IPC分类号：
A43B9/00 | A43B13/32 | A43B9/12
国民经济行业分类号：
C1954 | C1953 | C1952 | C1951 | C2444 | C1761 | O8192 | C1959
当前申请(专利权)人地址：
德国黑措根奥拉赫 (BY,Middle Franconia,Erlangen-Höchstadt)
发明人：
马蒂亚斯·韦斯科普夫 | 马克西米兰·菲利普·库尔茨
摘要：
本发明涉及一种复合运动用品(10)。复合运动用品(10)包括：(a)第一部件(11)，和(b)通过添加制造技术制造的第二部件(12)。(c)第一部件(11)和第二部件(12)通过第一粘合剂(13)彼此粘合，并且在第一粘合剂(13)和第二部件之间存在形状配合的粘合，和/或(d)所述第一部件(11)和所述第二部件(12)以形状配合的方式通过第一粘合剂(13)彼此粘合。
技术问题语段：
现有的添加制造技术在材料特性和粘合性能方面存在问题，导致无法将运动用品制成包含将第一部件与第二部件牢固结合的复合制品。因此，需要一种方法来制造适合于相应用户个性化需要的鞋，其鞋面和鞋底元件可以分开制造，并且在粘合界面区域具有高粘合强度，以便在体育活动期间常规使用时承受压力。
技术功效语段：
本发明涉及一种复合运动用品，包括第一部件和第二部件，它们通过粘合剂粘合在一起。该粘合剂可以是热塑性材料，如热熔体或热固性材料。粘合剂可以以低粘合力与第二部件粘合，并且可以抵抗侧向力。此外，粘合剂可以是光敏聚合物，可以通过立体光刻法或红外辐射等方法快速生产第二部件。第二部件可以具有网格结构，以提供良好的透气性和缓冲性。此外，第二部件可以具有多个孔洞，以进一步增加材料的强度。通过使用光敏聚合物和形状配合元件，可以实现鞋面和鞋底之间的牢固粘合，并提供适当的缓冲和支撑。该复合运动用品适用于鞋、服装用品和运动配件等领域，具有优选的配合水平和功能特性。
权利要求：
1.一种复合运动用品(10)，所述复合运动用品(10)是鞋，包括：
(a)第一部件(11)，所述第一部件(11)是纺织鞋面的底侧，省去在鞋面底侧上形成具体的形状配合元件；
(b)第二部件(12)，所述第二部件(12)是鞋底的一部分并且其通过添加制造技术制造；
(c)其中，所述第一部件(11)和所述第二部件(12)通过第一粘合剂(13)彼此粘合，且其中在所述第一粘合剂(13)和所述第二部件之间存在形状配合的粘合；以及
(d)具有第一开口的第一通道(14)，所述第一开口具有第一宽度(18)，所述第一开口位于所述第二部件(12)的所述第一表面(15)中，
其中，所述第一通道(14)至少部分地填充有所述第一粘合剂(13)；
其中，所述第一部件(11)在与所述第二部件(12)的所述第一表面(15)相邻位置的粘合界面处被粘合到所述第二部件(12)上，
其中，所述粘合界面包括所述第一粘合剂(13)，
其中，所述第一粘合剂(13)是热熔体，其形成热熔层并进入所述鞋面的织物，其中，通过将一片固体第一粘合剂(13)施加到所述粘合界面并对粘合界面施加热和压力，以活化所述第一粘合剂(13)并迫使其进入所述第一通道(14)和进入所述鞋面的织物，从而使热熔层和鞋底之间以及热熔层和鞋面之间形成形状配合的粘合，并且
其中，鞋面和鞋底首先分开制造并且随后仅通过热熔层彼此粘合。
2.根据权利要求1的复合运动用品(10)，其中，所述第二部件(12)是鞋底(12)的顶侧。
3.根据权利要求1或2的复合运动用品(10)，其中，所述第二部件(12)包括活化的光敏聚合物。
4.根据权利要求1或2的复合运动用品(10)，其中，所述第二部件(12)包括具有多个孔洞(31)的网格结构。
5.根据权利要求2的复合运动用品(10)，其中，在所述第二部件(12)中设置有至少一个第一形状配合元件。
6.根据权利要求5的复合运动用品(10)，其中，所述第一形状配合元件设置在所述鞋底(12)的所述顶侧上。
7.根据权利要求5的复合运动用品(10)，其中，所述第一形状配合元件被设置在多层鞋底的中底(12’)上，使得所述第一形状配合元件面向所述鞋面(11)。
8.根据权利要求7的复合运动用品(10)，其中，所述中底(12’)还包括第二形状配合元件，其面向所述多层鞋底的外底，并且所述第二形状配合元件通过第二粘合剂粘结到所述外底，或者以形状配合的方式直接与所述外底接合。
9.根据权利要求8的复合运动用品(10)，其中，所述第一形状配合元件和/或第二形状配合元件被设置为点状凹痕和/或点状突起。
10.根据权利要求8的复合运动用品(10)，其中，所述第一形状配合元件和/或第二形状配合元件被设置为槽形凹陷和/或作为表面条形物。
11.根据权利要求2的复合运动用品(10)，其中所述粘合界面位于所述鞋底(12)的边缘部分(21)中。
12.根据权利要求11的复合运动用品(10)，
其中，所述第二部件(12)包括第二表面(16)，
其中，所述第二表面(16)包括通向所述第一通道(14)的具有第二宽度(19)的第二开口。
13.根据权利要求12的复合运动用品(10)，
