DE3840263A1 - Schuh mit einer wasserdichten verbindung zwischen schaft und laufsohle und verfahren zur herstellung dieser verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schuh mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wasser­ dichten Verbindung zwischen dem Schaft und der Kunststoff- Laufsohle des Schuhes.

Es ist bekannt, Schuhe wasserdicht und dennoch atmungsfähig dadurch auszubilden, daß auf der Innenseite des vorzugs­ weise textilen Schaftmaterials eine mikroporöse Membran aus Kunststoff angeordnet wird, die für Wasser undurchlässig ist, jedoch aufgrund der Fußtranspiration entstehenden Wasserdampf passieren läßt. Um die angestrebte Wasser­ dichtheit nicht zu beeinträchtigen, darf die Membran mit dem äußeren Schaftmaterial nicht in herkömmlicher Weise durch Vernähen verbunden werden, weil die Nähte dem Wasser den Zugang in das Schuhinnere eröffnen. Aus diesem Grund ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem Schuh der eingangs geschilderten Art mit einer im Gießverfahren auf­ gebrachten Polyurethansohle und einer aus einem anderen Kunststoffmaterial, z.B. Polytetrafluoräthylen, bestehenden Membran an dem sohlenseitigen Rand des äußeren Schaft­ materials einen Netzstreifen anzunähen, über den die Membran mit dem äußeren Schaftmaterial dann verbunden wird. Der Netzstreifen ermöglicht während des Gießvorganges der Laufsohle dem noch flüssigen Kunststoffmaterial den Durch­ tritt zu der Außenseite der Membran, so daß dadurch eine weitgehend wasserdichte Verbindung nach Art einer Klebung zwischen der Laufsohle und der Membran entsteht und trotz­ dem eine feste Verbindung zwischen dem äußeren Schaft­ material und der Sohle gewährleistet ist. Es hat sich jedoch immer wieder gezeigt, daß eine völlige Wasserdicht­ heit durch dieses Herstellungsverfahren nicht in jedem Fall erreicht wird, weil schon durch geringfügige Spalte zwischen der Membran und dem anliegenden Kunststoff­ material der Laufsohle Wasser nach unten zur Verbindungs­ stelle mit der Brandsohle und durch diese hindurch in das Schuhinnere eindringen kann. Solche Spalte entstehen ver­ mutlich infolge einer örtlichen Behinderung der Klebe­ verbindung durch den Netzstreifen, durch den hindurch das Laufsohlenmaterial zur Membran fließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schuh der eingangs geschilderten Art sowie ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung zwischen Schuhschaft und Laufsohle zu schaffen, durch die ohne eine Erhöhung der Herstellungskosten die Wasserdichtheit der Verbindung zwischen dem Schuhschaft und der Laufsohle gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 9.

Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß Klebever­ bindungen zwischen Kunststoffen, die von unterschiedlicher Gattung sind, auch wenn sie grundsätzlich herstellbar sind, doch Störeinflüssen mit daraus resultierenden Undichtheiten der Verbindungsstelle stärker unterliegen als Siegel- oder Schweißverbindungen zwischen Kunststoffen gleicher Gattung. Aus diesem Grund sind bei dem erfindungsgemäßen Schuh die Kunststoffe der Laufsohle, des Siegelbandes und der wasser­ dichten, wasserdampfdurchlässigen Membran von grundsätzlich der gleichen Gattung und bestehen vorzugsweise aus Poly­ urethan. Hierbei müssen die Kunststoffe nicht miteinander identisch sein, sondern chemisch einander nur insoweit ent­ sprechen, daß sie im schmelzflüssigen Zustand ineinander­ fließen und nach dem Erkalten eine wasserdichte Schweiß­ verbindung ergeben. So kann beispielsweise härteres Kunst­ stoffmaterial mit weicherem Kunststoffmaterial der gleichen Gattung oder auch geschäumtes und ungeschäumtes Kunststoff­ material der gleichen Gattung verbunden werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, das als Verbindungsstreifen wirkende Siegelband in ge­ trennten Verfahrensschritten einerseits mit der Membran und andererseits mit dem hochstehenden Schalenrand der Laufsohle durch Druck- und Wärmeeinwirkung zu verbinden. Denn hierdurch ist sichergestellt, daß beide Seiten des Siegelbandes jeweils in den notwendigen innigen Kontakt mit der zugehörigen Fläche der Membran bzw. der Laufsohle gelangen. Diese Vorgangsweise erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung das Siegelband durch einen mit Kunststoff beschichteten textilen oder netzartigen Träger gebildet ist, der für die gewünschte feste Verbindung zwischen dem äußeren Schaft­ material, der Membran und der mit beiden verbundenen Brandsohle sorgt.

