鞋外底及其制造系统和方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201480014381.7 | 申请日 | 2014-03-12 | 公开(公告)号 | CN105142449B | 公开(公告)日 | 2017-03-01 |
| 申请人 | 托普莱恩公司; | 发明人 | 保罗·W·丹尼尔斯; | ||||
| 摘要 | 提供了制造 鞋 外底的系统和方法，其中，生产的鞋外底的至少一部分包括嵌入式颗粒。示例方法包括：将 粘合剂 涂敷到所述鞋外底的至少一个区域，将 选定 颗粒沉积到所述粘合剂上以为所述鞋外底提供第一涂层的颗粒，以及至少部分 固化 所述粘合剂。该方法继续为：将额外的粘合剂涂敷到第一涂层的颗粒之上，将额外的颗粒沉积到该粘合剂上以为所述鞋外底提供第二涂层的颗粒，以及至少部分固化后续涂敷的粘合剂。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种制造鞋外底的方法，其特征在于，所述方法包括： |
||||||
| 说明书全文 | 鞋外底及其制造系统和方法背景技术技术领域[0001] 本公开通常涉及鞋类，尤其涉及包括嵌入式颗粒的鞋外底以及制造鞋类的鞋外底的系统和方法。 [0002] 相关领域说明 [0003] 制作鞋外底的各种不同的方法是已知的，例如，注塑成型方法。此外，用于为外底提供各种表面特性的各种不同的系统和方法是已知的。这种系统和方法例如包括将织物或其他材料成型为外底，并使用织物纤维或其他材料为该外底植绒。为外底提供各种表面特性的一些已知方法的更多细节可参见美国专利号6,430,844、7,056,558、7,191,549和7,516,506，所有这些专利通过引用将其全部内容合并于此。 [0004] 然而，用于制造具有增强表面特性的外底的现有系统和方法可能具有多种缺点或不足。例如，一些方法过于繁琐和/或耗时。此外，一些方法不能制造出具有足够耐久性或足够高质量的外底以符合或满足市场需求。发明内容 [0005] 本文描述的实施例提供了制造鞋类的鞋外底的系统和方法，其中，鞋外底的至少一部分包括嵌入的颗粒。该系统和方法很好地适应于制造鞋外底和鞋子，所制得的鞋子特别耐用且表现出超凡品质。此外，该方法特别有效率从而有利于提高生产率。也提供了具有嵌入式颗粒的外底和结合有这种外底的鞋子。 [0006] 在一个实施例中，制造鞋外底的方法可总结为包括：将初步涂敷的粘合剂涂敷到鞋外底的基部底侧的至少一个区域中，使得所述鞋外底的基部底侧的至少大部分表面区域覆盖有所述粘合剂，以及将初步涂敷的多个选定材料的颗粒通过静电植绒沉积到所述初步涂敷的粘合剂上，以为所述鞋外底提供第一涂层的颗粒，所述选定材料不同于所述鞋外底的基部的基体材料。该方法可继续下述步骤：至少部分固化所述初步涂敷的粘合剂，使得所述第一涂层的颗粒至少部分嵌入到所述初步涂敷的粘合剂中。接着，该方法可继续下述步骤：将后续涂敷的粘合剂涂敷到所述鞋外底的基部底侧的、位于所述第一涂层的颗粒之上的所述至少一个区域中，以及将后续涂敷的多个颗粒通过静电植绒沉积到所述后续涂敷的粘合剂上，以为所述鞋外底提供第二涂层的颗粒，所述第二涂层的至少一些颗粒覆在所述第一涂层的颗粒之上、或者设置在所述第一涂层的各颗粒的空隙内。该方法可以结束为：至少部分固化所述后续涂敷的粘合剂，使得所述第二涂层的颗粒至少部分嵌入到所述后续涂敷的粘合剂中。在其他实例中，在至少部分固化所述后续涂敷的粘合剂之后，所述方法可继续下述步骤：将固化剂涂敷到第一涂层和第二涂层的颗粒之上，并固化所述固化剂，以稳固所述第一涂层和第二涂层的颗粒。 [0007] 根据另一实施例，根据本文所描述的制造方法的各方面和各原理所制造的外底可总结为包括：基部结构，所述基部结构具有限定底面区域的底侧；第一固化粘合剂层，所述第一固化粘合剂层覆在所述基部结构底侧的至少一个区域上，使得所述底面区域的至少大部分覆盖有所述第一固化粘合剂层；第二固化粘合剂层，所述第二固化粘合剂层覆在所述第一固化粘合剂层之上；以及多个第一颗粒和第二颗粒，所述多个第一颗粒和第二颗粒分别至少部分嵌入在所述第一固化粘合剂层和第二固化粘合剂层中。根据本文所描述的制造方法的各方面和各原理所制造的外底可用于制造具有特别优越表面特性的鞋子，该特别优越表面特性例如为一个或多个以嵌入式皮革颗粒或其他所需颗粒为特征的粗糙表面区域。这些粗糙表面区域的颗粒可以以极其致密且均匀的方式分布，且具有增强该区域耐用性的粘附水平和嵌入深度。 [0009] 图1为根据一个实施例的鞋外底的仰视图。 [0010] 图2为根据一个实施例示意性示出制造外底的方法的侧视图。 [0011] 图3为根据一个实施例，示出了根据本文描述的方法的各方面所制造的外底结构的局部剖视图。 [0012] 图4为根据另一个实施例，示出了根据本文描述的方法的各方面所制造的外底结构的局部剖视图。 具体实施方式[0013] 在以下描述中，对某些具体细节进行了阐述，以便提供对各种公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域的普通技术人员将认识到，这些实施例可以在不包括这些具体细节中的一个或多个的情况下实施。在其他实例中，与制造外底和鞋类相关的公知结构、系统和技术可能未详细示出或未详细描述，以避免对实施例的不必要的模糊描述。例如，应当理解的是，本文所描述的外底可与例如鞋帮的其他鞋类组件结合，以产生各种不同类型和风格的鞋子，其中尤其包括休闲鞋、牛津鞋、靴子和帆布鞋。 [0014] 除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，词语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。 [0015] 在整个说明书中，所提到的“一个实施例”意味着所描述的与该实施例相关的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中，在各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一个实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意合适的方式组合在一个或多个实施例中。 [0016] 如在本说明书和所附的权利要求书中所使用的单数形式“一个”和“该”也包括复数个指示物，除非所述内容明确说明并非如此。还应当注意的是，术语“或”通常采用包括“和/或”的意思，除非所述内容明确说明并非如此。 [0017] 本文所描述的实施例提供了制造鞋类的鞋外底的系统和方法，其中，鞋外底的至少一部分包括嵌入到其中的颗粒。上述系统和方法很好的适应于制造具有粗糙表面区域的鞋外底，该鞋外底的粗糙表面区域特别耐用且表现出超凡品质。此外，该方法特别高效且能够具有高生产率。 [0018] 图1示出了根据本文所描述的方法的各方面所制造的鞋外底10。鞋外底10包括具有底侧14的基部组件12，当鞋外底10被组合在鞋子中时，该底侧用于接触地面。鞋外底10底侧14的周界16限定了底面区域18。底面区域18的至少大部分覆盖有一个或多个粗糙表面区域20a-20c，上述粗糙表面区域由粘附到基部组件12的颗粒22、24的涂层提供，这些颗粒的涂层至少部分重叠。 [0019] 图2示意性地示出了制造鞋类的鞋外底的示例系统30和相关方法，其中，鞋外底的至少一部分具有嵌入到其中的颗粒。