其中，所述第一粘合剂(13)从所述第二部件(12)的所述第二表面(16)上的第一通道(14)的第二开口溢出，从而形成第三宽度(20)的液滴(17)；
其中，所述第三宽度(20)大于所述第二宽度(19)。
14.根据权利要求12或13的复合运动用品(10)，
其中，所述第一通道(14)在所述第二部件(12)内具有第四宽度(41)；和
其中，所述第四宽度(41)大于所述第一宽度(18)；和/或
其中，所述第四宽度(41)大于所述第二宽度(19)；或
其中，所述第四宽度(41)等于所述第二宽度(19)且等于所述第一宽度(18)。
15.根据权利要求12或13的复合运动用品(10)，其中所述第一通道(14)的纵轴相对于所述第二部件(12)的所述第一表面(15)和/或所述第二表面(16)具有80度至110度之间的角度(42)。
16.根据权利要求12或13的复合运动用品(10)，其中所述第一通道(14)的纵轴相对于所述第二部件(12)的所述第一表面(15)和/或所述第二表面(16)具有35度至55度之间的角度(42)。
17.根据权利要求8的复合运动用品(10)，其中所述第二粘合剂(13)是热熔体。
18.根据权利要求17的复合运动用品(10)，其中所述第二粘合剂(13)的热熔体形成热熔层。
19.根据权利要求8的复合运动用品(10)，其中所述第一部件(11)还包括保护层(51)，以防止所述第一粘合剂和/或第二粘合剂(13)进入所述第一部件(11)。
20.一种制造复合运动用品(10)的方法，所述复合运动用品(10)是鞋，其包括：
(a)制造第一部件(11)，所述第一部件(11)是纺织鞋面的底侧，省去在鞋面底侧上形成具体的形状配合元件；
(b)通过添加制造技术制造第二部件(12)，所述第二部件(12)是鞋底的一部分，其中，在所述第二部件(12)上设置有至少一个第一形状配合元件；
(c)通过第一粘合剂(13)将所述第一部件(11)粘合到所述第二部件(12)，所述第一粘合剂(13)是热熔体；以及
(d)其中，形成所述第一形状配合元件包括：
在所述第二部件(12)的所述第一表面(15)中形成具有第一开口的第一通道(14)，所述第一开口具有第一宽度(18)；
且其中，制造复合运动用品(10)的方法还包括：
在位于所述第二部件(12)的第一表面(15)附近处的粘合界面处形成所述第一部件(11)和所述第二部件(12)之间的粘合，包括：
将所述第一粘合剂(13)涂布到所述第一表面(15)上；
用所述第一粘合剂(13)至少部分地填充所述第一通道(14)；
形成热熔层，其包括热熔体并进入所述鞋面的织物，其中，通过将一片固体第一粘合剂(13)施加到所述粘合界面并对粘合界面施加热和压力，以活化所述第一粘合剂(13)并迫使其进入所述第一通道(14)和进入所述鞋面的织物，从而使热熔层和鞋底之间以及热熔层和鞋面之间形成形状配合的粘合，并且
其中，鞋面和鞋底首先分开制造并且随后仅通过热熔层彼此粘合。
21.根据权利要求20的制造复合运动用品(10)的方法，其中所述第二部件(12)是鞋底(12)的顶侧。
22.根据权利要求20或21的制造复合运动用品(10)的方法，其中通过添加制造技术制造所述第二部件(12)，其包括：
提供一种光敏聚合物；以及
选择性地激活所述光敏聚合物以形成所述第二部件(12)。
23.根据权利要求22的制造复合运动用品(10)的方法，其中，制造所述第二部件(12)包括形成网格结构，所述网格结构包括在所述第二部件(12)中多个孔洞(31)。
24.根据权利要求21的制造复合运动用品(10)的方法，其中所述第一形状配合元件设置在多层鞋底的中底(12’)上，使得所述第一形状配合元件面向鞋面(11)。
25.根据权利要求24的制造复合运动用品(10)的方法，其中所述中底(12’)还包括第二形状配合元件，其面向所述多层鞋底的外底，并且所述第
技术领域：
[0001]本发明涉及一种用于粘合复合运动制品的不易粘合部件的改进方法。
背景技术：
[0002]添加制造技术，通常也称为3D打印，过去仅限于所谓的“快速原型制作”。这主要是因为受生产速度和可用于添加制造技术的材料的限制，使其仅限于应用在原型的生产而非成品的生产。由于添加制造技术的进步，特别是在生产速度方面，这些技术现在开始变得足够成熟以在生产环境中使用。
[0003]诸如服装，鞋类，或诸如手套，护胫等附件的运动物品对材料特性有很高的要求。例如，鞋需要在某些区域为脚提供高水平的保护和支撑，而在其他区域则需要具有优良的柔性和缓冲性能。此外，人体解剖结构因运动员而异。传统的制造技术，例如注射成型，不允许超出预定尺寸的定制，例如用于服装的大(L)，中(M)或小(S)等预定尺寸，或欧洲体系中用于鞋子的46，47或48等预定尺寸。
[0004]添加制造技术可达到现有制造方法在技术和成本方面都无法达到的定制水平。因此，添加制造技术为体育用品提供了前所未有的定制水平。例如，可以不仅在尺寸和形状方面，而且在例如缓冲水平、支撑水平等功能方面实现运动员的鞋子的定制。
