DE102011008839A1 - Biomechanische flexible Mittelsohle eines Sportschuhs - Google Patents

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Abstract

Bei bekanten Laufschuhen erfolgt die Abwicklung in der Abstoßphase des Laufens durch den Sportschuhbau über die Außenseite des Sportschuhs. Der neue Mittelsohlenaufbau führt den Fuß natürlich über den Fußinnenrand und zentral in einer biomechanischen, natürlichen Abstoßphase und verhindert so viele belastungsabhängige Sportverletzungen. Um die Bewegung natürlich über den Innenrand zu führen, wird die Großzehenbeere entlastet und eine funktionelle Bewegungseinschränkung ausgeglichen. Zudem wird durch Stauchkerben in der Schuhsohle die Bewegung geführt. Auf der Außenseite wird über verstärkende Elemente im Rückfußbereich und Erhöhungen im Vorfußbereich die Bewegung gelenkt. Die biomechanisch flexible Mittelsohle eines Sportschuhs eignet sich zur Verwendung in jedem Sportschuh, insbesondere für Laufsportarten mit Schuhen, welche eine Sohle mit einer EVA Sohle oder gewissen Mindeststärke haben.

Description

  • Es ist bekannt, Sportschuhsohlen mit verschiedenen Stützelementen zu versehen. Bei der Wahl der Stärke der benötigten Stütze kommt es auf die Biomechanik des Läufers an. Je nach Bewegungsablauf des Läufers werden dabei zwischen 4–5 verschiedene Stützklassen unterschieden. Hauptanforderungen an einen Sportschuh sind dabei Folgende:
    • – Der Fuß sollte gut geführt werden.
    • – Der Schuh sollte die maximalen Kräfte abdämpfen.
    • – Der Schuh sollte den Fuß vor mechanischen Einflüssen schützen.
  • Schuhaufbau, Anforderungen und Hintergründe nach dem Stand der Technik sind in „Die Laufbibel, Dr. Matthias Marquardt, Spomedisverlag” ab S. 255 nachzulesen. Die Laufbewegung wird in drei Phasen unterteilt. Die Lande-, Stütz- und Abstoßphase.
  • Rückfußläufer setzen in der Landephase mit der Ferse außen auf. Die Impactkräfte liegen bei ca. dem 3–4 fachen des Körpergewichts. Je nach Qualität des Laufschuhs erkennt man auf der Außenseite im Fersenbereich des Sohlenaufbaus schnell Verschleißerscheinungen am Schuh.
  • In der anschließenden Stützphase verlagert sich das Gewicht des Läufers über den Fußinnenrand. Auf der Innenseite eines Schuhbodens sind ggf. Pronationsstützen eingearbeitet, um die auftretenden Kräfte, welche den Fuß nach innen knicken lassen zu kontrollieren. Je schneller diese Rotation um die Längsachse des Fußes im Sprunggelenk abläuft, desto größer ist die Laufverletzungsgefahr. Abhängig vom Fuß und Bewegungsablauf des Sportlers ist daher eine unterschiedlich starke innere „Pronationsstütze” nötig. Manche Laufschuhmodelle haben eine Pronationsstütze von der Ferse bis fast unter den Innenballen. Als Material wird bevorzugt EVA-Schaum eingesetzt. Die Pronationsstütze besteht mindestens aus einem, teilweise aber auch aus mehreren Schichten gehärtetem EVA-Schaum. Läufer mit einer Rückfußlauftechnik wählen einen gedämpften Laufschuh, um die entstehenden Impactkräfte in der Landephase abzufangen.
  • Der Ablauf des Vorfußlaufs ist in der Literatur gut beschrieben. (z. B. Wolf Dieter Hess „Sprint-Lauf-Gehen”, Sport Verlag Berlin)
  • Bei Mittel- und Vorfußläufern findet der erste Bodenkontakt mit dem gesamten flachen Fuß oder nur dem Vorfuß über den äußeren Ballenbereich des Fußes statt. Diese Lauftechnik findet man bei athletischen Läufern wie z. B. Leichtathleten. Nach der Landephase erfolgt ein leichtes absinken der Ferse. Oft mit einem leichten Bodenkontakt. Eine Pronationsstütze ist bei einem Vorfußläufer in der Regel nicht notwendig. Die Wadenmuskulatur ist über weite Strecken angespannt und stabilisiert mit ihrer supinierenden (supination = Innenrand anheben) Wirkung den Bewegungsablauf.