为了起说明作用，系统30被描述为连续生产线；然而，应当理解的是，本文所描述的方法的各步骤或各方面可间断地或分阶段地执行。此外，在一些情况下，该方法的各步骤或各方面可被手动执行。 [0020] 系统30可包括一个或多个喷雾喷头32a-32d，用于将例如各种底层涂料、粘合剂和固化剂的各种物质涂敷到外底上。系统30还可包括一个或多个加热器34a-34d，用于固化粘合剂或另外使外底和涂敷到外底的物质经受高温的环境。更进一步地，该系统可包括一个或多个例如静电植绒设备或喷涂植绒设备的植绒设备36a、36b，或例如用于将选定颗粒沉积到外底上的筛选设备的其他设备。在整个制造工艺中或在制造工艺的某阶段，可以提供输送系统38或其他支撑结构，从而以分批或连续的方式传输外底。在以静电植绒为特征的实施例中，输送系统38或其他支撑系统可包括用于将静电植绒置于基底的特征。 [0021] 参见图1和图2，制造鞋类的鞋外底的方法可开始于提供鞋外底10的基部组件12，其中，鞋外底10的至少一部分具有嵌入到其中的颗粒22、24，基部组件包括一种或多种基体材料，例如，纤维增强复合材料、聚氯乙烯(PVC)、热塑性橡胶(TPR)、橡胶和乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)。基部组件12可由多种不同技术形成，上述技术包括用于形成外底的常规技术，例如注塑成型。基部组件10可具有底侧14，该底侧具有限定底面区域18的周界16。底侧14可为相对平坦的，或可包括各种峰、谷、突起或其他结构，且可具有非胎面、轻胎面或重胎面。应当理解的是，本文所描述的方法的各方面可广泛应用到各种鞋外底10，而不用考虑鞋外底的具体表面结构。 [0022] 在提供基部组件12之后，该方法可继续将底层涂料涂敷到基部组件12底面区域18的至少一部分上。该底层涂料可为例如主要包括丙酮和环己烷的底层涂料或其他合适的底层涂料。在一些实例中，可将底层涂料涂敷到基部组件12的整个底面区域18上。在其他实例中，可以仅在将被进一步处理的选定区域上设置底层涂料。可使用喷雾设备(例如喷嘴、喷枪)、刷子、滚筒、织物或其他合适设备涂敷该底层涂料。 [0023] 在将底层涂料涂敷到鞋外底10的基部组件12之后，基部组件12可经受以高温为特征的环境。在一些实施例中，该环境可以以范围为大约45℃到大约60℃的高温为特征，优选地，可以以范围为大约50℃到大约55℃的高温为特征。基部组件12可在加热环境中停留短的加热期，例如至少45秒但小于3分钟，优选地，至少大约1分钟但小于大约2分钟。在一些实施例中，基部组件12可经受范围为大约50℃到大约55℃的高温大约一分钟。 [0024] 接着，该方法可继续将初步涂敷的粘合剂涂敷到基部组件12底侧14的至少一个区域，优选使得基部组件12底侧14的底面区域18的至少大部分被粘合剂覆盖。该粘合剂可为例如pH约为4.5-6.5、粘度约为25000-30000毫帕·秒(cps)的苯乙烯基粘合剂，或为其他合适粘合剂。在一些实例中，基部组件12的整个底面区域18可被粘合剂覆盖。在其他实例中，底面区域18的一个或多个不同区域可被粘合剂覆盖，而其他区域却没有粘合剂。在这种情况下，可将一个或多个掩膜构件(未示出)固定到基部组件12的底侧14上，以防止任何粘合剂被涂敷到底面区域18的位于一个或多个掩膜构件下方的那些部分。可使用喷雾设备(例如喷嘴、喷枪)、刷子、滚筒、织物或其他合适设备涂敷粘合剂。 [0025] 接着，该方法可继续将初步涂敷的多个选定颗粒22沉积到初步涂敷的粘合剂上，以提供具有第一涂层的颗粒22的鞋外底。应当理解的是，在涂敷粘合剂的过程中使用一个或多个掩膜的实施例中，这些颗粒将被沉积在靠近该一个或多个掩膜的一个或多个不同区域中。这些颗粒22可包括粉状的或磨碎的皮革颗粒或其他颗粒，上述颗粒的材料不同于基部组件12的一种或多种基体材料，以与基部组件的基体材料形成对比。