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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine stabilisierende Komponente für einen Schuh, insbesondere einen Bergsportschuh, und einen Schuh, der eine solche stabilisierende Komponente aufweist.
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2. Stand der Technik
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Bergsportschuhe werden benötigt, um den Fuß eines Trägers in steilem und unebenem Gelände zu stützen, um ihn vor Verletzungen durch Steine und Eis zu schützen, und das Anbringen von Steigeisen nach Bedarf zu ermöglichen. Deswegen haben Bergsportschuhe im Allgemeinen sehr steife Sohlen, d.h. die Kraft und/oder das Drehmoment, welche benötigt werden, um die Sohlen bis zu einem gewissen Grad zu verbiegen, ist hoch, im Vergleich zu anderen Schuharten, wie zum Beispiel Laufschuhen. Deswegen umfassen typische Bergsportschuhe eine Mehrschichtenkonstruktion mit einer starren Platte direkt über einer Gummiaußensohle, und einer dämpfenden Zwischensohle über der starren Platte.
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Zum Beispiel betrifft das Dokument
US 40 474 E eine mehrschichtige Sohle für Sportschuhe. Die Sohle weist drei Schichten auf, umfassend eine äußere oder Bodenkontaktsohle, die Flexibilität aufweist, bodengriffig ist und abnutzungswiderstehende Eigenschaften aufweist, eine obere oder Komfortschicht, die direkt unter dem Fuß angeordnet ist und die elastische stoßabsorbierende Eigenschaften aufweist, und eine Zwischenschicht oder Rippe, die direkt zwischen dem oberen Teil der Kontaktschicht und dem unteren Teil der Komfortschicht angeordnet ist und die drehstarre Eigenschaften aufweist, welche sowohl für die Verteilung von Stößen, die durch die Kontaktschicht aufgenommen werden, als auch für ihre Verteilung über die Komfortschicht vorgesehen sind, bevor die Stöße in Kontakt mit dem Fuß kommen.
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EP 0 981973 A1 betrifft eine innere Sohle für einen Sportschuh, insbesondere einen Bergsteiger- oder Bergwanderschuh, der einen anatomisch geformten Körper hat, welcher aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, und eine verstärkende Einlage, die in dem Körper eingebaut ist; wobei die Einlage eine gerippte Struktur in Längsrichtung aufweist, und einen Hauptteil umfasst, der sich entlang der Sohle des Fußes erstreckt und der breit genug ist, um ein hohes Maß an Drehstarrheit der inneren Sohle bereitzustellen, und einen schmalen Vorderzusatz, welcher sich von dem Hauptteil erstreckt und mit dem Hauptteil im Wesentlichen beim Mittelfuß verbunden ist.
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US 5 881478 A betrifft einen Schuh mit einer Sohle, welche eine Mittelsohle und eine Außensohle aufweist. Eine Ausnehmung ist im Vorfußbereich der Sohle geformt. Die Ausnehmung erstreckt sich im Wesentlichen über die Breite des Vorfußbereichs der Sohle. Sie hat einen gekrümmten, konkaven Abschnitt und einen flachen Abschnitt. Der konkave und der flache Abschnitt sind ausgebildet, um einen gekrümmten, konvexen Abschnitt und einen flachen Abschnitt der Unterseite eines schaukelbaren Teils aufzunehmen. Ein flexibles Koppelelement ist zwischen dem konkaven Abschnitt der Sohlenausnehmung und dem konvexen, gekrümmten Teil des schaukelbaren Teils angeordnet.
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DE 10 2012 110 573 A1 betrifft eine Sohle für Schuhe oder Sandalen mit einem Schicht-Verbund, der untereinander angeordnet folgendes umfasst: eine feste Decksohle, einen Einsatz aus einem harten Kunststoff, der sich im mittleren Bereich der Sohle erstreckt und nach unten konvex gewölbt ist, eine unter dem Einsatz liegende weiche Zwischenschicht, die sich über die gesamte Länge der Sohle erstreckt und in ihrem oberen Mittelbereich einen zum Verlauf des Einsatzes durch eine konkave Aussparung einen komplementären Verlauf aufweist, eine untere feste Unterstützungsplatte, die sich über die gesamte Länge der Sohle erstreckt und mit mindestens einer Quer- und/oder Längsunterbrechung versehen ist, mehrere neben- und/oder hintereinanderliegende Plattenteile bildend und zuunterst eine Laufsohle.