  • Bei beiden Lauftechniken hebt sich zu Beginn der Abstoßphase die Ferse vom Boden ab und die Abrollung des Fußes vom Boden erfolgt. Diese erfolgt meistens über den zentralen bis äußeren Vorfuß.
  • Aktuelle Sportschuhmodelle sind auf der Außenseite des Vorfußes flexibler gearbeitet, als auf der Innenseite. Dieses wird durch weicheres Sohlenmaterial und Einkerbungen auf der Außenseite erreicht. Ziel von diesem Sohlenaufbau ist es, dem Sportler ein weiches/bequemes und sicheres Laufgefühl zu geben. Dieses soll schon beim Schuhkauf im Sportgeschäft vermittelt werden, damit der Schuh gekauft wird.
  • Durch das Industriezeitalter bewegt sich die Bevölkerung überwiegend auf festen, nicht natürlichen Untergründen. Die daraus entstandene und an diese Bedürfnisse angepasste Schuhmode fordert nicht mehr den menschlichen Körper, wie es dieser einst in der Natur wurde. Modische Schuhelemente und harte Untergründe führen zu orthopädischen Fuß- und Körpererkrankungen. Schätzungsweise 60–70% der Menschen in Industriestaaten haben Senk- oder Knickfüße. Bei den Läufern sind es je nach Studie zwischen 30 und 50% verletzter Läufer (S. 388, Die Laufbibel, Dr. Marquardt, Spomedisverlag). Ursachen liegen unter anderem in einem unausgeglichenen Muskelgleichgewicht der Fußmuskulatur. Die meisten Läufer (ca. 85%) setzen über den Rückfuß auf. Häufig wird nur versucht mittels eines Stützelements auf der Innenseite die Bewegung zu kontrollieren. Leider verhindert eine gut gemeinte Pronationsstütze auf der Innenseite häufig die normale, körpereigene Dämpfung und der Fuß kann im Sprunggelenk innen nicht natürlich einknicken. Der menschliche Körper verrichtet mit seiner Wadenmuskulatur eine Hauptaufgabe bei jeder Laufbewegung. Durch die Lage der Achillessehne wird die Muskulatur supinierend (Fußinnenrand anheben). In der Folge wird durch eine starke Pronationsstütze der Belastungsschwerpunkt auf dem Fußaußenrand gehalten. Aktuelle Sportschuhmodelle führen den Fuß im Rückfußbereich auf der Außenseite nicht genug. Dadurch wird die Belastung zum Ende der Stützphase nicht innen bis zentral auf Vorfuß gebracht. Durch den flexiblen Bau des Schuhs im Vorfuß auf der Außenseite, hat der Fuß keine Chance mehr über den Fußinnenrand eine natürliche Abrollbewegung zu erfahren. Wenn ein stabiler Schuh mit einer Pronationsstütze getragen wird, welche bei aktuellen Schuhmodellen bis kurz vor den Innenballen geht, provoziert dieser Sohlenaufbau eine Abwicklung über den Fußaußenrand, da die Pronationsstütze den Schuhinnenrand versteift. Eine zu starke Pronationsstütze bewirkt zudem in der Dynamik eine Varisierung (O-Beinstellung) der Beinachse. Dabei rotieren die Knie nach außen. Dieser Sportschuhbau ist für den Bewegungsablauf des Körpers kontraproduktiv:
    Das Längsgewölbe spielt in der Fußstatik und Dynamik eine entscheidende Rolle. Bei einer Abflachung spricht man je nach Abflachungsart und -stärke von Senk-, Knick- oder Plattfüßen, bei denen sich die Belastung auf dem Innenrand verlagert. Ist das Längsgewölbe zu stark ausgeprägt, spricht man von einem Hohlfuß. Die Belastung verlagert sich dabei auf den Fußaußenrand. Für die Bildung des Längsgewölbes ist der hintere Schienbeinmuskel (muskulus tibialis posterior) hauptverantwortlich. Das Längsgewölbe ist viel mehr ein Spannungsbogen unter dem Fuß. Dieser Spannungsbogen ist innen deutlicher ausgeprägt als auf der Aussenseite (äußeres Längsgewölbe) und ist ein Bestandteil der natürlichen, körpereigenen Dämpfung. Wenn der hintere Schienbeinmuskel eine Schwäche hat, das Muskelgleichgewicht also nicht stimmt, flacht der innere Spannungsbogen