其他实例中，颗粒可包括例如织物颗粒，该织物颗粒例如为人造纤维或尼龙纤维、或其他天然纤维或合成纤维。 [0026] 颗粒22可通过例如静电植绒或喷雾植绒工艺的植绒工艺沉积到粘合剂上。在其他实例中，可将颗粒经手动或自动筛选到涂敷到基部组件12底侧14的粘合剂上。优选地，使用包括筛选工艺的静电植绒工艺，以控制沉积到基部组件12上的物质的粒径。在一些实施例中，例如，静电植绒设备可包括筛选构件或网构件，该筛选构件或网构件阻止大于阈值尺寸的颗粒22沉积到鞋外底10的基部组件12上。例如，可以筛选或以其他方式过滤颗粒22，使得沉积到基部组件12上的每个颗粒22的主要尺寸在一些实施例中小于大约2mm的阈值尺寸，或在其他实施例中小于大约1mm或大约500微米(μm)的阈值尺寸。 [0027] 在第一涂层的颗粒22沉积到粘合剂上之后，该方法可通过至少部分固化初步涂敷的粘合剂而继续，使得第一涂层的颗粒22至少部分嵌入到该粘合剂中。可通过使具有嵌入颗粒22的基部组件12经受以高温为特征的环境来进行固化。在一些实施例中，该环境可以以范围为大约45℃到大约60℃的高温为特征，优选地，可以以范围为大约50℃到大约55℃的高温为特征。基部组件12可在加热环境中停留短的加热期，例如至少45秒但小于3分钟，优选地，至少大约1分钟但小于大约2分钟。在一些实施例中，基部组件12可经受范围为大约50℃到大约55℃的高温大约一分钟。一旦至少部分固化后，第一涂层的颗粒22可被描述为整体形成到或固定到基部组件12上。在这个阶段，颗粒22通常可均匀分布在底面区域18的涂敷区域20a-20c中。颗粒22可以涂敷为：颗粒22相对密集，然而，第一涂层的各颗粒22之间仍可存在空隙。 [0028] 接着，可将后续涂敷的粘合剂涂敷到基部组件12底侧14的至少一个区域中，这些区域位于粘附到基部组件12底侧的第一涂层的颗粒22之上。应当理解的是，在初步涂敷粘合剂的涂敷过程中使用一个或多个掩膜的实施例中，当沉积初步涂敷的第一涂层的颗粒22和涂敷后续涂敷的粘合剂的时候，上述一个或多个掩膜可仍保持在鞋外底10的基部组件12底侧14的一个或多个相同区域之上。在其他实例中，可以移除或重新定位一个或多个掩膜，使得后续涂敷的粘合剂与粘附有第一涂层颗粒22的基部组件12底侧14的一个或多个区域重叠但并不超出该一个或多个区域。这可有利于制造重叠的粗糙区域，这些粗糙区域具有不同的颗粒密度或其他不同特性，例如不同的尺寸、不同的颜色、不同的粗糙度等。 [0029] 后续涂敷的粘合剂可填充在第一涂层的各颗粒22之间的空隙中，且在一些实施例中可提供粘合剂层，该粘合剂层完全覆盖第一涂层的至少一些颗粒22。在一些情况下，粘附到基部组件12的第一涂层的各颗粒22可从后续涂敷的粘合剂中突出。再次，可使用喷雾设备(例如喷嘴、喷枪)、刷子、滚筒、织物或其他合适设备涂敷粘合剂。 [0030] 在涂敷后续涂敷的粘合剂之后，该方法可继续将后续涂敷的颗粒24沉积到该粘合剂上，以提供具有第二涂层的颗粒24的鞋外底10。第二涂层的至少一些颗粒24可覆在第一涂层的颗粒22上面，且第二涂层的至少一些颗粒24可放置在第一涂层的各颗粒22之间的空隙内。再次，这些颗粒24可包括粉状的或磨碎的皮革颗粒或其他颗粒，上述颗粒的材料不同于基部组件12的一种或多种基体材料，以与基部组件的基体材料形成对比。其他实例中，颗粒可包括例如织物颗粒，该织物颗粒例如为人造纤维或尼龙纤维、或其他天然纤维或合成纤维。 [0031] 第二涂层的颗粒24可与第一涂层的颗粒22的类型相同或不同。颗粒24可通过例如为静电植绒或喷雾植绒工艺的植绒工艺沉积到粘合剂上。在其他实例中，可手动或自动将颗粒24筛选到位于第一涂层的颗粒22之上的粘合剂上。