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Um
beim Laufen auf festem oder lockerem Schnee die Rutschgefahr zu
verringern ist es bekannt, Gleitschutzvorrichtungen zu verwenden.
Die Gleitschutzvorrichtungen werden über die Schuhe gestreift und
bestehen aus einem Gummiring, von dem einzelne Laschen ausgehen.
An den Laschen sind gekreuzt miteinander verbundene Rundgliederketten
als Gleitschutzmittel befestigt, ähnlich wie dies von Schneeketten
bei Kraftfahrzeugen bekannt ist. Die Kettenglieder der Rundgliederketten
sind verhältnismäßig klein.
Sie haben eine Länge
von ca. 15 mm bei einem Drahtdurchmesser von ca. 2,5 mm.
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Obzwar
sich diese Gleitschutzvorrichtungen für lockeren und festen Schnee
gut eignen, ist der Einsatz auf Eis beschränkt. Insbesondere wird der Laufkomfort
durch die Stränge
der unter dem Schuh verlaufenden Rundgliederketten deutlich beeinträchtigt.
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Darüber hinaus
ist es aus der Praxis bekannt, die Rutscheigenschaften von Schuhen
auf Eis zu vermindern, indem Textilsocken über den Schuh gezogen werden.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine Gleitschutzvorrichtung
für Schuhe
zu schaffen, die sich durch einen verbesserten Laufkomfort auf Eis
und festem Schnee auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Gleitschutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder eine
Gleitschutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 2 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Gleitschutzvorrichtung
ist eine Sicherungs- oder Fixiereinrichtung vorgesehen, um die Gleitschutzvorrichtung
am Schuh zu befestigen. An der Fixiereinrichtung ist ein Textilstück befestigt.
Dieses Textilstück
ist ein Gewebe, bei dem die Schuss- oder die Kettfäden aus
einem Umwindegarn bestehen.
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Gemäß der anderen
Lösung
ist das Textilstück
ein Gewebe, das als Drehergewebe ausgeführt ist. In beiden Fällen entstehen
kleine Erhöhungen, die
die Eigenschaft haben, sich in die Eisoberfläche einzudrücken, da der lokale Druck hoch
genug ist, um für
eine ausreichende Gefrierpunktserniedrigung zu sorgen. Die Filamente
der Trägerkette
oder des Umwindegarns sorgen so für einen gewissen Formschluss
zwischen der Gleitschutzvorrichtung und der Eisoberfläche.
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Da
diese Strukturen sehr klein sind, beeinträchtigen sie den Laufkomfort
nicht.
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Aufgrund
der Art des Gewebes, nämlich
einiger verhältnismäßig dicker
Filamente in der Trägerkette
oder als Träger
für die
Umwindefilamente, kommt auf festem Schnee ein guter Griff zustande. Dies
wird insbesondere dann erreicht, wenn beispielsweise die Fäden, die
mit der Trägerkette
verbunden sind, vergleichsweise im Durchmesser größer sind
als die Fäden
der Trägerkette,
die nicht mit der Dreherkette unmittelbar verbunden ist. Gleiches kann
erreicht werden, wenn die Trägerfäden beim Umwindegarn
vergleichsmäßig dick
sind, verglichen mit dem Durchmesser derjenigen Fäden im Gewebe, die
keinen Umwindefaden tragen. In beiden Fällen entstehen zwei Arten von
Makrostrukturen, nämlich eine
sehr feine Makrostruktur durch die Dreherfäden oder die Umwindfäden, die
in das Eis einsinken können,
und eine gröbere
Struktur, die zwar nicht in das Eis einsinkt, aber auf Schnee einen
guten Halt gibt.
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Andererseits
ist die Struktur, die den Halt auf Schnee verbessert, so fein, dass
sich diese Struktur mit Schnee nicht zusetzen kann.
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Eine
rationelle Fertigung der Gleitschutzvorrichtung ergibt sich, wenn
das Textilstück
so groß gewählt ist,
dass es die gesamte Sohle einschließlich dem Absatz des Schuhs überdeckt.
Hierdurch werden zusätzliche
Nähte eingespart.
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Wenn
eine erhöhte
Flexibilität
der Gleitschutzvorrichtung im Vordergrund steht, ist es zweckmäßig, wenn
ein weiteres Textilstück
vorgesehen ist, das zusammen mit dem anderen Textilstück zumindest
einen großen
Teil der gesamten Sohle einschließlich dem Absatz des Schuhs überdeckt.
