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Die Erfindung bezieht sich auf einen Langlaufschischuh mit lediglich im Ballenbereich ange- ordneten in Querrichtung der Sohle verlaufenden Streifen.
Übliche Langlaufschischuhe weisen eine relativ dünne ebene Sohle auf und unterscheiden sich in ihrem Aufbau praktisch nicht von Schuhen mit Ledersohlen, d. h. die ebene Sohle ist meist durch
Kleben mit dem Obermaterial verbunden. Der Nachteil derartiger Schuhe besteht darin. dass sich die Sohle, die nur eine relativ geringe Steifigkeit aufweisen darf um ein leichtes Abrollen des Fusses zu ermöglichen, sich unter der Belastung in der Abstossphase beim Schilanglaufen, in der Kräfte bis zu 1500N und mehr auftreten, in Sohlenquerrichtung bzw. über die Längskanten der oft sehr schmalen Schi (Rennschier weisen z. B. nur eine Breite von 45 mm auf), nach unten ab- biegen.
Dadurch werden aber die Längskanten der Schier beim Laufen unangenehm spürbar und dies führt insbesondere bei längeren Strecken oft zu Spreizfussbeschwerden.
Ziel der Erfindung ist es einen Langlaufschischuh der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein Abbiegen um die Längskanten der Schi bei den auftretenden Belastungen vermieden ist und der sich trotzdem durch einen niedrigen Abrollwiderstand auszeichnet.
Weiters wurde durch die CH-PS Nr. 228420 ein Langlaufschischuh der eingangs erwähnten Art bekannt. bei dem die übliche Sohle im Ballenbereich durch dicht aneinander anliegende Streifen aus dem üblichen Sohlenmaterial ersetzt ist. Eine Versteifung des Widerstands gegen eine Biegung um eine zur Längsachse der Sohle parallele Achse im Vergleich zu einer durchgehenden Sohle gleicher Dicke und Materials wird dadurch aber nicht erreicht. Es wird dadurch lediglich eine Verringerung des Abrollwiderstands des Schuhs erreicht. Ausserdem ergibt sich bei dieser Konstruktion der Nachteil, dass während des Aufsetzens des Fersenbereichs Schnee zwischen den Sohlenstreifen gerät und das Aufsetzen erschwert bzw. es zu erheblichen Zugspannungen in der die Streifen verbindenden Brandsohle kommt.
Der gleiche Nachteil ergibt sich auch bei einem durch die DE-OS 2409907 bekannt gewordenen Schuh, bei dem eine Wellung der Sohle und des Obermaterials vorgesehen ist. Damit soll eine Anzahl verdünnter Stellen erreicht werden, um die Biegsamkeit der Sohle bzw. eine Verringerung des Abrollwiderstands zu erreichen. Auch damit lässt sich keine Erhöhung der Quersteifigkeit, also des Widerstandes gegen eine Biegung um eine zur Längsachse der Sohle parallele Achse erreichen. wenn man die Quersteifigkeit einer durchgehend gleichbleibenden Sohle gleicher Dicke und gleicher Materialkonstanten zum Vergleich nimmt.
Ziel der Erfindung ist es dagegen die Quersteifigkeit des Langlaufschuhs zu erhöhen. In diesem Zusammenhang sei darauf verwiesen, dass, wie durch Messungen festgestellt worden ist, die Quersteifigkeit der Sohle etwa das siebzehnfache des Widerstandswertes der Sohle betragen soll, den diese einem Abrollen entgegensetzt.
Um diesen extremen Anforderungen zu genügen, schlägt die Erfindung vor, dass die Streifen aus hochfestem, dünnem Material, z. B. Aluminiumblech mit einer Stärke von z. B. 0, 4 bis 0, 6 mm hergestellt sind und in Längsrichtung der Sohle mit Abständen voneinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, ein hohes Mass an Quersteifigkeit trotz der Verwendung einer dünnen und daher nur einen geringen Abrollwiderstand aufweisenden Sohle zu erreichen.
Im Hinblick auf eine einfache Herstellung ist es vorteilhaft, wenn die Streifen an der Oberseite der Brandsohle angeordnet bzw. auf dieser aufgeklebt sind. Bei solchen Schuhen ist zur Erzielung eines besonders geringen Abrollwiderstands nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass zwischen den Streifen Nuten in die Sohle eingearbeitet sind, wobei die Streifen auf den zwischen den Nuten verbleibenden Stegen angeordnet sind, wodurch eine Pressung des Materials der Brandsohle beim Abrollen des Schuhs weitgehend vermieden wird und so der Schuh ohne nennenswerten Kraftaufwand abgebogen bzw. abgerollt werden kann.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Nuten zwischen den Streifen eine Breite aufweisen, die geringer ist als jene der Streifen und deren Tiefe vorzugsweise grösser als die halbe Materialstärke der Brandsohle ist, wodurch die Brandsohle in Längsrichtung bzw. um eine in ihrer Querrichtung verlaufende Achse besonders leicht abbiegbar ist. Die Nuten können dabei so tief ausgeführt werden, dass nur mehr sehr dünne Verbindungsstege zwischen den die Streifen tragenden Rippen der Brandsohle verbleiben. Durch diesen durch die Verbindungsstege bedingten Zusammenhalt der Brandsohle ist diese beim Zusammenbau mit der Laufsohle leicht zu handhaben und ausserdem wird das Eindringen von Klebstoff zwischen den einzelnen Streifen bzw.
