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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, sowie einen Schuh mit einer solchen Sohle.
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2. Stand der Technik
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Die Ausgestaltung einer Schuhsohle erlaubt es, einen Schuh mit einer Zahl verschiedener Eigenschaften zu versehen, welche abhängig von der Art des Schuhs in verschiedenem Maße ausgeprägt sein können.
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Zuerst weist eine Schuhsohle typischerweise eine schützende Funktion auf. Sie schützt den Fuß durch ihre erhöhte Härte in Bezug zu dem Schaft des Schuhs vor Verletzungen, welche beispielsweise durch spitze Objekte, auf die der Träger treten kann, hervorgerufen werden. Weiterhin schützt eine Schuhsohle den Schuh typischerweise vor exzessiver Abnutzung durch eine erhöhte Abriebbeständigkeit. Zusätzlich kann eine Schuhsohle die Bodenhaftung des Schuhs auf dem entsprechenden Untergrund erhöhen und somit schnellere Bewegungen begünstigen. Diese Funktionalitäten können beispielsweise durch eine Außensohle bereitgestellt werden.
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Es kann eine weitere Funktion der Schuhsohle sein, dem Fuß während des Schrittzyklus eine gewisse Stabilität zu verleihen. Weiterhin kann die Schuhsohle einen Dämpfungseffekt haben, um beispielsweise die Kräfte zu absorbieren, die während des Auftretens des Schuhs auf dem Untergrund wirken, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Energie, welche für die Verformung der Sohle aufgebracht wird, zumindest teilweise an den Fuß des Trägers zurückgegeben wird und daher nicht verloren ist. Diese Funktionalitäten können beispielsweise durch eine Mittelsohle bereitgestellt werden.
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Um dies zu erreichen sind beispielsweise in der
DE 10 2012 206 094 A1 und der
EP 2 649 896 A2 Schuhsohlen und Verfahren für deren Herstellung beschrieben, die zufällig angeordnete Partikel eines expandierten Materials, insbesondere expandierten thermoplastischen Polyurethans (eTPU), aufweisen und die sich durch eine besonders hohe Energierückgabe an den Fuß des Trägers auszeichnen. Weiterhin beschreibt die
WO 2005 /066 250 A1 Verfahren für die Herstellung von Schuhen, wobei der Schuhschaft haftend mit einer Sohle auf der Basis von geschäumtem thermoplastischem Urethan verbunden ist.
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Weiterer Stand der Technik ist in
US 2007 / 0 199 213 A1 ,
US 2006 / 0 156 579 A1 und in
US 2010 / 0 293 811 A1 offenbart.
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Es ist jedoch ein Nachteil konventioneller Sohlen, dass diese oft Mittel- bzw. Außensohlen aufweisen, die einheitlich ausgestaltet sind und die nur unzureichend an die verschiedenen Belastungen angepasst sind, welche auf die Sohle und den Bewegungsapparat des Trägers während verschiedener Phasen des Schrittzyklus einwirken.
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Ausgehend von dem Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Sohlen für Schuhe, insbesondere Sohlen für Sportschuhe, bereitzustellen, welche besser an die Belastungen angepasst sind, die während eines Schrittzyklus auftreten und auf die Sohle und den Bewegungsapparat des Trägers einwirken.
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Die Deutsche Patentanmeldung
DE 10 2013 202 353 A1 betrifft eine Sohle für einen Schuh, aufweisend ein Dämpfungselement, das zufällig angeordnete Partikel aus einem expandierten Material aufweist, ein Kontrollelement, das kein expandiertes Material aufweist, wobei das Kontrollelement Scherbewegungen in einem ersten Bereich des Dämpfungselements im Vergleich zu Scherbewegungen in einem zweiten Bereich des Dämpfungselements verringert.
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Die Deutsche Patentanmeldung
DE 10 2013 202 291 A1 betrifft ein Dämpfungselement für Sportbekleidung, aufweisend ein erstes Deformationselement, das eine Vielzahl von zufällig angeordneten Partikeln eines expandierten Materials aufweist, wobei innerhalb der Partikel und/oder zwischen den Partikeln erste Zwischenräume vorhanden sind und wobei die ersten Zwischenräume einen oder mehrere luft- und/oder flüssigkeitsdurchlässige Kanäle durch das erste Deformationselement ausbilden.
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Die chinesische Patentanmeldung
CN 103 371 564 A betrifft verbesserte Sohlen für Schuhe, mit einer ersten und einer zweiten Oberflächenregion. Die erste Oberflächenregion weist expandiertes thermoplastisches Polyurethan (TPU) auf. Die zweite Oberflächenregion ist frei von expandiertem TPU.
