EP3576562B1 - Schuh, insbesondere sportschuh - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a shoe, in particular a sports shoe, with a sole and a shoe upper connected to the sole.
- a shoe of the generic type is for example from DE 10 2011 108 744 B4 known.
- an advantageously designed sports shoe is described in which expanded (foamed) thermoplastic polyurethane (E-TPU) is used as the material for the sole of the shoe.
- expanded thermoplastic polyurethane (E-TPU) can advantageously be used for a shoe sole.
- E-TPU expanded thermoplastic polyurethane
- Another generic shoe shows the DE 203 20 091 U1 ; the GB 2 016 259 A1 shows a similar solution.
- Thermoplastic elastomer based on urethane, in particular in expanded form, is also used, for example, in the WO 2010/010010 A1 to which reference is made in this regard.
- the EP 2 452 969 A1 discloses a method of making expandable thermoplastic particles by re-impregnation. In the EP 2 565 225 A1 coated expandable polymer particles are described.
- the invention is therefore based on the object of developing a shoe of the type mentioned at the beginning in such a way that the weight of the shoe and the spring and damping properties of the sole of the shoe can be influenced in a further improved manner. Furthermore, the manufacture of the shoe should be simple.
- the sole consists at least in sections of an expanded thermoplastic polyolefin (E-TPO), the portion of the sole consisting of expanded thermoplastic polyolefin (E-TPO) consisting of a plurality of (initially, ie in the initial state) spherical or ellipsoidal plastic body, which are firmly connected to each other, and the dimensions of the individual plastic body in the three spatial directions between 0.5 mm and 5.0 mm, the section consisting of expanded thermoplastic polyolefin an insert part of the Forms sole, wherein further sections of the sole consist of a material that is non-expanded thermoplastic polyolefin, the further section of the sole, which is not made of expanded thermoplastic polyolefin, at least in sections of an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) expanded thermoplastic polyurethane (E-TPU), thermoplastic polyurethane (TPU), thermoplastic elastomer (TPE
- EVA ethylene-vinyl a
- Said shape of the plastic body relates to the starting product, ie before the plastic body is connected to one another (welded or glued under pressure); In the composite, there is a deformation of the individual bodies, so that the spherical shape or ellipsoidal shape is no longer completely retained.
- the cohesive bond between the plastic bodies can be achieved by a welding process.
- the welding process can be carried out with the introduction of steam into a mold under a pressure between 0.1 and 0.4 MPa (1.0 and 4.0 bar), preferably between 0.1 and 0.2 MPa (1.0 and 2 , 0 bar) bar. This enables a precise geometric design of the sole and a simple manufacturing option.
- the cohesive bond between the plastic bodies can also be achieved by a gluing process with the addition of an adhesive.
- the plastic bodies preferably have a weight between 5 mg and 10 mg.
- the section of the sole consisting of expanded thermoplastic polyolefin preferably has a density between 100 and 250 g / l (grams per liter).
- the plastic bodies made of expanded thermoplastic polyolefin have a density of between 70 and 140 g / l before they are connected to one another.
- the section consisting of expanded thermoplastic polyolefin can form a midsole of the shoe.
- An outsole can then be arranged below this.
- the section consisting of expanded thermoplastic polyolefin cannot extend over the entire height of the sole or midsole.
- the section consisting of expanded thermoplastic polyolefin is advantageously arranged in the heel area of the sole.
- the proposed material i.e. E-TPO
- E-TPO is an expanded thermoplastic elastomer based on olefin, mainly polypropylene (PP) or ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) being used here.
- Thermoplastic polyolefin is a mixture of a polyolefin-based plastic (mostly PP) and an elastomer such as EPDM.
- TPOs are polymer blends that can be made hard or soft depending on their composition. Hard TPOs, whereby PP and talc can make up around 75% of the composition, are often used as impact-reinforced plastics. Soft TPOs, however, have a significantly higher proportion of elastomer, sometimes up to 70%. The advantage over other thermoplastic elastomers is that TPO is, on average, significantly cheaper.