ab und der Fuß wird zwischen Fersenbein und Zehengrundgelenke länger. Da der Weg auf der Innenseite länger als auf der Außenseite wird, driftet der Vorfuß nach außen ab. Zusätzlich wird beim abflachen des inneren Längsgewölbes ein entscheidender Muskel in der Abrollbewegung bei seiner Arbeit funktionell gehindert. Der lange Großzehenbeuger (muskulus flexor hallucis longus). Er hat seinen Ursprung unter dem Knie, auf der Rückseite des Wadenbeins und seinen Ansatz am Großzehenendglied. Der Verlauf liegt hinter dem Wadenbein, führt innen hinter dem Sprungbein her, unten durch den inneren Spannungsbogen und unter dem Großzehengrundgelenk zu seinem Ansatz. Beim Abflachen des Spannungsbogens wird der Großzehenbeuger wird ein Gummiband gespannt. Dieses führt zu einer Bewegungseinschränkung im Grundgelenk der Großzehe. Die Abrollbewegung kann nicht mehr richtig ausgeführt werden und der Körper sucht sich einen anderen Weg für seine Abrollbewegung. Durch den Bau des menschlichen Fußes verläuft die Ballenlinie und Lage der Mittelfüßköpfchen (Zehengrundgelenke) von oben gesehen in einer Bogenform. Das äußere Zehengrundgelenk liegt dabei dem Körper am Nahesten (hinten). Das 2. Zehengrundgelenk von innen liegt dabei am Weitesten vom Körper weg (vorne). Entlang dieser Linie beugen sich die Zehen bei der Abrollbewegung. Bei einer normalen, gesunden Abrollbewegung ohne Schuh, erfolgt durch die normale Abflachung des inneren Spannungsbogens die Abstoßphase über die inneren 1–3 Zehen. Durch die funktionelle Bewegungseinschränkung der Großzehe muss die Kraft bei der Abrollbewegung ausweichen und erzwingt so das Abwickeln der Bewegung über die äußeren Zehengrundgelenke. Unterstützt wird diese Bewegung von der Entspannung des Großzehenbeugers in der Abstoßphase. Die Laufphasen betragen nur wenige hundertstel Sekunden (S. 308, Die Laufbibel, Dr. Matthias Marquardt, Spomedisverlag). In dieser kurzen Zeit wirkt sich die Entspannung wie ein Katapulteffekt aus. Durch den derzeitigen Stand der Technik im Sportschuhbau, mit einem flexibleren Sohlenaußenrand im Vorfuß wird diese Bewegung durch die Schuhkonstruktion noch mehr ermöglicht. Zwar bieten neuere Konzepte einen zum Teil sehr flexiblen Sohlenaufbau (NIKE FREE), jedoch ermöglichen auch diese durch einen weichen Sohlenaufbau auf der Außenseite eine Abwicklung der Bewegung in der Abstoßphase über den Schuhaußenrand. Die Innenseite wird im Vergleich zur Außenseite nicht flexibel gebaut. Durch den Bau des Sprunggelenkes, welches wie ein Winkelgelenk funktioniert, wird diese Bewegung auf den Unterschenkel und die gesamte Mechanik des Sportlers übertragen. Das Sprunggelenk funktioniert dabei folgendermaßen:
    • – Eine Senkung des Fußinnenrandes (pronation)/Hebung des Fußaußenrandes bewirkt eine Innenrotation im Unterschenkel.
    • – Eine Hebung des Fußinnenrandes (supination)/Hebung des Fußinnenrandes bewirkt eine Außenrotation im Unterschenkel.
  • Diese Bewegungen werden über das Scharniergelenk Knie bis in die Wirbelsäule weitergeleitet. Gerade in der Abstoßphase fällt eine seitliche Abweichung durch eine Veränderung der Fußstabilität besonders stark auf.
  • Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Führung des Fußes und die Abwicklung für die Orthopädie des Sportlers natürlich und biomechanisch neutral und zentral zu ermöglichen. Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen und im Folgenden aufgeführten Merkmale gelöst:
    • – Weich gebettete und/oder im Fußbett tiefer gelegte Großzehenbeere. Diese ist bei der biomechanischen Abrollbewegung des Fußes vom restlichen Vorfuß entkoppelt.
