制造體育用品的方法和裝置以及由其制造的體育用品的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種制造體育用品,特別是鞋子的方法,用這樣的方法制造的體育用品例如鞋子,以及進行這樣的方法的裝置。根據本發明的一方面,提供了一種制造體育用品,特別是鞋子的方法。該方法包含提供具有第一連接表面的第一部件和具有第二連接表面的第二部件,通過不接觸的提供熱能來活化至少一部分的該第一連接表面,和通過將該第一連接表面和第二連接表面相結合,來連接該第一部件與第二部件。
【專利說明】
制造體育用品的方法和裝置以及由其制造的體育用品
技術領域
[0001] 本發明涉及一種制造體育用品,特別是鞋子的方法,用這樣的方法制造的體育用 品例如鞋子,以及進行這樣的方法的裝置。 現有技術
[0002] 在制造體育用品例如鞋子或者運動服中,經常必需將單個部件永久連接在一起。 體育用品這樣的部件經常包含塑料材料。當選擇用于連接該部件的合適的方法時,對此必 須進行考慮。
[0003] -個選項是將該部件機械連接,例如螺紋連接或者鉚接該部件。但是,這會是不利 的,例如在體育用品的外觀,它們的重量或者連接的耐久性或者回彈性方面是不利的。
[0004] 另一可能性是將該部件膠合在一起。這個選項會是不利的,例如膠合會需要對部 件進行復雜的預處理。例如特別是在塑料部件的情況中,會必需首先使得該部件表面粗糙 化和涂底漆,以及在烘箱中預先干燥用于連接所述部件的粘結劑。另外,用于膠合該塑料部 件的粘結劑經常是有害的或者環境危害的。
[0005] 特別是對于連接塑料部件來說,已經使用了不同的焊接選項,例如使用熱能。
[0006] W099/56578A1涉及一種用于伸長鞋面和用于將它們連接到相應的鞋底上的機器。 US2012/0272899A1涉及一種用于將熱熔粘結劑粉末施用到非金屬物體表面上的系統。 DE1914537A涉及一種用可熱活化的膠水將鞋軸(shoe shafts)膠合到鞋底上的方法。 DE69811251T2涉及一種振動吸收部件及其制造。
[0007] US7992243B2涉及一種具有可調節的鞋楦的定制試穿系統和定制試穿運動鞋的方 法。US5522954涉及塑料的非接觸結合。US9027623B2涉及用于傳送帶的焊接設備和方法。 US8747584B2涉及無閃爍焊接方法和設備。US830 2649B2涉及一種紅外焊接裝置。 EP0922559B1涉及一種用于結合部件的方法。
[0008] US2007/0033750A1描述一種用于穿戴者定制試穿運動鞋的系統。用于每個鞋子長 度的單個寬度的鞋子具有至少一部分的由可熱延展材料制成的鞋面,用于該鞋子寬度的定 制試穿。該熱可延展材料進行了紅外輻射,直到它變成塑性的,并且鞋子的寬度是可以改變 的。
[0009] US2014/0000043A1和US2014/0000044A1描述了制造鞋類制品的方法,對于其,使 用電磁感應加熱鞋楦,在其上排列了兩個或者更多個鞋子部件和因此在所述部件之間產生 了連接。
[0010] W02012/099784A2描述了一種用于塑料部件的透射紅外焊接(TTIR)的方法。在焊 接之前處理兩個塑料部件的表面區域(其是在焊接過程中接觸的),來增加該連接區域所吸 收的激光能量的量和因此支持接觸的塑料部件的焊接。這種方法的一個主要缺點是所述材 料之一必須對于激光是透明的或者半透明的。
[0011]這些方法的一個共同的缺點是要連接的部件當它們加熱時已經接觸,因此兩個部 件都被加熱。這會產生昂貴的,耗時的和低效的方法。它還會潛在的損害所述部件之一或者 之二,這歸因于所涉及的材料潛在的不同的熔點(例如一種材料會在另一材料充分加熱之 前已經降解)。此外,在現有技術已知的方法中,熱能會在部件的區域中耗散,其不包括在部 件間的連接產生中,并且熱能的這種不想要的耗散也會損害部件。
[0012] 所以本發明的一個目標是提供改進的方法和裝置,用于制造體育用品例如鞋子或 者運動服,其可以解決不同部件的潛在不同的材料性能,并且是快速的、有效的和有助于節 約能量。另外應當可能的是相當大的節省了粘結劑的使用。
【發明內容】
[0013] 這個目標是至少部分的通過權利要求1的制造體育用品,特別是鞋子的方法得以 解決。在一種實施方案中,該方法包含提供具有第一連接表面的第一部件和具有第二連接 表面的第二部件,通過不接觸的提供熱能來活化至少一部分的該第一連接表面,和通過將 該第一和第二連接表面相結合,來連接該第一部件與第二部件。
[0014] 本領域技術人員將理解該第一部件和第二部件的作用也可以互換(be reversed),即,通過無接觸的提供熱能來活化至少一部分的該第二連接表面。該第一和第 二部件的作用的這種互換(reversal)對于下面所述的本發明全部的另外的實施方案和方 面也是可能的,除非有明確的排除。
[0015] 該第一部件和第二部件可以分別提供,即,它們可以彼此不接觸來提供。該第一連 接表面和第二連接表面可以在活化過程中間隔開。
[0016] 因此,熱能(其無接觸的提供到第一連接表面(或者其一部分))可以精確的調節適 應該第一連接表面的材料性能,和直接施用到該第一連接表面。因此,提供到該第一連接表 面的熱能的量可以單個控制,以便能夠避免過多或者過少的加熱該第一連接表面。還可以 避免或者至少限制了熱能在該第一或者第二部件的其他部分中的不想要的耗散。
[0017] 同樣,這樣的活化態,即,在其中兩個連接表面是間隔開的和隨后結合該連接表面 可以使得兩個部件結合和連接,以使得該連接表面位于最終的體育用品內部。
[0018] 無接觸提供熱能表示任何類型的熱能供給,其是在部件不與熱源直接接觸的情況 下進行的。本領域已知的任何方法和/或熱源(其可以達到這種目的)可以用于本發明的方 法中。例子是使用輻射(關于其進一步的細節在下面給出),或者在氣體中熱對流。
[0019] 可以控制用于提供無接觸熱能的熱源,來以一致的方式沿著第一連接表面或者該 第一連接表面的一個部分和多個部分提供熱能。該熱源可以包含幾個單個加熱元件,其可 以單個進行控制。這些加熱元件可以在第一連接表面的不同區域或部分中提供不同的熱 量。同樣,多個熱源(每個具有潛在的多個單個加熱元件)可以用于甚至進一步增加對于在 不同的區域或者部分中提供的熱量的控制程度。通常,可以使用本領域已知的任何熱源。
[0020] 提供到該第一部件和特別是該第一連接表面的不同的區域或者部分的熱能的量 也會取決于各自區域的幾何形狀,并且它會進一步受到用于進行該方法的工具(例如部件 裝配)的影響。部件裝配或者另外的防護可以例如用于防護該第一部件的不應當經歷大量 加熱的零件。關于這些點進一步的細節在下面給出。
[0021] 沒有熱能可以提供到第二連接表面。或者熱能也可以提供到該第二連接表面,例 如用于活化至少一部分的該第二連接表面。例如熱能可以也無接觸的提供到該第二連接表 面(如此下進一步詳細描述的)。但是,還可能的是熱能是經由與熱源直接接觸,例如經由與 紅外(IR)熱源直接接觸,而提供到第二連接表面的。
[0022] 還可以提及這樣的事實,即,下述特征和實施方式代表了本發明獨立的方面。雖然 這些特征將在下面涉及其中將熱能無接觸的提供到第一連接表面的實施方案來描述,但是 它們也可以組合或者用于其中第一連接表面是通過直接接觸提供熱能來活化的實施方案。 例如,下述特征可以用于與這樣的實施方案組合,在其中至少一部分的該第一連接表面是 通過直接接觸,例如與IR熱源直接接觸提供熱能來活化的。