Die Verbindung zwischen dem Siegelband und der Membran - und ggf. einem mit der Membran flächig verbundenen Futter - läßt sich auf einfache Weise durch Hindurchlaufen des Siegelbereiches zwischen beheizten und eine Druckwirkung auf den Siegelbereich ausübenden Rollen erreichen. Grund­ sätzlich ist auch eine Siegelung durch Ultraschallschweißen zwischen entsprechend ausgebildeten Backen oder Rollen möglich. Für die Qualität der Siegelung spielt es keine wesentliche Rolle, ob der Träger einseitig oder beidseitig beschichtet ist. Bei einseitiger Beschichtung ist es jedoch zweckmäßig, das Siegelband so anzuordnen, daß seine be­ schichtete Seite der Membran zugewendet ist. In jedem Fall dringt beim Siegel- oder Schweißvorgang das schmelz­ flüssige Kunststoffmaterial durch die Zwischenräume des Gewebes oder der Netzstruktur soweit nach außen hindurch, daß sich eine einwandfreie Verbindung mit der darauffolgend aufgebrachten Laufsohle ergibt.

Die Verbindung des hochstehenden Schalenrandes der Lauf­ sohle mit dem Siegelband vollzieht sich bei dem Gießvorgang der Laufsohle selbst. Hierbei heizt das schmelzflüssige Kunststoffmaterial der Laufsohle die Oberfläche des Kunststoffes an dem Siegelband soweit auf, daß eine Ver­ schweißung und damit eine wasserdichte Verbindung über den ganzen Bereich erfolgt, in welchem Kunststoffmaterial des Siegelbandes mit dem Sohlenwerkstoff in Kontakt kommt.

Die über den unteren Rand des äußeren Schaftmaterials überstehende Breite des Siegelbandes, die den Siegel­ bereich bestimmt, sollte zweckmäßigerweise etwa 10 mm betragen, um eine sowohl feste als auch dichte Verbindung zu gewährleisten. Weiterhin ist es zweckmäßig, den Schalenrand der Laufsohle über die Verbindungsstelle des Siegelbandes mit dem unteren Rand des äußeren Schaft­ materials noch hinaufzuziehen, so daß die Schalensohle z.T. auch das äußere Schaftmaterial bedeckt. Um auch in diesem überdeckenden Teil eine Verbindung zwischen dem äußeren Schaftmaterial und der Schalensohle herzustellen, ist es von Vorteil, als Schaftmaterial ein Kunststoff­ gewebe zu verwenden, das mit dem Kunststoff der Laufsohle eine Klebeverbindung eingehen kann. Bei Polyurethan als Laufsohlenwerkstoff kommt für das Schaftmaterial ein Polyamidgewebe oder ein Gewebe aus Polyurethan- und Polyesterfasern in Frage. Der Polyurethan-Faseranteil des Gewebes begünstigt die Verbindung mit dem Sohlenwerkstoff.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schuhes, teilweise aufgeschnitten, und

Fig. 2a bis 2d schematisch die verschiedenen Herstellungs­ phasen der Verbindung zwischen dem Schaft und der Laufsohle des in Fig. 1 gezeigten Schuhes.

Der in Fig. 1 gezeigte Schuh in Stiefelform weist einen Schaft 1 und eine Laufsohle auf, die sich aus einer Zwischen­ sohle 2 und einer Verschleißsohle 3 zusammensetzt. Der Schaft 1 besteht aus einer Schicht äußeren Schaftmaterials 11, das ein Polyurethan/Polyester-Gewebe sein kann, einer auf dessen Innenseite angeordneten wasserdichten, wasser­ dampfdurchlässigen Membran 12 aus Polyurethan und einer mit der Membran 12 flächig verbundenen Futterschicht 13 in Form eines Webpelzes (vgl. Fig. 2b). An den sohlenseitigen Rand 14 des äußeren Schaftmaterials 11 ist ein Siegelband 4 angesteppt, das aus einem Träger in Form eines Textil­ gewebes mit einer einseitigen oder beidseitigen Polyurethan­ beschichtung besteht. Die Zwischensohle 2 ist eine Schalen­ sohle, deren Schalenrand sich über einen Teil des unteren Schaftbereiches nach oben erstreckt und dabei die Ver­ bindungsstelle des Siegelbandes 4 mit dem unteren Schaft­ rand 14 überdeckt. Zwischen dem Siegelband 4, der Membran 12 und dem Schalenrand der Zwischensohle 2 besteht eine wasser­ dichte Siegelverbindung, deren Herstellung aus der nach­ folgenden Beschreibung der Fig. 2a bis 2d deutlich wird.