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3. Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe zumindest teilweise gelöst durch eine Sohle für einen Schuh, insbesondere eine Sohle für einen Sportschuh, gemäß Anspruch 1 und einen Schuh gemäß Anspruch 12. Die Sohle weist ein Dämpfungselement und ein Schutzelement auf. Hierbei weist die Sohle einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich auf, wobei das Dämpfungselement in dem ersten Teilbereich eine größere Steifigkeit aufweist als in dem zweiten Teilbereich und wobei das Schutzelement beim Auftreten mit der Sohle auf einem Untergrund in dem ersten Teilbereich eine größere Kontaktfläche mit dem Untergrund aufweist als in dem zweiten Teilbereich.
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Die verschiedenen Phasen eines Schrittzyklus sind charakterisiert durch verschiedene Belastungen auf die Sohle eines Schuhs und auf den Fuß und den Bewegungsapparat eines Trägers. Während des Aufpralls des Fußes können beispielsweise große Aufprallkräfte wirken, die von der Sohle abgefedert und gedämpft werden sollten, um Überbelastungen des Bewegungsapparates und somit Verletzungen vorzubeugen. Während des Abstoßens sollte der Fuß auf der anderen Seite derart gestützt werden, dass die von dem Träger aufgebrachten Kräfte so direkt wie möglich auf den Untergrund übertragen werden, um ein dynamisches Abstoßen zu begünstigen. Hierzu sollte die Sohle in dem Sohlenbereich, indem das Abstoßen vornehmlich vonstattengeht, nicht zu „weich“ sein und sie sollte eine gute Bodenhaftung auf dem Untergrund gewährleisten und den Fuß des Trägers auch hinreichend stabilisieren.
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Diese Anforderungen können von einer erfindungsgemäßen Sohle dadurch erfüllt werden, dass der erste Teilbereich mit einer erhöhten Steifigkeit und größer Kontaktfläche mit dem Untergrund in einem solchen Bereich der Sohle angeordnet ist, in dem das Abstoßen während des Endes des Schrittzyklus vornehmlich vonstattengeht, und somit ein dynamisches Abstoßen begünstigt. Beispielsweise könnte sich der erste Teilbereich für verbesserten Kontakt mit dem Untergrund und Stabilität aufgrund der größeren Kontaktfläche mit dem Untergrund auf der medialen Seite der Sohle erstrecken.
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Der zweite Teilbereich, welcher eine kleinere Steifigkeit aufweist, kann auf der anderen Seite in dem Bereich der Sohle angeordnet sein, in welchem der Fuß während des Aufpralls vornehmlich mit dem Untergrund in Kontakt tritt, sodass aufgrund der reduzierten Steifigkeit Aufprallkräfte zumindest teilweise absorbiert oder abgefedert werden können. Beispielsweise könnte sich der zweite Teilbereich auf der lateralen Seite der Sohle erstrecken, wo der Kontakt mit dem Untergrund während Aufprall des Fußes auftreten kann.
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Es wird ferner erwähnt, dass der erste und zweite Teilbereich und gegebenenfalls weitere Teilbereiche auch in einer anderen Weise in Übereinstimmung mit der angedachten hauptsächlichen Benutzung des Schuhs angeordnet sein können. Somit können durch eine passende Anordnung der Teilbereiche die Charakteristika des Schuhs und seiner Sohle beispielsweise auf die sportspezifischen Kräfte und Charakteristika des Schritts angepasst werden, welche typischerweise während der Ausführung solch einer sportlichen Aktivität anzutreffen sind, usw.
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Hierzu wird angemerkt, dass während verschiedener Phasen des Schrittzyklus das Schutzelement mit dem Untergrund in verschiedenen Bereichen in Kontakt treten kann, während andere Bereiche in einer gegebenen Phase nicht im Kontakt mit dem Untergrund sind, und dass sich die Bereiche des Schutzelements, welche den Untergrund berühren, während des Schrittzyklus „entlang der Sohle bewegen“ können. Wenn also davon gesprochen wird, dass das Schutzelement beim Auftreten mit der Sohle auf dem Untergrund in dem ersten Teilbereich eine größere Kontaktfläche mit dem Untergrund hat als in dem zweiten Teilbereich, so kann damit die gesamte aufsummierte Kontaktfläche gemeint sein, in welcher die Sohle in dem ersten bzw. zweiten Teilbereich mit dem Untergrund während eines kompletten Schrittzyklus in Kontakt tritt. Oder die Kontaktfläche, in welcher die Sohle in dem ersten bzw. zweiten Teilbereich mit dem Untergrund zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Schrittzyklus in Kontakt tritt, kann gemeint sein, z.B. zum Zeitpunkt des Aufpralls auf dem Untergrund oder zum Zeitpunkt des Abstoßens mit dem Fuß.
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Es wird abermals darauf hingewiesen, dass die Sohle auch mehr als zwei Teilbereiche aufweisen kann, zwischen denen die Steifigkeit des Dämpfungselements und die Kontaktfläche des Schutzelements variiert, sodass eine noch präzisere Steuerung der Eigenschaften der Sohle möglich sein kann. Die Sohle kann beispielsweise drei solcher Teilbereiche oder vier solcher Teilbereiche aufweisen, usw.
