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1. Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh,
insbesondere für Fußballschuhe.
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2. Der Stand der Technik
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Sportschuhe
erfüllen nicht nur eine besondere Funktion für
eine jeweilige Sportart, indem sie eine bestimmte Bewegung unterstützen
oder für guten Bodenkontakt sorgen. Sie müssen
den Fuß auch vor äußeren Einwirkungen
schützen oder falsche Bewegungen verhindern, um Verletzungen
zu vermeiden.
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Gefahren
dieser Art bestehen beispielsweise beim Fußball, wenn der
Spieler mit dem Ball in Kontakt kommt. Dabei können enorme
Kräfte auf den Spann des Fußes wirken, die den
Fuß in Richtung der Fußsohle (plantar) überstrecken,
zum Beispiel bei einem Schuss oder wenn ein Gegner den Ball blockiert.
Im Extremfall kann ein Spieler, der bereits eine hohe Laufgeschwindigkeit
hat, bei einem Schuss mit denn Fuß im Boden stecken bleiben,
was zu einer plötzlichen Blockierung der Bewegung aus einer
hohen Geschwindigkeit führt. Dabei kann der Fuß plantar überstreckt
werden, was zu einer schmerzhaften Verletzung führen kann.
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Die
Gefahr einer solchen plantaren Überstreckung ließe
sich zwar durch eine weitgehend starre Sohle verringern; allerdings
würde dies den Fußballschuh für schnelle
Bewegungen untauglich machen, da eine starre Sohle ein elastisches
Abrollen des Fußes erschwert.
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Im
Stand der Technik sind daher verschiedene Versuche unternommen worden,
die Steifigkeit der Sohle gegen eine plantare Überstreckung
zu erhöhen und dabei gleichzeitig ein Abrollen des Fußes zu
ermöglichen. Solche Versuche sind auch für andere
Bereiche des Schuhs oder für Handschuhe bekannt.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE
19 73 891 beschreibt einen Fußballschuh, der im
Bereich des Mittelfußes Querrillen vorsieht, deren Seitenwände
mit einer im Vergleich zum Material der Sohle härteren
Auflage versehen sind (vgl.
1 bis
4). Weiterhin
wird vorgeschlagen, auch die Steifigkeit im Vorderfußbereich
zu verbessern, indem quer zu der Sohlenlängsrichtung eine
von der Fußsohle weggerichtete Ausbauchung vorgesehen ist.
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Ähnlich
beschreibt die deutsche Patentschrift
DE
32 19 652 einen Fußballschuh, dessen Sohle Bereiche
mit verschiedenen Härtegraden aufweist, die im Vorderfußbereich
angeordnet sind. Aussparungen oder Rillen in Sohlenquerrichtung
dienen zur Gewichtsersparnis.
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Weiterhin
offenbart die europäische Patentanmeldung
EP 1 074 194 eine Struktur für
eine Sohle, in der abwechselnd weiche und harte Elemente als Querrillen
in einer Schicht einer Sohle angeordnet sind.
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Die
Patentanmeldung US 2007/0107265 zeigt eine im Mittelfußbereich
flexible Sohle mit Gelenkelementen. Allerdings verfolgt diese Anmeldung ein
Ziel, das grundsätzlich von dem der vorliegenden Anmeldung
abweicht, nämlich das Fußgewölbe bei einer
starken Krümmung zu unterstützen, etwa beim Tanzen.
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Weiterhin
beschreibt das
US-Patent US 6,715,218 eine
Unterstützungsvorrichtung, die in einer Richtung flexibel
und in einer anderen Richtung starr ist. Diese Vorrichtung kann
in verschiedene Sportgeräte und Sportausrüstungen
einbezogen werden, z. B. einen Sportschuh.
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Die
deutsche Patentanmeldung
DE 35
16 545 beschreibt einen Torwarthandschuh der ein Überstrecken
der Finger oder der ganzen Hand nach hinten vermeiden soll.
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Die
bisherigen Lösungsansätze zum Schutz gegen plantare Überstreckung
des Fußes sind jedoch noch sehr unbefriedigend, da sie
die Beweglichkeit eines Trägers des Schuhs einschränken
und daher biomechanische Anforderungen an Bewegungsabläufe
nicht erfüllen. Außerdem sind die beschriebenen
Vorrichtungen sehr aufwändig herzustellen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile
des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere
eine Sohle anzugeben, die eine plantare Überstreckung des
Fußes vermeidet, ohne gleichzeitig die Beweglichkeit beim
Tragen des Schuhs einzuschränken. Darüber hinaus
soll die Sohle einfach herzustellen sein.
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3. Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe in einem ersten
Ausführungsbeispiel durch eine Sohle für einen
Schuh, insbesondere einen Sportschuh, wobei die Sohle ein unidirektionales
Biegeelement aufweist. Das unidirektionale Biegeelement ermöglicht
eine dorsale Biegung der Sohle (Beugung in Richtung des Fußrückens)
und blockiert eine plantare Biegung (Biegung in Richtung der Fußsohle).
