DE3714063A1

DE3714063A1 - Verfahren zum ausschaeumen von skistiefeln

Info

Publication number: DE3714063A1
Application number: DE19873714063
Authority: DE
Inventors: Roswitha Lutz; Herbert Dauscher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-29
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1987-12-17

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum individuell fußformangepaßten Ausschäumen von Ski stiefeln, Sportschuhen o.dgl., bei denen eine exakte Paßform und gleichzeitig eine hohe Bequemlichkeit erzielt werden soll. Das Ausschäumen von Skistiefeln beispielsweise wird besonders dann angewendet, wenn der Skistiefelträger sogenannte "Problemfüße" hat und bei nicht-schäumbaren Stiefeln keine befriedigende Paßform findet.

Als Material zum Ausschäumen von Skistiefeln hat sich besonders Polyurethan-Weichschaumstoff wegen seiner elastischen und physiologischen Eigenschaften, wegen seiner einfachen Herstellbarkeit und hohen Standzeit bewährt.

Polyurethan-Weichschaumstoff entsteht z.B. durch Polyaddition von 1.4-Butylenglykol an Hexamethylen diisocyanat unter gleichzeitiger Reaktion der Isocyanatgruppen mit Wasser unter Kohlendioxid entwicklung. Das Kohlendioxid wirkt dabei blähend und schaumbildend.

Bei einem bekannten Verfahren zum Ausschäumen von Skischuhen werden die beiden Komponenten in einem über einen langen Schlauch mit dem Schuh verbundenen Behälter durch Schütteln gemischt, wodurch sofort die Schaumreaktion in Gang gesetzt wird. Durch die blähende Wirkung des Kohlendioxids wird der Schaum aus dem Behälter unter verhältnismäßig hohem Druck über einen Einfüllstutzen in Hohlkammern im Innenschuh des Stiefels gedrückt. Die Hohlkammern weisen zum Austreiben der Luft und des überschüssigen Schaum materials an ihrem dem Einfüllstutzen gegenüber liegenden Ende einen Auslaßschlauch auf. Um eine möglichst optimale Paßform zu erzielen, muß das Einbringen des Schaumes zu einem bestimmten Zeitpunkt unterbrochen werden. Dieser Zeitpunkt wird vom Anwender mehr oder weniger gefühlsmäßig gewählt.

Dieses beschriebene Verfahren weist mehrere gravierende Nachteile auf. Da der Schaum durch sein Eigentreibvermögen in die Hohlkammern eingebracht wird, muß ein Schaum mit einem hohen Treibdruck verwendet werden. Dies verursacht wiederum einen hohen Druck in den Hohlkammern, der den sich im Innenschuh befindlichen Fuß des Skistiefelträgers und die Außen schale des Skistiefels in hohem Maße beaufschlagt. Sowohl der Fuß als auch die Schale können dadurch deformiert werden, was den erzielbaren Tragekomfort wesentlich beeinträchtigt. Darüber hinaus wird durch das gerichtete Eintreiben des Schaumes vom Einlaß stutzen der Hohlkammer ausgehend zum Auslaßschlauch der Fuß aus der optimalen Position im Schuh verschoben. Auch dadurch wird die Qualität des Schäum ergebnisses verschlechtert. Weiterhin beträgt die Endformzeit zur elastischen Aushärtung des Poly urethan-Weichschaumstoffes beim herkömmlichen Verfahren etwa 15-20 Minuten. Um eine bestmögliche Anpassung zu gewährleisten, muß der Skischuhträger während dieser Zeitspanne den Fuß möglichst ruhig halten. Ungewollte Fußbewegungen, Verkrampfungen und von der Normalhaltung abweichende Zwangsstellungen des Fußes beeinträchtigen ebenfalls die erzielbare Paßform des Schuhs.

Ausgehend von den Nachteilen des Schäumverfahrens nach dem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum individuell fußform angepaßten Ausschäumen von Skistiefeln, Sportschuhen o.dgl. zu schaffen, das einfacher mit geringerem Zeitaufwand, durchführbar ist und mit dem ein verbessertes Paßformergebnis erzielbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte des Anspruches 1 gegeben. Die nähere Beschreibung orientiert sich zwar am Ausschäumen eines Skistiefels, doch sind auch andere Anwendungsmöglichkeiten vor allem auf dem Sportschuh sektor denkbar.