优选地，使用包括筛选工艺的静电植绒工艺，以控制沉积到基部组件12上的物质的粒径。在一些实施例中，例如，静电植绒设备可包括筛选构件或网构件，该筛选构件或网构件阻止大于阈值尺寸的颗粒沉积到鞋外底10的基部组件12上。例如，可以筛选或以其他方式过滤颗粒24，使得沉积到基部组件12上的每个颗粒24的主要尺寸在一些实施例中小于大约2mm的阈值尺寸，或在其他实施例中小于大约1mm或大约500μm的阈值尺寸。用于将第二涂层的颗粒24筛选到基部组件12上的阈值尺寸可与用于筛选第一涂层的颗粒22的阈值尺寸相同。 [0032] 在第二涂层的颗粒24沉积到粘合剂上之后，该方法可通过至少部分固化后续涂敷的粘合剂而继续，使得第二涂层的颗粒24至少部分嵌入到该粘合剂中。可通过使具有嵌入的第二涂层的颗粒24的基部组件12经受以高温为特征的环境来进行固化。在一些实施例中，该环境可以以范围为大约45℃到大约60℃的高温为特征，优选地，可以以范围为大约50℃到大约55℃的高温为特征。基部组件12可在热环境中停留短的加热期，例如至少45秒但小于3分钟，优选地，至少大约1分钟但小于大约2分钟。在一些实施例中，基部组件12可经受范围为大约50℃到大约55℃的高温大约一分钟。 [0033] 一旦至少部分固化后，第二涂层的颗粒24可被描述为整体形成到或固定到基部组件12上。在这个阶段，第一涂层的颗粒22和第二涂层的颗粒24通常可均匀分布在底面区域18的涂敷区域20a-20c中，第一涂层的各颗粒22之间的空隙大体上被填满。此外，由于双涂层工艺，所粘附的颗粒22、24的有效深度D显著增加，从而提高了鞋外底10的处理过的区域的耐用性并延长了其寿命。虽然预期可以以类似的方式涂敷更多涂层的颗粒，但是这样做的额外好处可能随着每个涂层的涂敷而减少，且可能因形成这些更多涂层或层所需时间太长而引起生产力损失而被抵消。因此可优选双层结构。 [0034] 在任何情况下，在涂敷第二涂层的颗粒或最后涂层的颗粒之后，且在至少部分固化第二涂层的颗粒或最后涂层的颗粒下方的粘合剂之后，可将固化剂涂敷到鞋外底10的颗粒22、24的组合涂层或组合层之上，然后固化该固化剂以使鞋外底10变得坚固，以用于后续处理和制造包括该鞋外底的鞋子。固化剂可例如为pH大约为7-8、粘度小于100cps的苯乙烯基固化剂，或者其他合适固化剂。 [0035] 本文所描述的制造鞋外底10的方法可以以连续或间断的制造工艺的方式执行。在这方面，各种已知的输送系统38、支撑设备或其他结构可用于在两站之间和/或各站之间传输鞋外底10的基部组件12以及类似基部组件12的其他组件，以完成所公开的制造方法的一个或多个步骤或阶段。在一些实施例中，输送或传输鞋外底10的基部组件12可以以这样的方式执行：涂敷初步涂敷的粘合剂，沉积初步涂敷的第一涂层的颗粒22，至少部分固化初步涂敷的粘合剂，涂敷后续涂敷的粘合剂，沉积后续涂敷的第二涂层的颗粒24，以及至少部分固化后续涂敷的粘合剂，上述步骤顺序发生且优选快速连续发生。 [0036] 虽然图2示出了一种系统，该系统具有四个用于将各种物质涂敷到外底组件的独立喷雾喷头32a-32d、四个用于固化粘合剂或另外使外底组件和涂敷到该外底组件上的物质经受加热环境的独立加热器34a-34d、以及两个将选定颗粒22、24沉积到外底基部组件12上的植绒设备36a、36b，但是应当理解的是，在一些实施例中，该系统可包括比那些所述的设备更少和/或与它们不同的流体涂敷器、更少和/或与它们不同的加热设备、以及更少或与它们不同的颗粒沉积设备，本文所描述的制造方法的步骤可通过在两个设备或两个不同设备之间、或在两个以上设备或两个以上不同设备之间，向前或向后移动鞋外底10的基部组件12或移动一组鞋外底的基部组件来实现。例如，在一些实施例中，单个加热单元可被提供为执行本文所描述方法的每个加热和固化步骤。