CS31791A3 - Shoemaker's article - Google Patents

Description

Obuvnický výrobek

Oblast techniky

Vynález se týká obuvnického výrobku, zejména obuvi majícílepší nášlapnou pružnost a větrání nohy uživatele. Zejména se paktýká zdokonalení mezipodešve.

Dosavadní stav techniky Řada druhů sportovní obuvi jako jsou např. běžecké boty,je známá a mnoho druhů je i na trhu. Tato obuv má různé druhy me-zipodešve, zejména ta, která se používá jako atletická obuv.

Bylo již navrženo mnoho tvarovaných vnějších podešví, kteréslouží k tlumení rázů a které jsou jedinou částí, která sedostává do styku se zemí. Dále jsou známa řešení,z nichž jedno je např.uvedeno v USpatentu č. 4 782 603, vydaném 8.11. 1988 S.C.Brownovi. V tomtopatentu je popsána samostatná lisovaná mezipodešev níž je uzav-řena řada rovnoběžných, od sebe oddělených trubek, umístěnýchobvykle v příčné poloze vzhledem k délce obuvi.Rovnoběžné trubkyjsou vystaveny tlaku při kroku uživatele a v patentu je stanoveno,že trubky musí mít dostatečnou pružnost a pevnost, aby odolávalyzhroucení podél stěn, US patent č. 4 316 332 vydaný 23.3.1982 (Giese a kol.)popisuje použití špalíků, které jsou vloženy do prolamovaného 2 nosníku, tvořícího mezipodešev. špalíky jsou vyrobeny z materiálu tvrdšího než je mezipodešev. US patent č.4 831 749 vydaný 23.5.1989 (Tsai) popisujeobuvnický výrobek obsahující větrací masážní stélku, opatřenouřadou horních výčnělků vyčnívajících směrem vzhůru a dotýkajícíchse nohy uživatele a řadou spodních výstupků, vyčnívajících směremdolů a vznášejících se na podešvi tak, že přitlačením uživovate-lovy nohy na stélku, bude proud vzduchu čerpán otvory, které jsouvytvořeny mezi každým horním výčnělkem a každým spodním výčnělkem a tím se bude větrat a masírovat noha učivatele. US patent č, 4 685 224 vydaný 11.8.1987 (Anger) popisujepoužití labyrintu větracích kanálků mezi horní podešví a obuvía spodní stranou obuvi. To je určeno k vytvoření čerpacíhoúčinku k pohybu vzduchu okolo a větrání nohy uživatele. US patent č. 3 418 731 vydaný 31.12.10968 (Anciaux), po-pisuje použití stélky obuvi opatřené horní a spodní plochouz pružného materiálu, přičemž horní plocha podešve je opatře-na řadou slepých výřezů a spodní plocha odpovídajícími výčněl-ky, což během chůze způsobuje určité větrání.

Nejbližší známý stav techniky zjištěný při předběžnémprůzkumu je popsaný v US patentu 4 845 863 vydaném 11.7.1989(Ling Yung-Mao) a týká se stélky nebo mezipodešve obuvi. Popis uvádí konstrukci nepropustné mezipodešve/stélky se směrem do-lů vyčnívajícími pružnými členy, které jsou tak umístěny a ta-kové velikosti,aby se hodily do otvorů vytvořených ve vnější 3 podešvi a tlumily krok chodce. V patentu se popisuje stav tech-niky takto: “ Proto známé mezipodešve nenabízejí nic co se týká nezá-vislého zavěšení nebo deformace různých jřjich částí a dále sehodí pouze pro určité váhové kategorie nebo pro ty uživatele,kteří dávají přednost měkkému došlapu."

Potřeba mezipodešve mající několik odpuzených prvků,z nichž každý představuje samostatný závěs a deformuje se ne-závisle na ostatních, dala vznik mezipodešvi popsané v US pa-tentu č. 4 733 483 z 29.3.1988 (Lin). Avšak zjistilo se, žeplochá vnější podešev a mezipodešev zde předložená má tendencik vytváření účinku pérového můstku, který způsobuje, že pataskáče a vibruje. I když mezipodešev přesně lícuje do dutinyvytvořené v obuvi,stává se, že v ní mezipodešev posouvá. Proto vznikla nutnost, aby byla mezipodešev opatřena řadou pružnýchprvků, samostatně zavěšených a neklouzala ani nevibrovala.