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Aber solche Sohlen aus dem Stand der Technik haben verschiedene Nachteile. Als Erstes tendieren starre Platten, die benutzt werden, um die Steifheit der Sohlen zu erhöhen, dazu, besonders bei niedrigen Temperaturen (wie sie typischerweise in großen Höhenlagen erlebt werden), spröde zu werden, weswegen sie Verstärkung und Dämmung benötigen. Solche Maßnahmen erhöhen aber das Gewicht von solchen Sohlen. Zweitens verringert eine starre Platte, die über einer Gummiaußensohle angeordnet ist, die Anpassungsfähigkeit der Außensohle an den Untergrund, was wiederum die Kraftübertragung reduziert.
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Deswegen ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung eine stabilisierende Komponente für einen Schuh, insbesondere einen Bergsportschuh, bereitzustellen, die es ermöglicht ein hohes Maß an Steifheit an dem Schuh bereitzustellen, die, besonders bei niedrigen Temperaturen, beständig ist, trotzdem leicht, und die nicht die Kraftübertragung beeinträchtigt.
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3. Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Problem durch eine stabilisierende Komponente für eine Schuhsohle gelöst, aufweisend (a.) eine erste Platte, die mindestens eine Öffnung aufweist; (b.) eine zweite Platte, die zumindest teilweise in der Öffnung angeordnet ist; und (c.) eine dritte Platte, die zumindest teilweise in der Öffnung und zumindest teilweise über der zweiten Platte angeordnet ist, wobei die dritte Platte eine höhere Steifheit als die zweite Platte aufweist.
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Bei der stabilisierenden Komponente gemäß der Erfindung hat die dritte Platte eine wesentlich (d.h. innerhalb von Fertigungstoleranzen) höhere Steifheit als die zweite Platte und ist über der zweiten Platte angeordnet, d. h. näher an einem Fuß eines Trägers. Die Anordnung der steifen dritten Platte über (d.h. näher an dem Fuß) der flexibleren zweiten Platte stellt der stabilisierenden Komponente, und demzufolge der Schuhsohle, in welche sie integriert werden soll, ein hohes Maß an Steifheit bereit.
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Weiterhin ist die steife und starre dritte Platte zwischen dem Fuß und der zweiten Platte (und der Außensohle und Zwischensohle in dem fertigen Schuh) gedämmt. Diese Anordnung verhindert oder reduziert zumindest auf der einen Seite das Risiko des Brechens der steifen und starren dritten Platte, aufgrund der Einwirkung von z. B. Felsen oder Eis. Auf der anderen Seite hält die dämmende Anordnung die Temperatur der steifen und starren dritten Platte in akzeptablen Bereichen, wodurch das Risiko, dass sie spröde wird, vermieden oder zumindest reduziert wird. Aufgrund dieser Anordnung ist keine zusätzliche Verstärkung oder Dämmungen der steifen und starren dritten Platte notwendig, welche sonst das Gewicht der Schuhsohle, in welche die stabilisierende Komponente integriert werden soll, erhöhen würden.
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Dadurch kann die dritte Platte, aufgrund der Dämmung durch ihre Anordnung an dem Fuß, eine sehr viel höhere Steifheit haben und erfährt, aufgrund dieser Anordnung, nur wenig Biegung.
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Weiterhin, dadurch dass in der Schuhsohle, in welche die stabilisierende Komponente integriert werden soll, die steife und starre dritte Platte weiter weg von der Schuhsohle (durch die zweite Platte dazwischen) angeordnet ist, ist die Schuhsohle anpassungsfähiger an den Untergrund und die Kraftübertragung verbessert, weil die zweite Platte, die näher an der Schuhsohle ist, weniger steif als die dritte Platte ist. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Platten ein Gleichgewicht zwischen der geforderten Steifheit für den Bergsportschuh unter Berücksichtigung der Flexibilität für das Laufen erreicht.