[0005]大多数运动用品是不止一种部件组成的复合制品。例如，鞋通常至少需要鞋面和鞋底元件。鞋面可以是纬编，经编，织造，非织造等，而鞋底元件可以通过添加制造技术生产。
[0006]然而，添加制造技术中的现有挑战在于，一些适用于添加制造的材料可能粘合性能不佳。例如，适用于添加制造技术的材料通常包含增塑剂，这导致其与多种粘合剂粘合性不佳。此外，许多适用于添加制造技术的材料不是热塑性的，因此不能热焊接。因此，使用现有方法，如果第二部件通过添加制造技术生产，则不能将运动用品制成包含将第一部件与第二部件牢固结合的复合制品。
[0007]因此，本发明的一个目的是提供一种复合运动用品及其制造方法，该用品允许个性化定制，但其部件也牢固地彼此粘合，以便承受在体育活动期间常规使用时的压力。
[0008]为了生产适合于相应用户个性化需要的鞋，例如从DE 10 2005 023 473 A1中已知的是利用快速原型制造方法，例如用于制造鞋面和/或鞋底的添加制造方法(例如层制造方法)。
[0009]从DE 10 2015 206 900 A1中已知，首先分别制造鞋面和鞋底，并且仅在随后的制造步骤中将它们彼此粘合。这种方法在制造工程方面具有优势。然而，鞋面和鞋底之间的结合是鞋的潜在弱点，因为剪切可能发生在鞋面和鞋底之间的粘合界面的区域中。可以想到通过插入由热熔层和TPU(热塑性聚氨酯)层组成的粘合剂来改善鞋面和鞋底之间的粘合质量。但是，这种方法在技术上会很复杂，并且会增加所需材料的数量。而且，TPU层必须在单独的上游方法步骤中形成。
[0010]因此，本发明的另一个技术目的是创造一种在鞋面和鞋底元件之间具有高粘合强度的鞋，其鞋面和鞋底首先是分开制造的。
发明内容：
[0011]该目的通过独立权利要求的教导实现。本发明特别涉及一种复合运动用品，包括：(a)第一部件；(b)第二部件，其是通过添加制造技术生产的；(c)其中第一部件和第二部件通过第一粘合剂彼此粘合，并且其中在第一粘合剂和第二部件之间存在形状配合的粘合；和/或(d)其中所述第一部件和所述第二部件以形状配合的方式通过第一粘合剂彼此粘合。
[0012]术语“添加制造技术”应以常规方式理解。这意味着添加制造技术是指应用添加剂成形原理的所有技术，从而通过连续添加材料来构建物理3D几何形状。添加制造技术包括3D打印和有时被称为“快速原型制作”的技术。特别地，添加制造技术包括诸如激光烧结，直接金属激光烧结，选择性激光熔化，熔融沉积成型熔融长丝制造和立体平版印刷术的技术。任何添加制造技术都适用于本发明。
[0013]粘合剂是在第一部件和/或第二部件上具有任何粘合水平的任何化合物或组合物。应注意，这种粘合水平可能非常低。特别是在第二部件上，粘合剂的化学粘合力可能非常弱。通常，热塑性材料，特别是热熔体，热塑性聚氨酯，聚酰胺(PA)或聚醚嵌段酰胺(PEBA)适合作为粘合剂。
[0014]根据本发明，在粘合剂和第二部件之间可以存在形状配合的粘合，这意味着第一部件和第二部件之间的粘合仅通过粘合剂间接地形成配合。然而，第一部件和第二部件之间的粘合也可以直接形状配合(粘合仍然使用第一粘合剂)例如以产生基本粘合从而将第一和第二部件以形状配合的粘合进行保持。根据本发明的复合运动用品包括第一部件和第二部件之间的强粘合，即使粘合剂不能牢固地粘附到第二部件上。该粘合尤其可以抵抗侧向力(例如剪切力)。
[0015]复合运动用品可以是鞋类用品，服装用品或运动配件。在此上下文中的运动配件是在运动活动期间使用或佩戴的任何物品。护胫，手套或运动球拍是运动配件的例子。鞋类用品，服装用品或运动配件在身体活动期间经受高的力，应变和扭矩。因此，第一部件和第二部件之间的粘合应很强，这一点尤为重要。
[0016]复合运动用品可以是鞋，第一部件可以是鞋面的一部分，第二部件可以是鞋底的一部分。在本发明的上下文中，术语“鞋面”是指“鞋的鞋面”，除非从上下文中得到任何其他内容。在本文中，鞋是任何类型的鞋，例如足球鞋，登山鞋，跑鞋或凉鞋。本发明对于鞋子非常有益，该鞋子需要坚固耐用，因为它承受运动员的全身重量。例如，鞋面和鞋底之间的薄弱结合可能增加在身体活动期间鞋面从鞋底撕裂的风险。鞋还需要提供适当水平的支撑，例如在脚踝周围，但是它必须是柔性的，例如在脚背区域中并且例如在脚后跟区域中提供适当水平的缓冲。因此，将鞋子形成为复合制品是有利的。至少部分地通过添加制造技术形成的鞋底允许足部的每个部分具有适当水平的缓冲，并且可以为运动员单独定制。例如，鞋跟区域可以被设计成提供高水平的缓冲，而脚趾区域可以被设计成比鞋跟区域更坚固。因此，本发明提供了一种复合鞋，其具有优选的配合水平和理想的功能特性，同时由于鞋面和鞋底之间的牢固结合而耐用。
[0017]复合运动用品可以是鞋，第一部件可以是鞋面的底侧，第二部件可以是鞋底的顶侧。
[0018]鞋面可以是纺织鞋面。例如，鞋面可以是至少部分纬编和/或部分经编的。这种鞋面特别柔软且穿着舒适。鞋面也可以是至少部分编织或非编织的。此外，鞋面可包括至少一个加强元件。