Pokud se týká US patentu č.4 873 741 vydaného 4.7.1989,(Ling Yung-Mao), pak ten popisuje podobnou konstrukci, ale na-víc, směrem dolů obrácené závislé špalíky jsou opatřeny každýdutinou, za účelem snížení hmotnosti mezipodešve.

Jako další podkladový materiál je pro čtenáře uveden člá-nek v New Scientist z 15.7.1989 autora Alisona Turnballa " A

Race for a Better Running Shoe ", str. 42-44 a hned následujícíčlánek " How Elastic is a Running Shoe? “ Alexandra a Benneta,str. 45 a 46. Autoři diskutují o novém směru ve výrobě atle- 4 tické obuvi, který směřuje k tomu, aby se běžci vrátila částenergie vynaložená na každý krok. Mnoho návrhů známého stavutechniky směřuje k dosažení navrácení energie tímto způsobem.Alexandr a Bennet shrnují výsledky svých zkoušek takto:

Hledaná vlastnost paty obuvi je pravděpodobně vysokápoddajnost (nebo vrcholová deformace), která bude snižovat sílynárazu. Při jiném pohledu na stejnou záležitost, pata bude schop-na absorbovat kinetickou energii nohy bez vzniku velkých sil,tak velké hodnoty "vrcholové deformace“ a "práce deformace"jsou pravděpodobně dobré.

Vysoká návratnost energie v přední části podešve se zdávelmi důležitá (viz Tab.3). Ale ani čísla, udávající procentavracené energie z našich zkoušek nám stále neříkají, kolikenergie obuv vracít Pro to potřebujeme znát, kolik energie bylona prvním místě vázáno. Čím vyšší je poddajnost (nebo vrcholo-vá deformace) a práce potřebná pro deformaci, tím více energiese váže v podešvi když se stlačí. Čím vyšší je návrat energie,tím více této energie se získá pružným odrazem.

Podstata vynálezu Úkolem předloženého vynálezu není maximalizace ani zís-kání energie vracené chodcům, ale tlumení nárazů, zejménajemných nárazů kroků normálního chodce a současně i větrání uvnitř nošené obuvi. Při řešení tohoto úkolu se zjistilo, že pro výrobu špa- 5 líků nebo sloupků podle vynálezu musí být použit extrémně měkkýmateriál a že tyto špalíky nebo sloupky musí buď směřovat vzhů-ru pod prodyšnou a pružnou horní podešev (nazývanou stélkou ne-bo vložkou) nebo směřovat dolů z teto horní podešve a právě takje důležité, aby se tyto špalíky podstatně vyboulily, zmáčknou-li se došlapem normálního chodce. Vyboulením se dá do pohybuvzduch mezi špalíky a tím se větrá obuv i noha přes horní pode-ěev. Měkkost materiálu, z kterého jsou vyrobeny sloupky zaru-čuje velkou hodnotu "vrcholové defformace" pro malou hodnotuv "deformační práci".

Bylo zjištěno, že chození v takovéto obuvi působí dobřena chodcovy klouby a páteř a samozřejmě nohy.

Podstata předloženého vynálezu spočívá v tom, že obuv-nický výrobek obsahuje v oblasti podešve řadu vertikálníchšpalíků nebo sloupků, přizpůsobených k tomu, aby se snadnostlačovaly a vyboulovaly při každém kroku chodce. Tak je vy-tvořen nárazy tlumící prvek zvláštní hodnoty, neboť předsta-vuje pohodlný základ pro nohu, je velmi pohodlný vzhledemk svému obrysu a tlumí každý krok chodce. Stlačitelnost termo-plastického materiálu je taková, aby se špalíky stlačovaly apodstatně deformovaly a tím tlumily každý krok uživatele, de-formace je spojena s podstatným vyboulením špalíků a stlačení,vyboulení a následující návrat špalíků do původního tvaruzpůsobuje podstatné proudění vzduchu v oblasti podešve a vě-trání obuvnického výrobku. - 6 -