- Advantageous properties that are used in the proposed choice of material are a large temperature range in which the material can be used (-55 ° C to + 115 ° C) and a hardness range from 55 Shore A to 70 Shore D.
- the proposed material is very resistant to aging.
- the invention provides at least one section of the sole which is made from E-TPO, that is to say from expanded thermoplastic polyolefin (that is from an olefin based on elastomers).
- E-TPO expanded thermoplastic polyolefin
- this material is somewhere between EVA and E-TPU and is therefore used advantageously for the purposes of the above task.
- the proposed material to be used is up to 30% lighter than E-TPU, which results in corresponding advantages.
- the springback property is comparable to E-TPU.
- the sole can be connected to the upper (upper) of the shoe by means of sewing or gluing, which is known as such.
- a shoe 1 can be seen which has a sole 2 and a shoe upper 3.
- the shoe 1 has a midsole which is arranged between the upper 3 and an outer sole 6 which forms the contact area of the shoe on the ground.
- the sole 2 consists at least in sections of an expanded thermoplastic polyolefin (E-TPO).
- E-TPO expanded thermoplastic polyolefin
- the remainder of the sole 2 and in particular the midsole between the upper 2 and the outsole 6 consists of a section 7 that does not consist of E-TPO.
- the spring or damping properties of the shoe can thus be advantageously influenced.
- the section 4 made of E-TPO is formed from a plurality of plastic bodies 5, which are materially connected to one another.
- individual plastic bodies 5, as they were advantageously specified above with regard to size and weight or density, are placed in a mold and using steam at a pressure between 0.1 and 0.2 MPa (1.0 and 2.0 bar ) bar connected to one another, in which the individual plastic bodies 5 melt on their surface and connect to other plastic bodies 5.
- the result is a compact material that can be used to form the section or insert 4 described.
- the entire midsole, which is arranged between the shoe upper 3 and the outer sole 6, consists of E-TPO, which is not shown in the exemplary embodiment.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit einer Sohle und einem mit der Sohle verbundenen Schuhoberteil.
- Ein Schuh der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 108 744 B4 bekannt. Hier wird ein vorteilhaft gestalteter Sportschuh beschrieben, bei dem expandiertes (geschäumtes) Thermoplastisches Polyurethan (E-TPU) als Material für die Sohle des Schuhs zum Einsatz kommt. Auch in derWO 2007/082838 A1 wird beschrieben, dass für eine Schuhsohle expandiertes Thermoplastisches Polyurethan (E-TPU) vorteilhaft zum Einsatz kommen kann. In diesem Dokument sind auch detaillierte Informationen zu diesem Kunststoffmaterial vorhanden; insoweit wird auf dieses Dokument Bezug genommen. Einen weiteren gattungsgemäßen Schuh zeigt dieDE 203 20 091 U1 ; dieGB 2 016 259 A1 - Thermoplastisches Elastomer auf Urethanbasis in insbesondere expandierter Form wird beispielsweise auch in der
WO 2010/010010 A1 beschrieben, auf die insoweit Bezug genommen wird. DieEP 2 452 969 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von expandierbaren thermoplastischen Partikeln durch Nachimprägnieren. In derEP 2 565 225 A1 werden beschichtete expandierbare Polymerpartikel beschrieben. - Es hat sich herausgestellt, dass mit dem genannten Material zwar bereits sehr gute Eigenschaften insbesondere eines Sportschuhs erreicht werden können, dass allerdings noch weiterer Optimierungsbedarf besteht. Dieser betrifft insbesondere das Gewicht des Sohlenmaterials, das möglichst gering sein soll, dennoch aber gute Feder- und Dämpfeigenschaften aufweisen soll.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schuh der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass in weiter verbesserter Weise auf das Gewicht des Schuhs sowie auf die Feder- und Dämpfungseigenschaften der Sohle des Schuhs Einfluss genommen werden kann. Ferner soll die Herstellbarkeit des Schuhs einfach sein.
- Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) besteht, wobei der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) bestehende Abschnitt der Sohle aus einer Vielzahl von (zunächst, d. h. im Ausgangszustand) kugelförmigen oder ellipsoiden Kunststoffkörper besteht, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind, und wobei die Abmessungen der einzelnen Kunststoffkörper in den drei Raumrichtungen zwischen 0,5 mm und 5,0 mm betragen, wobei der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt ein Einsatzteil der Sohle bildet, wobei weitere Abschnitte der Sohle aus einem Material bestehen, das nicht expandiertes Thermoplastisches Polyolefin ist, wobei der weitere Abschnitt der Sohle, der nicht aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin besteht, zumindest abschnittsweise aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan (E-TPU), aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), aus thermoplastischem Elastomer (TPE), aus Polyamid (PA), aus geschäumtem Polyurethan und/oder aus Gummimaterial besteht.
- Zur Verarbeitung besagter Kunststoffkörper wird auf die oben genannte
DE 10 2011 108 744 B4 Bezug genommen. Besagte Form der Kunststoffkörper bezieht sich dabei auf das Ausgangsprodukt, d. h. bevor die Kunststoffkörper miteinander verbunden (unter Druck verschweißt bzw. verklebt) werden; bei dem Verbund kommt es zu einer Deformation der einzelnen Körper, so dass die Kugelform bzw. ellipsoide Form nicht mehr vollständig erhalten bleibt. - Der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper kann durch einen Verschweißvorgang erfolgt sein. Der Verschweißvorgang kann dabei insbesondere unter Eingabe von Wasserdampf in eine Werkzeugform unter einem Druck zwischen 0,1 und 0,4 MPa (1,0 und 4,0 bar) vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,2 MPa (1,0 und 2,0 bar) bar, erfolgt sein. Dies ermöglicht eine präzise geometrische Ausbildung der Sohle und eine einfache Herstellungsmöglichkeit.
- Der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper kann auch durch einen Klebevorgang unter Zugabe eines Klebstoffs erfolgt sein.
- Die Kunststoffkörper weisen bevorzugt ein Gewicht zwischen 5 mg und 10 mg auf.
- Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt der Sohle weist vorzugsweise eine Dichte zwischen 100 und 250 g/l (Gramm pro Liter) auf.
- Indes ist bevorzugt vorgesehen, dass die aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehenden Kunststoffkörper vor ihrer Verbindung miteinander eine Dichte zwischen 70 und 140 g/l aufweisen.
- Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt kann eine Zwischensohle des Schuhs bilden. Unter dieser kann dann eine Außensohle angeordnet sein.
- Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt kann sich nach einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dabei nicht über die gesamte Höhe der Sohle oder Zwischensohle erstrecken.
- Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt ist vorteilhaft im Fersenbereich der Sohle angeordnet.
- Bei dem vorgeschlagenen Material, also bei E-TPO, handelt es sich um ein expandiertes Thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis, wobei hier überwiegend Polypropylen (PP) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) zum Einsatz kommt. Thermoplastisches Polyolefin ist also eine Mischung aus einem Polyolefin-basierten Kunststoff (meist PP) und einem Elastomer wie z.B. EPDM.
- TPOs sind Polymermischungen, die abhängig von ihrer Zusammensetzung hart oder weich hergestellt werden können. Harte TPOs, wobei PP und Talkum rund 75 % der Zusammenstellung ausmachen können, werden oft als impaktverstärkte Kunststoffe verwendet. Indes haben weiche TPOs einen deutlich höheren Elastomeranteil, teilweise bis zu 70 %. Der Vorteil gegenüber anderen thermoplastischen Elastomeren ist, dass TPO im Durchschnitt deutlich preiswerter ist.
- Vorteilhafte Eigenschaften, die bei der vorgeschlagenen Materialwahl genutzt werden, sind ein großer Temperaturbereich, in dem das Material genutzt werden kann (-55°C bis +115°C) und ein Härtebereich von 55 Shore A bis 70 Shore D. Das vorgeschlagene Material ist sehr alterungsbeständig.