    • – Punktuelle Anhebung des Vorfußes unter dem Außenballen um mind. 4 mm (je nach Größe).
    • – Flexibler, richtunggebender Schuhaufbau im Vorfuß auf der Innenseite, durch flexible Stauchkerben in der Zwischensohle.
    • – Widerlager im Fersenbereich auf der Außenseite um eine bessere und neutralere Führung des Rückfußes zu erreichen.
  • Beispiele
  • Durch die vorliegende Erfindung wird durch nachstehende Beispiele ausführlich erklärt. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist.
  • Der erfindungsgemäße Sohlenaufbau nach Patentansprüchen 1–5 ermöglicht mit neuen Ansätzen im Sportschuhbau die häufig auftretenden Fehlbelastungen für die Orthopädie besser zu kontrollieren. Jeder Mensch hat sein eigenes Laufbild mit unterschiedlichen Merkmalen. Der Schuhaufbau setzt andere Maßstäbe, gibt aber auch Lösungswege vor und soll in Schuhen aller Pronationsklassen Anwendung finden. Die Beispiele gehen daher von den angegebenen Bedingungen aus.
  • Beispiel 1
  • Rückfußläuferin normalen Gewichts (65 kg) und normaler, sportlicher Figur.
    Geschlecht: weiblich
    Fußtyp: Knicksenkfuß, gerade/innenrotierte Stützphase
    Pronationsstütze: leichte Stütze
    Schuhart: Trainingsschuh
    Besonderheiten in Laufschuhen nach Stand der Technik: gelegentliche Kniebeschwerden außen neben der Kniescheibe
  • Wie Eingangs erläutert, setzen viele Läufer/-innen auf der Außenseite mit der Ferse auf. Ebenso die Läuferin im Beispiel. In dem getragenen Laufschuh wird der Fuß durch die Pronationsstütze im Rückfuß neutral geführt und ein einknicken verhindert. Die Pronationsstütze verläuft auf der Innenseite bis kurz vor den Innenballen des Laufschuhs. Durch das verwendete härtere Material ist die Innenseite deutlich unflexibler als die Außenseite des Laufschuhs. Um ein ausweichen der Kraft auf den Außenrand zu verhindern, ist im Rückfußbereich ein kleiner Keil auf der Außenseite eingearbeitet. (4) Er sollte nicht auf die Dämpfungseigenschaften des Schuhs einwirken, jedoch die Stabilität im Rückfußbereich fördern. Er dient durch seine Position nahe dem Mittelfuß und fern von dem entkoppelten Absatz lediglich als Widerlager für die Pronationsstütze. Durch den Keil wird die Kraft von der Stützphase neutral auf den Vorfuß und in die Abstoßphase übertragen. Die Pronationsstütze auf der Innenseite verhindert lediglich ein einknicken im Sprunggelenk. Das Längsgewölbe senkt sich in der Stützphase im Schuh trotzdem ab. Dieses führt zu der zu Beginn beschriebenen funktionellen Bewegungseinschränkung im Großzehengrundgelenk. Um die Abstoßbewegung zu Ende führen zu können, wird der Großzehenbeere im Schuhboden der nötige Platz nach unten gegeben.
  • Für die Ausführung des 1. Patentanspruchs im Vorfußbereich gibt es drei Fertigungsmöglichkeiten:
    • 1. Bei der primären Ausführung werden beide Möglichkeiten kombiniert. Dazu wird die Großzehe/Zehenbeere um 3–4 mm tiefer gelegt. Zusätzlich wird die Zehenbeere/Großzehe noch weich gebettet.
    • 2. Bei der zweiten Ausführungsmöglichkeit wird die Großzehe/Zehenbeere nur durch ein weicheres Material gebettet. Ohne eine Tieferlegung der Großzehe wie in Ausführung 1 bietet ein heutiger Laufschuh mehr Platz für eine Weichbettung. Dieser wird auch genutzt.
    • 3. Bei der dritten Ausführungsmöglichkeit wird im Schuhboden der Großzehe nach unten Platz gegeben.
  • Bei allen drei Ausführungsmöglichkeiten wird unter Belastung und dem funktionell eingeschränkten Großzehengrundgelenk der Großzehe die Ausweichmöglichkeit nach unten geboten. So kann die Abrollung bei gleich eingeschränkter Bewegung (Winkel der Streckung) im Großzehengrundgelenk in der Abstoßphase weiter ausgeführt werden. So erfolgt die Abwicklung nicht ausweichend über den Fußaußenrand. Um eine flüssige, Richtung gebende Abstoßbewegung einzuleiten, ist ein flexibler Sohlenaufbau notwendig.