[0023] 將第一部件與第二部件相連可以進一步包含在至少一部分的該第一連接表面和 至少一部分的該第二連接表面之間形成結合。該結合可以包含化學結合和/或機械結合。
[0024] 形成何種結合和這種結合有多穩定將例如取決于所提供的熱量,第一連接表面加 熱到的溫度,活化程度,所包括的材料,后加工或者固化的種類等。
[0025] 活化該第一連接表面可以進一步包含將熱能提供到第一連接表面,來達到該第一 連接表面的至少一種材料的活化溫度。
[0026] 該第一連接表面可以例如包含這樣的材料,其當經歷了某些量的熱能時變成粘結 劑,或者這樣的材料,其當加熱高于某些活化溫度時,參與了與該第二連接表面材料的化學 反應。這樣的材料可以具有優點,即,它們在未活化時是易于處理的,并且僅僅通過活化選 擇性變成粘結劑/反應性。
[0027]活化該第一連接表面可以進一步包含將熱能提供到該第一連接表面,來形成該第 一連接表面的至少一種材料的粘性層。
[0028] 通過形成粘性層,可以增加該第一連接表面的附著性,以便通過將二者結合在一 起而形成與第二連接表面的連接或結合。通過活化所形成的粘性層的厚度應當足以能夠產 生與第二連接表面期望的連接,但是同時不降解第一連接表面或第一部件。為了實現這些 目的合適的厚度會很大程度上取決于該第一連接表面和該第一部件的材料和幾何形狀。
[0029] 在將熱能提供到兩個連接表面的情況中,可能的是僅僅向第一連接表面(或者如 果作用互換的話,向第二連接表面)提供足夠的熱能來形成粘性層,而第二連接表面僅僅加 熱到低于它的材料的活化溫度的溫度或者低于在該第二連接表面上形成粘性層的溫度。換 言之,該第二部件和第二連接表面可以僅僅預熱。或者將足夠的熱能提供到該第二連接表 面,用于在那里也形成粘性層,其可以增加在該第一和第二連接表面間形成化學結合的可 能性。
[0030] 活化該第一連接表面可以進一步包含將熱能提供到該第一連接表面,以使得該第 一連接表面是至少部分熔融的。
[0031] 該第一和第二連接表面然后可以結合,同時該第一連接表面仍然是(部分)熔融 的,并且在凝固后,可以連接第一和第二連接表面和因此建立該第一和第二部件。
[0032] 為了防止熔融的第一連接表面過早凝固,即,在建立耐久的和回彈的連接之前凝 固,該第二連接表面也可以是熔融的,潛在的到比第一連接表面更小或者更大的程度,如下 面進一步詳述的。
[0033] 該第一連接表面加熱到的溫度(其將依次影響所進行的活化的種類)將取決于不 同的變量,例如熱源發射的功率,加熱時間,熱源和第一連接表面間距和要加熱的材料。
[0034] 該第一連接表面加熱到的溫度可以例如選擇為這樣的溫度,在該溫度時形成粘性 層(上述)。在這種情況中,該第一連接表面加熱到的溫度可以選擇為低于降解溫度(通過 TGA測量),低于熔融峰(通過DSC測量)和低于熔融開始溫度。或者它可以選擇為與熔融開始 溫度一致。術語熔融峰和熔融開始溫度是在圖6中顯示的,這里在含有材料的熔融溫度的溫 度范圍內,將進入該材料的熱流對于材料溫度進行了繪圖。!>齡定義為熔融開始溫度,T峰是 恪融峰和TfHf是恪融偏移。
[0035] 合適的加熱時間通常還取決于許多變量,其可以進一步彼此關聯。例如熱源發生 的功率,熱源的距離和該第一連接表面加熱到的目標溫度全部會影響適宜的加熱時間,并 且它們會彼此關聯的(例如移動熱源靠近和/或增加它的輸出功率將增加在給定的相同加 熱時間所達到的溫度)。該適宜的加熱還會取決于因素如該第一部件和第一連接表面的材 料和幾何形狀。該加熱時間也可以調整來用于方法優化。
[0036] 歸因于這個過多變量復雜的相關性,下面僅僅列出了一些示例性值。本領域技術 人員將以合適的方式調整這些值到給定的條件。
[0037] 加熱時間可以例如處于lmin的范圍,例如在55s和65s之間。加熱時間也可以更短, 例如5s或者10s或者20s。該加熱時間還可以處于例如半分鐘的范圍。
[0038]連接該第一部件和第二部件可以特別包含無另外的粘結劑,將該第一和第二連接 表面相結合。
[0039] 如上所述,這樣的粘結劑會對人有害,以及是環境有害的,以及是難以處理的,高 度易燃的,并且通常會使得制造方法復雜化。
[0040] 該第一部件可以包含熱塑性材料。該第一連接表面可以包含熱塑性材料。
[0041] 熱塑性材料特別適于通過無接觸提供熱能來活化。在第一和第二連接表面之間的 連接已經形成后,熱塑性材料可以在很大程度上重新獲得它們在活化前的性能。換言之,通 過提供熱能活化熱塑性材料是可能的,并且不對材料產生有害作用。
[0042] 該第一部件和/或第一連接表面可以包含一種或多種下面的材料:熱塑性聚氨酯 (丁卩1]),聚酰胺(?4)例如?44.10,?46,?46.6,?46.10,?410.10,?411或者?412,聚醚嵌段酰胺 (PEBA),共聚酯,聚烯烴例如聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP),聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)例如聚異丁 烯(PIB),乙烯丙烯橡膠(EPR)或者乙烯丙烯二烯單體(M等級)橡膠(EPDM),嵌段共聚物例如 烯烴嵌段共聚物(0BC)。
[0043] 該第一部件和/或第一連接表面可以包含發泡的或者膨脹的材料例如諸如膨脹熱 塑性聚氨酯(eTPU),膨脹聚酰胺(ePA)和/或膨脹聚醚嵌段酰胺(ePEBA)。
[0044] 該第一部件和/或第一連接表面可以包含膨脹材料粒子,例如eTPU和/或ePA和/或 ePEBA的粒子。該粒子可以是無規排列的或者它們可以至少部分的對齊或者有目的排列。該 粒子可以在它們的表面處連接。
[0045] 在第一連接表面中使用發泡或者膨脹材料的益處可以包括增加了這樣的材料的 絕緣性能,使得表面溫度增加而第一部件內的溫度保持較低,來避免或限制熱能對于這些 區域的不想要的效應。
[0046] 同樣可以提及的是上述作為用于第一連接表面的可能材料的材料也可以是用于 第一部件的材料。該第一部件和該第一連接表面可以形成相同材料的一個整合部件。作為 一個例子,該第一部件可以由膨脹材料粒子例如eTPU粒子制成。
[0047] 包含或者由膨脹材料粒子制成的第一部件可以特別適于例如鞋底夾層 (midsole),這歸因于該粒子特別良好的彈性和低的重量。但是,這樣的第一部件也可以用 于其他類型的體育用品,例如用于具有減震功能的部件,例如護膝或者護肘。
[0048] 該第一連接表面的材料組成也可以不同于該第一部件的其余部分或者第一部件 的零件,來更好的滿足用于與第二連接表面形成耐久連接的具體要求。該第一部件可以例 如包含多個層,并且該第一連接表面是通過這些層之一在該第一部件表面形成的。該第一 連接表面此外可以包含不同材料的混合物,并且本身可以包含多個層來允許非常精確的控 制活化方法。類似的陳述適用于第二部件和第二連接表面。
[0049] 該第一部件和/或第二部件可以包含下面的一種或多種:鞋底單元,鞋底夾層,外 底,外底元件,鞋底板,膜或者箱材料,鞋面,功能化元件。
[0050] 功能化元件可以例如包含下面的一種或多種:穩定元件,扭力桿,后跟帽等。