Diese Textilstücke
können
dann an dem jeweiligen Anwendungsbereich auf der Schuhsohle angepasst
werden.
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Sehr
einfach lässt
sich die Gleitschutzvorrichtung anziehen, wenn das Textilstück oder
die Textilstücke
zusammen zu einer Tasche geformt sind, die im Gebrauch bis zu dem
Schuhschaft reicht.
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Das
Umwindegarn kann sich aus einem Monofilament oder einem Multifilamentgarn
als Seele und einem schraubenförmig,
darum herum laufenden Umwindefaden zusammensetzen.
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Die
Seele kann eine Härte
entsprechend einem E-Modul von 3.000 N/mm2 bei
vorzugsweise 250–700
cN/tex und vorzugsweise höchstens
einen E-Modul von ca. 1.800 cN/tex vorzugsweise einen E-Modul von
1.000 cN/tex aufweisen.
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Der
Umwindefaden hat eine Härte
von wenigstens 3.000 N/mm2 vorzugsweise
von ca. 250–700
cN/tex soweit es sich um thermoplastische Materialien handelt.
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Ein
sehr guter Halt wird erreicht, wenn der Umwindefaden aus Edelstahl
besteht.
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Die
Umwindefäden
können
in dem Gewebe sowohl den Kett- als
auch die Schussfäden
bilden. Bevorzugt bilden die Umwindefäden den Schussfaden.
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Die
Fäden der
Trägerkette,
die bei dem Drehergewebe mit Fäden
der Dreherkette verbunden sind oder die Seele des Umwindegarns,
hat zweckmäßiger Weise
einen Durchmesser zwischen 0,2 mm und 1 mm vorzugsweise um 0,5 mm.
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Der
Durchmesser der Umwindefäden
oder der Fäden
der Dreherkette liegt zwischen 0,05 mm und 1 mm vorzugsweise um
0,1 mm.
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Ein
bevorzugtes Material für
das Textilstück kann
Polyster sein.
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Um
die entsprechend geringe Anzahl von Kontaktpunkten zu bekommen,
damit das gewünschte
Einsinken in die Eisober fläche
möglich
ist, sind in dem Textilstück
benachbarte Fäden
aus Umwindegarn durch parallel laufende Fäden voneinander getrennt, die
nicht als Umwindegarn ausgeführt
sind.
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Ähnlich sieht
die Gestaltung im Falle eines Drehergewebes aus. Hier sind benachbarte
Fäden der
Trägerkette,
die von Fäden
der Dreherkette gekreuzt werden, durch Fäden voneinander getrennt, die
nicht von Fäden
der Dreherkette gekreuzt sind.
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Um
das Textilstück
mit der Fixiereinrichtung zu verbinden, sind an seiner freien Kante,
zumindest abschnittsweise, Schlaufen vorgesehen oder es ist dort
ein schlauchförmiger
Umbug vorhanden.
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Die
Schlaufen oder der schlauchförmige
Umbug können
dazu verwendet werden, ein gummielastisches Element aufzunehmen,
mit dem die Gleitschutzvorrichtung am Schuh gespannt wird.
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Gute
Antirutscheigenschaften werden erreicht, wenn die Fäden des
Textilstücks,
die durch Umwindegarn gebildet sind, quer zur Schuhlängsrichtung
verlaufen.
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Bei
einem Textilstück
aus Drehergewebe können
die Filamente der Trägerkette
im wesentlichen eine Härte
entsprechend einem E-Modul von 3.000 N/mm2 vorzugsweise
von ca. 250–700
cN/tex höchstens
einem E-Modul von 1.800 cN/tex aufweisen, wobei der Bereich bei
einem E-Modul von ca. 1.000 cN/tex endet.
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Die
Dreherkette kann wenigstens eine Härte entsprechend einem E-Modul
von 3.000 N/mm2 vorzugsweise von ca. 250–700 cN/tex
aufweisen, wenn es sich um thermoplastisches Material handelt.
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Um
einen guten Überstand
der Fäden
der Trägerkette
auf der Kontaktseite zum Eis zu bekommen, können diejenigen Fäden der
Trägerkette,
die von Fäden
der Dreherkette gekreuzt sind, als Monofilamente ausgeführt werden.