Dabei beträgt die Breite des unidirektionalen Biegeelements
weniger als die Hälfte der Breite der Sohle. Das unidirektionale
Biegeelement wird im Folgenden einfach als Biegeelement bezeichnet.
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Anders
als die im Stand der Technik angegebenen Lösungen bietet
die vorliegende Erfindung nicht nur Schutz vor Überstreckung
des Fußes, sondern auch eine hohe Beweglichkeit für
einen Träger des Schuhs. Die Anmelderin der vorliegen den
Erfindung hat erkannt, dass die bekannten Lösungen die Beweglichkeit
des Trägers des Schuhs einschränken, da diese
Sohlenverstärkungen einen wesentlichen Teil der Sohlenbreite
einnehmen und damit ein seitliches Abrollen des Fußes erschweren.
Solche seitlichen Bewegungen treten insbesondere bei lateralen Sportarten
wie etwa beim Fußballspiel auf, z. B. wenn beim Dribbeln
der Spieler in kurzer Zeit zahlreiche Richtungswechsel seiner Laufbewegung
vollführt. Diese Richtungswechsel verlangen ein seitliches
Abrollen des Fußes von einer medialen Fußkante
zu einer lateralen Fußkante hin und umgekehrt.
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Dagegen
ermöglicht ein ”schlankes” Biegeelement,
das sich über weniger als die Hälfte der Breite
der Sohle erstreckt, auch ein seitliches Abrollen des Fußes,
da die Sohle eine geringere Steifigkeit als das Biegeelement aufweist.
Vorzugsweise ist das Biegeelement entlang einer Mittellinie der
Sohle angeordnet. Eine solche zentrale Anordnung ermöglicht ein
gleichmäßiges Abrollen nach beiden Seiten hin. Trotzdem
erfüllt eine solche Sohle auch weiterhin die Anforderung,
eine Überdehnung des Fußes zu vermeiden und ein
Abrollen in Laufrichtung zu ermöglichen. Die vorzugsweise
Anordnung des Biegeelements im Vorderfußbereich schützt
diesen besonders empfindlichen Bereich des Fußes der zudem beim
Fußballspiel den größten Belastungen
ausgesetzt ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die
Breite des Biegeelements weniger als ein Drittel der Breite der
Sohle. In dieser besonders schmalen Ausführungsform wird
das seitliche Abrollen weiter verbessert, indem die Breite des Biegeelements
nochmals verringert wird und ein noch größerer
Teilbereich der Sohle für ein seitliches Abrollen zu Verfügung
steht.
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Vorzugsweise
Verändert sich die Breite des Biegeelements entlang einer
Längsachse der Sohle. Damit kann eine noch genauere Anpassung
an biomechanische Anforderungen erfolgen.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn sich das Biegeelement bis in einen Zehenbereich
der Sohle hinein erstreckt. Um eine hohe Beweglichkeit beim Sport
zu gewährleisten, ist es auf der einen Seite erwünscht,
dass ein Schuh möglichst flexibel ist. Diese Flexibilität
des Schuhs führt auf der anderen Seite jedoch dazu, dass
die empfindlichen Zehen durch eine plantare Überstreckung
besonders gefährdet sind. Die Erstreckung des Biegeelements
bis in den Zehenbereich hinein verbessert deshalb den Schutz der Zehen
und ermöglicht gleichzeitig ein seitliches Abrollen der
Sohle auch in diesem Bereich.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Aufgabe der
Erfindung durch ein unidirektionales Biegeelement gelöst,
das eine dorsale Biegung der Sohle ermöglicht und eine
plantare Biegung blockiert. Das unidirektionale Biegeelement ist
an einer ersten Schicht der Sohle angeordnet und überragt die
erste Schicht vertikal. Vorzugsweise ist das Biegeelement auf einer
Unterseite der ersten Schicht angeordnet.
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Die
besonderen Vorteile dieses Ausführungsbeispiels ergeben
sich daraus, dass es einen modularen Aufbau einer Sohle mit einem
unidirektionalen Biegeelement ermöglicht. Im Stand der
Technik ist es nur bekannt, eine ganze Schicht einer Sohle als Verstärkungselement
zu modifizieren, was eine aufwändige Herstellung erfordert.
Die Anmelderin hat stattdessen nach einem Weg gesucht, der eine
vorteilhafte modulare Herstellung erlaubt. Dies wird ermöglicht,
indem das Biegeelement in einer ersten Schicht der Sohle angeordnet
ist und aus die erste Schicht vertikal überragt. Auf diese
Weise kann das Biegeelement zunächst separat hergestellt
werden und anschließend mit einer Sohle verbunden werden.