Jedno provedení předloženého vynálezu obsahuje mezipode-šev nebo část mezipodešve přizpůsobenou pro uzavření do obuv-nického výrobku a způsobující tlumení kroků a větrání nohyuživatele. Mezipodešev nebo její část obsahuje žebrovou část,procházející podél alespoň části vnější podešve obuvi a sestá-vá z tlumících prvků vytvořených z řady špalíků vyčnívajícíchkolmo k rovině žebra. Každý špalík je vyroben z pružné, alesnadno stlačitelné termoplastické gumy nebo pod. špalíky jsoupo žebru rozmístěny tak, aby představovaly pohodlný základpro nohu nositele a tlumily každý jeho krok. Rozmístění, veli-kost, počet špalíků a stlačitelnost materiálu je taková, abyse špalíky snadno deformovaly a podstatně stlačovaly, aby tlu-mily krok chodce a stlačení bylo spojeno s vyboulením špalíku.Stlačení, vyboulení a následná obnova tvaru špalíku způsobujepohyb vzduchu, který je obklopuje a větrání obuvnického výrob-ku. V jiném provedení obsahuje obuvnický výrobek podle vyná-lezu vnější podešev a svršek, vnější podešev je opatřena řadouvzhůru postavených špalíků vytvořených z pružného snadno stla-čitelného materiálu, špalíky jsou rozmístěny po vnější podešvitak, aby tvořily pohodlný základ pro nohu uživatele a tlumilyjeho krok. Rozmístění, velikost, počet špalíků a stlačitelnostplastické hmoty jsou takové, aby se špalíky deformovaly a pod-statně stlačovaly a tlumily každý krok uživatele, stlačení jespojeno s podstatným vyboulením špalíku. Stlačení, vyboulení a následná obnova tvaru špalíku představuje výrazní prouděnívzduchu podél vnější podešve a větrání obuvnického výrobku. Přehled obrázků na výkresech Příkladné provedení obuvnického výrobku podle vynálezuje znázorněno na připojených výkresech, kde obr.l je je půdo-rys mezipodešve podle jednoho provedení podle vynálezu, naobr.2 je perspektivní pohled na část žebra z obr.l, obr.3,4 a5 jsou bokorysy Části žebra z obr. 2, ve třech různých prove-deních vzhůru postavených špalíků podle vynálezu, obr.6 zobra-zuje jiné provedení žebra, opatřeného vložkou, obr.7 znázor-ňuje obuvnický výrobek podle vynálezu částečně v řezu, obr.8znázorňuje další provedení vynálezu obsahující stlačitelnéšpalíky, na obr. 9 je vnější podešev opatřená dutinami neboprostory pro vložení dílů částečné mezipodešve z obr.2 se změ-nami ve tvaru špalíků, obr.12 zázorňuje špičkovou část 41 žebraz obr. 9, u které jsou nejpřednější špalíky 53 po délce postup-ně kratší, aby odpovídaly určitému usazení, obr. 13 znázorňujejiné provedení vynálezu, obr.14 zobrazuje částečnou mezipode-šev vytvořenou pro podpatek obuvi podle předloženého vynálezua obr.15 ukazuje provedení předloženého vynálezu určeného propodpatek dámské obuvi nebo sandálu.

Popis příkladného provedení

Obr.l znázorňuje půdorys mezipodešve zobrazené obecnějako žebro 10,opatřené velkým počtem vztyčených špalíků 11.

Tyto špalíky 11 jsou v tomto provedení rozmístěny podél celémezipodešve 10, která se táhne od špičkové části 12 přes bříš-kovou část 13 k patní části 14. V tomto provedení je každýšpalík 11 vztyčený vzhledem k žebru 10 a je k němu připevněnsvým přilehlým koncem. Každý špalík 11 v tomto provedení jeopatřen středovým otvorem 16.

