschicht (45) aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus Polyester,
Polyamide, Polyolefine enthaltend Polyethylen und Polypropylen, Polyvinylchlorid,
Polyketone, Polysulfone, Polycarbonate, Fluorpolymere, Polyacrylate, Polyurethane,
Copolyetherester, Copolyetheramide gewählt ist.
53. Innenschuh (10) nach Anspruch 52, wobei die Funktionsschicht (45) expandiertes
PTFE ist.
54. Innenschuh (10) nach Anspruch 46, wobei das Elastomer synthetische Polymere
aufweist.
55. Innenschuh (10) nach Anspruch 52, wobei das Elastomer aus der Gruppe der Silikone,
thermo-plastischen Elastomere, Polyurethane, thermo-plastischen Polyurethane
ausgewählt ist.
56. Innenschuh (10) nach Anspruch 46, wobei das Elastomer aus einer Polymer-
Dispersion, einer Polymer-Lösung, einer Polymer-Schmelze gebildet ist.
57. Innenschuh (10) nach Anspruch 56,
wobei die Polymer-Dispersion (95) aus der Gruppe der Polychloropren-Homopolymere
(CR), der Acrylnitril-Butadien-Copolymere (NBR) und der carboxylierten Acrylnitril-
Butadien-Copolymere (XNBR), Polyurethane ausgewählt ist.
58. Innenschuh (10) nach Anspruch 56,
wobei die Polymer-Dispersion (95) Naturkautschuk aufweist.
59. Innenschuh (10) nach Anspruch 56,
wobei die Polymer-Dispersion (95) eine Polychloropren-Dispersion ist.
60. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei der Innenschuh (10) mindestens 10 industrielle Waschzyklen aushält.
61. Innenschuh (10) nach Anspruch 60,
wobei der Innenschuh (10) nach mindestens 10 industriellen Waschzyklen wasserdicht
ist.
62. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei das Innenschuhmaterial (15) einem Wassereingangsdruck von größer als 0,13 bar
standhält.
63. Innenschuh (10) nach Anspruch 48,
wobei das textile Laminat (80) ein erstes textiles Flächengebilde (82) enthält, welches
auf eine erste Seite (47) der Funktionsschicht (45) laminiert ist.
64. Innenschuh (10) nach Anspruch 63,
wobei ein zweites textiles Flächengebilde (84) auf eine zweite Seite (49) der
Funktionsschicht (45) laminiert ist.
65. Innenschuh (10) nach Anspruch 63,
wobei das erste textile Flächengebilde (82) ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder
ein Gewirke ist.
66. Innenschuh (10) nach Anspruch 64,
wobei das zweite textile Flächengebilde (84) ein Gewebe, ein Gestricke, ein Vlies oder
ein Gewirke ist.
67. Innenschuh (10) nach Anspruch 45,
wobei der Innenschuh (10) einen oberen Innenschuhrand (16) mit einer ersten
Befestigungsvorrichtung (40) zur Befestigung des Innenschuhs (10) am Außenschuh
(20) aufweist.
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