Da das Biegeelement die erste Schicht der Sohle vertikal überragt,
kann die Schicht selbst wesentlich dünner als das Biegeelement
ausgebildet sein. Es ist deshalb weder eine besondere Veränderung der
Sohle notwendig, um sie als Verstärkungselement auszubilden,
noch muss die Sohle eine besondere Mindestdicke aufweisen. Dies
ist besonders vorteilhaft, wenn es sich bei der Schicht der Sohle
um eine Innen sohle (Brandsohle) handelt, die deshalb wesentlich
dünner als das Biegeelement sein kann.
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In
diesem Ausführungsbeispiel ist es ebenfalls bevorzugt,
wenn die Breite des Biegeelements weniger als die Hälfte
der Breite der Sohle beträgt. Daraus ergeben sich wieder
die oben in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel
geschilderten Vorteile.
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Vorzugsweise
wird das Biegeelement in einer Aussparung der ersten Schicht der
Sohle angeordnet. Dies erlaubt eine besonders gute Integration des
Biegeelements mit der ersten Schicht. Zum Beispiel kann das Biegeelement
separat hergestellt und anschließend in einer Spritzgussform
angeordnet werden. Die erste Schicht der Sohle wird dann durch Spritzguss
um das Biegeelement herum hergestellt. Auf diese Weise dient das
Biegeelement selbst als Form für die Aussparung in der
ersten Schicht der Sohle.
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In
verschiedenen Ausführungsformen handelt es sich bei der
Sohle um eine Einlegesohle, eine Innensohle (Brandsohle) oder eine
Zwischensohle. In einer weiteren Ausführungsform handelt
es sich bei der Sohle um eine Außensohle, wobei das Biegeelement
vorzugsweise durch ein transparentes Material abgedeckt ist, um
es zu schützen.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn die Sohle eine zweite Schicht aufweist, wobei
die zweite Schicht eine Ausnehmung für das Biegeelement
aufweist. Auf diese Weise kann das Biegeelement in die Sohle integriert
werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist dazu aber lediglich
eine Ausnehmung in einer zweiten Schicht der Sohle erforderlich.
Das ist wesentlich einfacher, als eine ganze Schicht einer Sohle
flächig als Verstärkungselement auszuführen.
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Vorzugsweise
weist die Ausnehmung eine zu dem Biegeelement korrespondierende
Formgebung auf. Dadurch hat die erste Schicht mit dem daran befestigten Biegeelement
einen festen Sitz in Bezug auf die zweite Schicht und kann nicht
verrutschen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schicht
eine Einlegesohle oder eine Innensohle und die zweite Schicht eine
Innensohle oder eine Zwischensohle. In einer alternativen Ausführungsform
ist die erste Schicht eine Innensohle oder eine Zwischensohle und
die zweite Schicht eine Außensohle. Diese Beispiele zeigen,
dass die beanspruchte Sohle auf vielfältige Weisen realisiert
werden kann.
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Wenn
es sich bei der zweiten Schicht um die Außensohle handelt,
ist es weiterhin bevorzugt, wenn die Außensohle einen transparenten
Bereich aufweist, durch den das Biegeelement sichtbar ist. Dies
erlaubt eine optische Kontrolle der Funktionstüchtigkeit
des Biegeelements. Bei austauschbaren Biegeelementen, die beispielsweise
durch ihre Farbgebung verschiedene Eigenschaften indizieren und unterscheidbar
sind, lässt sich durch den transparenten Bereich erkennen,
welches Biegeelement sich im Einsatz befindet. Vorstellbar wäre
auch, dass das Biegeelement lösbar (z. B. mit einem Clipsystem)
mit einer Außenseite der Außensohle verbunden
ist. In dieser Ausführungsform ist es besonders einfach, das
Biegeelement von außen auszuwechseln, ohne den Schuh ausziehen
zu müssen.
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In
einer weiteren Ausführungsform weist das Biegeelement Blöcke
auf, die durch Einschnitte getrennt sind. Die Einschnitte verlaufen
vorzugsweise senkrecht zu einer Längsachse des Biegeelements. Vorzugsweise
umfasst das Biegeelement weiterhin eine Kunststofffläche,
mit der die Blöcke verbunden sind. Die Einschnitte wirken
daher als Gelenke zwischen den Blöcken und ermöglichen
eine Biegung des Biegeelements.
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Bevorzugt
ist es, wenn die Abstände der Einschnitte in Richtung der
Längsachse des Biegeelements kleiner sind als die Breiten
der Blöcke senkrecht zur Längsachse des Biegeelements.
Dies bewirkt eine Stabilität senkrecht zur Längsachse
des Biegeelements und führt dazu, dass die Biegung des Biegeelements
im We sentlichen auf eine Biegeebene beschränkt bleibt,
die senkrecht zur Ebene des Biegeelements in dessen Längsachse
verläuft.