In einem ersten Verfahrensschritt werden die beiden Komponenten zur Bildung eines Polyurethan-Weichschaum stoffes (im folgenden kurz als "PUR-Schaum" bezeichnet) mit hohem Raumgewicht und entsprechend geringem Treibvermögen in einem Behälter gemischt. Durch Zugabe eines sogenannten Inhibitors - eines Stoffes, der eine chemische Reaktion verlangsamt oder gar verhindert - unterbleibt während einer Verzögerungszeit die Polyaddition der beiden Komponenten zum PUR-Schaum. Es erfolgt also noch kein Aufschäumen des Gemisches. Als Inhibitoren können beispielsweise Hydrochinon, Pyrogallol, Thiophenol u.a. verwendet werden.

Das Ausgangsgemisch für den PUR-Schaum besteht aus einem Diiosocyanat sowie Polyalcylenglycoläther als Diolen und Wasser als Reaktionskomponenten.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird das noch nicht reagierende Gemisch durch Druckanwendung auf den Behälter in die Hohlkammern des Innenschuhs gepreßt. Im Gegensatz zum bekannten Verfahren erfolgt das Einbringen des Reaktionsgemisches also nicht durch dessen Schaumreaktion selbst, sondern durch dosierte Druckanwendung von außen.

Nach der Verzögerungszeit erfolgt die Reaktion des Gemisches zu dem PUR-Schaum mit geringem Treibdruck in den Hohlkammern des Innenschuhs. Dadurch legen sich die zumindest zur Fußseite hin flexiblen Hohlkammern wände an den Fuß des Schuhträgers an und es erfolgt eine individuell, der Fußform des Trägers entsprechende Anpassung des Innenschuhs.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden folgende Vorteile erzielt:

- Da das Gemisch nicht mehr durch die eigene Schaum reaktion und den dadurch entstehenden Treibdruck in die Hohlkammern des Schuhs eingebracht werden muß, kann ein PUR-Schaum mit entsprechend geringem Treib vermögen verwendet werden. Durch dessen Schaum reaktion wird ein weit geringerer Druck auf den Fuß bzw. die Außenschale des Skistiefels ausgeübt, wodurch problematische Deformationen des Fußes bzw. der Schale, wie sie beim Verfahren nach dem Stande der Technik auftreten, unterbleiben. Die Form anpassung erfolgt also sanfter, wodurch eine stark verbesserte Anpassungsqualität erzielt wird.
- Das noch nicht reagierende Gemisch wird vor der Schaumreaktion im wesentlichen in seine Endposition gebracht. Die Schaumreaktion erfolgt im Gegensatz zum Verfahren nach dem Stande der Technik ungerichtet, d.h. der PUR-Schaum entsteht durch ein Aufblähen des Ausgangsgemisches in allen Raum richtungen. Dadurch wird ein gleichmäßiger ungerichteter Druck auf den Fuß von allen Seiten ausgeübt, nachdem sich das Ausgangsgemisch vorher gleichmäßig um diesen verteilt hat. Im Gegensatz zum Verfahren nach dem Stand der Technik erfolgt also keine Verschiebung des Fußes aus seiner optimalen Position.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist unkritischer im Zeitablauf und damit wesentlich vereinfacht, da nach dem Zusammengeben der beiden Ausgangskomponenten nicht sofort die Schaumreaktion in Gang gesetzt wird. Durch die Verzögerungszeit verbleibt genügend Spielraum, um beispielsweise Fehlstellungen des Fußes im Schuh zu korrigieren. Darüber hinaus beträgt die Endformzeit - d.h. die Zeit bis zum Abschluß des elastischen Aushärtens und damit Formstabilisierung - des PUR-Schaumes etwa 5 Minuten. Entsprechend muß nur während dieser kurzen Zeitdauer der Fuß möglichst ruhig im Stiefel gehalten werden.

Beim Verfahren nach dem Stande der Technik muß der Mischbehälter für die beiden Komponenten vor dem Zusammengeben bereits an den Schuh angeschlossen sein. Dieser Anschluß erfolgt über einen langen Schlauch, um ein Schütteln des Mischbehälters und ein homogenes Durchmischen der beiden Ausgangskomponenten zu ermöglichen. Im Gegensatz dazu braucht der Misch behälter beim erfindungsgemäßen Verfahren nur über ein kurzes Schlauchstück an den Schuh angeschlossen werden (Anspruch 2), da die beiden Ausgangskomponenten im Mischbehälter zusammengegeben und durch Schütteln vermischt werden können, ohne daß der Behälter an den Schuh angeschlossen ist. Durch den verzögerten Reaktionsbeginn bleibt genügend Zeit, den Behälter mit den durch Schütteln gut vermischten Ausgangs komponenten mittels eines kurzen Schlauches an den Schuh anzuschließen.