[0019]第二部件可包含活化的光敏聚合物。这里，光敏聚合物是可以通过光被活化(即处理)的任何物质，其中活化导致液体光敏聚合物固化。UV可固化树脂是光敏聚合物的实例。UV是紫外线的缩写。第二部件可以例如包含UV可固化树脂和聚氨酯的混合物。在固化状态下，该混合物产生坚硬且耐用的第二部件。
[0020]通过使用光敏聚合物，可以通过立体光刻法构造第二部件，其允许以快速生产速度以特别高的分辨率构建第二部件。
[0021]除了通过光活化之外，光敏聚合物优选另外硬化，例如通过用热空气，传导加热(热压)，红外辐射或通过任何其它合适的方法加热第二部件。这种额外的硬化可以大大增加材料的强度，例如增加通过材料的杨氏模量测量的材料强度。原则上也可以在环境温度下硬化，然而，这会占用更多时间。
[0022]第二部件可包括具有多个孔洞的网格结构。孔洞可以彼此连接以在网状结构内形成一个大的孔洞，或者孔洞可以不彼此连接。网格结构对于多种应用是优选的，因为它允许以低重量生产坚固但柔韧的缓冲结构。此外，网格结构提供良好的透气性。
[0023]网格的特性可以设计成各向异性的，例如，网格可以在一个方向上容易地拉伸而在另一个方向上不容易拉伸。附加地或替代地，网格可以被设计成在第二部件的第一部分中密集并且在第二部件的第二部分中密度较小，因此形成坚固的第一部分和更柔软，缓冲性更好的第二部分。
[0024]在第二部件中，可以提供至少一个第一形状配合元件。添加制造技术允许在第二部件中提供第一形状配合元件的多种可能性。因此，如果第二部件包括第一形状配合元件则是特别有利的。第二部件可包括第二形状配合元件或任何所需数量的形状配合元件。
[0025]第一形状配合元件可以设置在鞋底的顶侧上。如果第二部件是鞋的鞋底的顶侧，则有利的是第一形状配合元件设置在鞋底的顶侧上，以允许与鞋面直接或间接形状配合的粘合。
[0026]出于实际目的，用于在鞋面和鞋底之间形成形状配合粘合的形状配合元件例如以类似旋钮的形状设置在鞋底的顶侧上。例如，当被热熔层包围时，它们可以形成形状配合的粘合。在这方面，每个形状配合元件的特定几何形状可以是多种多样的。
[0027]第一形状配合元件可以设置在多层鞋底的中底上，使得其面向鞋面。通过中底提供理想的缓冲性能可能是有利的。在这种情况下，中底有利地以直接或间接形状配合的方式结合到鞋面。
[0028]以有利的方式，至少部分地通过添加制造方法可以制造多层鞋底布置中的至少一个中底。通过添加制造，鞋底本身的部分以及其形状配合元件可以在一次操作中由一种材料整体制造。因此，个别操作和使用的材料保持在最低限度。同时，可以保持添加鞋制造的优点(例如根据用户的需要定制鞋的形状和鞋底区域的尺寸)。在这方面，没有必要附加地生产多层鞋底的整个装置。
[0029]相反，如果需要，附加地生产上部区域(即，鞋底的区域，其中形状配合元件设置为面向热熔层)就已足够。鞋底的其他区域也可以通过传统的制造技术生产。特别地，如果鞋底具有多层结构，则仅仅添加地生产面向所述示例性热熔层(即粘合剂)的鞋中底可能是有利的，而鞋外底例如通常是按常规制造的。传统的制造可以例如使用注塑方法进行，因此快速且成本有效。因此，可以组合两种方法的优点。
[0030]鞋中底还可包括第二形状配合元件，该第二形状配合元件面向多层鞋底的外底并且通过第二粘合剂粘合到外底或者以形状配合的方式与外底直接接合。因此，还可以在外底和中底之间提供直接或间接的形状配合的粘合，以改善外底和中底之间的粘合的弹性，特别是抵抗侧向力，诸如剪切力。
[0031]如果中底的轮廓适合于在其两个表面上形状配合，则中底可以通过双面粘合剂(例如热熔层)粘合到鞋面和鞋外底。然而，对于与热塑性鞋外底的粘合，鞋中底的下部形状配合元件也可以直接(即没有额外的热熔层)在鞋外底中向下接合。除了粘合剂(例如热熔层)和如上所述的鞋底的顶侧之间的形状配合粘合，在粘合剂(例如热熔层)和鞋面的底侧之间还可以存在另外的形状配合的粘合剂。以这种方式，鞋面和鞋底之间的粘合强度可以进一步增加。这种附加的形状配合粘合可以基于设置在鞋面底侧的形状配合元件。这些形状配合元件的几何形状又可以依次对应于上面提到的关于鞋底顶侧上的形状配合元件的形式。然而，由于鞋面通常由织物构成，所以也可以省去在鞋面底侧上形成具体的形状配合元件，并在织物和粘合剂(例如热熔层)之间提供形状配合的粘合。
[0032]第一和/或第二形状配合元件可以设置为点状凹痕和/或点状突起。
[0033]第一和/或第二形状配合元件可以设置为槽形凹陷和/或表面条形物。可以提供槽形凹陷，使得槽型沿着第二部件的表面延伸，例如作为第二部件的表面中的凹槽。然而，也可以设置槽形凹陷，使得槽型的纵向延伸到第二部件的表面中。表面条形物可以设置成使表面条形物的纵向方向沿着第二部件的表面延伸。
[0034]例如，在鞋底和热熔层之间的粘合水平上提供点状凹痕或突起(即“一维形状配合元件”)以及细长元件(例如通道和/或条)或复杂元件(即“二维形状配合元件”)是可能的；优选地，这些形状配合元件由于在平行于鞋面和鞋底之间的结合水平的方向上的底切而导致形状配合。