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Im Folgenden werden weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten und optionale Merkmale erfindungsgemäßer Sohlen beschrieben, welche wie gewünscht durch den Fachmann miteinander kombiniert werden können, um den jeweils gewünschten Effekt im Hinblick auf die Einflussnahme auf die Eigenschaften der Sohle zu erzielen.
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Das Schutzelement kann beispielsweise unterhalb des Dämpfungselements und direkt an dem Dämpfungselement angeordnet sein.
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Auf der einen Seite erlaubt es dies, eine kompakte und strukturell unkomplizierte Sohle bereitzustellen. Zusätzlich kann durch das Anordnen des Schutzelements direkt an dem Dämpfungselement ein besonders vorteilhaftes Wechselspiel zwischen dem Dämpfungselement und dem Schutzelement erreicht werden, sodass die oben beschriebene erwünschte Einflussnahme auf die Eigenschaften der verschiedenen Teilbereiche der Sohle in einer besonders effektiven Art und Weise ausgeübt werden kann.
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Es ist insbesondere denkbar, dass das Dämpfungselement als Mittelsohle oder Teil einer Mittelsohle ausgestaltet ist. Auch kann das Schutzelement als Außensohle oder Teil einer Außensohle ausgestaltet sein.
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Solch eine Ausführungsform kann es erlauben, auf zusätzliche Komponenten der Sohle zu verzichten, da eine Mittelsohle und Außensohle normalerweise für den Aufbau der Sohle ohnehin vorgesehen sind, insbesondere im Fall von Sportschuhen. Es ist insbesondere möglich, dass das Dämpfungselement die Mittelsohle ausbildet wohingegen das Schutzelement die Außensohle ausbildet. Falls in diesem Fall die Außensohle zusätzlich unterhalb und direkt an der Mittelsohle angeordnet ist, kann eine besonders einfache, kompakte und günstig herzustellende Sohlenkonstruktion resultieren.
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Im Prinzip ist es jedoch auch möglich, dass die Mittelsohle und / oder die Außensohle weitere Komponenten oder Elemente aufweist. Beispielsweise kann die Mittelsohle einen Rahmen am Rand der Sohle oder ähnliche Elemente aufweisen.
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Es ist weiter möglich, dass das Dämpfungselement in dem ersten Teilbereich eine größere Dichte aufweist als in dem zweiten Teilbereich.
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Eine größere Dichte des Dämpfungselement in dem ersten Teilbereich kann automatisch zu einer größeren Steifigkeit in dem ersten Teilbereich führen, und kann gleichzeitig den Vorteil haben, dass die Dichte des Dämpfungselements in dem ersten bzw. zweiten Teilbereich während der Herstellung auf eine besonders einfache Art und Weise gesteuert werden kann, z.B. durch die Füllhöhe der Form, welche für die Herstellung benutzt wird, in den jeweiligen Teilen der Form oder eine passende Variation des Ausgangsmaterials, welches für die Herstellung benutzt wird.
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Es ist insbesondere denkbar, dass das Dämpfungselement einstückig ausgestaltet ist.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass das Dämpfungselement zwei (oder mehrere) einzelne Teilelemente aufweist, wobei das erste Teilelement zumindest überwiegend in dem ersten Teilbereich der Sohle angeordnet ist und das zweite Teilelement zumindest überwiegend in dem zweiten Teilbereich der Sohle angeordnet ist.
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Dies kann die Herstellung des Dämpfungselements erleichtern und es erlauben, Dämpfungselement bereitzustellen, welche nicht oder nur mit deutlich erhöhtem Herstellungsaufwand einstückig hergestellt werden können. Wenn davon gesprochen wird, dass das erste Teilelement „zumindest überwiegend“ in dem ersten Teilbereich der Sohle angeordnet ist, so kann dies beispielsweise bedeuten, dass das erste Teilelement zu mehr als 50 %, zu mehr als 80 % oder zu mehr als 90 % (z.B. bezogen auf die gesamte Fläche, welche von dem ersten Teilelement in der Sohle eingenommen wird) in dem ersten Teilbereich angeordnet ist, sich jedoch auch zu einem kleinen Prozentsatz beispielsweise in den zweiten Teilbereich oder einen anderen (Teil-)Bereich der Sohle erstrecken kann. Gleichartige Aussagen gelten auch für den zweiten Teilbereich.
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Hierbei ist es möglich, dass das erste Teilelement und das zweite Teilelement miteinander durch zusätzliche Maßnahmen verbunden sind, zum Beispiel durch Maßnahmen des Klebens, Schweißens, Verschmelzens oder anderer Maßnahmen des Verbindens, beispielsweise in Bereichen, in welchen das erste und das zweite Teilelement sich berühren. Oder das erste Teilelement und das zweite Teilelement weisen keine stoffschlüssige Verbindung auf und werden durch das Schutzelement / die Außensohle und gegebenenfalls weitere Teile der Sohle wie beispielsweise eine Innensohle in ihrer Position relativ zueinander festgehalten.