Die Fig. 2a bis 2d zeigen aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung lediglich einen Teil der Verbindungsstelle zwischen Schaft 1 und Laufsohle 2, 3 in einem Querschnitt. Gemäß Fig. 2a wird zunächst das äußere Schaftmaterial 11 an seinem unteren Rand 14 durch eine Steppnaht 15 mit dem Siegelband 4 verbunden. Das Siegelband 4 hat eine Breite von etwa 15 mm und die Verbindung erfolgt so, daß das Siegelband 4 über den unteren Schaftrand 14 mindestens 10 mm übersteht, während der verbleibende Teil des Siegel­ bandes, der über der Steppnaht 15 liegt, das Schaft­ material 11 geringfügig auf dessen Innenseite überlappt. Die mit Polyurethan beschichtete Seite des Siegelbandes 4 weist hierbei nach innen (in Fig. 2a nach oben).

Gemäß Fig. 2b wird die aus äußerem Schaftmaterial 11 und Siegelband 4 bestehende Einheit auf der Innenseite mit der mit dem Webpelz 13 verbundenen Membran 12 bedeckt und in nicht näher dargestellter Weise am oberen Schaftrand miteinander vernäht. Die Membran und das Webpelzfutter 13 ragen über den unteren Rand 14 des äußeren Schaftmaterials 11 dabei soweit hinaus wie dies dem Überstand des Siegel­ bandes 4 nach unten entspricht. Gemäß Fig. 2c erfolgt nunmehr die Verbindung des unteren Siegelbandrandes mit dem unteren Rand der Membran/Webpelz-Kombination 12, 13 durch eine Verbindungsnaht 16 und daraufhin schließt sich ein Siegelvorgang an, der zu einer Schweißverbindung der Membran 12 mit dem Siegelband 4 führt. Dieser Siegelvorgang wird in nicht näher dargestellter Weise unter Anwendung z.B. einer Rollenschweißmaschine durchgeführt, wobei ein Rollen­ druck von 2 bar eingehalten wird und die Polyurethanschicht des Siegelbandes 4 durch Heißluft mit einer Temperatur von etwa 260°C vor dem Zusammenpressen mit der Membran 12 aktiviert wird. Die Fig. 2d zeigt die hierdurch entstehende Siegelschicht 17 in übertrieben dicker Darstellung. Es ver­ steht sich, daß die während des Siegelvorganges schmelz­ flüssige Polyurethanschicht des Siegelbandes 4 trotz dessen nur einseitiger Beschichtung die Gewebezwischenräume des Trägers durchdringt, so daß das Polyurethan nach dem Siegel­ vorgang auch auf der Außenseite und in jedem Fall in den Gewebezwischenräumen des Trägers frei liegt.

Nach dem Siegelvorgang wird mit dem unteren Ende des Siegel­ bandes 4 und der Membran 12 eine Brandsohle 5 durch eine Steppnaht 18 verbunden. Nunmehr ist der so fertiggestellte Schaft 1 mit der damit verbundenen Brandsohle 5 soweit fertig, daß er auf einen Leisten aufgenommen werden kann und in bekannter Weise die Zwischensohle 2 im Spritz­ gießverfahren aufgegossen wird. Während des Spritzgieß­ vorganges dringt das schmelzflüssige Polyurethan unter Bildung des Schalenrandes bis über den unteren Rand 14 des äußeren Schaftmaterials 11 hinaus nach oben vor und bedeckt auf diese Weise sowohl die Verbindungsstelle des Siegelbandes 4 mit dem äußeren Schaftmaterial 11 als auch vollständig die Außenseite des Siegelbandes 4. Infolge der hohen Temperatur des schmelzflüssigen Polyurethans und des Druckes beim Spritzgießvorgang verschweißt der Schalenrand der Zwischensohle 2 mit dem Polyurethan auf der Außenseite und in den Gewebezwischenräumen des Siegelbandes 4 und bildet damit eine wasserdichte Ver­ bindung. Die Verschleißsohle 3 kann anschließend durch Kleben mit der Zwischensohle 2 verbunden werden.