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In
weiteren Ausführungsformen sind die Winkel zwischen den
Einschnitten und der Längsachse nicht 90° und/oder
sind verschieden voneinander. In diesen Ausführungsformen
weicht die Biegung des Biegeelements von der vorher genannten Biegeebene
ab und führt insbesondere zu einer Verdrehung oder Torsion
aus der Biegeebene hinaus. Dies kann zur Unterstützung,
aber auch zur Einschränkung bestimmter Bewegungsabläufe
vorteilhaft sein. Beispielsweise kann so eine natürliche
Abrollbewegung des Fußes in eine Richtung unterstützt
werden und eine ungewollte Verdrehung des Fußes (Umknicken) in
eine andere Richtung vermieden werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform weisen die Blöcke
des Biegeelements Materialien unterschiedlicher Eigenschaften, insbesondere
Elastizität, auf. Dadurch wird gewährleistet,
dass es zu keiner abrupten Blockade des Biegeelements kommt, sondern
dieses bei einer plantaren Biegung erst abgebremst und dann blockiert
wird. Über die Materialeigenschaften kann dieser Ablauf
reguliert werden.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn die Abstände der Einschnitte zwischen
den Blöcken eine unterschiedliche Größe
haben. Insbesondere zusammen mit der Verwendung von Materialien
unterschiedlicher Eigenschaften ergeben sich damit weitere Möglichkeiten
zur Regulierung der Dämpfung des Biegeelements bei einer
plantaren Bewegung. Zum Beispiel können einzelne Blöcke
des Biegeelements eine größere Elastizität
aufweisen als andere Blöcke, so dass es einen weichen Übergang
gibt zwischen dem Bewegungsbereich, in dem das Biegeelement gebogen
werden kann, und dem Bewegungsbereich, in dem es blockiert.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel betrifft einen zugehörigen
Schuh, der eine Ausnehmung für ein Biegeelement einer Einlegesohle
aufweist. Auf diese Weise kann ein Schuh auf besonders einfache Weise
mit einen Biegeelement ausgestattet werden. Da es sich um eine Einlegesohle
handelt, kann das Biegeelement besonders leicht zusammen mit der Einlegesohle
ausgewechselt werden. Daher ist auch eine Auswahl zwischen Biegeelementen
mit verschiedenen Biegeeigenschaften möglich.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen sind in weiteren abhängigen
Patentansprüchen beschrieben.
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4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden werden Aspekte von Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren
genauer erläutert. Diese Figuren zeigen:
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1:
eine perspektivische Unteransicht eines Ausführungsbeispiels
einer Sohle für einen Schuh mit einem Biegeelement;
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2:
eine perspektivische Ansicht des Biegeelements aus 1;
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3:
eine weitere perspektivische Ansicht des Biegeelements aus 1;
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4:
eine perspektivische Unteransicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Sohle für einen Schuh mit einem Biegeelement;
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5:
eine Unteransicht eines Fußballschuhs mit einer Sohle mit
einem Biegeelement;
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6:
schematischer Schnitt und Darstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Schuhs mit einer Sohle mit einem Biegeelement;
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7:
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines
Schuhs mit einer Sohle mit einem Biegeelement; und
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8:
schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer
Sohle mit einem Biegeelement.
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5. Detaillierte Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsbeispielen
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung anhand eines Beispiels einer Sohle für einen
Schuh, insbesondere für einen Fußballschuh, näher
erläutert. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die
vorliegende Erfindung nicht auf eine Sohle für einen Fußballschuh
beschränkt ist, sondern auch auf andere Sportschuhe und
Schuhe angewandt werden kann, um eine plantare (Beugung in Richtung
der Fußsohle) Überstreckung des Fußes zu
vermeiden, ohne gleichzeitig die Beweglichkeit beim Tragen des Schuhs
einzuschränken.
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1 zeigt
eine perspektivische Unteransicht eines Ausführungsbeispiels
einer Sohle 100 für einen Schuh mit einem Biegeelement.
Man erkennt darin eine Innensohle für einen Fußballschuh
mit einem Vorderfußbereich 110, einem Mittelfußbereich 120 und
einem Fersenbereich 130. Die Innensohle wird im Folgenden
der Einfachheit halber als Sohle 100 bezeichnet. Im Vorderfußbereich 110 der
Sohle 100 ist ein Biegeelement 150 angeordnet,
das sich im Wesentlichen entlang einer Mittellinie der Sohle 100 erstreckt.
Die Mittellinie verläuft in Längsrichtung der Sohle 100 und
hat im Wesentlichen einen gleichen Abstand zu beiden Rändern
der Sohle 100. In alternativen Ausführungsformen
(nicht dargestellt) ist das Biegeelement in anderen Bereichen der
Sohle angeordnet, zum Beispiel im Mittelfußbereich 120,
oder es erstreckt sich über mehrere Bereiche, zum Beispiel über
den Mittelfußbereich 120 und den Vorderfußbereich 110.
Weiterhin kann das Biegeelement 150 gegenüber
der Mittellinie der Sohle versetzt und/oder verdreht sein.