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Im Übrigen sind
Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die
nachfolgende Figurenbeschreibung erläutert Aspekte zum Verständnis der
Erfindung. Weiter nicht beschriebene Details kann der Fachmann in der
gewohnten Weise den Zeichnungen entnehmen, die insoweit die Figurenbeschreibung
ergänzen.
Es ist klar, dass eine Reihe von Abwandlungen möglich sind.
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Die
nachfolgenden Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstäblich. Zur
Veranschaulichung der wesentlichen Details kann es sein, dass bestimmte Bereiche übertrieben
groß dargestellt
sind. Darüber hinaus
sind die Zeichnungen plakativ vereinfacht und enthalten nicht jedes,
bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls
vorhandene Detail. Die Begriffe ”oben” und ”unten” beziehen sich auf die normale
Gebrauchslage der Gleitschutzvorrichtung am Schuh.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
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1 zeigt
einen Schuh mit angelegter Gleitschutzvorrichtung.
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2 zeigt
einen Ausschnitt aus dem Drehergewebe der Gleitschutzvorrichtung
nach 1.
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3 zeigt
einen Ausschnitt aus dem Gewebe mit Umwindegarn der Gleitschutzvorrichtung
nach 1.
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4 zeigt
einen Schuh mit einer anderen Ausführungsform der Gleitschutzvorrichtung.
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1 zeigt
einen stiefelartigen Schuh 1, an dem eine Gleitschutzvorrichtung 2 aufgezogen
ist. Der Schuh weist einen Schaft 3 auf, an dem eine von der
Gleitschutzvorrichtung 2 verdeckte Sohle mit Absatz befestigt
ist. Die Gleitschutzvorrichtung 2 ist ähnlich einem Füßling ausgeführt.
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Zu
der Gleitschutzvorrichtung 2 gehört ein sack- oder taschenförmiges Textilstück 4 als
Gleitschutzmittel, das an der freien Kante mit einem schlauchförmigen Umbug 5 versehen
ist. Innerhalb des Umbugs 5 befindet sich eine endlose
Gummischnur 6, wie sie gestrichelt angedeutet ist. Die
Gummischnur 6 bildet mit dem Umbug 5 eine Fixiereinrichtung,
um zu verhindern, dass im Gebrauch das eigentliche Gleitschutzmittel
der Vorrichtung sich von dem Schuh 1 löst.
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Das
Gleitschutzmittel 4 der Gleitschutzvorrichtung 2 besteht
bei einer Ausführung
aus einem Gewebe, wie es ausschnittsweise in 2 gezeigt ist.
Das Gewebe ist als sogenanntes Drehergewebe ausgeführt. Es
enthält
Schussfäden 9 und
mehrere Arten von Kettfäden 11, 12 und 13.
Die Kettfäden 11 sind
Multifilamentfäden,
die in der üblichen
und bekannten Weise mit den Schussfäden 9 verwoben sind.
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Die
Kettfäden 12 sind
vorzugsweise Monofilamentfäden
mit einem Durchmesser zwischen 0,1 mm und 4 mm. Sie liegen parallel
nebeneinander auf der selben Seite der Schussfäden 9. Sie bilden
zusammen mit den Fäden 11 die
Trägerkette.
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Die
Kettfäden 13 bilden
die Dreherkette und bestehen aus einem Edelstahldraht mit einem
Durchmesser zwischen 0,05 mm und 1 mm. Damit bei der Benutzung die
Dreherfäden 13 nicht
in die Kettfäden eingedrückt werden
können,
haben die Kettfäden 12 eine
Festigkeit zwischen 250 und 700 cN/tex.
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Das
Drehergewebe ist so aufgebaut, dass die Dreherfäden 13, wie die Figur
erkennen lässt, zwischen
benachbarten Schussfäden 9,
die Kettfäden 12 kreuzen
und die Schussfäden,
bezogen auf 2 von der Unterseite (Straßenseite)
her, gegen die Kettfäden 12 ziehen
bzw. anbinden.
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Die
Schussfäden 12 und 11 bilden
gemeinsam die sogenannte Trägerkette,
während
die Fäden 13 die
Dreherkette bilden.