[0035]所述复合运动用品还可包括第一通道，所述第一通道具有第一宽度的第一开口，所述第一开口布置在所述第二部件的第一表面中，其中所述第一通道至少部分地填充有所述第一粘合剂；其中第一部件在邻近第二部件的第一表面的粘合界面处粘合到第二部件，并且其中粘合界面包括第一粘合剂。
[0036]本申请中使用的术语“宽度”应理解为“范围”一词的最广泛含义。特别地，宽度可以在通道内的横截面中的任何角度方向上测量，其中横截面优选地垂直于通道的纵向方向。通道的横截面可以是圆形，椭圆形，矩形，或者可以是具有包括不规则几何形状的任何其他几何形状。
[0037]第一开口可以在第一表面上具有任何规则的，例如圆形，椭圆形，或矩形或不规则形状。在非圆形形状的情况下，第一宽度是第二部件的第一表面上的第一开口的两个相对侧之间的最大距离。例如，对于椭圆形开口，第一宽度定义为该椭圆形开口的长轴的全长。第一开口可以位于粘合界面附近。
[0038]由于第一通道至少部分地填充有粘合剂，因此粘合强，尤其可以抵抗侧向力，例如剪切力。侧向力是与第一通道的纵向基本成90度角的力。因为可用于化学粘合的总面积由于第一通道的存在而增加，因此粘合也相对于沿第一通道的纵向方向的力而得到改善。
[0039]粘合界面可位于鞋中底的边缘部分中。有利的是，粘合界面位于鞋中底的边缘部分中(即边缘部分的外侧)，因为这允许鞋面沿鞋中底周围完全粘合到鞋中底，形成牢固的粘合，但是可能没有必要使鞋面在中底中心与中底粘合。这减少了所需粘合剂的量，因此减少了鞋类物品的重量。而且，这种布置改善了鞋的透气性。
[0040]第二部件可包括第二表面，其中第二表面包括通向所述第一通道的具有第二宽度的第二开口。通过第一通道的第二开口改善粘合剂的固化或硬化。
[0041]第二开口可以在第二表面上具有任何规则的，例如圆形或不规则的形状。在非圆形形状的情况下，第二宽度是第二部件的第二表面上的第二开口的两个相对侧之间的最大距离。例如，对于椭圆形开口，第二宽度被定义为该椭圆形开口的长轴的全长。
[0042]粘合剂可以从第二部件的第二表面上的第一通道的第二开口溢出，从而形成第三宽度的液滴，其中第三宽度大于第二宽度。液滴可具有任何规则的，例如圆形或不规则的形状。在非圆形形状的情况下，第三宽度是第二部件的第二表面上的液滴的两个相对侧之间的最大距离。液滴可以例如形成“蘑菇头”。因此，如果存在从第一通道的第二开口指向第一通道的第一开口的力，沿着第一通道的纵向方向，则液滴将产生抵抗该力的机械阻力。因此，液滴在第一部件和第二部件之间提供机械粘合。为了提高机械粘合水平，优选第三宽度比第二宽度大至少20％，更优选第三宽度比第二宽度大至少40％。
[0043]第一通道可以在第二部件内具有第四宽度；其中第四宽度可以大于第一宽度，和/或其中第四宽度可以大于第二宽度；或其中，第四宽度可以等于第二宽度和第一宽度。应当理解，这里关于几何形状和第一宽度的确定的陈述类似地适用于第二，第三和第四宽度。当在通道内确定宽度时，可以在通道内的横截面中的任何角度方向上测量宽度，其中横截面优选地垂直于通道的纵向方向。通道的横截面可以是圆形，椭圆形，矩形，或者可以具有包括不规则几何形状的任何其他几何形状。
[0044]换而言之，第四宽度可以大于第一宽度，或者第四宽度可以大于第二宽度，或者第四宽度可以大于第一宽度和第二宽度。如果第四宽度大于第一宽度，则将存在机械阻力，防止粘合剂在朝向第一开口的力的作用下朝向第一宽度的第一开口滑动，从而提高了第一部件和第二部件之间的的粘合强度。如果第四宽度大于第二宽度，则将存在机械阻力，防止粘合剂在朝向第二开口的力的作用下朝向第二宽度的第二开口滑动，从而提高第一部件和第二部件之间的粘合强度。如果第四宽度大于第一宽度和第二宽度，则将存在机械阻力，防止粘合剂在力的作用下朝向第一宽度的第一开口和第二宽度的第二开口滑动，从而提高第一部件和第二部件之间的粘合强度。
[0045]可选地，第四宽度可以等于第二宽度和第一宽度。这种布置允许液体粘合剂最佳地流入第一通道并可能通过第一通道。因此，这种布置可以特别适合于需要长的第一通道的第二部件。
[0046]第一、第二、第三或第四宽度中的至少一个可以在0.3mm和3mm之间。发明人发现，如果第一、第二、或适用地，第四宽度太小，则难以将粘合剂结合到第一通道中，并且如果第一、第二、或适用地，第四宽度太大，则粘合强度不够。发明人发现，第一、第二、或适用地，第四宽度的优选范围在0.3mm和3mm之间，更优选地在0.5mm和2mm之间。第三宽度由第二宽度和通过第一通道的粘合剂的量确定。
[0047]第一通道的纵轴可以与第二部件的第一表面和/或第二表面成80到110度之间的角度。发明人发现，在这种布置中，特别容易将粘合剂结合到第一通道中。
[0048]在第一表面和/或第二表面不平坦的情况下，第一通道的纵轴之间的角度是紧邻第一开口(在第一表面的情况下)或第二开口(在第二表面的情况下)的表面的切向方向之间的角度。
[0049]第一通道的纵轴可以与第二部件的第一表面和/或第二表面成35至55度之间的角度。通过将第一通道布置在该取向中，可以至少由于两个原因而使粘合强度提高。