Beim herkömmlichen Verfahren wird immer mit einem Über schuß an PUR-Schaum gearbeitet, da dieser über die langen Anschlußschläuche durch seinen eigenen Treib druck in die Hohlkammern eingebracht wird. Durch den oben beschriebenen Auslaßschlauch tritt der über schüssige Schaum aus. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird demgegenüber eine der Schuhgröße exakt angepaßte Menge an Gemisch in die Hohlkammern eingebracht (Anspruch 3). Es wird also nur noch die tatsächlich zur Fußformanpassung benötigte Menge an Schaum verwendet, wodurch eine entsprechende Material ersparnis erzielt wird. Dies ist möglich, da die Schaumreaktion beim erfindungsgemäßen Verfahren nur noch die Funktion der Fußformanpassung des Innenschuhs an den Fuß des Skischuhträgers hat, jedoch nicht mehr zum Einbringen des Schaumes selbst in den Innenschuh benötigt wird.

In Ausgestaltung dieses Verfahrenschrittes wird bei einer bestimmten Schuhgröße durch eine Variation der Gemischmenge der Endbeaufschlagungsdruck auf den Fuß eingestellt (Anspruch 4). Bei einem sportlichen Ski fahrer, beispielsweise der in der Regel auf einen festen Sitz des Skistiefels am Fuß Wert legen wird, wird eine etwas größere Gemischmenge in den Schuh eingebracht. Durch die entstehende größere Menge an Schaum werden die Hohlkammern weiter aufgebläht und der Fuß des Skistiefelträgers fester umschlossen. Bei einem Skifahrer, der auf größere Bequemlichkeit Wert legt, kann eine entsprechend geringere Gemischmenge mit umgekehrtem Effekt gewählt werden.

In den Ansprüchen 5 und 6 sind konstruktiv einfache Möglichkeiten angegeben, die beiden Komponenten für den PUR-Schaum zu mischen und dieses Gemisch in die Hohlkammern des Schuhs einzubringen. Beispielsweise kann ein flexibler, zusammenknautschbarer Behälter oder eine durch einen Druckkolben beaufschlagbare Kartusche verwendet werden.

Nach den Ansprüchen 7 und 8 wird ein Komponenten gemisch verwendet, mit dem ein PUR-Schaum mit einem Raumgewicht von 250-350 kg/m³ bzw. vorzugsweise von etwa 280 kg/m³, geschaffen wird. Dieser PUR-Schaum weist das etwa 4-fache Raumgewicht des Schaumes auf, der beim Verfahren nach dem Stande der Technik verwendet wird. Ein solcher Schaum ist wesentlich stabiler, weist also eine erheblich höhere Standzeit, Lebensdauer und Widerstandskraft gegenüber Abnutzung auf. Er wird sich also bei den durch Fahreinflüsse auftretenden Kräften im Skistiefel im Laufe der Zeit wesentlich weniger deformieren. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren an sich stark verbesserte Fußformanpassung wird dadurch auch über eine wesentlich längere Zeit eingehalten.

Im Anspruch 9 ist eine verfahrenstechnisch günstige Verzögerungszeit von etwa 40 Sekunden angegeben. Diese Zeitspanne ist genügend groß, um ein Mischen der beiden Komponenten und Einbringen des Gemisches in die Hohlkammern zu ermöglichen, bevor die Schaumreaktion beginnt.

In Anspruch 10 ist ein Skistiefel angegeben, der dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft angepaßt ist. Demnach sind die Hohlkammern des Innenschuhs mit einer oder mehreren gasdurchlässigen Membranöffnungen versehen, durch die die sich in den Hohlkammern befindliche Luft beim Einbringen des Gemisches bzw. das beim Aufschäumen entstehende Gas entweichen kann. Da die Menge an Gemisch der Schuhgröße angepaßt ist und entsprechend kein überschüssiges Material aus den Hohlkammern austreten muß, können die Auslaßstutzen bei Skischuhen die mit dem Anpassungsverfahren nach dem Stande der Technik arbeiten, entfallen. Entsprechend treten beispielsweise keine Dichtigkeits probleme und konstruktive Probleme mit dem Heraus führen des Auslaßschlauches aus dem Stiefel auf.

Anhand des beiliegenden Schemas wird das erfindungs gemäße Verfahren in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Als vorbereitende Maßnahme wird ein Skischuh einer entsprechenden Größe ausgesucht. Der Skischuhträger schlüpft mit seinem Fuß in den Schuh.