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Rippen verhindert.
Um einen erfindungsgemässen Schischuh besonders leicht zu bauen, kann weiters vorgesehen sein, dass die Streifen gegen die Sohlenränder und die Sohlenmitte zu eine kleiner werdende
Breite aufweisen und die Breitenmaxima in dem etwa über den Schikanten zu liegen kommenden
Bereich der Sohle angeordnet sind und die Streifen gegebenenfalls über einen dünnen Steg mit- einander verbunden sind, wobei ein die Streifen verbindender Steg die Handhabung der Streifen bei der Aufbringung auf der Sohle erleichtert.
Eine weitere Möglichkeit zur Aussteifung der Sohle in ihrer Querrichtung besteht darin, dass der vordere Bereich der Sohle im unbelasteten Zustand des Schuhs aufgewölbt ist und über im
Oberteil des Schuhs verlaufende Zugorgane in dieser Lage gehalten ist. Auf diese Weise wird er- reicht, dass das Sohlenmaterial bei eben aufliegender Sohle bereits erheblich vorgespannt ist und einer weiteren Verformung etwa im Sinne eines unerwünschten Abbiegens über die Längskanten des
Schis einen sehr hohen Widerstand entgegensetzt, so dass ein solches Abbiegen auch unter der relativ hohen Belastung beim Abstoss unterbleibt. Ausserdem ist es durch die ein Abrollen des Fusses unterstützende Krümmung der Sohle in Längsrichtung auch möglich, die Sohle dicker auszubilden. ohne dass sie einen unerwünscht hohen Widerstand einer Abrollbewegung des Fusses entgegensetzt.
Damit steigt aber erwünschterweise auch das Widerstandsmoment der Sohle in Querrichtung.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Langlaufschischuh ; Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Metalleinlage ; Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Sohle ; Fig. 4 einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Schuh unter Belastung und Fig. 5 einen erfindungsgemässen Schuh gemäss einer weiteren Ausführungsform.
Einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Schuh zeigt Fig. 1 wobei die Seitenteile-37.
38-- des Oberleders --1-- lediglich mit der ebenen Sohle --35-- verbunden sind. Auf Grund der nötigen Flexibilität des Oberleders --1-- kommt es bei der Übertragung von Seitenkräften vom Schuh auf den Schi --36-- zu beträchtlichen Querverschiebungen-39. 40-- des Fusses auf der Sohle --35--. worunter die Führung des Schis-36-- erheblich leidet.
Langlaufschuhe müssen leicht und biegeleicht sein. Letzteres besonders unter dem Ballen, um beim Abrollen des Fusses möglichst geringe Kräfte aufzuwenden. Die derzeit üblichen Sohlen, meist aus Kunststoff, sind dadurch zwangsweise in der Seitenrichtung sehr weich.
Langlaufschier sind schmal. Rennschier sind 45 mm breit. Dadurch steht der Fuss an beiden Seiten, besonders im Ballenbereich weit über. Es wurden vertikale Abstosskräfte bis zu 1500N gemessen. Bei dieser Beanspruchung verbiegt sich, wie Fig. 2 zeigt, die Sohle --64-- im Querschnitt nach unten. Der Läufer spürte den Druck des schmalen Schi an den Fusssohlen, u. zw. hauptsächlich im Mittelbereich : dies führt bei langen Strecken zu Spreizfussbeschwerden. Um dies zu vermeiden, kann man durch grössere Materialstärken die Festigkeiten erhöhen. Dies führt jedoch auch zu einer Gewichtserhöhung, was nicht erstrebenswert ist.
Die Quersteifigkeit der Schuhsohlenkonstruktion unter dem Ballenbereich wird erfindungsgemäss dadurch erhöht, dass auf die innere Brandsohle gemäss Fig. 2 ein hochfestes, dünnes Material, z. B. Aluminiumblech oder Kunststoff streifenförmig quer aufgeklebt wird. Nach Berechnungen genügt ein Alublech von zirka 0. 4 bis 0, 6 mm Stärke.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht dargestellt, die die mögliche Ausbildung der obersten Schicht der Sohlenquersteifigkeitseinlage --77-- darstellt. Die drei strichlierten Linien --71, 72, 73- stellen die Schiachse und die Seitenkanten des Schi dar. Daraus ist zu ersehen, dass die Breite der Stege --74-- über den Schikanten-71, 73-- dort. wo die höchsten Biegekräfte durch die Fussbelastung auftreten, am grössten ist und zum äusseren Rand hin zur Schimitte abnimmt.