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Schließlich sind die zweite Platte und die dritte Platte in einer Öffnung der ersten Platte untergebracht. Auf diese Art und Weise schützt die erste Platte die zweite Platte und insbesondere die starre und steife dritte Platte vor der Außenseite, zum Beispiel vor Felsen und Eis. Weiterhin sorgt die erste Platte für Dämmung und hilft dabei die Temperatur der starren und steifen dritten Platte innerhalb von akzeptablen Bereichen zu halten, und dadurch das Risiko, dass die dritte Platte spröde wird, zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
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Die zweite Platte kann eine wesentlich höhere Steifheit als die erste Platte aufweisen. Auf diese Art und Weise trägt die zweite Platte zu der gesamten Steifheit der stabilisierenden Komponente bei. Aber, da die Steifheit der zweiten Platte wesentlich niedriger als die Steifheit der dritten Platte ist, sind niedrige Temperaturen nicht so kritisch für die zweite Platte (welche näher an der Außensohle und weiter weg von dem Fuß angeordnet ist) als für die steiferer und starrere dritte Platte. Weiterhin, aufgrund der geringeren Steifheit der zweiten Platte ist die Schuhsohle anpassungsfähiger an den Untergrund und die Kraftübertragung ist verbessert.
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Das Grundmaterial der zweiten Platte und das Grundmaterial der dritten Platte kann mit Fasern verstärkt sein. Faserverstärkung ist eine sehr effektive Maßnahme zum Erhöhen der Steifheit von Materialien. Weiterhin können durch Veränderung des Grades, d.h. durch die Faserdichte der Faserverstärkung, Steifheit und Elastizität der Platten einfach und präzise angepasst werden.
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Die zweite Platte kann 5% bis 20% Faserverstärkung aufweisen und die dritte Platte kann 20% bis 50% Faserverstärkung aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die zweite Platte etwa 15% Faserverstärkung aufweisen und die dritte Platte etwa 50% Faserverstärkung aufweisen. Diese Grade an Faserverstärkung haben gezeigt, dass sie in einer zufriedenstellenden Steifheit der stabilisierenden Komponente resultieren, während sie zur selben Zeit das Risiko begrenzen, dass die Platten bei niedrigen Temperaturen spröde werden.
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Die Fasern können Glasfasern sein. Glasfasern sind fertig verfügbar, vergleichsweise einfach zu verwenden und können einfach auf passende Grundmaterialien aufgebracht werden.
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Das Grundmaterial der ersten Platte braucht nicht mit Fasern verstärkt zu sein. Deswegen ist das Risiko, dass die erste Platte (welche eine Art Rahmen für die zweite und dritte Platte bildet) bei niedrigen Temperaturen spröde wird zumindest reduziert.
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Die erste Platte, die zweite Platte und die dritte Platte können aus demselben Grundmaterial hergestellt sein. Die Benutzung desselben Grundmaterials macht eine Verbindung zwischen den Materialien einfacher, als wenn die Materialien unterschiedlich sind. Dies erleichtert die Herstellung der stabilisierenden Komponente und trägt zu ihrer Beständigkeit bei.
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Das Grundmaterial der ersten Platte, der zweiten Platte und der dritten Platte kann Polyamid sein. Polyamid ist sehr viel beständiger als Nylon, welches in herkömmlichen Bergsportschuhen verwendet wird. Die erfindungsgemäße Konstruktion der stabilisierenden Komponente ermöglicht es, dass das sprödere Polyamid benutzt wird, anstelle von Nylon. Zudem erfährt Polyamid keine permanente Verformung nach mehrfachen Benutzungen.
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Darüber hinaus kann das Grundmaterial der ersten Platte, der zweiten Platte und der dritten Platte TPU oder Polyether-Blockamid (PEBA) sein. Weiterhin kann das Grundmaterial der dritten Platte Karbon aufweisen, da die dritte Platte eine sehr hohe Steifheit aufgrund ihrer Anordnung erfahren kann.