[0050]首先，即使当通道的最大深度受到限制时，例如通过第二部件的厚度，也可以增加第一通道的长度并因此增加可用于粘合的面积。这里，通道的深度被定义为在通道的最深点(可以在第二开口处)与第一开口之间和第一表面成直角测量的间隔。
[0051]其次，对于与第一表面成直角的力，力的分量沿第一通道的纵向方向，即平行于第一通道的壁，即，需要克服第一通道中的粘合剂滑动摩擦的力的分量由于力的角度分解减小。例如，如果存在与第一表面成直角的力F，则将粘合剂拉向第一开口，并且如果第一通道的纵轴与第一表面成45°角，则沿纵轴的力仅约为F的71％。因此，将第一部件以垂直于第二部件的角度拉离第二部件是比较困难的。因此，第一部件和第二部件之间的粘合更强。
[0052]第一和/或第二粘合剂可以是热熔体。与处理其他粘合剂相比，处理热熔体释放的挥发性有机化合物(例如溶剂)明显较少。此外，通过熔化，热熔体的活化容易定时及控制，从而简化和改进生产过程。
[0053]热熔体可以形成热熔层。热熔层可以在很大程度上覆盖第一部件和第二部件之间的粘合界面或粘合区域。然而，也可以仅逐点施加热熔体以减少复合运动用品的重量。
[0054]第一部件还可包含保护层，以防止第一和/或第二粘合剂进入第一部件。为了确保给定量的第一和/或第二粘合剂的最佳粘合效果，防止粘合剂进入第一部件是有利的。因此，如果第一和/或第二粘合剂中含有热熔体，则优选使用保护层，该保护层的熔融温度例如比热热熔体的熔融温度更高。
[0055]保护层可包括聚氨酯，例如热塑性聚氨酯，以获得热成形性。这样，可以在保护层和粘合剂之间形成强化学粘合。例如，粘合剂还可以包含热塑性聚氨酯，并且粘合剂可以包括熔化温度低于保护层组合物的熔融温度的组合物。因此，保护层和粘合剂之间的粘合强，并且粘合易于活化。而且，因此可以将包含非常精细编织的纺织品的第一部件可靠地粘合到第二部件上。
[0056]第二部件还可包括第二通道。如果不仅存在第一通道，还存在第二通道，则可以增加第一部件和第二部件之间的总的粘合强度，也可使其包括多个通道。第二通道或多个通道中的每个通道可以具有如上文所述的第一通道的属性。
[0057]第一通道的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离可以在0.3mm和3mm之间。发明人发现，如果第一通道的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离太大，则粘合的总强度太弱。另一方面，如果第一通道的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离太小，则存在第二部件撕裂的风险。因此，第一通道的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离优选地在0.3mm和3mm之间，更优选地在0.5mm和2mm之间。
[0058]本发明还涉及一种制备复合运动用品的方法，包括：(a)制备第一部件；(b)通过添加制造技术制造第二部件，其中至少一个第一形状配合元件设置在第二部件上；和(c)通过第一粘合剂将第一部件粘合到第二部件。
[0059]术语“添加制造技术”应以常规方式理解。这意味着添加制造技术是指应用添加剂成形原理的所有技术，从而通过连续添加材料来构建物理3D几何形状。添加制造技术包括3D打印和有时被称为“快速原型制作”的技术。特别地，添加制造技术包括诸如激光烧结，直接金属激光烧结，选择性激光熔化，熔融沉积成型熔融长丝制造和立体平版印刷术的技术。任何添加制造技术都适用于本发明。术语“制造”和“生产”应被视为同义词。
[0060]添加制造技术允许在第二部件中提供第一形状配合元件的多种可能性。因此，如果第二部件包括第一形状配合元件则是特别有利的。第二部件可包括第二形状配合元件或任何所需数量的形状配合元件。
[0061]粘合剂是在第一部件和/或第二部件上具有任何粘合水平的任何化合物或组合物。应注意，这种粘合水平可能非常低。特别是在第二部件上，粘合剂的化学粘合可能非常弱。通常，热塑性材料，例如热熔体，热塑性聚氨酯，聚酰胺(PA)或聚醚嵌段酰胺(PEBA)，适合作为粘合剂。
[0062]根据本发明，在粘合剂和第二部件之间可以存在形状配合的粘合，这意味着第一部件和第二部件之间的粘合仅通过粘合剂间接地形成配合。然而，第一部件和第二部件之间的粘合也可以是直接形状配合，粘合仍然使用第一粘合剂，例如产生基本粘合力以形状配合的粘合保持第一和第二部件。
[0063]根据本发明的复合运动用品的第一部件和第二部件之间具有强粘合，即使粘合剂没有牢固地粘附到第二部件上。该粘合尤其可以抵抗侧向力(例如剪切力)。
[0064]复合运动用品可以是鞋类用品，服装用品或运动配件。在此上下文中的运动配件是在运动活动期间使用或佩戴的任何物品。例如护胫，手套或运动球拍等运动配件。鞋类用品，服装用品或运动配件在身体活动期间受到高的作用力和扭矩。因此，第一部件和第二部件之间粘合牢固特别重要。