Es ist also Material ausgespart, das nicht zur Festigkeitserhöhung beiträgt, um das Gewicht möglichst gering zu halten.
Auf der einen Seite enden die Schlitze --75-- in Rundungen --76-- und belassen einen schmalen Rand, der zur Erhöhung der Seitensteifigkeit der Schuhsohle und zur Erleichterung der Handhabung der Streifen --74-- bei der Herstellung der Sohle beitragen kann. Ersteres ist in diesem Bereich von Wichtigkeit, weil hier die grössten Kräfte vom Fuss in den Schuh übergeleitet werden.
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Auf der andern Seite ist dieser Randstreifen jedoch weggelassen.
Fig. 4 stellt einen Schnitt im Bereich des Schirandes dar und zeigt zuunterst die endgültige Sohle --77--, darüber die Brandsohle --78-- und als oberste Schicht die Quersteifigkeitseinlage mit den Streifen-74-.
Die Schlitze trennen die obere Einlage und die Brandsohle bis auf einen geringen Rest, nur damit verhindert wird, dass Kleberreste'zwischen den Streifen --74-- verbleiben, wodurch es zu einer wesentlichen Erhöhung des Abrollwiderstands kommen könnte.
Um die Wärmeisolierung der Schuhsohle aus Kunststoff zu erhöhen, können Kunststoffolien, die Infrarotstrahlen (Wärmestrahlen) nicht durchlassen, mit der Sohle oder der Einlage verbunden werden und damit einen Wärmeschutz für die Füsse des Schifahrers gewährleisten.
Schuhe und auch bekannte Langlaufschuhe werden üblicherweise mit nahezu ebener Sohle produziert. Beim Gehen und Laufen wird das Oberleder in Falten gedrückt, wozu Kräfte erforderlich sind. Die Faltenbildung führt aber auch zu unangenehmen Druckstellen. Bei langen Läufen ist dies eine bisher unbeachtete Beanspruchung.
Wenn man jedoch erfindungsgemäss gemäss Fig. 5 den Schuh --66-- für einen gekrümmten Fuss zuschneidet und fertigt, fallen die Kräfte zum Biegen des Schuhs weg, ja er federt sogar in die Abrollbewegung zurück. Letzteres besonders bei entsprechender Krümmung der Sohle-67-. In diesem Falle können bei stärkerem Sohlenmaterial erhöhte Effekte erzielt werden. Gleichzeitig ist die Sohle mit grösserer Materialstärke auch verwindungssteifer, um eine bessere Schiführung besonders in Kurven und an Schräghängen, wenn die Sohle --65--, wie in Fig. 2 strichliert dargestellt, im Querschnitt nach oben vorgewölbt ist, so dass unter dem Ballen eine Art Kuppel ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäss gekrümmte Form der Sohle --67-- nach Fig. 5 bringt nach dem Abstoss, wenn der Schi hinten angehoben wird, den optimalen Winkel zwischen Schuh --66--, und Schi --68-- sowie zwischen Schi und Laufebene.
Nun wird natürlich bei jedem Schritt auch die Ferse aufgesetzt. Beim erfindungsgemäss geformten Schuh --66- ist zum Geradedrücken des Schuhs eine Kraft erforderlich. Dies ist jedoch keine Muskelkraft, sondern das Gewicht des Läufers. Die elastische Sohle --67-- wird nach unten, d. h. geradegedrückt, das Oberleder über dem Rist, wird aber gespannt.
In Fig. 5 sind zwei Zuglemente-69. 70-- am Schuh-66-- zu erkennen. Diese dienen dazu, die Rückstellfähigkeit des Schuhs in die hochgestellte Form zu verbessern und zu beschleunigen.
Durch die Herstellung des Schuhs mit gekrümmter Sohle kann die Sohlensteifigkeit an der Bindung wesentlich erhöht und der Wunsch der Läufer nach einer verwindungssteifen Sohle erfüllt werden. Die Steifigkeit der Sohle kann von der Bindung nach hinten abnehmen. Dadurch wird eine optimale Schiführung möglich.
Es ist am günstigsten, den Schuh in einer Mittelstellung zu fertigen, damit vor dem Aufsetzen des Schis die Schispitze nicht aus der Spur gehoben wird. Bei einer Mittelstellung erreicht man auch, dass die Dehnungen und Pressungen an der Ober- und Unterseite auf einem Minimum gehalten werden, was die Lebensdauer des Schuhs erhöht. Ausserdem wird dadurch das Material sowohl auf der Oberseite, als auch auf der Unterseite abwechselnd gedehnt und gedrückt, so dass bleibende Verformungen vermieden werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Langlaufschischuh mit lediglich im Ballenbereich angeordneten in Querrichtung der Sohle verlaufenden Streifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (74) aus hochfestem, dünnem Material, z. B. Aluminiumblech mit einer Stärke von z. B. 0, 4 bis 0, 6 mm hergestellt sind und in Längsrichtung der Sohle (77) mit Abständen voneinander angeordnet sind.