Celá mezipodešev je s výhodou vyrobena vstřikováním,přičemž žebro 10 mezipodešve právě tak jako špalíky 11 jsouvyrobeny ze stejného materiálu a v tomto případě žebro 10 jevysoce pružné, ale vzduchově neprodyšné. Taková mezipodeševpak bude vhodná pro takový výrobek, u kterého je žebro 10ve styku s vrchem vnější podešve a špalíky 11 vyčnívají směremvzhůru.

Nejvhodnější materiál, který byl nalezen pro takovoutomezipošev je znám jako "Supersoft", termoplastická pryskyřicepoužitá z GLS Plastics Woodstock, IL 60098, USA (prodávaná jimijako #G3294). Materiál je vyrobený z termoplastické směsi známéjako "Kraton" dodávané společností Shell Chemical Company. Krato-nové směsi, kterým se dává přednost (protože jsou měkčí a majítvrdost podle Shorea A (D-2240) okolo 27 a 34) jsou Kraton D-2104 a Kraton D-3226. Výsledný Supersoft termoplast představuje mezipodešvový ma-teriál, který má hodnotu na Durometru pod 30 a s výhodou okolo 20. 9

Kromě měkkosti, výsledný materiál vykazuje také vynikající pruž-nost a'velkou životnost. Samozřejmě lze použít i jiné materiálykromě krotonu, jako jsou Estane, polyvinyl chlorid nebo guma.Potřebné vlastnosti materiálu jsou takové, aby špalíky 11 bylysnadno stlačitelné a podstatně deformovatelné (obvykle hodnotaDurometru pod 30), měly velkou životnost a dobrou pružnost, abyse mohly rychle vracet zpátky do původního tvaru ihned jakmilepřestanou působit tlačné síly. Potom tvar špalíků 11 není rozho-dující a to, jsou-li duté nebo plné obecně neovlivňuje jejich de-formovatelnost. V provedení z obr. 1 jsou duté, aby se uspořilatermoplastická pryskyřice.

Obr.2 a 3 znázorňují části meuipodešve z obr.1 v perspekti-vním pohledu a v bokorysu. Z obr.3 je patrné, že toto provedeníje opatřeno spodními výčnělky 20, které vytvářejí malé větrání podmezipodešví. V obr.4 jsou špalíky 20 a 21. Je zřejmé, že v prove-dení z obr.4 se mění u špalíků jejich tlouštka (t.j. výška). Ta-ková tlouštka nebo výška je samozřejmě libovolná, ale hodnoty pod10 mm se jeví neúčelné. Z obr.5 je zřejmé, že špalíky 22 jsou uloženy v mezipodešvipomocí žebra 10, které je umístěno centrálně vzhledem k špalíkům22. Toto samozřejmě přispívá k tlumení nárazů. V obr.3,4 a 5 jsou středové otvory vytvořené ve špalíkách11,20,21 a 22 zakresleny čárkovaně.

Obr.6 znázorňuje provedení, ve kterém část mezipodešve zobr.3 je opatřena horním žebrem 25, které může být vhodně vyrobeno - 10 - 2 porézního materiálu, nebo perforovaného materiálu, aby vytvářelourčitý pohyb vzduchu. V tomto obrázku jsou špalíky 11 znázorněnydeformované stlačením a vyboulené.

Obr.7 zobrazuje vyříznutý pohled na obuv představující jed-no provedení vynálezu, u kterého je v obuvi mezipodešev z obr.lvložena na vršek spodní podešve 31. Pružná, vzduchoprodyšná hornístélka je umístěna nad mezipodešví.

Obr.8 znázorňuje provedení,u kterého je mezipodešev 31v provedení z obr.7 nahrazena vnější podešví 32, opatřenou řadoukapes 33 uzpůsobených k zasunutí špalíků 11 shora popsaného typu,čímž se vyloučí potřeba žebra 10, v kterém by byly špalíky upevně-ny. špalíky 11 mohou být drženy trvale v otvorech 33 adhesnímiprostředky nebo jiným vhodným způsobem.