[0051] 出于結構或視覺原因,本發明方法的實施方案可以例如用于將鞋子的鞋底夾層連 接到鞋面,將鞋底夾層連接到功能化元件(例如穩定元件),將功能化元件(例如后跟帽)連 接到鞋面,將鞋底夾層連接到外底,將外底連接到功能化元件(例如扭力桿),或者將膜或者 箱材料連接到不同的部件(例如連接到鞋底夾層,鞋面或者外底)。
[0052] 該活化可以通過用來源于至少一種熱源的熱能輻照來進行。該活化可以用來源于 至少一種IR-輻射源的紅外輻射(IR-輻射)輻照來進行。IR-輻射源所發生的波長的范圍可 以例如是700nm-l 400nm,或者它可以是1400nm-3000nm 〇
[0053] 該活化可以通過電磁加熱來進行。例如該活化可以通過用微波范圍300MHz-300GHz的輻射,或者用無線電頻率范圍30kHz-300MHz的輻射輻照來進行。還可以組合不同 種類的不同電磁光譜范圍的波長的輻射。
[0054]該熱源通常可以是本領域已知的任何熱源。僅僅給出一些例子,該熱源可以包含 激光或者熱輻射板。
[0055] 使用紅外輻射的一個優點是它易于產生和提供到該第一連接表面。通過IR-輻射 提供到表面的熱能的量可以例如通過調整所述源的輸出功率,輻射強度,IR-源的尺寸或者 發射的波長,所述源到表面的距離,表面的視角因數,即,表面截止了多少所發射的能量,或 者表面材料的發射率等來控制。此外,使用紅外輻射不對第一連接表面的材料提出任何特 別的需求,例如電導率。
[0056] 該方法可以進一步包含通過無接觸提供熱能來活化至少一部分的第二連接表面, 其中該第一連接表面和第二連接表面在它們的活化過程中是間隔開的。
[0057] 目前關于活化該第一連接表面所述的每個事情(例如活化可能的種類,第一連接 表面加熱到的溫度,加熱時間…)也可以應用于活化第二連接表面。為了清楚和簡要,這些 表述在此不再贅述。
[0058] 該第一連接表面和第二連接表面可以通過共用熱源發射的熱能來同時活化。作為 一個例子,該第一和第二連接表面可以通過用來自于共用IR-輻射源的IR-輻射同時輻照來 同時活化。
[0059] 通過同時用紅外輻射來輻照,可以減少進行所述方法所需步驟的數目,并且可以 降低制造費用。作為結果,也可以節約能量。如果使用共用的IR-輻射源,則不太復雜的裝置 可以用于進行所述方法。該IR-輻射源可以包含僅僅單個IR燈,例如IR熒光管類型,其同時 輻照了該第一和第二連接表面。或者IR-輻射源可以包括幾個IR燈,其分別輻照了該第一和 第二連接表面。還可能的是使用幾個分別的IR-輻射源。
[0060] 該共用熱源可以排列在第一和第二連接表面之間的間隙中。
[0061] 通過將熱源排列在第一和第二連接表面之間的間隙中,用于進行所述方法的裝置 的尺寸可以保持較小。另外,因為兩個部件可以排列在熱源的兩側,因此可以減少通過輻射 而不撞擊部件的能耗,并且該方法因此可以以更加能量有效的方式來設計。該第一和該第 二部件可以排列,以使得該第一和第二連接表面彼此平行,同時熱源排列在兩個連接表面 之間。但是,其他排列也是可能的,例如這樣的排列,其中兩個連接表面不平行,并且限定出 楔形間隙,熱源排列在其中。
[0062] 在將該第一部件與第二部件連接之前,該共用熱源可以從第一和第二連接表面之 間的間隙中除去。
[0063] 相應的制造裝置的尺寸也可以保持與熱源一樣的大小,其可以以此方式除去。另 外,活化和將兩個連接表面結合之間的時間可以通過這樣的排列來減少,在其中熱源首先 移入所述間隙來用于活化,并且在結合兩個連接表面之前再次移出。在一方面,這可以降低 制造的時間。另一方面,這也會對于在部件連接之前,避免活化再次衰減是必要的。
[0064] 該第二部件和/或第二連接表面可以包含紡織品材料。該紡織品材料可以包含一 種或多種下面的結構:編織,織造和/或非織造。該紡織品材料可以包含無規沉積纖維,多方 向層化材料和/或網孔結構。
[0065] 該第二部件,第二連接表面和/或紡織品材料可以包含一種或多種下面的材料:聚 對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚酰胺(PA)例如Pa4.10,PA6, PA10.10,PA12,PA66,PA610,PA612或者不同的等級,聚氨酯(PU),聚烯烴例如聚乙烯(PE), 聚丙烯(PP),聚烯烴彈性體(POE)例如聚異丁烯(PIB),乙烯丙烯橡膠(EPR)或者乙烯丙烯二 烯單體(M等級)橡膠(EPDM),嵌段共聚物例如烯烴嵌段共聚物。
[0066] 可選擇的或者另外,該第二部件,第二連接表面和/或紡織品材料可以包含一種或 多種下面的材料:熱塑性聚氨酯(TPU),發泡或者膨脹材料例如膨脹熱塑性聚氨酯(eTPU), 和膨脹聚酰胺(ePA)或者膨脹聚醚嵌段酰胺(ePEBA),非發泡或者壓實材料,橡膠。
[0067]該紡織品材料可以使用本領域已知的不同的技術來產生。紡織品材料可以有益的 用于體育用品零件,其需要良好的通風或者透氣性如鞋面或者夾克,這是僅僅提及的兩個 例子。
[0068]此外,與上述用于第一部件/第一連接表面的可能的材料相組合,上述用于第二部 件/第二連接表面/紡織品材料的可能的材料可以具有彼此相容性的優點,這意味著它們可 以形成持久和穩定的連接。
[0069]將該第一和第二連接表面結合可以在壓力下進行。
[0070]將該第一和第二連接表面在壓力下結合能夠增加因此產生的連接的穩定性。
[0071] 該第一連接表面和第二連接表面可以例如用某些壓力壓在一起預定的時間,來產 生穩定的和持久的連接。合適的時間通常將取決于不同的因素,包括例如所用的材料,活化 方式和時間,各自連接表面的尺寸,是否使用另外的粘合劑等。
[0072] 該方法可以包含凝固該第一部件和第二部件的連接。該凝固可以至少部分的通過 冷卻來進行。
[0073] 在結合了兩個連接表面之后凝固所述連接是有利的,因為它能夠增加所生產的連 接的耐久性和強度。凝固所述連接可以例如包括使得該連接冷卻一定的時間。凝固所述連 接所需的時間可以是變化的,例如這歸因于環境溫度,材料的熱容,部件的幾何形狀等。
[0074] 該冷卻可以包含主動冷卻。
[0075] 主動冷卻所述連接一方面可以加速制造方法。另一方面,還可能的是該主動冷卻 導致建立了穩定的和持久的連接。
[0076]當根據DIN IS06133測量時,該第一和第二連接表面之間的結合的結合強度可以 高于ΙΟΝ/cm。該結合強度也可以高于25N/cm,和它可以高于50N/mm。
[0077] 在根據DIN IS06133的測量中,將IN的預加負荷施加到所述兩個部件,其是在 50mm/min的測試速度時剝離開的。該測試范圍是100mm。結果是作為第1峰和測量結束時之 間的算術平均剝離力來給出的。
[0078] 本發明的制造體育用品的方法的實施方案可以是自動化的,其中該不同的方法步 驟(例如移入/移出熱源,活化,結合該連接表面等)可以直接彼此配合。該方法的實施方案 此外可以是生產線的一部分。同樣這個生產線可以是部分或者完全自動化的。在這樣的生 產線中,部件可以供入該生產線,并且送到不同的加工位置。這樣的生產線的例子(其可以 用于與本發明相組合)公開在 EP2862467Al[@adidas:Speedfactory2D]或者 EP2865289A1[@ adidas: Speedfactory3D]中。
[0079] 本發明的另一方面是通過體育用品,特別是鞋子給出的,其是用本發明方法的實 施方案制造的。