Wie im Schritt I dargestellt, werden die beiden Ausgangskomponenten A und B für den Polyurethan-Weich schaumstoff in einem zusammenknautschbaren, flexiblen Behälter 1 durch Schütteln gemischt. Durch die Anwesen heit eines Inhibitors erfolgt während einer Verzögerungszeit noch keine Reaktion der beiden Komponenten A und B.

Der Behälter 1 wird über ein kurzes Schlauchstück 2 an den Anschlußstutzen 3 der sich im Innenschuh befindlichen Hohlkammer 4 des Skistiefels 5 angeschraubt. Anschließend wird das aus den Komponenten A und B gebildete Gemisch durch ein Zusammenknautschen des Behälters 1 durch mechanische Druckanwendung von außen in die Hohlkammer 4 eingebracht. Nach Ablauf der Verzögerungszeit, beispielsweise etwa 40 Sekunden, reagieren die beiden Komponenten A und B zum Polyurethan-Weichschaum 6 miteinander (Verfahrensschritt III). Der entstehende Polyurethan-Weichschaum 6 mit einem Raumgewicht von etwa 280 kg/m³ expandiert in der Hohlkammer 4 mit geringem Treibdruck ungerichtet nach allen Seiten und umschließt in seinem Endzustand den Fuß 7 des Skischuh trägers formschlüssig mit sanftem Druck. Die in der Hohlkammer 4 befindliche Luft bzw. das bei der Schaum reaktion entstehende Kohlendioxid-Gas kann durch die gasdurchlässige Membranöffnung 8 der Hohlkammer 4 entweichen.

Der Behälter 1 und das Schlauchstück 2 können vom Ski stiefel 5 abgenommen und der Anschlußstutzen 3 verschlossen werden. Nach Abschluß der Polyurethan- Schaum-Reaktion mit einer entsprechenden Aushärtezeit von etwa 5 Minuten ist die Skistiefel-Anpassung abgeschlossen.

Bezugszeichen 1 Behälter
2 Schlauchstück
3 Anschlußstutzen
4 Hohlkammer
5 Skistiefel
6 Polyurethan-Weichschaum
7 Fuß
8 Membranöffnung

Claims

1. Verfahren zum individuell fußformangepaßten Aus schäumen von Skistiefeln, Sportschuhen o.dgl. durch Einbringen von aus einem Zweikomponentengemisch gebildeten Polyurethan-Weichschaum in Hohlkammern, beispielsweise des Innenschuhes eines Skistiefels, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Die zwei Komponenten (A, B) zur Bildung eines PUR-Weichschaumes (6) mit hohem Raumgewicht und entsprechend geringem Treibvermögen werden in einem Behälter (1) gemischt, wobei durch Zugabe eines Inhibitors zur chemischen Reaktions verzögerung während einer Verzögerungszeit kein Schäumen des Gemisches (A+B) erfolgt;
b) das Gemisch (A+B) wird während der Verzögerungs zeit durch Druckanwendung auf den Behälter in die Hohlkammer(n) (4) des Schuhs (Skistiefel 5) gepreßt;
c) nach der Verzögerungszeit erfolgt in der/den Hohlkammer(n) (4) das Aufschäumen des Gemisches (A+B) zu dem PUR-Weichschaum (6) mit geringem Treibdruck.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbringung des Gemisches (A+B) in die Hohl kammer(n) (4) der Behälter (1) über ein kurzes Schlauchstück (2) an den Schuh (Skistiefel 5) angeschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schuhgröße angepaßte Menge an Gemisch (A+B) in die Hohlkammer(n) (4) eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Variation der Gemischmenge bei einer bestimmten Schuhgröße der Endbeaufschlagungsdruck auf den Fuß (7) des Schuhträgers eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler, zusammenknautschbarer Behälter (1) zur Mischung der beiden Komponenten (A, B) und zum Einbringen des Gemisches (A+B) verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch einen Druckkolben beaufschlagbare Kartusche zur Mischung der beiden Komponenten und zum Einbringen des Gemisches (A+B) verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komponentengemisch (A+B) zur Bildung eines Polyurethan-Weichschaumes (6) mit einem Raumgewicht von 250-350 kg/m³ verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß ein Komponentengemisch (A+B) zur Bildung eines Polyurethan-Weichschaumes (6) mit einem Raumgewicht von etwa 280 kg/m³ verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Inhibitor versetztes Gemisch (A+B) mit einer Verzögerungszeit von etwa 40 Sekunden verwendet wird.

10. Skischuh zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammer(n) (4) mit einer oder mehreren gasdurchlässigen Membranöffnungen (8) versehen sind.