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2 zeigt
den Ausschnitt aus dem Gewebe, das das Fixiermittel 4 darstellt,
mit Blick auf diejenige Seite des Gewebes, die beim ordnungsgemäßen Gebrauch
der Gleitschutzvorrichtung den Kontakt zur Unterlage bzw. dem Schnee
oder dem Eis herstellt.
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Wie
zu erkennen ist, stehen die Dreherfäden 13 deutlich über und
bilden somit auf der Kontaktseite des Gleitschutzmittels kleine
Erhöhungen.
Die Theorie der Wirkungsweise geht davon aus, dass beim Gebrauch
diese Erhöhungen
in die Eisoberfläche
einsinken, weil durch den erhöhten Druck
an den Kontaktstellen eine Gefrierpunktserniedrigung stattfindet.
Nach dem Einsinken entsteht eine gewisse formschlüssige Verbindung
zwischen diesen Kontaktstellen, gebildet durch die Dreherfäden 13 und der
Eisoberfläche,
was zu dem gewünschten
Gleitschutz führt.
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Um
den Gleitschutz zu erreichen, darf deswegen die Anzahl der Kontaktpunkte
nicht zu groß werden,
weil sonst die gewünschte
Gefrierpunktserniedrigung an der Kontaktstelle nicht mehr stattfindet und
der beabsichtigte Formschluss ausbleibt. Aus diesem Grund sind die
Fäden der
Trägerkette,
die von den Fäden
der Dreherkette quasi zick-zack-förmig umschlungen
sind, relativ weit voneinander beabstandet, jedenfalls weiter als 2 suggeriert.
Um den Abstand zwischen den Fäden
der Trägerkette mit
Dreherfaden zu erreichen, sind zwischen diese Fäden mit Dreherkette, Kettfäden 11 eingefügt, die sich
in das Gewebe einfügen.
Sie stehen nicht nennenswert auf der Kontaktseite des Gleitschutzmittels vor,
da sie anschmiegsame Multifilamentfäden sind.
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Das
gezeigte Gewebe 2 bildet insgesamt den taschen- oder sackförmigen Teil,
der als Gleitschutzmittel der Gleitschutzvorrichtung dient.
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2 lässt ferner
erkennen, dass die Kettfäden 12 der
Trägerkette
verhältnismäßig steif
sind und sich demzufolge über
die Fläche
erheben, die von den Schussfäden
definiert ist. Da die Fäden 12 einen vergleichsweise
großen
Durchmesser haben und entsprechend der Anzahl der Kontaktpunkte
durch die Dreherkette verhältnismäßig weit
voneinander entfernt sind, entsteht ein zusätzliches gröberes Muster, das zu einer
Verbesserung der Traktion auf lockerem oder festem Schnee führt. Schnee
ist formbarer als Eis, so dass die überstehenden zylinderförmigen Kettfäden 12 einsinken
können
und hier für
einen verbesserten Halt sorgen. Dementsprechend ist es günstig, wenn
die Fäden 12 quer
zur Schuhlängsrichtung
verlaufen, das heißt
die Schussfäden
liegen parallel zur Sohlenlängsachse.
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3 zeigt
einen Ausschnitt aus einer anderen Gewebeart, die sich ebenfalls
als Gleitschutzmittel für
die Gleitschutzvorrichtung nach 1 eignet. Das
Gewebe enthält
Kettfäden 14 aus
Multifilamenten und Schussfäden 15,
ebenfalls aus Multifilamenten. Im Abstand voneinander enthält das Gewebe Schussfäden 16,
die aus Umwindegarn bestehen. Das Umwindegarn 16 setzt
sich aus einer Seele oder einem Kern 17 in Gestalt eines
Monofilaments und einem Umwindefaden 18 zusammen. Der Umwindefaden 18 ist
ebenfalls ein Monofilament aus Edelstahldraht mit einem Durchmesserbereich,
wie er oben angegeben ist. Der Umwindefaden 18 läuft als Schraubenlinie
um den Kern 17 herum.