[0080] 在這樣的體育用品的制造中,此處所述的本發明方法任選的特征和步驟可以根據 期望彼此組合,或者如果認為不需要,則可以省掉單個特征或者步驟來滿足體育用品的具 體需求規格。
[0081] 該體育用品可以包含第一部件,和不加入粘結劑來連接到該第一部件的第二部 件,其中當根據DIN IS06133測量時,該第一部件和第二部件之間的結合的結合強度大于 15N/cm〇
[0082] 該體育用品可以是鞋子。但是,要強調的是本發明不限于鞋子,而是還可以應用于 其他種類的體育用品如運動服飾或者服裝,防護元件或者運動裝備如球拍。
[0083] 本發明的另一方面是通過用于進行本發明方法的裝置來給出的。該裝置可以包含 第一部件裝配件(用于接收第一部件)和第二部件裝配件(用于接收第二部件)以及熱源(用 于無接觸提供熱能),其中該第一和第二部件裝配件可以彼此移開和在壓力下移動到一起。
[0084] 以這樣的方式設計的制造裝置可以僅僅占據相對小的建筑空間量,并且它會允許 以大的自動化程度來制造。因此它可以特別適于系列的和大規模生產。不同的制造參數(例 如上述參數,例如加熱時間,熱源的距離和功率,壓力,結合/壓縮的時間)也可以單個調整, 以便能夠使用單個制造裝置來制造個性化的體育用品。
[0085] 具體的,本發明的制造裝置可以是自動化的,和/或它可以是更大生產線的一部 分,如上面涉及本發明方法的實施方案所討論的。
【附圖說明】
[0086] 本發明可能的實施方案在下面的詳細說明中參考下圖來進一步描述:
[0087]圖1 a-c:本發明制造方法的實施方案的圖示;
[0088]圖2a-c:本發明的用于制造鞋子的方法的實施方案的圖示;
[0089] 圖3a_c:本發明的制造方法的實施方案的另一圖示;
[0090] 圖4:本發明的用于制造鞋子的制造方法的實施方案的另一圖示;
[0091] 圖5a_d:本發明的制造裝置的一種實施方案的圖示,并且顯示了它用于進行所述 的方法;
[0092] 圖6:顯示了依靠熱流的熔融開始溫度和熔融峰對于溫度的圖;和 [0093]圖7a_c:顯示了影響熱量的因素。
[0094] 可能實施方案的詳細說明
[0095] 本發明可能的實施方案是在下面的詳細說明中描述的,主要涉及制造體育用品。 但是,要再次強調的是這樣的事實,即,本發明不限于這些實施方案。此處所述的方法通常 可以用于制造體育用品,例如諸如運動鞋,運動服,或者運動裝備例如球拍。
[0096] 還要注意的是本發明的單個實施方案是在下面更詳細描述的。但是,對本領域技 術人員來說很顯然涉及這些具體實施方案所述的設計可能性和任選的特征可以在本發明 范圍內進一步改變和彼此以不同的方式組合,和在它們看起來不是必需時,則單個步驟或 者特征也可以省略。為了避免贅述,因此參考在前述部分中的解釋,其也適用于下面的詳細 說明。
[0097] 在下面,相同的附圖標記將用于表示功能類似或者等同的步驟,特征或者部件,目 的是便于理解。
[0098]圖la-c顯示了本發明的制造體育用品例如鞋子的制造方法100的一種實施方案。
[0099] 方法100包括提供具有第一連接表面115的第一部件110和具有第二連接表面125 的第二部件120。
[0100] 該第一部件110和第二部件120可以分別提供,即,它們可以初始時彼此不接觸來 提供。
[0101] 該第一連接表面115可以包含與第一部件110的其余部分相同的材料,和該第一連 接表面115可以簡單的通過第一部件110這樣的表面來給出,其打算連接到第二部件120上。 還可能的是該第一連接表面115包含與第一部件110的其余部分相比另外的和/或不同的材 料,并且這些材料會特別適于生產該第一部件110與第二部件120穩定的和持久的連接。該 第一部件110可以例如包含幾個層,并且這些層的最外面的層可以構成該第一連接表面 115。或者該第一連接表面115可以本身包含幾個層,潛在的具有不同的材料。
[0102]類似的表述同樣適用于第二部件120的第二連接表面125。
[0103] 該第一部件110和/或第一連接表面115可以包含熱塑性材料。
[0104] 該第一部件110和/或第一連接表面115可以包含一種或多種下面的材料:熱塑性 聚氨酯(TPU),聚酰胺(PA)例如?厶4.10,?厶6,?厶6.6,?厶6.10,?厶10.10,?厶11或者卩厶12,聚醚嵌 段酰胺(PEBA),共聚酯,聚烯烴例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)例如聚 異丁烯(PIB),乙烯丙烯橡膠(EPR)或者乙烯丙烯二烯單體(M等級)橡膠(EPDM),嵌段共聚物 例如烯烴嵌段共聚物(0BC)。
[0105] 該第一部件110和/或第一連接表面115可以包含發泡或者膨脹材料。例如第一部 件110和/或第一連接表面115可以包含一種或多種下面的膨脹材料:膨脹熱塑性聚氨酯 (eTPU),膨脹聚酰胺(ePA),膨脹聚醚嵌段酰胺(ePEBA)。
[0106] 該第一部件110和/或第一連接表面115可以包含膨脹材料粒子,例如eTPU,ePA和/ 或ePEBA的粒子。該粒子可以至少部分的排列或者彼此對齊,它們可以是無規排列的,或者 可以使用排列的和無規排列的粒子的組合。該粒子可以在它們的表面處連接。
[0107] 作為一個例子,該第一部件110可以包含無規排列的eTPU粒子,其是在它們的表面 處熔合的。該第一連接表面115在這種情況中可以簡單的通過第一部件110在這樣的區域的 表面來給出,在這里該第一部件110將連接到第二部件120上。該第一連接表面115因此還將 包含熔合的eTPU粒子。
[0108] 該第二部件120和/或第二連接表面125可以包含紡織品材料。該紡織品材料可以 包含一種或多種下面的結構:編織,織造和/或非織造的。該紡織品材料可以包含無規沉積 纖維,多方向層化材料和/或網孔結構。
[0109] 該第二部件120,第二連接表面125和/或紡織品材料可以包含一種或多種下面的 材料:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚酰胺(PA)例如 ?八4.10,?八6,?八10.10,?八12,?八66,?八610,?八612或者不同的等級,聚氨酯(?1]),聚烯烴例如 聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP),聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)例如聚異丁烯(PIB),乙烯丙烯橡膠(EPR) 或者乙烯丙烯二烯單體(M等級)橡膠(EPDM),嵌段共聚物例如烯烴嵌段共聚物(0BC)。
[0110] 可選擇的或者另外,該第二部件120,第二連接表面125和/或紡織品材料可以包含 一種或多種下面的材料:熱塑性聚氨酯(ITU),發泡的或者膨脹材料例如e!TU, ePA和/或 ePEBA,非發泡或者壓實材料,橡膠。
[0111] 該第一部件110和/或第二部件120可以例如是鞋底單元,鞋底夾層,外底,外底元 件,鞋底板,膜或者箱材料,鞋面或者功能化元件(如穩定元件,扭力桿或者后跟帽)或者包 含一種或多種這樣的元件。