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Es ist insbesondere möglich, dass das Dämpfungselement zufällig angeordnete Partikel eines expandierten Materials, insbesondere expandierten thermoplastischen Polyurethans (eTPU) oder expandierten Polyetherblockamids (ePEBA), aufweist.
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Dämpfungselemente, welche aus zufällig angeordneten Partikeln eines expandierten Materials, insbesondere zufällig angeordnete Partikel aus eTPU und / oder ePEBA, die beispielsweise an ihren Oberflächen miteinander verschmolzen sein können, gefertigt sind, zeichnen sich durch eine besonders hohe Energierückgabe der Energie, welche für die Deformation der Sohle während eines Schrittzyklus aufgewendet wird, an den Fuß eines Trägers aus und sie können daher beispielsweise die Leistungen und Ausdauer des Trägers unterstützen.
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Das Dämpfungselement kann ferner ein Verstärkungselement aufweisen.
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Solch ein Verstärkungselement kann weiter dazu dienen, die Eigenschaften der Sohle lokal zu beeinflussen, insbesondere dazu, die Sohle in individuellen Bereichen mit zusätzlicher Stabilität zu versehen. Hierbei ist insbesondere ein Verstärkungselement im Bereich des Fußbogens denkbar, insbesondere auf der medialen Seite des Fußbogens, beispielsweise um Überpronation des Fußes während des Auftretens zu verhindern und andere solche Dinge. Solch ein Verstärkungselement kann ein Kunststoffmaterial aufweisen, ein folienartiges Material, ein textiles Material, ein Material, welches aus den eben genannten Materialien in einem Schichtaufbau konstruiert ist, usw.
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Hierbei ist es möglich, dass sich das Verstärkungselement sowohl in den ersten Teilbereich der Sohle als auch in den zweiten Teilbereich der Sohle erstreckt.
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Auf diese Weise kann ein Kopplungseffekt erreicht werden, insbesondere für den Fall eines Dämpfungselement, welches aus separat hergestellten Teilelementen gefertigt ist, sodass die Sohle ein durchgängiges Tragegefühl ohne stufenartige Veränderung der Eigenschaften der Sohle, welche den Tragekomfort stören können, während des Schrittzyklus bereitstellt.
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Das Schutzelement kann in dem ersten Teilbereich schwerer zu deformieren sein, insbesondere biegesteifer sein als in dem zweiten Teilbereich. Es kann auch die Dehnung des Dämpfungselements einschränken, insbesondere die Dehnung der Mittelsohle, je nach erwünschter Stabilität für eine gegebene Sohle.
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Auf diese Weise kann das Schutzelement auch dazu beitragen, dass die Sohle in dem ersten Teilbereich allgemein stabiler ist und somit die Ausgestaltung des Dämpfungselements in diesem Hinblick komplementieren und unterstützen.
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Es ist möglich, dass das Schutzelement in dem zweiten Teilbereich eine Vielzahl von Öffnungen und / oder Bereiche dünneren Materials - beispielsweise im Vergleich mit der Dicke des Schutzelements im Rest des zweiten Teilbereichs - aufweist.
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Die Bereitstellung solcher Öffnungen und / oder Bereiche dünneren Materials kann die Biegesteifigkeit in dem zweiten Teilbereich im Wege einer einfachen Konstruktion reduzieren. Gleichzeitig kann Gewicht eingespart werden und eine Profilierung des Schutzelements, insbesondere wenn es als Außensohle ausgestaltet ist, erreicht werden.
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Es ist ferner denkbar, dass das Schutzelement auch in dem ersten Teilbereich eine Vielzahl von Öffnungen und / oder Bereiche dünneren Materials - beispielsweise im Vergleich mit der Dicke des Schutzelementes im Rest des ersten Teilbereichs - aufweist. Im Durchschnitt können die Öffnungen und / oder Bereiche dünneren Materials in dem zweiten Teilbereich eine größere Fläche einnehmen als die Öffnungen und / oder Bereiche dünneren Materials in dem ersten Teilbereich.
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Der Knappheit halber konzentriert sich die nun folgende Diskussion auf den Fall von Öffnungen in dem Schutzelement in dem ersten bzw. zweiten Teilbereich. Alle Aussagen treffen jedoch, soweit anwendbar, auch auf den Fall von Bereichen dünneren Materials in dem ersten bzw. zweiten Teilbereich zu.