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Die
Breite des Biegeelements 150 ist an jeder Stelle des Biegeelements 150 wesentlich
kleiner als die Breite der Sohle 100 an derselben Stelle.
In der Ansicht von 1 ist zu erkennen, dass die
Breite des Biegeelements 150 weniger als die Hälfte
der Breite der Sohle 100 beträgt. In einer weiteren
Ausführungsform (nicht dargestellt) beträgt die
Breite des Biegeelements 150 weniger als ein Drittel der
Breite der Sohle 100. Da die Sohle 100 eine geringere
Steifigkeit als das Biegeelement 150 aufweist, ist damit auch
eine Biegung in Querrichtung der Sohle 100 möglich,
so dass beim Gebrauch eines Schuhs mit dieser Sohle ein seitliches
Abrollen des Fußes möglich ist. Dies trägt
wesentlich zur Beweglichkeit beim Tragen des Schuhs bei.
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1 zeigt
auch, dass das Biegeelement 150 eine Mehrzahl von Blöcken 151 aufweist,
die durch Einschnitte 152 getrennt sind. Die Einschnitte 152 verlaufen
im Wesentlichen als Geraden senkrecht zu einer Längsachse
des Biegeelements 150. Sie bewirken, dass das Biegeelement 150 und
die damit verbundene Sohle 100 dorsal, d. h. in Richtung des
Fußrückens (in 1 nach unten),
gebogen werden kann. Eine Biegung in entgegengesetzter, d. h. plantarer
Richtung (in 1 nach oben) ist dagegen nicht
möglich, da die Seitenwände der Blöcke 151 bei einer
plantaren Biegung der Sohle 100 in Kontakt kommen und eine
weitere Biegung blockieren.
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Die
Abstände der Einschnitte 152 in Richtung der Längsachse
des Biegeelements 150 sind kleiner, vorzugsweise um ein
Vielfaches kleiner als die Breiten der Blöcke 151 senkrecht
zur Längsachse des Biegeelements 150, wie ebenfalls
in 1 zu erkennen ist. Dies bewirkt eine Stabilität
des Biegeelements 150 senkrecht zu dessen Längsachse
und führt dazu, dass die Biegung des Biegeelements 150 im
Wesentlichen auf eine Biegeebene beschränkt bleibt, die
senkrecht zur Ebene des Biegeelements 150 in dessen Längsachse
verläuft.
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In
alternativen Ausführungsformen (nicht dargestellt) verlaufen
die Einschnitte 152 im Wesentlichen nicht senkrecht zur
Längsachse des Biegeelements 150. Darüber
hinaus können die Winkel zwischen den Einschnitten 152 und
der Längsachse des Biegeelements 150 voneinander
verschieden sein. In diesen Ausführungsformen weicht die
Biegung des Biegeelements 150 von der vorher genannten
Biegeebene ab und führt insbesondere zu einer Verdrehung
oder Torsion aus der Biegeebene hinaus. Dies kann zur Unterstützung
und auch zur Einschränkung bestimmter Bewegungsabläufe
genutzt werden. In weiteren Ausführungsformen (siehe unten
in 8) sind die Einschnitte des Biegeelements in einer
Aufsicht oder Untersicht gekrümmt. Durch die gekrümmten
Einschnitte wird die Gefahr des Abscherens bei Torsion reduziert.
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In
weiteren Ausführungsformen weisen die Blöcke 151 des
Biegeelements 150 Materialien unterschiedlicher Eigenschaften
auf, insbesondere unterschiedliche Elastizität. Elastizität
und Gewicht des Biegeelements können zum Beispiel die Schusskraft beeinflussen.
Ein Beispiel für ein besonders geeignetes Material ist
Polyamid PA 6 scheint als. Dies erlaubt ein reguliertes Abbremsen
und Blockieren des Biegeelements 150, wenn die Sohle 100 plantar
gebogen wird. Zum Beispiel können einzelne Blöcke 151 des
Biegeelements 150 eine größere Elastizität als
andere Blöcke aufweisen, so dass es einen weichen Übergang
gibt zwischen dem Bewegungsbereich, in dem das Biegeelement 150 gebogen
werden kann, und dem Bewegungsbereich, in dem es blockiert.
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In 1 ist
weiterhin zu erkennen, dass sich die Breite des Biegeelements 150 entlang
der Längsachse der Sohle 100 verändert.
Insbesondere hat das Biegeelement 150 in Bereichen einer
größeren Sohlenbreite eine größere
Breite und in Bereichen einer kleineren Sohlenbreite eine kleinere
Breite. Indem sich die Breite des Biegeelements 150 auf
diese Weise an die Breite der Sohle 100 anpasst, wird ein gleichmäßiges
seitliches Abrollen ermöglicht, da der Anteil der Sohlenbreite außerhalb
des Biegeelements 150, in dem die Sohle 100 elastischer
als im Bereich des Biegeelements 150 ist, annähernd
konstant bleibt.