  • Der im Patentanspruch 1 und 4 beschriebene Sohlenaufbau gewährleistet eine flexible Abwicklung der Abstoßphase. Dazu werden möglichst nah am Fuß Kerben/Kanäle aus weichem Polstermaterial eingearbeitet. Das verwendete Material hat eine geringe Härte. Die Shore liegt bei deutlich unter 50% des Grundmaterials des Sohlenaufbaus. Es sollte eine gute Rückschnellkraft besitzen, eine spürbare Oberflächenspannung aufweisen, aber dennoch die gewünschte Haupteigenschaft der Flexibilität besitzen. Bei der Verwendung eines Materials mit guter Rückschnellkraft, kann die Energie die das Material durch die Beugung aufnimmt der Sohle bei der Abwicklung wider geben und so die Abwicklung in der Abstoßphase unterstützen. Die Kerben haben eine Dreiecksform und verlaufen vom Fußaußenrand zum Fußinnenrand. Die maximale Streckung in der Abstoßphase im Großzehengrundgelenk beträgt bis zu ca. 50–60 Grad. Dieser Streckungswinkel bestimmt den Stauchwinkel für die Kerbe hinter der Ballenlinie (Körperfern). Der Stauchwinkel ist der untere, sohlenwärts liegende Winkel. Er bestimmt das maximale Stauchvolumen der Kerbe. 6 beschreibt diesen Winkel und die Stauchkerben. Die Kerben sind so angeordnet, dass sie die Abwicklungsrichtung bei Beanspruchung vorgeben, da sie entlang der Kerbe zusammengestaucht werden. Sie verlaufen von innen, hinten nach außen, vorne. Je nach Stärke der gewünschten Führung auf den Innenrand wird der Winkel größer und verläuft paralleler zur Längsachse des Sportschuhs. Bei einem zunehmenden Winkel von 10° von Kerbe zu Kerbe, wird die Belastung mit zunehmendem Fortschritt in der Abstoßphase beispielsweise immer mehr auf den Fußinnenrand geleitet. Um die Bewegung noch mehr über das Großzehengrundgelenk abzuwickeln und den Schuhboden unter diesem flexibler zu halten, sind die Stauchkerben auf der Innenseite. tiefer als auf der Außenseite. Da die Kerben aus einem weichen Material bestehen, liegen diese nicht unter Hauptbelastungspunkten wie den Mittelfußköpfchen. Die Stauchkerben sind auf den Drehpunkt Großzehengrundgelenk ausgerichtet. (1) Dabei liegt die erste (am weitesten hinten liegende) Kerbe hinter der Ballenlinie. Sie verläuft als einzige Kerbe im rechten Winkel zur Längsachse des Sportschuhs und dient lediglich der Einleitung der Abrollbewegung des Sportschuhs. Die 2. Kerbe ist die Hauptkerbe. Sie verläuft hinter der Ballenlinie (hinter dem Großzehengrundgelenk). Die restlichen zwei Stauchkerben verteilen sich gleichmäßig auf den Platz der Großzehenbeere. Um die Funktion der Stauchkerben nicht zu beeinträchtigen, muss bei der Laufsohle die im Patentanspruch 4 und 5 beschrieben Eigenschaften berücksichtigt werden. Bei der Anordnung des Sohlenprofils ist zu beachten, dass die Laufsohle unter den Stauchkerben flexibel und unter den Belastungspunkten stabil gebaut wird. 6 Im Gegensatz zu Laufschuhen nach bisherigem Stand der Technik, wird die Laufsohle auf der Außenseite mit härterem und abriebsfesterem Gummi gebaut, als auf der Innenseite. Nur die Belastungspunke wie Zehengrundgelenke und Großzehenbeere werden mit abriebsfestem Sohlenmaterial gebaut. Durch diesen flexiblen Aufbau hat die Läuferin aus dem Beispiel ein weiches Laufgefühl. Durch das abgesenkte Längsgewölbe sucht sich der Fuß der Läuferin einen Kraft schonenden Weg, um die