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Durch das Bereitstellen von Öffnungen auch in dem ersten Teilbereich kann beispielsweise eine Reduzierung des Gewichts oder eine Profilierung auch in dem ersten Teilbereich erreicht werden, wobei die erhöhte Biegesteifigkeit in dem ersten Teilbereich dadurch sichergestellt werden kann, dass die Öffnungen in dem ersten Teilbereich im Durchschnitt eine kleinere Fläche einnehmen als die Öffnungen in dem zweiten Teilbereich. Die durchschnittliche Fläche der Öffnungen in dem ersten Teilbereich bzw. dem zweiten Teilbereich kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass eine gegebene Anzahl von Öffnungen in dem ersten Teilbereich und in dem zweiten Teilbereich ausgewählt werden, beispielsweise jeweils 5 Öffnungen oder jeweils 10 Öffnungen usw., deren durchschnittliche Fläche ermittelt wird. Oder beispielsweise die Fläche von allen Öffnungen, welche in dem ersten Teilbereich bzw. dem zweiten Teilbereich vorhanden sind, wird gemittelt.
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Hierbei ist es denkbar, dass einzelne Öffnungen in den ersten Teilbereich eine größere Fläche einnehmen als einzelne Öffnungen in dem zweiten Teilbereich. Da aber die Flächen der Öffnungen in dem ersten Teilbereich im Durchschnitt kleiner sind als die Flächen der Öffnungen in dem zweiten Teilbereich, ist das Schutzelement in dem ersten Teilbereich biegesteifer als in dem zweiten Teilbereich, zumindest wenn über die entsprechenden zwei Teilbereiche gemittelt wird.
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Zusätzlich kann das Schutzelement eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen in dem ersten Teilbereich aufweisen, welche eine abgeflachte Oberfläche aufweisen.
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Durch die abgeflachten Oberflächen der ersten Vorsprünge kann die Kontaktfläche mit dem Untergrund beim Auftreten mit der Sohle im Vergleich zu Vorsprüngen mit nicht abgeflachten Oberflächen erhöht werden und somit kann beispielsweise die Bodenhaftung der Sohle in dem ersten Teilbereich erhöht werden. Gleichzeitig kann durch die Lücken zwischen den ersten Vorsprüngen eine Profilierung der Sohle erreicht werden, insbesondere wenn das Schutzelement als Außensohle ausgestaltet ist, sodass eine gute Bodenhaftung beispielsweise auch auf nassem Untergrund gewährleistet werden kann.
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Das Schutzelement weist ferner eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen in dem zweiten Teilbereich auf, welche beim Auftreten mit der Sohle auf dem Untergrund zumindest teilweise in das Dämpfungselement eindringen.
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Zu diesem Zwecke können die zweiten Vorsprünge beispielsweise (annährend) kegelförmig oder pyramidenförmig usw. ausgestaltet sein, und sie können somit eine gute Verankerung der Sohle im Untergrund erlauben. Wie bereits oben erwähnt kann der zweite Teilbereich der Sohle beispielsweise in dem Bereich der Sohle angeordnet sein, in welchem der Aufprall des Fußes vornehmlich vonstattengeht, so dass durch die Form der zweiten Vorsprünge und das zumindest teilweise Eindringen in das Dämpfungselement der Fuß des Trägers während des Aufpralls fest in dem Untergrund verankert ist, sodass ein Ausrutschen und daraus resultierende Verletzungen vermieden werden können. Zusätzlich kann ein Eindringen der zweiten Vorsprünge in das Material des Dämpfungselement in dem zweiten Teilbereich auch dazu dienen, die Scherfähigkeit des Dämpfungselements lokal zu beeinflussen, da das Material des Dämpfungselement an Stellen, an denen die zweiten Vorsprünge in das Material des Dämpfungselement eindringen, stärker komprimiert wird und somit beispielsweise Scherungen einen stärkeren Widerstand entgegensetzt.
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In einer erfindungsgemäßen Sohle kann sich der erste Teilbereich insbesondere auf der medialen Seite der Sohle erstrecken. Ferner kann sich der zweite Teilbereich auf der lateralen Seite der Sohle erstrecken.
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Bei den meisten Menschen findet der Aufprall des Fußes, während eines typischen Schrittzyklus in dem lateralen Bereich der Ferse statt und die Kontaktfläche des Fußes mit dem Untergrund bewegt sich während des Schrittzyklus über den Mittelfußbereich zum medialen Bereich des Vorderfußes, wo das Abstoßen des Fußes von statten geht. Durch die Anordnung des ersten Teilbereichs auf der medialen Seite der Sohle kann somit wie oben erläutert ein dynamisches Abstoßen begünstigt werden, während die Anordnung des zweiten Teilbereichs auf der lateralen Seite die Aufprallkräfte während des Aufpralls im lateralen Fersenbereich zumindest teilweise absorbieren oder abmildern kann.
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Andere Anordnungen des ersten und zweiten Teilbereichs sowie gegebenenfalls weiterer Teilbereiche sind aber auch denkbar. Der erste Teilbereich macht den Vorderfußbereich der Sohle aus, wohingegen der zweite Teilbereich den Fersenbereich der Sohle ausmacht. Allgemein sind verschiedene Anordnungen der Teilbereiche auf der medialen bzw. lateralen Seite und im Vorderfußbereich sowie im Mittelfußbereich und / oder Fersenbereich der Sohle denkbar.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch einen Schuh gegeben, insbesondere einen Sportschuh, mit einer erfindungsgemäßen Sohle. Hierbei ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die beschriebenen Ausgestaltungsoptionen und optionalen Merkmale solch einer erfindungsgemäßen Sohle beliebig miteinander zu kombinieren und es ist auch denkbar, gewisse Aspekte außer Acht zu lassen, sofern diese für den jeweiligen Schuh oder die jeweilige Sohle entbehrlich erscheinen.