Obr.9 znázorňuje provedení, u kterého je vnější podešev 42opatřena během výroby vyříznutými částmi 43 a 44 tak, aby části40 a 41 žebra 10 vhodného tvaru a velikosti se přesně hodily dotěchto částí 43 a 44, jak je patrné z obrázku a tak zabíraly conejméně vertikálního prostoru uvnitř obuvi. Část 40 a 41 žebra 10obsahující '‘mezipodešev" jsou tak také účinně drženy na svém mís-tě proti bočnímu posuvu. Je samozřejmě také možné vytvořit pouzejednu z částí 40,41.

Obr.10 znázorňuje takové provedení vynálezu, u kterého ješást žebra 10 z obr.2 opatřena špalíky 50, které jsou plné namístodutých v obr.2. Pak je nutno použít na výrobu špalíků 50 měkčí ma-teriál, aby se udržel požadovaný vysoký stupeň stlačitelnosti 11 poskytující vhodný rozsah tlaku pod krokem chodce a současně dovo-lující, aby se špalíky vyboulily a vrátily pak do původního tvaru.

Obr.11 zobrazuje ještě další provedení vynálezu, ve kterémje část žebra 10 podobná obr.2 opatřena vzhůru stojícími špalíky51, které jsou duté, ale vpodstatě mají čtvercový průřez. Tytorůzné konstrukční parametry mohou být měněny, aby se dosáhl maxi-málně výkon. Takové změny jako je pružnost plastického materiálu,výška a tvar špalíků, rozmístění a počet špalíků na jednotku plo-chy, rozdíly ve výšce jednotlivých špalíků nebo řad špalíků, du-tost nebo plnost špalíků, mohou být prováděny v rozsahu předlože-ného vynálezu. Vyhovujících výsledků se dosáhlo použitím špalíků 2 majících plochu průřezu okolo 0,5 cm s tlouštkou stěny 1 až 3 mmjsou-li duté.

Obr.12 znázorňuje další provedení vynálezu, u kterého ne-jsou všechny špalíky stejné délky, zatímco u vložky 41 jsou po-dobné jako v obr.9, pro špičkovou část nebo sandál, jak je zřej-mé z obr.12,se špalíky 11 postupně zmenšují přes špalíky 52 až53 dokud nedousáhriou špičky. Délka špalíků se může libovolně mě-nit a lze ji přizpůsobit geometrii vnitřní části obuvi.

Obr.13 zobrazuje ještě jiné provedení části žebra podle vy-nálezu, u kteráho jsou špalíky v horním a spodním žebru protisobě pro přídavné tluméní. Opět horní žebro může být pružné as výhodou také vzduchoprodyšné. V obr.14 je vnitřní část patové části 60 vnější podešve ne-bo mezipodešve,v které je vytvořen čtvercový výřez 61. Výřez 61 12 má v sobě vložen jeden špalík 62 o velkém průměru, který je na-kreslen pro názornost v úplně stlačeném stavu. Jak je patrno,deformace stlačením způsobila vyboulení špalíku 62, ale samozřej-mě, pouze částečné zaplnění prostoru mezi jeho obvodem a rohyvýřezu 61, čímž se čerpá vzduch pokaždé, když se špalík 62 vy-boulí . V obr.15 patová část 70 dámské obuvi nebo sandálu má provysvětlení v sobě vytvořeny válcové výřezy 71 a trojúhelníkovývýřez 72. Samozřejmě je možno použít jakýkoliv jiný mnohoúhelní-kový výřez. Když se špalíky 73,74 umístí do výřezů, vyčnívajíven jak je požadováno, neboť výřezy jsou mělčí než je tloušťkanebo výšky špalíků 73,74.