[0112] 下表1列出了第一和第二部件110和120的一些可能的組合,其可以使用本發明方 法100來彼此連接,對于該情況,方法100被用于制造鞋子。該第一和第二部件110和120的作 用也可以互換。但是,要強調這樣的事實,即,它們僅僅是舉例,并且其不可以解釋為對本發 明范圍的限制。
[0113] 表1
[0114]
[0115] 方法100包含活化至少一部分的該第一連接表面115。在圖la-c所示的情況中,活 化了整個第一連接表面115。在其他實施方案中,如果這足以在第一部件110和第二部件120 之間產生具有期望特性,特別是期望強度的連接,則可以僅僅活化第一連接表面115的一個 或多個部分區域。
[0116]通常要再次注意的是第一部件110和第二部件120的作用也可以互換或者交換。
[0117] 為了活化該第一連接表面115,將熱能135提供到第一連接表面115。熱能135可以 不接觸第一部件110或者第一連接表面115而提供到第一連接表面115。在圖la-c所示的實 施方案中,僅僅活化了第一連接表面,同時不活化第二連接表面125,因為沒有將熱能提供 到該第二連接表面125。在其他實施方案中(參見圖3a-c,4,5a-d),這可以是不同的。活化僅 僅一個連接表面115能夠節約能量和時間,并且使得所述方法更有效率。如果第二連接表面 125包含在熱的直接影響下快速降解的材料,則活化僅僅第一連接表面115也會例如是適當 的。
[0118] 活化該第一連接表面115可以例如通過用來源于至少一種熱源130的熱能135輻照 該第一連接表面115來進行。
[0119] 熱源130可以例如是紅外(IR)熱源,其是用IR-輻射輻照該第一連接表面115的。 [0120] 熱源130也可以用微波范圍300MHz-300GHz的輻射,或者無線電頻率范圍30kHz-300MHz的輻射,或者用不同范圍的電磁光譜,來輻照第一連接表面115。
[0121] 熱源130可以包含單個控制的加熱元件,其可以例如提供不同量的熱能135到第一 連接表面115的不同區域。還可能的是使用多個熱源來代替此處所示的僅僅一個熱源130。 通常,可以使用本領域已知的任何熱源。
[0122] 此外,如前面已經提及的,通常還可以想到的是熱能是經由與熱源直接接觸,例如 經由與IR-熱源直接接觸來提供的。
[0123] 熱能135是可以控制的。通過控制提供到第一連接表面的熱量,可以控制第一連接 表面115將加熱到的溫度。提供到第一連接表面115的熱能135可以例如通過改變一種或多 種下面的變量和參數來控制:
[0124] 加熱時間:該加熱時間可以例如處于lmin的范圍,例如在55s和65s之間。加熱時間 也可以更短,例如5s或者10s或者20s。該加熱時間還可以處于例如半分鐘的范圍。
[0125] 活化過程中熱源130到第一連接表面115的距離:合適的距離會取決于熱源130的 效率和到環境的能量損失。更有效的熱源例如激光器可以比不太有效的熱源130離的更遠。 如果例如使用IR熱源,則該距離可以低于lm,它可以低于50cm或者它可以甚至低于10cm。取 決于例如部件的幾何形狀,還可以有利的是使得熱源130盡可能的近,同時避免接觸(用于 無接觸提供熱)。
[0126] 第一連接表面所吸收的熱量也會取決于該第一連接表面115的材料對于所提供的 熱能的種類(例如IR-輻射)的吸收系數。
[0127] 本領域技術人員將理解這僅僅是參數的一些例子,其會潛在的影響提供到第一連 接表面115的熱量。同樣,一些或者全部的這些參數可以是相關的或者相互依存的。
[0128] 第一連接表面115加熱到的合適的溫度也會取決于許多變量,例如:應當實現的活 化的種類(參見緊下面)和/或第一部件110和第一連接表面115的幾何形狀和材料組成。同 樣,它們僅僅是例子。
[0129] 例如可以控制熱能135,來達到該第一連接表面115的至少一種材料的活化溫度。 通過將第一連接表面115加熱到等于或者高于各自材料的活化溫度的溫度,所述材料可以 例如變成粘結劑或者它可以變成化學反應性的。
[0130] 還可以控制熱能135,以使得該第一連接表面115的至少一種材料形成粘性層。
[0131] 所述材料形成粘性層所需溫度可以例如是與剛剛在上面所討論的材料的活化溫 度一致的。粘性層形成時的溫度可以例如是這樣的溫度,其低于所述材料的降解溫度(通過 TGA測量),低于所述材料的熔融峰(通過DSC測量)和低于熔融開始溫度。或者它可以與熔融 開始溫度一致。
[0132] 圖6顯示了術語熔融峰和熔融開始溫度。圖6顯示了這里在含有材料的熔融溫度的 溫度范圍內,將進入該材料的熱流對于材料溫度進行了繪圖。!>齡定義為熔融開始溫度,T峰 是恪融峰和如^是恪融偏移。
[0133] 熱能135也可以提供來使得該第一連接表面115是至少部分熔融的。該第一連接表 面115可以例如是熔融的,超過了粘性層的形成到更強的熔融態。在與第二連接表面125連 接后,所述材料可以再次凝固和與第二連接表面125形成機械結合。
[0134] 熱能135可以提供到第一連接表面115,同時第一連接表面115和第二連接表面125 是間隔開的,即,不接觸,如圖la所示。在這種方式中,所提供的熱量可以精確調整來實現該 第一活化表面115期望的活化程度,而無需考慮例如第二部件120的降解或者對于第二部件 120的其他不想要的影響。
[0135] 方法100還包含通過將第一和第二連接表面115,125結合,來將第一部件110與第 二部件120連接,如圖lb所示和箭頭所示,其說明了第一和第二部件110,120的移動150。該 連接可以包含在至少一部分的該第一連接表面115和至少一部分的該第二連接表面125之 間形成結合。例如結合可以在第一連接表面115的活化部分和第二連接表面125的與該第一 連接表面115的這個活化部分接觸的部分之間形成。
[0136] 該結合可以是化學結合(例如如果將第一連接表面加熱到材料的活化溫度和/或 粘性層形成時的溫度)和/或該結合也可以是機械結合(例如如果該第一連接表面是至少部 分恪融的)。
[0137] 連接該第一部件110和第二部件120因此可以包含不使用另外的粘結劑,來將該第 一連接表面115和第二連接表面125結合。但是,如果認為有利,也可以加入這樣的粘結劑。
[0138] 方法100也可以包含例如通過冷卻,在一些情況中通過主動冷卻,來凝固該第一部 件110和第二部件120的連接。在一些情況中,該第一部件110和第二部件120可以在壓力下 結合,如圖lc中用箭頭160所示。僅僅作為一個例子,l-2N/mm的壓力范圍會是合適的。
[0139] 與圖lc相關的另一關注點是它顯示了連接表面115和125可以僅僅占其中該第一 部件110和第二部件120在連接后彼此接觸的完全接觸面積的一部分。在這個接觸面積中連 接表面115和125占多大將例如取決于打算的連接有多強。同樣,連接表面115和/或125可以 包含幾個分離的部分區域。
[0140] 在任何情況中,有利的是第一連接表面115和第二連接表面125之間的結合的結合 強度(根據DIN IS06133測量)可以高于ΙΟΝ/cm,或者高于25N/cm,或者高于50N/cm〇
[0141] 圖2a_c顯示了用于制造不同種類的鞋子的方法100的示例性實施方案。