- Zusammengefasst lässt sich somit sagen, dass die Erfindung zumindest einen Abschnitt der Sohle vorsieht, der aus E-TPO, also aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin, ausgebildet ist (also aus einem Olefin auf Elastomerbasis). Von den Materialeigenschaften her liegt dieses Material etwa zwischen EVA und E-TPU und wird aus diesem Grunde im Sinne der obigen Aufgabenstellung vorteilhaft eingesetzt.
- Das vorgeschlagene zum Einsatz kommende Material ist bis zu 30 % leichter als E-TPU, woraus sich entsprechende Vorteile ergeben. Allerdings ist die Rückfedereigenschaft vergleichbar mit E-TPU.
- Bei der Verarbeitung des vorgeschlagenen Materials und insbesondere beim Verbinden der einzelnen Kunststoffkörper durch Wasserdampf mit dem oben genannten bevorzugten Druck zwischen 0,1 und 0,4 MPa (1,0 und 4,0 bar) (insbesondere zwischen 0,1 und 0,2 MPa, (1,0 und 2,0 bar)) liegt ein vorteilhafter, niedrigerer Druck vor, als er für die Verarbeitung von E-TPU zum selben Zweck erforderlich ist. Somit ist der Fertigungsprozess effektiver als bei der Verarbeitung von E-TPU. Vorteilhaft ist weiterhin ein geringerer Grad der Vergilbung, verglichen mit dem bisher eingesetzten E-TPU.
- Durch den bevorzugten Einsatz sehr kleiner, leichter Kunststoffkörper (im bevorzugten Gewichtsbereich zwischen 5 mg und 10 mg) liegen kleinere Körper vor, als dies typischerweise beim Einsatz von E-TPU der Fall ist. Hieraus ergibt sich eine bessere Abbildung der Werkzeugform an der Sohle und eine höhere Produktivität.
- Abschließend sei auch eine im Vergleich zu E-TPU höhere Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse genannt.
- Die Sohle kann mittels Vernähen oder Verkleben mit dem Schuhoberteil (Schuhschaft) verbunden werden, was als solches bekannt ist.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
-
Fig. 1 die Seitenansicht eines Sportschuhs, -
Fig. 2 den Schnitt A-B gemäßFigur 1 durch den Sportschuh und -
Fig. 3 schematisch die Einzelheit "X" nachFigur 2 . - In
Figur 1 ist ein Schuh 1 zu sehen, der eine Sohle 2 sowie ein Schuhoberteil 3 aufweist. Der Schuh 1 hat eine Zwischensohle, die zwischen dem Schuhoberteil 3 und einer Außensohle 6 angeordnet ist, die die Aufstandsfläche des Schuhs auf dem Boden bildet. - Zentraler Ansatz für die vorgeschlagene Ausgestaltung des Schuhs ist, dass die Sohle 2 zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) besteht. Hierzu ist in
Figur 1 ein Abschnitt 4 der Sohle 2 zu erkennen, der hier als Einsatz ausgebildet ist, der einen Teil der Zwischensohle bildet. Dieser Abschnitt 4 besteht aus E-TPO. - Die restliche Sohle 2 und namentlich die Zwischensohle zwischen dem Schuhoberteil 2 und der Außensohle 6 besteht aus einem Abschnitt 7, der nicht aus E-TPO besteht.
- Damit kann die Feder- bzw. Dämpfeigenschaft des Schuhs vorteilhaft beeinflusst werden.
- Wie sich aus
Figur 2 ergibt, erstreckt sich im Ausführungsbeispiel der Abschnitt 4 aus E-TPO nicht über die gesamte Höhe H der Sohle 2, sondern nur über einen Teil derselben. - Aus der schematischen Vergrößerung "X" gemäß
Figur 2 , wie sie inFigur 3 dargestellt ist, ergibt sich, dass der Abschnitt 4 aus E-TPO aus einer Vielzahl von Kunststoffkörpem 5 gebildet wird, die miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Hierbei werden einzelne Kunststoffkörper 5, wie sie vorteilhaft oben hinsichtlich Größe und Gewicht bzw. Dichte spezifiziert wurden, in eine Werkzeugform gegeben und unter Einsatz von Dampf mit einem Druck zwischen 0,1 und 0,2 MPa (1,0 und 2,0 bar) bar miteinander verbunden, in dem die einzelnen Kunststoffkörper 5 an ihrer Oberfläche aufschmelzen und sich mit anderen Kunststoffkörpem 5 verbinden. - Es ergibt sich ein kompaktes Material, das zur Bildung des beschriebenen Abschnitts bzw. Einsatzes 4 eingesetzt werden kann.