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Weiter
zeigt 1, dass das Biegeelement 150 die erste
Schicht der Sohle 100 vertikal überragt. Bei der
Verbindung mit einer zweiten Schicht der Sohle, d. h. einer Zwischensohle
oder einer Außensohle, muss diese zweite Schicht der Sohle
eine Ausnehmung aufweisen, die vorzugsweise der Form des Biegeelements 150 entspricht.
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In
verschiedenen nicht dargestellten Ausführungsformen kann
es sich bei der in 1 dargestellten Sohle 100 nicht
nur um eine Innensohle, sondern auch um eine Zwischensohle oder
eine Außensohle handeln. Falls es sich um eine Außensohle
handelt, kann das Biegeelement in einer Ausführungsform
auf einer dem Fuß abgewandten Seite der Außensohle angeordnet
werden. In diesem Fall wird das Biegeelement durch eine vorzugsweise
transparente Abdeckung geschützt. In einer weiteren Ausführungsform ist
das Biegeelement auf einer dem Fuß zugewandten Seite der
Außensohle angeordnet. In diesem Fall weist die auf der
Seite des Biegeelements angeordnete Sohlenschicht eine Ausnehmung
zur Aufnahme des Biegeelements auf.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Biegeelements aus 1.
Man erkennt darin das Biegeelement 150 mit den Blöcken 151 und
den Einschnitten 152 zwischen den Blöcken 151.
Weiterhin kann man eine Kunststofffläche 155 erkennen,
mit der die Blöcke 151 verbunden sind. Die Kunststofffläche 155 erstreckt
sich über den Bereich der Blöcke 151 hinaus
und kann zur Verbindung mit einer Sohle verwendet werden, was im
Folgenden in Zusammenhang mit 3 näher
erläutert wird. 2 zeigt auch, dass das Biegeelement 150 in
dem in dieser Figur gezeigten Ausgangszustand gekrümmt
ist. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) werden
die Blöcke durch ein umlaufendes Kunststoffband lediglich
an ihren Rändern miteinander verbunden.
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Das
Biegeelement 150 wird einstückig gespritzt. Dabei
kann es sich um Einkomponentenspritzen oder auch Mehrkomponentenspritzen
(verschiedene Materialien) handeln. Die Vorkrümmung des Biegeelements
ist fertigungsbedingt, da so die Einschnitte mit Hilfe von Schiebern
gefertigt werden können (im gekrümmten Zustand
sind die Einschnitte ”geöffnet”). Die
Schieber können parallel und somit alle in eine Richtung
entnommen werden. Die dorsale Vorspannung unterstützt außerdem
die Abrolleigenschaften der Sohle und minimiert eine Blockadetoleranz.
Dies wird im Folgenden in Zusammenhang mit 3 näher
erläutert.
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3 ist
eine weitere Seitenansicht des Biegeelements aus 1 und 2.
Man erkennt wiederum das Biegeelement 150 mit den Blöcken 151 und
den Einschnitten 152 sowie die Kunststofffläche 155.
In dieser Ansicht wird wieder deutlich, dass das Biegeelement 150 in
einem Ausgangszustand gekrümmt ist.
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Weiterhin
wird deutlich, dass in diesem Ausgangszustand die Einschnitte 152 in
der Seitenansicht von 3 im Wesentlichen parallel sind.
Das Biegeelement 150 kann deshalb besonders einfach durch
ein geeignetes Verfahren in einer Form erzeugt werden. Zur Ausbildung
der Einschnitte 152 werden Schieber in der Form platziert.
Das Resultat ist das Biegeelement 150, das in seinem Ausgangszustand gekrümmt
ist.
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Um
das Biegeelement 150 in einem flachen Zustand zu bringen,
ist daher eine äußere Kraft erforderlich. Umgekehrt
wirkt im flachen Zustand eine Kraft in Richtung auf den gekrümmten
Zustand. Im Ergebnis wird daher das Abrollen des Fußes
entlang der Längsachse des Biegeelements unterstützt.
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Weiterhin
ist in 3 zu erkennen, dass die Kunststofffläche 155 abgestuft
ist und einen Bereich 156 größerer Dicke
aufweist. Die Dicke des abgestuften Bereichs 156 variiert
entlang des Biegeelements 150 und nimmt insbesondere vom
Vorderfußbereich zum Mittelfußbereich hin zu (d.
h. in 3 von links nach rechts). Diese Eigenschaft spielt
bei der im Folgenden beschriebenen Verbindung mit einer Sohle, zum
Beispiel einer Innensohle, eine wichtige Rolle.
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Das
Biegeelement 150 kann in einer Aussparung einer Sohle,
zum Beispiel einer Einlegesohle, einer Innensohle, einer Zwischensohle
oder einer Außensohle angeordnet und mit der Sohle verbunden werden.
In einer Ausführungsform wird die Sohle durch ein geeignetes
Verfahren, zum Beispiel Spritzguss, um das Biegeelement 150 herum
hergestellt, so dass das Biegeelement 150 selbst eine Form
für die Aussparung bildet.