[0142] 在每個情況中,提供了第一部件110,其是鞋底單元。還提供了第二部件120,其是 鞋面。每個鞋底單元包含第一連接表面115,其是通過來自于熱源130的無接觸提供的熱能 135來活化的。在活化后,該第一連接表面115將與鞋面相應的第二連接表面125結合來形成 鞋子。該第一連接表面115可以例如沿著鞋底單元的邊緣布置,并且該第二連接表面125可 以沿著鞋面的邊緣布置。或者該鞋底單元的整個(或者主要部分)的上表面可以形成第一連 接表面115,和該鞋面的整個(或主要部分)的底側可以形成第二連接表面125。
[0143] 圖2a所示的第一部件110可以例如用于足球鞋。該第一連接表面115可以例如包含 一種或多種下面的材料:熱塑性材料,例如聚酰胺或者熱塑性聚氨酯等。
[0144]圖2b所示的第一部件110可以例如用于跑鞋。它可以例如由eTPU粒子制成,其在它 們的表面處熔合。如圖2b所示,這些膨脹泡沫的粒子可以是無規排列的。
[0145] 圖2c所示的第一部件110也可以例如用于跑鞋或者休閑鞋。該第一連接表面115可 以例如包含一種或多種下面的材料:熱塑性材料,例如聚酰胺或者熱塑性聚氨酯等。
[0146] 該第二部件120(即,鞋面)可以例如包含紡織品材料,其也可以延伸到第二連接表 面125上。
[0147] 該紡織品材料可以包含一種或多種下面的結構:編織,織造和/或非織造。該紡織 品材料可以包含無規沉積纖維,多方向層化材料和/或網孔結構。
[0148] 已經提及了用于第二部件120,第二連接表面125和/或紡織品材料的合適的材料。
[0149] 圖3a_c顯示了方法100的另一實施方案。同樣方法100的這種實施方案包含提供第 一部件110和第二部件120。第一部件110包含第一連接表面115。第二部件120包含第二連接 表面125。方法100進一步包含通過無接觸提供熱能135,來活化至少一部分的該第一連接表 面115和活化至少一部分的該第二連接表面125。
[0150]如圖3a所示,該第一部件110和第二部件120可以分別提供,并且該第一連接表面 115和第二連接表面125可以在它們的活化過程中間隔開,即,不接觸。
[0151] 方法100還包含通過結合第一和該第二連接表面115,125,來將第一部件110與第 二部件120連接,如圖3c所示和通過箭頭所示,其顯示了第一和第二部件110,120的移動 150〇
[0152] 關于第二連接表面125的活化,在這個文獻中涉及活化第一連接表面115所進行的 全部表述可以類似的適用。為了清楚和簡要,對于第二連接表面125不重復這些表述。在下 面將更詳細的簡要討論僅僅一些例子。
[0153] 活化可以例如包含至少部分熔融該第一連接表面115和第二連接表面125。例如連 接表面115,125都可以至少部分熔融,和隨后結合。因此在該第一部件110和第二部件120之 間所產生的連接然后可以凝固,例如在冷卻過程中凝固,來形成機械結合。凝固還可以例如 通過主動冷卻來促進。
[0154] 在最簡單的情況中,連接表面115和125都熔融到相同的程度。但是,還可以想到的 是該第一連接表面115和第二連接表面125熔融到不同的程度。
[0155] 這可以例如通過提供到各自的連接表面115,125的不同的熱量的熱能135來實現。 例如該第二連接表面125可以不加熱到與第一連接表面115相同的程度。第二連接表面125 可以例如是鞋面的表面,和該第一連接表面115可以是鞋子鞋底的表面,其中該鞋面的第二 連接表面125的加熱可以僅僅是該鞋底的第一連接表面115的加熱的一部分。加熱該第二連 接表面125可以防止鞋底的第一連接表面115的熔融區域過快凝固,因為熔體應當滲入鞋面 的網孔中來建立持久的和回彈性的連接。類似考慮也會適用于非鞋面和鞋底的部件,并且 它們也可以應用于本發明方法或者本發明制造裝置的其他實施方案,例如涉及圖4或者圖 5a-d所討論的那些。
[0156] 可選擇的或者另外,連接表面115和125都可以包含不同的材料,例如不同的熔融 溫度或者范圍的材料,以使得當將相同量的熱能135提供給它們時,連接表面115和125熔融 到不同的程度。
[0157] 還可能的是連接表面115,125之一或之二可以首先用粘結劑(其僅僅通過活化變 成粘結劑)涂覆,并且其然后通過無接觸提供熱能135來活化。其他可能性是對本領域技術 人員來說是顯而易見的。
[0158] 如圖3a所示,活化可以通過用來自于熱源130的熱能135輻照來進行。該活化可以 例如通過用來自于IR-輻射源的紅外輻射(IR-輻射)輻照來進行。但是,原則上,本領域已知 的任何熱源也是可能的,并且還可以想到其他用于無接觸提供熱能135的選項,例如使用氣 體中的熱對流。
[0159] 該第一和第二連接表面115,125可以通過共用熱源130發射的熱能135來同時活 化,這是圖3a的情況。但是,還可以想到連接表面115,135是先后活化的,進行了不同的時間 長度或者僅僅部分同時的。該第一和第二連接表面115,125可以例如用來自于共用IR-輻射 源的IR-輻射來輻照。
[0160] 共用熱源130可以排列,以使得熱能135聚焦于第一和該第二連接表面115,125。在 一方面,可以因此避免對于第一部件110和第二部件120的其余部分不希望的損壞。另一方 面,可以因此節能。
[0161] 可選擇的,例如為了改進聚焦,還可以使用幾個熱源,其不需要每個同時輻照連接 表面115,125二者。
[0162] 如果兩個連接表面115,125是同時輻照的,如果熱源130排列在第一連接表面115 和第二連接表面125之間的間隙138中,則它會是進一步有利的,如圖3a所示。但是,這樣的 排列也會是有利的,這里輻照不是同時進行的,或者僅僅部分的同時進行,或者這里使用了 幾個熱源。這個間隙138的尺寸是用圖3a中的虛線表示的。為了能夠將第一和第二連接表面 115,125相結合,在結合之前熱源130可以從第一和該第二連接表面115,125之間的間隙138 中除去,如圖3b中箭頭140所示。在使用幾個熱源之處,前述表述是類似適用的。
[0163] 本領域技術人員將容易理解涉及圖la-c所述的實施方案,與控制所提供的熱量和 在該第一連接表面115中達到的溫度(例如通過改變加熱時間,熱源的功率和距離等)有關 的表述可以概況和應用于圖3a-c所示的實施方案,這里兩個連接表面115和125是潛在同時 活化的。這些表述因此在此不再贅述。
[0164] 在活化后和如果需要,從間隙138中除去140熱源130,將第一連接表面115和第二 連接表面125如圖3c所示結合,來產生第一部件110與第二部件120的連接。
[0165] 該結合可以在壓力下進行,如上面涉及圖lc所述的。因此可以參考圖lc的討論,并 且在那里所進行的表述也適用于此處所討論的方法1〇〇的實施方案。
[0166] 在這點上,應當指出的是連接表面115和125還可以具有曲線幾何形狀,這不同于 圖la-c和圖3a-c所示的情形。但是,連接表面115和125優選成形,以使得它們可以至少部分 以形式配合方式結合,來在它們之間建立良好的結合。
[0167] 圖4顯示了用于制造鞋子300的方法100的實施方案的應用。第一部件110的連接表 面是作為鞋底單元提供的,并且作為鞋面提供的第二部件120首先通過提供來自于IR輻射 源所給出的熱源130的IR輻射形式的熱能135來進行活化,如步驟A所示。再次要強調的是兩 個連接表面不必需加熱到相同的程度,如上面在圖3a-c討論的上下文中所述。
[0168] 該鞋底可以例如包含無規排列的膨脹材料粒子,例如eTPU,ePA和/或ePEBA粒子。 該鞋面可以包含紡織品材料。