因此，本文所描述的系统和方法不限于图2所示的设备以及该设备的布置方式。相反，其他不同的设备可用于将各种物质和颗粒涂敷到外底上，例如，刷子、滚筒或其他合适设备。此外，例如手持式喷雾喷头和类似物的手持式涂敷器可代替较大机械设备而被使用。更进一步地，可理解的是，在本文所描述的方法的所有步骤中或一些步骤中，基部组件12和类似组件可保持静止。 [0037] 因此，各种不同系统和布置可用于制造具有包括一个或多个粗糙表面区域20a-20c的独特构造的鞋外底。图3和图4示出了局部剖视图，该局部剖视图示意性示出了根据本文所描述的方法实施例制造的鞋外底的构造或结构特征。具体地，图3示出了具有多个层的鞋外底，每个层均具有嵌入到其中的大体上均匀的、磨碎的或粉状的颗粒，而图4示出了具有多个层的鞋外底，每个层均具有嵌入在其中的大致均匀的纤维或丝状物。 [0038] 继续参见图3和图4，由本文所描述的方法获得的鞋外底50或其变体可包括基部组件52，该基部组件包括基体材料，例如纤维增强复合材料、聚氯乙烯(PVC)、热塑性橡胶(TPR)、或橡胶和乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)。基部组件52的底侧54可由第一固化粘合剂层56和第二固化粘合剂层60覆盖，该第一固化粘合剂层具有至少部分嵌入在其内的多个颗粒58，该第二固化粘合剂层至少部分覆盖第一固化粘合剂层56。此外，在一些实例中，第二固化粘合剂层60也可完全覆盖嵌入在第一固化粘合剂层56中的颗粒中的至少一部分，例如如图3所示。额外的颗粒62可至少部分嵌入在第二固化粘合剂层60中。优选地，每个涂层或层的颗粒58、62包含的材料不同于基部组件52的材料。在一些实施例中，颗粒58、62可为粉状的或磨碎的皮革。在其他实施例中，颗粒58、62可为织物颗粒，例如人造纤维或尼龙纤维、或其他天然纤维或合成纤维。 [0039] 至少部分嵌入在第二固化粘合剂层60中的一些颗粒62可覆在嵌入到第一固化粘合剂层56中的各个颗粒58上。此外，至少部分嵌入在第二固化粘合剂层60中的一些颗粒62可至少部分放置在嵌入在第一固化粘合剂层56中的颗粒58的各个群或群组之间的空隙64中。有利的是，嵌入在所合成的鞋外底10中的一些颗粒58、62可部分暴露在外部环境中，而其他颗粒58可至少最初由外层粘合剂层60的一部分所覆盖。在这种方式中，仅当外底50磨损时，一些颗粒58才可能暴露。这可提高鞋外底50的粗糙区域的耐久性及其寿命。 [0040] 虽然图3和图4示出的一些特征被描绘成不同层，应当理解的是，鞋外底结构50的各层在制造工艺期间可能会移动到或扩散到相邻层中。因此，在相邻的固化粘合剂层56、60之间或在颗粒58、62的相邻涂层或层之间可能没有清晰的界限。此外，虽然颗粒58、62示出为具有大致均匀的尺寸和形状，但是每个颗粒的尺寸和形状可与另一个不同，且这些颗粒可采用各种规则的或不规则的形式。此外，为了说明的目的，图3和图4中的结构被放大，应当理解的是，实际结构中的颗粒58、62可紧密堆积且表现为常规不间断层。 [0041] 此外，可结合以上所描述的各实施例以提供进一步的实施例。在本说明书中提到的所有美国专利通过引用将其全部内容合并于此。如果必要的话，可调整各实施例的各方面以采用各专利的构思以提供更进一步的实施例。根据以上的详细描述，可将这些修改和其他修改应用到实施例中。通常，在随附的权利要求书中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求限制在说明书和权利要求书所公开的具体实施例中，而应当被解释为包括所有可能的实施例，连同这些权利要求所赋予的范围的所有等效范围。因此，权利要求书不受本公开的限制。 |
||||||