[0065]复合运动用品可以是鞋，第一部件可以是鞋面的一部分，第二部件可以是鞋底的一部分。在本发明的上下文中，术语“鞋面”是指“鞋的鞋面”，除非从上下文中得到任何其他内容。在本文中，鞋是任何类型的鞋，例如足球鞋，登山鞋，跑鞋或凉鞋。本发明对于鞋子非常有益，该鞋子需要坚固耐用，因为它承受运动员的全身重量。例如，鞋面和鞋底之间的薄弱结合可能增加在身体活动期间鞋面从鞋底撕裂的风险。鞋还需要提供适当水平的支撑，例如在脚踝周围，但是它必须是柔性的，例如在脚背区域中并且例如在脚后跟区域中提供适当水平的缓冲。因此，将鞋子形成为复合制品是有利的。至少部分地通过添加制造技术形成的鞋底允许足部的每个部分具有适当水平的缓冲，并且可以为运动员单独定制。例如，鞋跟区域可以被设计成提供高水平的缓冲，而脚趾区域可以被设计成比鞋跟区域更坚固。因此，本发明提供了一种复合鞋，其具有优选的配合水平和理想的功能特性，同时由于鞋面和鞋底之间的牢固结合而耐用。
[0066]复合运动用品可以是鞋，第一部件可以是鞋面的底侧，第二部件可以是鞋底的顶侧。
[0067]鞋面可以是纺织鞋面。例如，制造鞋面可包括纬编和/或经编。这种鞋面特别柔软且穿着舒适。然而，鞋面也可以至少部分地编织或包括非编织部分。此外，鞋面可包括至少一个加强元件。
[0068]在制造鞋时，鞋面和鞋底可以首先彼此分开制造。在鞋底的生产过程中，在其顶侧提供形状配合元件。虽然鞋面通常通过纺织工业中已知的方法制造，但鞋底的至少一层优选通过添加制造方法制造。随后，鞋底的顶侧和鞋面的底侧通过热熔层彼此粘合，使得它至少在鞋面和鞋底之间形成形状配合的粘合。
[0069]如果在将鞋底的顶侧粘合到鞋面的底侧期间，将压力施加到鞋底和鞋面之间的粘合区域(特别是垂直于粘合区域)，以支持通过热熔体在形状配合元件周围的流动，以促进形状配合粘合的形成。这种方式，还可以尤其促进热熔层进入鞋面的织物，从而使热熔层和鞋底之间以及热熔层和鞋面之间形成形状配合的粘合。
[0070]通过添加制造技术制造第二部件可包括：提供光敏聚合物并选择性地活化光敏聚合物以形成第二部件。
[0071]这里，光敏聚合物是可以通过光被活化(即处理)的任何物质，其中活化导致液体光敏聚合物固化。UV可固化树脂是光敏聚合物的实例。UV是紫外线的缩写。第二部件可以例如包含UV可固化树脂和聚氨酯的混合物。在固化状态下，该混合物产生坚硬且耐用的第二部件。
[0072]例如，第二部件可以通过立体光刻法构造，其允许以快速生产速度以特别高的分辨率构建第二部件。第二部件的制造可以包括将紫外光通过透氧窗口投射到具有光敏聚合物的储库中。将一系列UV图像投射到光敏聚合物上，从而选择性地固化光敏聚合物。通过构建平台将部分构造的第二部件从光敏聚合物储库中提起。可以通过透氧窗供应氧气，以防止在透氧窗口周围的区域中所谓的“死区”中不希望的光敏聚合物活化。这允许充分供应未活化的光敏聚合物并防止部分构造的第二部件粘附到窗口上。
[0073]除了通过光活化之外，光敏聚合物优选另外硬化，例如通过用热空气，传导加热(热压)，红外辐射或通过任何其它合适的方法加热第二部件。这种额外的硬化可以大大增加材料的强度，例如通过材料的杨氏模量测量的材料的强度。可以在将第二部件粘合到第一部件之前进行这种额外的硬化，以防止在粘合操作期间损坏第二部件。原则上也可以在环境温度下硬化，然而，这会占用更多时间。
[0074]制造第二部件可包括在第二部件中形成包含多个孔洞的网格结构。孔洞可以彼此连接以在网状结构内形成一个大的孔洞，或者孔洞可以不彼此连接。网格结构对于多种应用是优选的，因为它允许以低重量生产坚固但柔韧的缓冲结构。此外，网格结构提供良好的透气性。
[0075]网格的特性可以设计成各向异性的，例如，网格可以在一个方向上容易地拉伸而在另一个方向上不容易拉伸。附加地或替代地，网格可以被设计成在第二部件的第一部分中密集并且在第二部件的第二部分中密度较小，因此形成坚固的第一部分和更柔软，缓冲性更好的第二部分。
[0076]第一形状配合元件可以设置在多层鞋底的鞋中底上，使得其面向鞋面。通过鞋中底提供理想的缓冲性能可能是有利的。在这种情况下，鞋中底有利地以直接或间接形状配合的方式结合到鞋面。
[0077]鞋中底还可包括第二形状配合元件，该第二形状配合元件面向多层鞋底的鞋外底并且通过第二粘合剂粘合到鞋外底或者以形状配合的方式直接接合。因此，还可以在鞋外底和鞋中底之间提供直接或间接的形状配合，以改善鞋外底和鞋中底之间的粘合的弹性，特别是抵抗侧向力，诸如剪切力。
[0078]第一和/或第二形状配合元件可以设置为点状凹痕和/或点状突起。
[0079]第一和/或第二形状配合元件可以设置为槽形凹陷和/或表面条形物。可以提供槽形凹陷，使得通道沿着第二部件的表面延伸，例如作为第二部件的表面中的凹槽。然而，也可以设置槽形凹陷，使得通道在纵向延伸到第二部件的表面中。可以提供表面条形物，使得表面条形物的纵向方向沿着第二部件的表面延伸。
[0080]第一和/或第二形状配合元件的形成可包括：