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Figurenliste
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Momentan bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug zu den folgenden Figuren beschrieben:
- 1a-c: Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schuhsohle; und
- 2: Eine Abwandlung der Ausführungsform, welche in den 1a-c gezeigt ist, die sich in dem Aufbau ihres Dämpfungselements unterscheidet.
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5. Detaillierte Beschreibung momentan bevorzugter Ausführungsformen
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Momentan bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug zu Schuhsohlen für Sportschuhe, insbesondere für Laufschuhe, beschrieben. Es wird jedoch hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung auch vorteilhaft in Sohlen für andere Arten von Schuhen zum Einsatz kommen, insbesondere Sohlen für Wanderschuhe, Freizeitschuhe, Straßenschuhe, Basketballschuhe usw.
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Es wird auch erwähnt, dass im Folgenden nur einzelne Ausführungsformen der Erfindung in mehr Detail beschrieben werden können. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass die Merkmale und Ausgestaltungsoptionen, welche in Bezug zu diesen spezifischen Ausführungsformen beschrieben werden, im Rahmen der Erfindung auch modifiziert oder in einer anderen Art und Weise kombiniert werden können und dass einzelne Merkmale auch weggelassen werden können, sofern sie in einem gegebenen Fall entbehrlich erscheinen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird daher insbesondere auf die Ausführungen im vorhergehenden Abschnitt 3. („Zusammenfassung der Erfindung“) verwiesen, welche auch für die nun folgende detaillierte Beschreibung zutreffen.
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Die 1a-c zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sohle 100. Die Sohle 100 kann insbesondere in Sportschuhen eingesetzt werden, beispielsweise einem Laufschuh. Die hier gezeigte Sohle 100 ist für den linken Fuß eines Trägers gedacht.
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Die Sohle 100 weist ein Dämpfungselement 110 auf, welches im vorliegenden Fall als Mittelsohle 110 ausgestaltet ist. Weiter weist die Sohle 100 ein Schutzelement 120 auf, welches im vorliegenden Fall als eine Außensohle 120 ausgestaltet ist. Allgemein gesprochen ist es auch denkbar, dass das Dämpfungselement 110 nur einen Teil einer Mittelsohle ausmacht und / oder das Schutzelement 120 nur einen Teil einer Außensohle ausmacht. Der hier gezeigte Fall, in welchem das Dämpfungselement 110 die komplette Mittelsohle 110 ausmacht und das Schutzelement 120 die komplette Außensohle 120 ausmacht, erlaubt es, eine besonders kompakte und einfach herzustellende Sohle 100 bereitzustellen. Hierbei ist die Außensohle 120 unterhalb und direkt an der Mittelsohle 110 angeordnet, sodass beide Elemente 110 und 120 der Sohle 100 sich in vorteilhafter Art und Weise bezüglich Ihres jeweiligen Beitrags zum erwünschten Steuern der Eigenschaften der Sohle gegenseitig ergänzen.
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Um diese gewünschte Steuerung zu erreichen, weist die Sohle 100 einen ersten Teilbereich 105 und einen zweiten Teilbereich 108 auf. Für die hier gezeigte Sohle 100 erstreckt sich der erste Teilbereich 105 auf dem medialen Teil der Sohle 100 und der zweite Teilbereich 108 erstreckt sich auf dem lateralen Teil der Sohle 100, wie beispielsweise 1a zu entnehmen ist.
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Wie jedoch bereits oben erwähnt wurde, ist es in anderen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sohlen (nicht gezeigt) auf der einen Seite auch möglich, dass es mehr als zwei Teilbereiche gibt, und auf der anderen Seite, dass diese Teilbereiche in einer anderen Art und Weise angeordnet sind.
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Die Mittelsohle 110 weist eine größere Steifigkeit in dem ersten Teilbereich 105 auf der medialen Seite der Sohle 100 auf als in dem zweiten Teilbereich 108 auf der lateralen Seite der Sohle 100. In dem hier gezeigten Fall ist die Mittelsohle 110 einstückig ausgebildet. Die verschiedenen Steifigkeiten der Mittelsohle 110 in dem ersten Teilbereich 105 und dem zweiten Teilbereich 108 der Sohle 100 können durch verschiedene Dichten der Mittelsohle 110 in dem ersten Teilbereich 105 und dem zweiten Teilbereich 108 der Sohle 100 erreicht werden und / oder die verschiedenen Steifigkeiten können durch eine entsprechende Auswahl des Basismaterials, welches in den jeweiligen Teilbereichen für die Herstellung benutzt wird, angepasst werden, usw. Die Mittelsohle kann insbesondere in dem ersten Teilbereich 105 eine größere Dichte aufweisen als in dem zweiten Teilbereich 108.