[0169] 在熱源130移出鞋底單元和鞋面之間的間隙之后,它們都結合和壓在一起某些時 間,并且處于某個壓力下,如步驟B所示。為此目的,例如可以使用部件裝配件201和202,其 保持了該第一和第二部件110和120。
[0170] 最后如步驟C所示,將所產生的鞋子300冷卻來確保鞋面和鞋底單元之間持久的連 接,其能夠經受住在鞋子300使用過程中作用于該連接上的負荷。例如當根據DIN IS06133 測量時,該結合強度可以高于15N/cm,高于25N/cm或者高于50N/cm〇
[0171] 圖5a_d圖示了制造裝置200的一種實施方案和將它用于進行方法100的實施方案。 該制造裝置200包含第一部件裝配件201,其用于接收第一部件110。裝置200進一步包含第 二部件裝配件202,用于接收第二部件120。
[0172] 該第一和該第二部件裝配件201,202可以相對于彼此移動,即,它們可以彼此遠離 移動和再次移動到一起,如圖5c中的箭頭150所示。將部件裝配件201和202移動到一起可以 在壓力下進行,并且該部件裝配件201和202可以特別是在移動到一起后,在壓力下彼此疊 置壓到一起,如圖5d的箭頭160所示。這會有助于在第一部件110和第二部件120之間產生持 久的連接,其能夠經受住在所制造的體育用品使用過程中作用于它上的負荷。合適的壓力 可以例如是l_2N/mm 2。
[0173] 此外,該第一和/或第二部件裝配件201,202可以主動冷卻,來幫助產生和凝固所 述連接或者加速所述連接。
[0174] 制造裝置200進一步包含熱源130。熱源130用于將熱能135無接觸的提供到第一和 第二部件110,120各自的連接表面115和125。熱源130可以相對于第一和第二部件裝配件 201,202移動,并且可以特別是移出和返回兩個部件裝配件201,202之間的間隙中。
[0175] 在通過無接觸提供熱能135來活化第一和第二部件110,120的連接表面115和125 之后,可以進行將熱源130例如移出(用箭頭140表示)該第一部件裝配件201和第二部件裝 配件202之間的間隙。熱源130的移動可以在任何可行的方向上進行,并且不限于圖5b中所 示的箭頭140的方向。隨后,兩個部件裝配件201和202移動到一起,該部件的移動是用圖5c 中的箭頭150表示的。然后,兩個部件裝配件201,202可以彼此疊置壓在一起(用圖5d中的箭 頭160表示)某些時間和在某個壓力(參見上面)。部件裝配件201和202也可以在這個生產階 段中進行冷卻。在一些情況中,該部件裝配件可以主動冷卻。
[0176] 圖7a_c顯示了該第一部件110,第一連接表面115的幾何形狀和制造裝置200的設 計每個會如何影響第一部件110/第一連接表面115在不同的部分或者區域中的熱量。圖7a-c顯示了在中間到側面方向上穿過作為鞋底夾層提供的第一部件110的橫截面。但是,下述 考慮也可以適用于不同種類的第一部件110。此外,該考慮也可以適用于第二部件120/第二 連接表面125。
[0177] 圖7a所示的鞋底夾層包含了沿著該鞋底夾層外邊緣的非常陡峭的側斜面180。作 為結果,第一連接表面115的區域181在鞋底夾層的這些側斜面180上是以幾乎平行于入射 熱能135(例如IR-,無線電-或者微波輻射)的方向排列的。所以,該入射熱能135(例如IR-, 無線電-或者微波輻射)將僅僅"掠過"該第一連接表面115的這些區域181,和因此區域181 將具有較少的入射熱能135,從其中它們可以吸收能量135。因此,該第一連接表面115將僅 僅在區域181中加熱到較少的程度。相反,第一連接表面115的區域182(位于鞋底夾層頂側 中心)是基本上垂直于入射熱能135的方向排列的,和因此與在陡峭側斜面180上的區域181 相比會吸收明顯更大量的熱能135。因此,該第一連接表面將在區域182中更多的加熱。
[0178] 與圖7a所示的鞋底夾層相比,在圖7b所示的鞋底夾層中,中間和側面的側斜面180 已經明顯平坦化。在圖7b所示的側斜面180上的第一連接表面115的區域181現在是在入射 熱能135的方向上定向的(即,與圖7a所示的區域181相比,曝露于熱能135的表面和入射方 向之間的角度更接近于90°)。因此,它們因而能夠加熱到比圖7a的區域181更大的程度,因 為圖7b的區域181曝露于更多的入射熱能135,和因此能夠吸收比圖7a的區域181更多的能 量。
[0179] 從這些圖示,本領域技術人員將理解通過改變第一部件110和它的第一連接表面 115的幾何形狀,可以影響熱量。換言之,第一部件110的幾何形狀可以改變來適應給定的制 造裝置200的尺寸和要求,來確保足夠的徹底加熱該第一連接表面115和因此獲得在最終產 品中與第二部件期望的連接強度。反之亦然,通過局部控制提供到第一連接表面115的不同 區域或者部分的熱能135的量,可以獲得這樣的幾何效應。
[0180] 此外,圖7c顯示了用于進行方法100的制造裝置200如何還可以具有一定影響和具 體設計來控制不同區域中的熱量或者第一部件110的部分中的熱量。出于功能化或者視覺 目的,例如令人期望的是鞋底夾層不是沿著該鞋底夾層的整個長度和寬度連接到鞋面(圖 7c中未示出),而是沿著該鞋底夾層外部頂邊緣的小邊緣111(例如寬度》3mm的邊緣)保持 未連接。邊緣111因此不應當加熱,以使得一旦鞋面的第二連接表面和鞋底夾層的第一連接 表面115結合時,它不會無意粘附到該鞋面上。這可以如下來實現:在提供熱能135之前,用 制造裝置200的遮擋元件210(例如鋁板)覆蓋該邊緣111,以使得熱能135被反射遠離邊緣 111。同樣,這個例子是僅僅作為對于通過制造裝置200的設計來影響熱量的更一般的理念 的說明來使用的。
[0181] 最后,再次要強調的是方法100的實施方案和制造裝置200的實施方案可以以至少 部分的或者完全的自動化方式來進行和運行。此外,該實施方案可以引入更大的和潛在的 完全自動化的生產線,例如諸如EP2862467A1或者EP2865289A1中所討論的那些。
[0182] 在下面,提供了另外的例子來便于理解本發明:
[0183] 1.制造體育用品,特別是鞋子的方法,其包含:
[0184] a.提供具有第一連接表面的第一部件和具有第二連接表面的第二部件;
[0185] b.通過不接觸的提供熱能來活化至少一部分的該第一連接表面;和 [0186] c.通過將該第一和第二連接表面相結合,來連接該第一部件與第二部件。
[0187] 2 .根據前述例子1的方法,其中將該第一部件與第二部件連接進一步包含在至少 一部分的該第一連接表面和至少一部分的該第二連接表面之間形成結合。
[0188] 3.根據前述例子2的方法,其中該結合包含化學結合和/或機械結合。
[0189] 4.根據前述例子1-3中任一例子的方法,其中活化該第一連接表面進一步包含將 熱能提供到該第一連接表面,來達到該第一連接表面的至少一種材料的活化溫度。
[0190] 5.根據前述例子1-4中任一例子的方法,其中活化該第一連接表面進一步包含將 熱能提供到該第一連接表面,來形成該第一連接表面的至少一種材料的粘性層。
[0191] 6.根據前述例子1-5中任一例子的方法,其中活化該第一連接表面進一步包含將 熱能提供到該第一連接表面,以使得該第一連接表面是至少部分熔融的。