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Weil
die Kettfäden 14 und
die übrigen Schussfäden 15 Multifilamentfäden sind,
drücken sich
diese Fäden
im Gewebe verhältnismäßig flach, während das
Umwindegarn über
die betreffende Seite deutlich über
steht. Dadurch entstehen wiederum auf Eis Kontaktstellen mit dem
Umwindefaden in der gleichen Weise, wie dies zuvor ausführlich in
Verbindung mit den Fäden 13 der
Dreherkette erläutert
ist. Andererseits erheben sich die Seelen oder Kerne 17 der
Umwindegarne 16 deutlich über die Textiloberfläche und
erzeugen so im Abstand voneinander erhabene Rippen, wie die Fäden der
Trägerkette.
So können
sich die Umwindegarne auch in einer Schneeoberfläche eindrücken und verhaken, was zu der
gewünschten
Rutschsicherheit führt.
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Das
Umwindegarn kann als Kettfaden verwendet werden, was allerdings
fertigungstechnische Probleme hat, weil es nicht einfach ist, den
mit den Erhöhungen
versehenen Faden durch die Fadenöse des
Rieds hindurchzuführen.
Deswegen wird es bevorzugt, das Umwindegarn als Schussfaden zu verarbeiten.
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Anstelle
des erläuterten
Edelstahldrahts für den
Umwindefaden 18 oder die Dreherkette aus den Fäden 13 kann
hier auch ein entsprechend fester Polymerfaden eingesetzt werden.
Dieser Faden sollte eine Festigkeit haben zwischen 20 und 200 cN/tex.
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Wie 4 zeigt,
kann sich das Gleitschutzmittel 4 auch aus drei unterschiedlichen
Abschnitten zusammen setzen. Das füßlingförmige Gleitschutzmittel 4 besteht
im Fußspitzen-
und Gallenbereich aus einem Abschnitt 20, an diese schließt sich
im Mittelfußbereich
ein in Längs-
und Querrichtung elastischer Textilabschnitt 21 an, mit
dem wiederrum im Fersenbereich ein Abschnitt 22 verbunden
ist. Die Abschnitte 20 und 22 sind Gewebe, die
beispielsweise gemäß den 2 und 3 ausgeführt sind.
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Mit
Hilfe des elastischen Zwischenbereiches 21 ist es ohne
Weiteres möglich
einen weiten Schuhgrößenbereich
zu überdecken,
ohne dass in den Bereich 20 und 22, bzw. auf der
Oberseite des Schuhs übermäßige Falten
entstehen. Außerdem
gestattet die Aufteilung in die beiden Abschnitte 20 und 22 die Anpassung
der Traktionseigenschaften an den jeweiligen, bevorzugten Bereich.
So kann beispielsweise der Bereich 22 auf die gute Gleitreibungseigenschaften
optimiert werden und der Ballen- oder Fußspitzenbereich auf gute Haftreibungseigenschaften.
Die umgekehrte Variante ist ebenfalls möglich, was jeweils bevorzugt
wird, ist empirisch zu ermitteln.
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Bei
einer bisher untersuchten Ausführungsform
liegt das Umwindegarn 16 im Fersenbereich quer zur Fußlängserstreckung,
während
das Umwindegarn im Fußspitzen-
und Gallenbereich, also in dem Abschnitt 20, parallel zur
Fußlängsrichtung
ausgerichtet ist. Dadurch wird eine erhöhte Gleitreibung im Fersenbereich
und eine erhöhte
Haftreibung im Fußspitzenbereich
erreicht.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
gemäß 1 hüllt die
Gleitschutzvorrichtung 2 die Unterseite des Schuhs einschließlich der
Schuhsohle vollständig
ein. Abweichend von dieser Ausführung
ist es auch möglich
die Gleitschutzvorrichtung als Band auszuführen, in der Weise, dass das
Gewebe, wie es in den 2 und 3 gezeigt
ist, als Band unter der Fußspitze
verläuft
und die freien Enden des Bandes beispielsweise mit einem Gummiband
vernäht sind.
Die Gleitschutzvorrichtung würde
somit im Bereich der Fußspitze
getragen werden.
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Eine
Gleitschutzvorrichtung für
Schuhe setzt sich aus einem Gleitschutzmittel und einer Fixiereinrichtung
zusammen, die dazu dient, das Gleitschutzmittel an dem Schuh zu
befestigen. Das Gleitschutzmittel selbst ist ein Textilgewebe, das
entweder Umwindegarne enthält
oder als Drehergewebe ausgeführt
ist. Die Dreherkette besteht aus sehr feinen Monofilamenten ebenso
wie die Umwindefäden
des Umwindegare.