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In
einer Ausführungsform bildet die Kunststofffläche 155 einen
Teil einer Oberfläche der Sohle 100, und die Dicke
der Sohle 100 entspricht der Dicke des abgestuften Bereichs 156.
Daher steht der Bereich der Kunststofffläche 155 bis
zu dem abgestuften Bereich 156 als Fläche für
die Befestigung mit der Sohle 100 zur Verfügung
und sorgt damit für eine gute Verbindung. Eine variierende
Dicke des abgestuften Bereichs 156 entspricht daher einer
Dicke der Sohle 100, die entsprechend variiert. Bei dem
in 3 gezeigten Biegeelement 150 würde
die Dicke einer verbundenen Sohle vom Vorderfußbereich
zum Mittelfußbereich hin entsprechend der Dicke des abgestuften
Bereichs 156 zunehmen.
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Das
in 3 gezeigte Biegeelement 150 bildet einen
Aspekt der Erfindung, der auch unabhängig von den anderen
Aspekten der Erfindung angewendet werden kann.
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4 ist
eine perspektivische Unteransicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Sohle 400 für einen Schuh mit einem Biegeelement.
Man erkennt darin eine Einlegesohle, insbesondere für einen
Fußballschuh, mit einem Vorderfußbereich 410, einem
Mittelfußbereich 420 und einem Fersenbereich 430.
Im Vorderfußbereich 410 der Einlegesohle ist ein
Biegeelement 450 angeordnet, das sich auf der einen Seite
bis in den Bereich der Zehen erstreckt und auf der anderen Seite
bis in den Mittelfußbereich 420 erstreckt. Das
Biegeelement 450 ist zur lateralen Seite der Einlegesohle 400 hin
gekrümmt. In alternativen Ausführungsformen (nicht
dargestellt) ist das Biegeelement in anderen Bereichen der Sohle angeordnet,
zum Beispiel im Mittelfußbereich 420, oder es
erstreckt sich über mehrere Bereiche, zum Beispiel über
den Mittelfußbereich 420 und den Vorderfußbereich 410.
Weiterhin kann das Biegeelement anders gekrümmt sein und
zum Beispiel entlang einer Mittellinie der Einlegesohle angeordnet
sein.
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Die
Breite des Biegeelements 450 ist an jeder Stelle des Biegeelements 450 wesentlich
kleiner als die Breite der Einlegesohle 400 an derselben Stelle.
In Bezug auf die Ausführungsform von 4 gilt
weiterhin alles, was in Bezug auf die 1 bis 3 zur
Breite des Biegeelements 150 gesagt wurde.
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4 zeigt
auch wieder, dass das Biegeelement 450 eine Mehrzahl von
Blöcken 451, 461 aufweist, die durch
Einschnitte 452 getrennt sind. Auch hier gelten wieder
alle Aussagen, die in den 1 bis 3 zu
den Blöcken 151 und zu den Einschnitten 152 gemacht
wurden. Anders als 1 sind jedoch in 4 die
Abstände der Einschnitte 452 entlang der Längsachse
des Biegeelements 450 verschieden. Mit anderen Worten gibt
es kürzere Blöcke 461 und längere
Blöcke 451. Weiterhin kann man eine Kunststofffläche 455 erkennen,
mit der die Blöcke 451, 461 verbunden
sind.
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Das
Biegeelement 450 kann durch Mehrkomponenten-Spritzen hergestellt
werden, so dass das Biegeelement 450 einstückig
ausgebildet ist. Genauso könnte das Biegeelement aber auch
aus zwei einzeln gespritzten Teilen bestehen, die erst nach dem
Spritzen gefügt werden, so wie es zum Beispiel in dem US-Patent
US 6,715,218 der Anmelderin beschrieben wird, das in der Einleitung
erwähnt ist.
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Die
verschiedenen Größen der Blöcke 451, 461 können
bei der Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften
zur Regulierung der Dämpfung des Biegeelements 450 eingesetzt
werden. Zum Beispiel können die kürzeren Blöcke 461 ein
Material größerer Elastizität als die
längeren Blöcke 451 aufwei sen. Dadurch
wird der Übergang zwischen dem Bewegungsbereich, in dem
das Biegeelement 450 gebogen werden kann, und dem Bewegungsbereich,
in dem es blockiert, gedämpft. Wenn sogar die längeren
Blöcke 451 aus einem Material größerer
Elastizität als die kürzeren Blöcke 461 hergestellt
werden, dann fällt diese Dämpfung noch stärker
aus.
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Ein
solches Biegeelement 450 mit Blöcken, die Materialien
unterschiedlicher Eigenschaften aufweisen, kann durch Mehrkomponenten-Spritzguss auf
besonders einfache Weise hergestellt werden. Zum Beispiel können
die Kunststofffläche 455 und die Blöcke 461 aus
einem ersten Material und die Blöcke 451 aus einem
zweiten Material hergestellt werden.