[0081]在第二部件的第一表面中形成具有第一宽度的第一开口的第一通道；并且其中，制造复合运动用品的方法还可包括：在位于第二部件的第一表面附近的粘合界面处在第一部件和第二部件之间形成粘合，包
具体实施方式：
[0120]以下仅详细描述本发明的一些可能的实施例。应当理解，这些示例性实施例可以以多种方式进行修改，并且只要是兼容的就可以彼此组合，并且只要它们看起来是非必要的，可以省略某些特征。尽管主要参考鞋对本发明进行描述，但是应该理解，本发明的教导适用于任何运动用品，例如鞋类，服装或运动配件。
[0121]图1A和1B示出了示例性复合运动用品(10)的一部分，其包括：(a)第一部件(11)；(b)第二部件(12)，其通过添加制造技术生产；(c)其中第一部件(11)和第二部件(12)通过第一粘合剂彼此粘合，并且其中在第一粘合剂(13)和第二部件之间存在形状配合的粘合。换句话说，第一部件和第二部件之间的粘合仅通过粘合剂(13)间接形成配合。
[0122]根据本发明的复合运动用品10包括第一部件11和第二部件12之间的牢固粘合，即使粘合剂13没有牢固地粘附到第二部件上。
[0123]在第二部件12中，提供第一形状配合元件14a，第二形状配合元件14b，第三形状配合元件和第四形状配合元件。第二部件12可包括任何期望数量的形状配合元件。
[0124]在该示例中，复合运动用品10是鞋，第一部件11是鞋面的一部分，第二部件12是鞋底的一部分。特别地，第一部件11是鞋面的底侧，第二部件12是鞋底的顶侧。
[0125]第一形状配合元件14a设置在鞋底12的顶侧上。第一形状配合元件14a设置在多层鞋底的中底上，使得其面向鞋面。
[0126]第一形状配合元件14a和/或第二形状配合元件14b设置为槽形凹陷。具有第一宽度的第一开口的第一通道14b位于第二部件的第一表面15中，其中第一通道14a至少部分地填充有第一粘合剂13。第一部件11在接合界面粘合到第二部件，接合界面位于第二部件12的第一表面15附近，并且接合界面包括第一粘合剂13。
[0127]由于第一通道14a至少部分地填充有粘合剂13，这尤其可以抵抗对于侧向力(例如剪切力)。侧向力是与第一通道14a的纵向基本成90度角的力。因为可用于化学粘合的总面积由于第一通道14a的存在而增加，因此粘合力也相对于沿第一通道14a的纵向方向的力而得到改善。
[0128]在该示例中，第二部件12还包括第二通道14b。如果不仅存在第一通道14a，还存在第二通道14b，则可以增加第一部件11和第二部件12之间的粘合的总强度。在该示例中，存在多个通道。在该示例中，多个通道中的每个通道具有第一通道14a的属性。在下文中，附图标记14通常将指代通道14a，14b中的一个。
[0129]在该示例中，第一通道14的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离在0.3和3mm之间。发明人发现，如果第一通道14的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离太大，则粘合的总强度太弱。另一方面，如果第一通道14的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离太小，则存在第二部件12自身撕裂的风险。因此，第一通道14的外边缘和第二通道的外边缘之间的最小距离优选地在0.3mm和3mm之间，更优选地在0.5mm和2mm之间。
[0130]在该示例中，制造第二部件12包括：提供光敏聚合物并选择性地活化光敏聚合物以形成第二部件12。因此，第二部件12包含活化的光敏聚合物。这里，光敏聚合物是可以通过光活化(即固化)的任何物质，其中活化导致液体光敏聚合物固化。UV可固化树脂是光敏聚合物的示例。UV是紫外线的缩写。在该示例中，第二部件12包含UV可固化树脂和聚氨酯的混合物。固化后，该混合物产生坚硬耐用的第二部件。
[0131]在该示例中，第二部件12通过立体平版印刷术构造，其允许第二部件12以快速生产速度以特别高的分辨率构建。第二部件12的制造包括将紫外光通过透氧窗口投射到光聚合物的储库中。将一系列UV图像投射到光敏聚合物上，从而选择性地固化光敏聚合物。通过构建平台将部分构造的第二部件从光敏聚合物储库中提起。可以通过透氧窗供应氧气，以防止在透氧窗口周围的区域中所谓的“死区”中不希望的光敏聚合物活化。这提供了充足的未活化的光敏聚合物并防止部分构造的第二部分粘附到窗口上。
[0132]在该示例中，除了通过光激活之外，通过用热空气，传导加热(热压)，红外辐射或通过任何其它合适的方法加热第二部件12来额外地硬化光敏聚合物。这种额外的硬化大大增加了第二部件12的强度。在该示例中，第二部件12的杨氏模量由于额外的硬化增加了10倍或更多。在该示例中，在将第二部件12结合到第一部件11之前进行该额外的硬化，以防止在结合操作期间损坏第二部件12。原则上也可以在环境温度下硬化，然而，这会占用更多时间。
[0133]在该示例中，第二部件12包括第二表面16，其中第二表面16包括到第一通道14的具有第二宽度19的第二开口。粘