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Die Mittelsohle 110 kann insbesondere einstückig aus zufällig angeordneten Partikeln aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan (eTPU), welche an ihren Oberflächen miteinander verschmolzen sind, gefertigt sein. Zufällig angeordnete Partikel beispielsweise aus expandiertem Polyamid (ePA) und / oder expandiertem Polyetherblockamid (ePEBA), welche an ihren Oberflächen miteinander verschmolzen sind, sind jedoch auch denkbar. Ferner kann beispielsweise durch ein Einstellen der Füllmenge einer Form, welche für die Herstellung der Mittelsohle 110 benutzt wird, der Menge an Wärme, welche den Partikeln zugeführt wird, des Druckes, welcher auf die Partikel in der Form ausgeübt wird, oder der Dauer der Partikelbehandlung in den verschiedenen Teilen der Form, welche dem ersten Teilbereich 105 bzw. dem zweiten Teilbereich 108 entsprechen, die Steifigkeit der hergestellten Mittelsohle 110 in dem ersten Teilbereich 105 bzw. dem zweiten Teilbereich 108 gesteuert werden.
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Die Mittelsohle 110 weist ferner ein Verstärkungselement 130 auf. Im vorliegenden Falle dient dieses der Stabilisierung der Sohle 100 im Bereich des Fußbogens. Das Verstärkungselement 130 erstreckt sich sowohl in den ersten Teilbereich 105 der Sohle 100 als auch in den zweiten Teilbereich 108 der Sohle 100. Das Verstärkungselement 130 kann ein Kunststoffmaterial, ein textiles Material, ein folienartiges Material, etc. aufweisen und es kann ferner auch eine Aufnahme für eine elektronische Komponente aufweisen usw.
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Beim Auftreten mit der Sohle 100 auf einem Untergrund weist die Außensohle 120 in dem ersten Teilbereich 105 auf der medialen Seite der Sohle 100 eine größere Kontaktfläche mit dem Untergrund auf als in dem zweiten Teilbereich 108 auf der lateralen Seite der Sohle 100. Im vorliegenden Fall wird dies dadurch erreicht, dass die Außensohle 120 in dem ersten Teilbereich 105 der Sohle eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 145 aufweist, welche jeweils eine abgeflachte Oberfläche aufweisen. Im zweiten Teilbereich 108 der Sohle 100 weist die Außensohle 120 hingegen eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 148 auf, welche eine kleinere Kontaktfläche mit dem Untergrund bereitstellen, wie beispielsweise besonders gut in 1b zu sehen ist. Da die Ausgestaltung der ersten Vorsprüngen 145 und der zweiten Vorsprünge 148 in Bezug auf die von ihnen bereitgestellte Kontaktfläche mit dem Untergrund sich entlang der longitudinalen Achse des Schuhs 100 im Wesentlichen nicht ändert, weist die Sohle zumindest während der meisten Zeit während eines Schrittzyklus in dem ersten Teilbereich 105 eine größere Kontaktfläche mit dem Untergrund auf als in dem zweiten Teilbereich 108. Jedenfalls ist die über einen kompletten Schrittzyklus aufsummierte Kontaktfläche der Sohle 100 mit dem Untergrund in dem ersten Teilbereich 105 größer als in dem zweiten Teilbereich 108.
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Es sollte ferner beachtet werden, dass für die hier gezeigte Sohle 100 die Kontaktfläche mit dem Untergrund, welche durch die ersten Vorsprüngen 145 bzw. die zweiten Vorsprünge 148 bereitgestellt wird, kontinuierlich in einer Richtung von der medialen Seite der Sohle 100 zu der lateralen Seite der Sohle 100 hin abnimmt, wie beispielsweise den 1a und 1b deutlich zu entnehmen ist, sodass ein besonders weicher Übergang der Charakteristika der Sohle während eines Schrittzyklus erwirkt werden kann.
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In Verbindung mit der geringeren Steifigkeit der Mittelsohle 110 in dem zweiten Teilbereich 108 der Sohle 100, kann die „spitze“ Ausgestaltung der zweiten Vorsprünge 148 weiter dazu führen, dass die zweiten Vorsprünge 148 beim Auftreten mit der Sohle 100 auf dem Untergrund zumindest teilweise in das Material der Mittelsohle eindringen. Dies kann zu einer besonders guten Verankerung der Sohle 100 auf dem Untergrund führen, beispielsweise während des Aufpralls im lateralen Fersenbereich, sodass ein Ausrutschen des Fußes unter den hohen Aufprallkräften während des Aufpralls auf dem Untergrund vermieden werden kann.