- Somit ergibt sich eine Sohle, die preiswert herstellbar ist und im Vergleich zu den vorbekannten Lösungen und insbesondere mit Blick auf diejenigen, bei denen E-TPU eingesetzt wird, verbesserte Feder- und Dämpfungseigenschaften aufweist.
- Im Ausführungsbeispiel befindet sich ein Abschnitt 4 im Fersenbereich der Sohle 2, was besonders vorteilhaft ist. Vorgesehen werden kann allerdings auch, dass ein weiterer Abschnitt 4 der erläuterten Form in anderen Bereichen der Sohle, z. B. im Vorderfußbereich, zum Einsatz kommt.
- Natürlich kann auch vorgesehen werden, dass die komplette Zwischensohle, die zwischen dem Schuhoberteil 3 und der Außensohle 6 angeordnet ist, aus E-TPO besteht, was in dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist.
- Somit kann nicht nur das Feder- und Dämpfungsverhalten der Sohle und damit des Schuhs sehr vorteilhaft beeinflusst werden; gleichzeitig ist auch der Herstellungsprozess einfach und kostengünstig durchführbar.
-
- 1
- Schuh
- 2
- Sohle
- 3
- Schuhoberteil
- 4
- Abschnitt der Sohle aus E-TPO
- 5
- Kunststoffkörper
- 6
- Außensohle
- 7
- Abschnitte der Sohle aus Nicht-E-TPO
- H
- Höhe der Sohle
Claims (11)
- Schuh (1), insbesondere Sportschuh, mit einer Sohle (2) und einem mit der Sohle (2) verbundenen Schuhoberteil (3),
wobei die Sohle (2) zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) besteht, wobei der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) bestehende Abschnitt (4) der Sohle (2) aus einer Vielzahl von kugelförmigen oder ellipsoiden Kunststoffkörper (5) besteht, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind, und wobei die Abmessungen der einzelnen Kunststoffkörper (5) in den drei Raumrichtungen zwischen 0,5 mm und 5,0 mm betragen,
wobei der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) ein Einsatzteil der Sohle (2) bildet, wobei weitere Abschnitte (7) der Sohle (2) aus einem Material bestehen, das nicht expandiertes Thermoplastisches Polyolefin ist,
wobei der weitere Abschnitt (7) der Sohle (2), der nicht aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin besteht, zumindest abschnittsweise aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan (E-TPU), aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), aus thermoplastischem Elastomer (TPE), aus Polyamid (PA), aus geschäumtem Polyurethan und/oder aus Gummimaterial besteht. - Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper (5) durch einen Verschweißvorgang erfolgt ist.
- Schuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschweißvorgang unter Eingabe von Wasserdampf in eine Werkzeugform unter einem Druck zwischen 1,0 und 4,0 bar, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 bar, erfolgt ist.
- Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper (5) durch einen Klebevorgang unter Zugabe eines Klebstoffs erfolgt ist.
- Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkörper (5) ein Gewicht zwischen 5 mg und 10 mg aufweisen.
- Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) der Sohle (2) eine Dichte zwischen 100 und 250 g/l aufweist.
- Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehenden Kunststoffkörper (5) vor ihrer Verbindung miteinander eine Dichte zwischen 70 und 140 g/l aufweisen.
- Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) eine Zwischensohle des Schuhs (1) bildet.
- Schuh nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Zwischensohle eine Außensohle (6) angeordnet ist.
- Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) sich nicht über die gesamte Höhe (H) der Sohle (2) oder Zwischensohle erstreckt.
- Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) im Fersenbereich der Sohle (2) angeordnet ist.
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