Abwicklung in der Abstoßphase auszuführen. Als Folge entsteht ein gerade, unter betracht der Hüftstellung (normale Außenrotation 12°: S. 333, Die Laufbibel, Matthias Marquardt, Spomedis Verlag) innenrotierte Stellung der Füße, in der die Abrollung einfacher über den Außenrand erfolgen kann. Um dieser sehr häufig auftretenden Innenrotation entgegen zu wirken, muss eine Verlagerung der Belastung auf den Fußinnenrand erfolgen, welcher im Patentanspruch 3 beschrieben ist. Dazu wird der vordere Sohlenbereich unter dem Außenballen (5. Mittelfußköpfchen) punktuell angehoben. Durch die Verlagerung der Kraft auf das Großzehengrundgelenk und der Abwicklung der Bewegung über den Fußinnenrand, rotiert der Fuß in der Längsachse auswärts. So kann eine normale Abwicklung über den inneren bis mittleren Vorfuß erfolgen. Durch die Anhebung wird zudem eine mechanische Sperre im Sohlenaufbau eingearbeitet. So wird die Ausweichbewegung über den Fußaußenrand verhindert wird. Eine Anhebung unter dem äußeren Mittelfußköpfchen findet nur punktuell statt. So wird ein vermehrter Druck auf die Zehenbeeren der äußeren Zehen und der umliegenden Muskulatur verhindert. Die Höhe der Anhebung ist abhängig von der Schuhgröße des Läufers. Sie sollte aber mindestens 0,3–0,4 cm mehr betragen als auf der Schuhinnenseite unter dem Großzehengrundgelenk.
  • Die Knieschmerzen der Läuferin sind durch eine Abwicklung über den Fußaußenrand entstanden. Ursache ist die Bewegungseinschränkung im Großzehengrundgelenk. Die folgende Ausweichbewegung führte zu einer Außenrotation im Knie in der eine Rotation im Kniescheibengleitlager entstand.
  • Bespiel 2
  • Vorfußläufer normalen Gewichts (85 kg) und sehr athletischer Figur.
    Geschlecht: männlich
    Fußtyp: Normaler Fuß mit Hohlfußkomponente, normale Außenrotation
    Pronationsstütze: keine Stütze
    Schuhart: Wettkampfschuh
    Besonderheiten in Laufschuhen nach Stand der Technik: Ab 10 km Achillessehnenbeschwerden
  • Der Sportler im 2. Beispiel setzt mit dem Vorfuß auf. Wie Eingangs beschrieben hat nach der Landephase die Ferse einen leichten und kurzen Bodenkontakt. Bei der Fußstellung des Läufers ist der innere und äußere Spannungsbogen so hoch gesprengt, dass er keinen Bodenkontakt hat. Das Fersenbein und die Mittelfußknochen stehen steil und tragen die Hauptlast. Durch die Anordnung der Mittelfußköpfchen steht der Fuß in Supination (auf dem Außenrand). In der Standphase und durch den Vorfußlaufstil wirkt die Spannung der Achillessehne supinierend. In der kurzen Stützphase, in der die Ferse den Bodenkontakt hat, verhindert der Außenkeil nach Patentanspruch 1 ein umknicken des Rückfußes. Zudem wird durch den Keil als Widerlager die Kraft nicht über den Außenrand auf den Vorfuß gebracht. Durch den hohen Spannungsbogen eines Hohlfußes sind die Zehenbeuger aller Zehen häufig verkürzt und können so in der Abstoßphase keine Abrollbewegung ausführen. Der flexible Sohlenaufbau nach Patentanspruch 1 und 4 erleichtert dieses. Die Außenranderhöhung nach Patentanspruch 3 wirkt in diesem Fall ebenfalls stabilisierend und die Abwicklung erfolgt neutral. Die Beschwerden in Laufschuhen nach dem Stand der Technik entstehen durch seitlich einwirkende Hebelkräfte, welche durch die unzureichende Rückfußführung auf die Achillessehne einwirkt.