Selbst wenn im Laufe der Zeit der das äußere Schaftmaterial 11 z.T. überlappende Schalenrand der Laufsohle 2, 3 sich von dem äußeren Schaftmaterial lösen sollte oder gering­ fügige Spalte entstehen, kann dort eindringendes Wasser nicht nach unten zur Brandsohle 5 gelangen, da dies durch den Siegelbereich 17 und die dichte Verbindung zwischen dem Schalenrand und dem Siegelband 4 einerseits sowie dem Siegel­ band 4 und der Membran 12 andererseits verhindert wird.

Im Rahmen der Erfindung kann von Einzelheiten der vorstehenden Schilderung des Ausführungsbeispiels abgewichen werden. So ist es möglich, anstelle eines Siegelbandes, das aus einem kunst­ stoffbeschichteten Träger besteht, auch reine Kunststof­ folie zu verwenden, sofern diese eine ausreichende Festig­ keit und Dicke aufweist. In diesem Fall sollte die Versiegelung so gesteuert werden, daß beim Verbinden des Siegelbandes mit der Membran einerseits und bei dem nachfolgenden Über­ spritzen mit dem Laufsohlenwerkstoff andererseits keine völlige Verflüssigung des Siegelbandes erfolgt. Weiterhin kann anstelle des im Ausführungsbeispiel beschriebenen Materials für den Schaft auch anderes Schaftmaterial, z.B. Leder, verwendet werden.

Claims (9)

1. Schuh, dessen Schaft zumindest aus einem äußeren Schaft­ material (11) und einer auf dessen Innenseite ange­ ordneten wasserdichten wasserdampfdurchlässigen Kunst­ stoff-Membran (12) besteht und dessen Laufsohle (2, 3) aus Kunststoff im Gießverfahren mit dem Schaft (1) verbunden ist, wobei der sohlenseitige Rand (14) des äußeren Schaftmaterials (11) mit der Membran (12) über einen den ganzen Rand umlaufenden und über diesen nach unten überstehenden Verbindunsstreifen (4) verbunden ist und der den Verbindungsstreifen außen überdeckende Schalenrand der Laufsohle (2, 3) durch den Verbindungs­ streifen hindurch mit der Membran verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstreifen (4) ein Kunststoff-Siegel­ band ist, dessen Kunststoff mit dem Kunststoff der Membran (12) und mit dem Kunststoff der Laufsohle (2) unter Wärmeeinwirkung wasserdicht verschweißbar ist.

2. Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12), das Siegelband (4) und die Laufsohle (2) als Kunststoff Polyurethan aufweisen.

3. Schuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siegelband (4) durch einen mit Kunststoff be­ schichteten textilen oder netzartigen Träger gebildet ist.

4. Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Siegelband (4) mit dem äußeren Schaftmaterial (11) und der Membran (12) durch eine Naht (15) verbunden ist.

5. Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den unteren Rand des Siegelbandes (4) und der Membran (12) eine Brandsohle (5) angenäht ist.

6. Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der überstehende Teil des Siegelbandes (4) eine Breite von etwa 10 mm hat.

7. Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (12) auf ihrer Innenseite flächig mit einem Futterstoff (13) verbunden ist.

8. Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das äußere Schaftmaterial (11) ein Kunst­ stoffgewebe aus Polyamid oder Polyurethan/Polyester ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer wasserdichten Verbindung zwischen dem Schaft (1) und der Kunststoff-Laufsohle (2, 3) eines Schuhes, dessen Schaft (1) zumindest aus einem äußeren Schaftmaterial (11) und einer auf dessen Innen­ seite angeordneten wasserdichten, wasserdampfdurchlässigen Kunststoff-Membran (12) besteht und dessen Laufsohle im Gießverfahren mit dem Schaft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem sohlenseitigen Rand (14) des äußeren Schaft­ materials (11) ein den ganzen Rand umlaufendes Kunst­ stoff-Siegelband (4) so verbunden wird, daß das Siegel­ band über den Rand (14) übersteht, wobei der Kunststoff des Siegelbandes so gewählt ist, daß er mit dem Kunst­ stoff der Membran (12) wasserdicht versiegelbar ist, daß der überstehende Teil des Siegelbandes (4) mit der Membran (12) verbunden wird, daß durch Einwirkung von Wärme und Druck zumindest der überstehende Teil des Siegelbandes (4) mit dem davon überlappten Bereich der Membran (12) versiegelt wird, und daß nach dem Befestigen einer Brandsohle (5) an dem sohlenseitigen Rand des so gebildeten Schaftes (1) die Laufsohle so angegossen wird, daß der mit dem Kunststoff des Siegelbandes (4) und der Membran (12) versiegelbare Laufsohlen-Kunststoff den Siegelbereich (17) von Siegelband und Membran außen um­ fließt und mit diesem verschweißt.