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Weiterhin
erkennt man in 4, dass im Fersenbereich 430 ein
Dämpfungselement 490 angeordnet ist.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung (nicht dargestellt)
betrifft einen zugehörigen Schuh, der eine Innensohle mit
einer Ausnehmung für ein Biegeelement einer Einlegesohle
aufweist. Auf diese Weise kann ein Schuh auf besonders einfache
Weise mit einem Biegeelement ausgestattet werden. Da es sich um
eine Einlegesohle handelt, kann die Einlegesohle und somit auch
das Biegeelement leicht ausgewechselt werden. Je nach Bedarf und
persönlicher Vorliebe können Biegeelemente mit unterschiedlichen
Eigenschaften bezüglich Gewicht, Steifigkeit, Größe
usw. eingesetzt werden. Ebenso können auch beschädigte
Biegeelemente kostengünstig ausgetauscht werden. Denkbar
wäre ebenfalls, dass das Biegeelement lösbar mit
der Einlegesohle verbunden ist, so dass je nach Bedarf das Biegeelement
oder die Einlegesohle ausgetauscht wird.
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5 zeigt
eine Unteransicht eines Fußballschuhs mit einer Sohle 500 mit
einem Biegeelement 550. Man erkennt darin einen transparenten
Bereich 540, der im Vorderfußbereich 510 der
zweiten Schicht der Sohle 500 angeordnet ist und den Blick auf
ein darunterliegendes Biegeelement 550 freigibt.
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6 zeigt
schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels eines
Schuhs mit einer Sohle mit einem Biegeelement. Man erkennt darin eine
Unteransicht eines Fußballschuhs mit einer Sohle 600 und
einem Biegeelement 650. Weiterhin zeigt 6 eine
Querschnittsansichten des Fußballschuhs und des Biegeelements 650.
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7 zeigt
eine weitere schematische Darstellung eines Fußballschuhs.
Insbesondere zeigt 7 einen schematischen Längsschnitte
einer Sohle 700 mit einem Biegeelement 750. Darin
wird deutlich, dass sich die Dicke des Biegeelements 750 entlang
der Längsachse des Schuhs verändert und insbesondere
vom Mittelfußbereich zum Vorderfußbereich zunächst
zunimmt und dann wieder abnimmt.
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8 zeigt
schließlich schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Sohle 800 mit einem Biegeelement 850, insbesondere
einer Seitenansicht, einem Querschnitt und einer Unteransicht. Man
erkennt darin ein Biegeelement 850, das wiederum im Vorderfußbereich
angeordnet ist und sich bis in den Zehenbereich hinein erstreckt.
In der Seitenansicht ist zu erkennen, dass das Biegeelement 850 aus
der Sohle 800 hinausragt, wobei die Dicke des Biegeelements 850 im
Wesentlichen konstant bleibt. In der Unteransicht der Sohle 800 ist
zu erkennen, dass die Einschnitte 852 des Biegeelements 850 gekrümmt
sind. Die Maßangaben in 8 sind nur
Beispiele und können in anderen Ausführungsformen
variieren.
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In
weiteren Ausführungsformen sind die Biegeelemente in einer
Sohle austauschbar, um eine Anpassung an bestimmte Bewegungsanforderungen zu
ermöglichen oder um defekte Biegeelemente zu ersetzen.
In diesem Fall ist auch eine Auswahl zwischen Biegeelementen mit
verschiedenen Biegeeigenschaften möglich, wie zum Beispiel
oben in Zusammenhang mit der Verwendung verschiedener Materialien
eines Biegeelements beschrieben. Die Biegeeigenschaften können
aber auch durch verschiedene mechanische Eigenschaften beeinflusst werden,
z. B. durch verschiedene Größen der Blöcke eines
Biegeelements, verschiedene Abstände der Einschnitte zwischen
den Blöcken oder eine variierende Dicke des Biegeelements.
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Alternativ
oder zusätzlich zum Auswechseln können die Biegeelemente
so gestaltet sein, dass sie eine Anpassung ihrer Elastizität
erlauben, zum Beispiel durch eine Schraube, mit der ein Elastizitätsbereich
eines elastischen Elements des Biegeelements verändert
wird.
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In
noch weiteren Ausführungsformen wird die Bewegung eines
Trägers eines Schuhs durch ein Steuersystem mittels Sensoren
erfasst, das daraufhin die Elastizität des Biegeelements
entsprechend verändert. Zum Beispiel könnte das
Steuersystem eine Laufbewegung von einer Bewegung zum Schießen
eines Balls unterscheiden und entsprechend die Elastizität
beim Laufen erhöhen und bei einem Schuss verringern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1973891
U [0006]
- - DE 3219652 [0007]
- - EP 1074194 [0008]
- - US 6715218 [0010]
- - DE 3516545 [0011]