  • Beispiel 3
  • Rückfußläuferin hohen Gewichts (85 kg) und untrainierte Figur, Laufanfängerin
    Geschlecht: weiblich
    Fußtyp: starker Knicksenkfuß, außenrotierte Stützphase
    Pronationsstütze: starke Stütze
    Schuhart: Trainingsschuh
    Besonderheiten in Laufschuhen nach Stand der Technik: gelegentliche Beschwerden am Außenrand des Fußes
  • Die Läuferin im 3. Beispiel setzt mit dem Rückfuß auf. Ihr hohes Körpergewicht und die flache Fußstellung, die sie deutlich einknickt lässt, erfordern einen stabilen Pronationsschuh. Die innere Stütze hält das einwärts drehen im Sprunggelenk auf. Die hohen Kräfte beim außenrotierten Fußaufsatz und der dadurch hohe Verschleiß auf der Außenseite des Rückfußes werden durch das Widerlager auf der Außenseite kompensiert. Bei der außenrotierten Fußstellung erfolgt die Abwicklung über den Vorfuß innen bis zentral. Dabei wird die Großzehe durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Erfindung entlastet. Die Außenranderhöhung nach dem Patentanspruch 3 verhindert ein wie Eingangs beschriebenes abdriften des Vorfußes. Durch dieses abspreizen des Vorfußes verjüngen sich die Gelenke an den äußeren Fußwurzelknochen. Dies führt zu den gelegentlichen Beschwerden der Läuferin.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der 16 detailliert erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 Sohlenaufbau nach Patentanspruch 1 im Horizontalschnitt
  • 2 Querschnitt des Vorfußbereiches auf höhe des äußeren Mittelfußköpfchens
  • 3 Längsschnitt durch den Schuh, in dem die Weichbettung unter der Großzehenbeere zeigt.
  • 4 Längsschnitt durch den Schuh, in dem der Keil als Widerlager auf der Außenseite gezeigt wird.
  • 5 Längsschnitt durch den Schuh, in dem die Erhöhung punktuell unter dem äußeren Mittelfußköpfchen gezeigt wird.
  • 6 Längsschnitt durch den Schuh, in dem die Lage und Form der Stauchkerben mit Sohlenschema gezeigt wird
  • Bezugszeichenliste
  • 1 zeigt den Sohlenaufbau im Horizontalschnitt. Die Längsachse des Schuhs 2 verläuft mittig durch den Sportschuh. Durch das innere Mittelfußköpfchen 81 verläuft in 90° zur Längsachse 2 die Ballenquerachse 1. Die hinterste Stauchkerbe 111 verläuft parallel zur Ballenquerachse 1, um die Flexibilität zu erhöhen und die Abstoßphase einzuleiten. Das innere Mittelfußköpfchen 81 bildet zum Teil das Großzehengrundgelenk. Das äußere Mittelfußköpfchen 85 wird auch Mittelfußköpfchen 5 genannt. Die mittleren Mittelfußköpfchen 24 sind als 82, 83 und 84 eingezeichnet und bilden die Ballenlinie. Nach der Ballenlinie folgt die Hauptkerbe 112. Diese Stauchkerbe verläuft im Winkel von 10° zur Ballenquerachse 1. Die beiden weiteren folgenden Stauchkerben 113 und 114 verlaufen jeweils in einem Winkel von +10° zur davor liegenden Stauchkerbe. Unter der Großzehenbeere liegt der tiefer liegende und/oder weich gebettete Bereich 30.
  • 2 zeigt einen Querschnitt in höhe des äußeren Mittelfußköpfchens 85. Die anderen Mittelfußköpfchen verlaufen von außen nach innen als Mittelfußköpfchen 84, 83, 82 und 81 als inneres Mittelfußköpfchen. Das Schuhobermaterial 44 hält den Sportschuh auf dem erfindungsgemäßen Schuhboden 99. Unter dem äußeren Mittelfußköpfchen 85 sieht man die punktuelle Erhöhung 41. Die normale Vorfußhöhe 45 nach Stand der Technik und beim erfindungsgemäßen Schuhboden im übrigen Bereich des Vorfußes trägt den Fuß. Unter dem inneren Mittelfußköpfchen 81 sieht man das innere, tiefere Ende der Hauptstauchkerbe 112. Sie verläuft bis nach außen, aber nicht unter den Mittelfußköpfchen 81 bis 85. Das Laufsohlenmaterial ist im Gegensatz zum Stand der Technik innen weicher 72, außen und unter den Belastungspunkten wie den Mittelfußköpfchen 8184 hart 74 und im übrigen Bereich ebenfalls welch 73. 3 zeigt im Längsschnitt des erfindungsgemäßen Schuhbodens 99 von der Innenseite. Die Großzehenbeere 3 liegt dabei über dem entlasteten Bereich 30 der 2. Ausführungsmöglichkeit des Patentanspruchs 1. Die Tiefe des Bereichs unter der Großzehenbeere ist auch die tiefe der 3. Ausführungsmöglichkeit. Die gestrichelte Linie 32 gibt die tiefe der 1. Ausführungsmöglichkeit vor. Unter der Linie befindet sich dann die Weichbettung. Das Ende des Großzehengrundgelenks 81 ist dabei der Beginn der Entlastungszone 4. Seitlich ist noch die Lage des äußeren Mittelfußköpfchens 85 und die inneren Laufsohlenelemente 72 zu sehen.