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Ferner kann das Eindringen der zweiten Vorsprünge 148 in das Material der Mittelsohle 110 in dem zweiten Teilbereich 108 auch dazu dienen, die Scherfähigkeit der Mittelsohle 110 lokal zu beeinflussen, da in den Bereichen, in denen die zweiten Vorsprünge 148 in das Material der Mittelsohle 110 eindringen, das Material der Mittelsohle 110 stärker komprimiert wird und es daher beispielsweise Scherungen einen größeren Widerstand entgegengesetzt.
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Um das Wechselspiel zwischen der Mittelsohle 110 und der Außensohle 120 in den beiden Teilbereichen 105 und 108 der Sohle 100 wie bereits mehrfach beschrieben weiter zu begünstigen, kann die Außensohle 120 so ausgestaltet sein, dass sie in dem ersten Teilbereich 105 schwerer zu deformieren und insbesondere biegesteifer ist als in dem zweiten Teilbereich 108. Die Außensohle 120 kann ferner die Dehnungen oder Scherbewegungen innerhalb der Mittelsohle 110 selektiv steuern oder limitieren. Im vorliegenden Fall wird dies dadurch erreicht, dass die Außensohle 120 eine Vielzahl von Öffnungen 125 in dem ersten Teilbereich 105 aufweist und eine Vielzahl von Öffnungen 128 in dem zweiten Teilbereich 108 aufweist. Hierbei nehmen die Öffnungen 128 in dem zweiten Teilbereich 108 im Durchschnitt eine größere Fläche ein als die Öffnungen 125 in dem ersten Teilbereich 105, wie in den 1a-c deutlich zu sehen ist. Die Öffnungen 125 in dem ersten Teilbereich 105 könnten beispielsweise auch weggelassen werden. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Außensohle anstelle der Öffnungen 125 oder 128 dort mit Bereichen dünneren Materials (beispielsweise im Vergleich zur Dicke der Außensohle 120 in den restlichen Bereichen, insbesondere in den Bereichen, welche die Bereiche dünneren Materials umgeben) versehen ist.
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2 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sohle 200, welche eine Modifikation der in den 1a-c gezeigten Sohle 100 darstellt. Genauer gesagt unterscheidet sich die Sohle 200 von der Sohle 100 durch die Konstruktion ihrer Mittelsohle 210. Hinsichtlich der verbleibenden Elemente und Merkmale der Sohle 200 treffen die Aussagen und Erklärungen, welche in Bezug zur Sohle 100 getätigt wurden, ebenfalls zu und sie werden deshalb der Knappheit halber nicht noch einmal diskutiert.
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Im Fall der Sohle 200 weist ihre Mittelsohle 210 zwei separate Teilelemente 215 und 218 auf, wie 2 entnommen werden kann, wobei das erste Teilelement 215 überwiegend in dem ersten Teilbereich 105 der Sohle 200 angeordnet ist und das zweite Teilelement 218 überwiegend in dem zweiten Teilbereich 108 der Sohle 200 angeordnet ist, wie beispielsweise aus einem Vergleich mit 1a deutlich wird (noch einmal, der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich der Sohle 200 sind dieselben wie der erste Teilbereich 105 und der zweite Teilbereich 108 der Sohle 100 und sie werden daher mit denselben Referenznummern bezeichnet). Die variierende Steifigkeit der beiden Teilelemente 215 und 218 und somit die variierende Steifigkeit der Mittelsohle 210 in dem ersten Teilbereich 105 und dem zweiten Teilbereich 108 wird dadurch erzielt, dass das erste Teilelement 215 eine größere Dichte als das zweite Teilelement 218 aufweist. Beide Teilelemente 215 und 218 sind aus zufällig angeordneten Partikeln aus eTPU, welche an ihren Oberflächen miteinander verschmolzen sind, gefertigt. Jedoch sind beispielsweise zufällig angeordnete Partikel aus ePA und / oder ePEBA, welche an ihren Oberflächen miteinander verschmolzen sind, ebenfalls denkbar.
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Die zwei separaten Teilelemente 215 und 218 mögen nicht stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Vielmehr können die beiden Teilelemente 215 und 218 im zusammengesetzten Zustand der Sohle 200 durch die Außensohle 120 in ihrer Position relativ zueinander festgehalten werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die beiden Teilelemente 215 und 218 stoffschlüssig miteinander verbunden sind, beispielsweise verklebt, geschweißt oder verschmolzen, um die Stabilität und Haltbarkeit der Sohle 200 zu erhöhen.
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Die Mittelsohle 210 weist auch ein Verstärkungselement 230 auf. Es kann der Stabilisierung der Sohle 200 im Bereich des Fußbogens dienen und es kann ferner dazu dienen, das erste Teilelement 215 und das zweite Teilelement 218 zu einem gewissen Maße aneinander zu koppeln. Hierfür erstreckt sich das Verstärkungselement 230 sowohl in das erste Teilelement 215 und somit in den ersten Teilbereich 105 der Sohle 200, als auch in das zweite Teilelement 218 und somit in den zweiten Teilbereich 108 der Sohle 200.