[0192] 7 .根據前述例子1-6中任一例子的方法,其中將該第一部件和第二部件相連進一 步包含不使用另外的粘結劑,將該第一和第二連接表面相結合。
[0193] 8.根據前述例子1-7中任一例子的方法,其中該第一部件和/或第一連接表面包含 一種或多種下面的材料:熱塑性聚氨酯;聚酰胺例如PA4.10,PA6,PA6.6,PA6.10,PA10.10, PA11或者PA12;聚醚嵌段酰胺;共聚酯;聚烯烴例如聚乙烯或者聚丙烯;聚烯烴彈性體例如 聚異丁烯,乙烯丙烯橡膠或者乙烯丙烯二烯單體橡膠;嵌段共聚物例如烯烴嵌段共聚物;膨 脹材料例如膨脹熱塑性聚氨酯,膨脹聚酰胺或者膨脹聚醚嵌段酰胺;膨脹材料粒子例如膨 脹熱塑性聚氨酯,膨脹聚酰胺和/或膨脹聚醚嵌段酰胺粒子。
[0194] 9.根據前述例子1-8中任一例子的方法,其中該第一部件和/或第二部件包含下面 的一種或多種:鞋底單元、鞋底夾層、外底、外底元件、鞋底板、膜或者箱材料、鞋面、功能化 元件。
[0195] 10.根據前述例子1-9中任一例子的方法,其中該活化是通過來源于至少一種熱源 的熱能輻照來進行的,特別是用來源于至少一種IR-輻射源的紅外輻射IR-輻射輻照來進行 的。
[0196] 11.根據前述例子1-10中任一例子的方法,其進一步包含通過無接觸的提供熱能 來活化至少一部分的該第二連接表面,和其中該第一連接表面和第二連接表面在它們的活 化過程中是空間隔開的。
[0197] 12.根據前述例子11的方法,其中該第一連接表面和第二連接表面是通過由共用 熱源發射的熱能來同時活化的。
[0198] 13.根據前述例子12的方法,其中該共用熱源排列在該第一和第二連接表面之間 的間隙中。
[0199] 14.根據前述例子13的方法,其中在連接第一部件與第二部件之前,將共用熱源從 該第一和第二連接表面之間的間隙中移出。
[0200] 15.根據前述例子1-14中任一例子的方法,其中該第二部件和/或第二連接表面包 含紡織品材料,和其中該紡織品材料包含下面的一種或多種:編織結構;織造結構;非織造 結構;無規沉積纖維;多方向層化材料;網孔結構。
[0201] 16.根據前述例子1-15中任一例子的方法,其中該第二部件、第二連接表面和/或 紡織品材料包含一種或多種下面的材料:聚對苯二甲酸乙二醇酯;聚對苯二甲酸丁二醇酯; 聚酰胺例如?44.10,?46,?410.10,?412,?466,?4610,?4612或者不同的等級;聚氨酯;聚烯 烴例如聚乙烯或者聚丙烯;聚烯烴彈性體例如聚異丁烯,乙烯丙烯橡膠或者乙烯丙烯二烯 單體橡膠;嵌段共聚物例如烯烴嵌段共聚物;熱塑性聚氨酯;發泡或膨脹材料例如膨脹熱塑 性聚氨酯,膨脹聚酰胺或者膨脹聚醚嵌段酰胺;非發泡或者壓實材料;橡膠。
[0202] 17.根據前述例子1-16中任一例子的方法,其進一步包含凝固該第一部件和第二 部件的連接。
[0203] 18.根據前述例子17的方法,其中該凝固是至少部分通過冷卻進行的。
[0204] 19.根據前述例子2-18中任一例子的方法,其中該第一和第二連接表面之間的結 合的結合強度當根據DIN IS06133測量時高于lON/cm,或者高于25N/cm和特別是高于50N/ cm〇
[0205] 20.體育用品,特別是鞋子,其是根據前述例子1-19中任一例子的方法制造的。
[0206] 21.根據前述例子20的體育用品,其包含第一部件和沒有加入粘結劑而連接到該 第一部件的第二部件,其中該第一部件和第二部件之間的結合的結合強度當根據DIN IS06133測量時大于15N/cm。
[0207] 22.根據前述例子20或21中任一例子的體育用品,其中該體育用品是鞋子。
[0208] 23.用于進行根據前述例子1-19中任一例子的方法的裝置。
[0209] 24.根據前述例子23的裝置,其包含:
[0210] a.用于接收第一部件的第一部件裝配件,和用于接收第二部件的第二部件裝配 件;以及
[0211] b.用于無接觸提供熱能的熱源,其中
[0212] c.該第一和該第二部件裝配件可以彼此移動遠離和在壓力下移動到一起。
【主權項】
1. 制造體育用品,特別是鞋子(300)的方法(100),其包含: a. 提供具有第一連接表面(115)的第一部件(110)和具有第二連接表面(125)的第二部 件(120); b. 通過不接觸的提供熱能(135)來活化至少一部分的該第一連接表面;和 c. 通過將該第一和第二連接表面相結合,來連接該第一部件與第二部件。2. 根據前述權利要求1的方法,其中將該第一部件與第二部件連接進一步包含在至少 一部分的該第一連接表面和至少一部分的該第二連接表面之間形成結合,和其中該結合包 含化學結合和/或機械結合。3. 根據前述權利要求1-2中任一權利要求的方法,其中活化該第一連接表面進一步包 含將熱能提供到該第一連接表面,來達到該第一連接表面的至少一種材料的活化溫度。4. 根據前述權利要求1-3中任一權利要求的方法,其中活化該第一連接表面進一步包 含將熱能提供到該第一連接表面,來形成該第一連接表面的至少一種材料的粘性層。5. 根據前述權利要求1-4中任一權利要求的方法,其中活化該第一連接表面進一步包 含將熱能提供到該第一連接表面,以使得該第一連接表面是至少部分熔融的。6. 根據前述權利要求1-5中任一權利要求的方法,其中將該第一部件和第二部件相連 進一步包含不使用另外的粘結劑,將該第一和第二連接表面相結合。7. 根據前述權利要求1-6中任一權利要求的方法,其中該第一部件和/或第二部件包含 下面的一種或多種:鞋底單元、鞋底夾層、外底、外底元件、鞋底板、膜或者箱材料、鞋面、功 能化元件。8. 根據前述權利要求1-7中任一權利要求的方法,其中該活化是通過來源于至少一種 熱源(130)的熱能輻照來進行的,特別是用來源于至少一種IR-輻射源的紅外輻射IR-輻射 輻照來進行的。9. 根據前述權利要求1-8中任一權利要求的方法,其進一步包含通過無接觸的提供熱 能來活化至少一部分的該第二連接表面,和其中該第一連接表面和第二連接表面在它們的 活化過程中是空間隔開的。10. 根據前述權利要求9的方法,其中該第一連接表面和第二連接表面是通過由共用熱 源發射的熱能來同時活化的。11. 根據前述權利要求10的方法,其中該共用熱源排列在該第一和第二連接表面之間 的間隙(138)中。12. 根據前述權利要求1-11中任一權利要求的方法,其中該第二部件和/或第二連接表 面包含紡織品材料,和其中該紡織品材料包含下面的一種或多種:編織結構;織造結構;非 織造結構;無規沉積纖維;多方向層化材料;網孔結構。13. 根據前述權利要求1-12中任一權利要求的方法,其進一步包含凝固該第一部件和 第二部件的連接,其中該凝固是至少部分通過冷卻進行的。14. 體育用品,特別是鞋子(300),其是根據前述權利要求1-13中任一權利要求的方法 (100)制造的。15. 用于進行根據前述權利要求1-13中任一權利要求的方法(100)的裝置(200)。
【文檔編號】A43B5/00GK105856551SQ201610080826
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】克里斯多夫·愛德華·霍姆斯, 簡·希爾, 克萊門斯·保羅·迪克曼, 詹睿德赫恩·凱瑞佩恩達姆, 蓋德·賴納·曼茲, 迪特馬爾·克勞斯·德魯默爾
【申請人】阿迪達斯股份公司