  • 4 ist ein Längsschnitt des erfindungsgemäßen Schuhbodens 99. Er zeigt die Lage des Keils 38 als Widerlager auf der Außenseite des Schuhbodens 99. Er liegt in der vorderen Hälfte des Rückfußes, der durch die Mittelfußbrücke 91 vom Vorfuß getrennt ist. Die hintere Hälfte des Sportschuhs ist nach dem Stand der Technik ein entkoppelter Absatz 92 in dessen Funktion nicht eingegriffen wird. Die äußeren Sohlenelemente 74 sind hart und abriebsfest unter dem Keil angeordnet.
  • 5 ist ein Längsschnitt des erfindungsgemäßen Schuhbodens 99 mit der Sicht von außen. Die äußere Zehe 5 liegt mit Ihrer Zehenbeere nicht höher, wie das äußere Mittelfußköpfchen 85. Diese Außenranderhöhung 41 erfolgt nur punktuell unter dem Mittelfußköpfchen. Der restliche Vorfuß ist auf der Höhe 45 wie die Zehenbeere.
  • 6 zeigt den erfindungsgemäßen Schuhboden 99 von innen. Im Vorfußbereich ist die Stauchkerbe 111 hinter dem Mittelfußköpfchen 81, die Stauchkerbe 112 nach dem Mittelfußköpfchen und die beiden kleinen Stauchkerben 113, 114 unter der Großzehenbeere zu sehen. An der Stauchkerbe 112 ist der Stauchwinkel 110 eingezeichnet. Dieser orientiert sich an der maximalen Großzehengrundgelenksstreckung in der Abstoßphase. Die Laufsohlenelemente 72 sind so angeordnet, dass sie nicht die unter den Stauchkerben 111114 liegen, um diese in Ihrer Funktion nicht zu behindern.

Claims (5)

  1. Natürlicher Sohlenaufbau bei Sportschuhen, insbesondere Laufschuhen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abrollverhalten im Rückfußbereich durch ein einen harten Einsatz im äußeren Bereich der Mittelsohle ein Widerlager gebildet wird, der den Rückfuß besser führt, das eine neutrale Kraftübertragung auf den Vorfußbereich ermöglicht, derart das eine Abrollung im Vorfußbereich über eine entkoppelte, weich gebettete Großzehenbeere ermöglicht, unterstützt durch die Flexibilität des Sohlenaufbaus die eine Zehengrundgelenksstreckung von 60° sicherstellt, das durch den Sohlenaufbau mit keilförmigen Kerben aus weichem, dämpfendem Material ermöglicht wird, welches sich zusammenstauchen kann, das aber nicht unter Belastungspunkten angeordnet ist und gewährleistet, dass mit Stärke, Richtung, Lage und Position der Kerben die Abstoßphase steuert.
  2. Sohlenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entkoppelte Großzehe durch eine Entlastung in Form einer Tieferlegung der Großzehenbeere unterstütz wird.
  3. Sohlenaufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–2 und 4–5, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorfußbereich des Sportschuhs durch eine Anhebung unter dem äußeren Mittelfußköpfchen die Belastung über den Fußinnenrand abgewickelt wird, das die Abrollung über den Fußaußenrand erschwert.
  4. Sohlenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben im Vorfuß nach vorne außen verlaufend die Kraft natürlich über das Großzehengrundgelenk leiten, das die Flexibilität durch eine entkoppelte und unterbrochene Laufsohle unter den Stauchkerben und einen natürlichen Sohlenaufbau unter den Belastungspunkten vorsieht.
  5. Sohlenaufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufsohle von der Innenseite zur Außenseite an Härte zunimmt, das eine Flexibilität und Bewegung über das Großzehengrundgelenk sicherstellt.
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