Claims (19)

1. Patentové nároky

   1. Obuvnický výrobek vyznačený tím,že sestává nejméně z jednohopevného válcového špalíku vyrobeného z vysoce a snadno stlači-telného materiálu, který je nesen upevněním v přímém výřezuvytvořeném v patě obuvnického výrobku a vyčnívajícího z ně-ho směrem vzhůru, aby tlumil krok jeho uživatele deformacístlačením a současným vyboulením a zaplněním prostoru mezi svýmobvodem a rohy přímého výřezu a tím se vytlačil vzduch z tohotoprostoru směrem vzhůru k větrání nohy uživatele.
2. 2. Obuvnický výrobek podle bodu 1 vyznačený tím, že nejméně jedenšpalík(ll) je umístěn pod jeho pružnou, vzduchopropustnou hornístélkou.
3. 3. Obuvnický výrobek podle bodu 2 vyznačený tím, že přímý výřezje pravoúhlý.
4. 4. Obuvnický výrobek podle bodu 3 vyznačený tím, že přímý výřezje mnohoúhelníkový.
5. 5. Obuvnický výrobek podle bodu 1,2 nebo 3 vyznačený tím, že ob-sahuje řadu menších špalíků (11) plošně rozložených po patníploše. 14
6. 6. Obuvnický výrobek podle bodu 1 vyznačený tím, že obsahuje vlo-žku sestávající z žebra (10) a řady špalíků (11), které jsou celi-stvé s žebrem (10) a vyčnívají alespoň na jedné straně z žebra (10)přičemž tyto špalíky (11) jsou vyrobeny z pružného,stlačitelnéhotermoplastického materiálu majícího tvrdost podle Shorea A(D-2240) menší než 35, mají výšku v rozsahu od 3 do 10 mm ajejich počet a konstrukce jsou dostatečné, aby při použití do-volovaly podstatnou deformaci stlačením podle svých výškovýchrozměrů provázenou současnou podstatnou deformací vyboulením v opsané ploše kolmé k výškovému rozměru vložky a vytvářelytak tlumení nárazů a větrání.
7. 7. Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že špalíky (11)jsou překryty prodyšnou horní stélkou.
8. 8. Obuvnický výrobek podle-bodu 6 vyznačený tím, že termoplastickýmateriál má tvrdost podle Shorea A (D-2240) okolo 20.
9. 9. Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že špalíky (11)jsou duté.
10. 10.Obuvnický výrobek podle bodu 9 vyznařený tím, že špalíky (11)jsou válcové. 15
11. 11.Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že špalíky (11)jsou plné a válcové.
12. 12.Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že žebro (10) jepodešev tvarovaná a pružná, přesně přizpůsobená obvodu obuvi.
13. 13.Obuvnický výrobek podle bodu 12 vyznačený tím, že výška špalí-ků (11) se mění tak, aby špalíky (11) na špičkové části byly kratší než ostatní.
14. 14.Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že žebro (10)je tvarováno tak, aby bylo přizpůsobeno patě obuvi.
15. 15.Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že termoplastickýmateriál je ze skupiny obsahující Kraton D-2104, Kraton D-3226,Estane, polyvinylchlorid a gumu.
16. 16.Obuvnický výrobek podle bodu 6 vyznačený tím, že špalíky (11)mají různou výšku.
17. 17.Obuvnický výrobek podle bodu 1 vyznačený tím, že sestává z vně-jší podešve, mezipodešve a horní podešve, kde mezipodešev obsa-huje žebro (10), řadu špalíků (11) celistvých s žebrem (10) a vyčnívajících vertikálně z alespoň jedné strany žebra (10), přičemžšpalíky (11) jsou z pružného stlačitelného termoplastického mate- - 16 - riálu majícího tvrdost podle Shorea A (D-2240) menší než 35,jejich výška je v rozsahu od 3 do 10 mm a jejich dostatečnýpočet a konstrukce dovoluje podstatnou deformaci stlačenímpodél jejich výškového rozměru spojenou se současnou deformacívyboulením v opsané ploše kolmé k výškovému rozměru, aby připoužití nastávalo tlumení kroku a větrání.
18. 18.Obuvnický výrobek podle bodu 17 vyznačený tím, že horní pode-šev je vytvořena z vzduchopropustného materiálu a je položenana špalíkách (11).
19. 19.Obuvnický výrobek podle bodu 17 vyznačený tím, že špalíky (11)mají různou výšku.