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Die dritte Platte kann etwa 1 bis 3 mm dick sein. Solch eine Dicke hat gezeigt, dass sie in einer zufriedenstellend steifen stabilisierenden Komponente resultiert, welche zur selben Zeit vergleichsweise leicht ist.
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Die Biegesteifheit der dritten Platte kann mindestens zweimal höher sein als die Biegesteifheit der zweiten Platte. Auf diese Art und Weise bringt die dritte Platte die gewünschte Steifheit zu der stabilisierenden Komponente, während ihre dämmende Anordnung zwischen dem Fuß und der zweiten Platte das Risiko, dass sie bei niedrigen Temperaturen spröde wird, verhindert oder zumindest reduziert. Weiterhin, dadurch, dass die weniger steife zweite Platte in der Nähe der Außensohle angeordnet ist, bleibt die Schuhsohle, in welche die stabilisierende Komponente integriert werden soll, anpassungsfähiger an den Untergrund.
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Die Biegesteifheit der zweiten Platte kann mindestens zweimal höher sein als die Biegesteifheit der ersten Platte. Die zweite Platte trägt zu der gesamten Steifheit der stabilisierenden Komponente bei, während sich die erste Platte sicher zu der Außenseite hin erstrecken kann, ohne das Risiko zu haben bei niedrigen Temperaturen spröde zu werden und mit zufriedenstellender Zähigkeit, um Schnee, Eis und Felsen zu widerstehen.
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Das Elastizitätsmodul der ersten Platte kann 600 bis 1500 MPa betragen. Das Elastizitätsmodul der zweiten Platte kann 2000 bis 4000 MPa betragen. Das Elastizitätsmodul der dritten Platte kann 9000 bis 13000 MPa betragen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Elastizitätsmodul der ersten Platte etwa 1100 MPa betragen, das Elastizitätsmodul der zweiten Platte etwa 3000 MPa betragen, und das Elastizitätsmodul der dritten Platte etwa 11500 MPa betragen. Diese Elastizitätsmoduli haben gezeigt, dass sie eine stabilisierende Komponente bereitstellen, die zufriedenstellend steif und dennoch leicht und beständig ist.
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Die dritte Platte kann Rippen aufweisen, die in einer Längsrichtung der stabilisierenden Komponente angeordnet sind. Weiterhin kann die zweite Platte Rippen aufweisen, die in einer Längsrichtung der stabilisierenden Komponente angeordnet sind. Rippen reduzieren das Gewicht, indem sie Material, das verwendet wird, verringern. Weiterhin erhöhen Rippen in der Längsrichtung (d.h. in der Richtung von einem Hackenteil zu einem Zehenteil eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente integriert werden soll) die Biegesteifheit durch das Verhindern oder zumindest Begrenzen des Biegens.
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Die Rippen der dritten Platte können sich mit den Rippen der zweiten Platte decken. In dieser Anordnung kann eine hohe Steifheit erreicht werden, da die Rippen in der dritten Platte mit entsprechenden Rippen in der zweiten Platte eingreifen.
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Die Rippen der dritten Platte können eine Höhe von etwa 1 bis 3 mm haben. Die Rippen der zweiten Platte können eine Höhe von 1 bis 5 mm haben. Solche Höhen haben gezeigt, dass sie zufriedenstellende Biegesteifheit bereitstellen, während sie zur gleichen Zeit die Belastung in den Rippen zufriedenstellend niedrig halten, wenn die stabilisierende Komponente gebogen wird.
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Das Material der dritten Platte kann 4% Bruchdehnung bei 0°C haben. Mit der erfindungsgemäßen vorteilhaften Anordnung von Platten in der stabilisierenden Komponente ist die Belastung der dritten Platte deutlich unter dieser Begrenzung, sogar bei extremen Biegewinkeln.
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Die stabilisierende Komponente kann eingerichtet sein, um im Wesentlichen den gesamten Fuß eines Trägers eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente integriert werden soll, zu bedecken. Auf diese Art und Weise wird eine hohe Biegesteifheit über die gesamte Länge des Fußes erreicht.
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Die Öffnung in der ersten Platte kann so angeordnet sein, dass die zweite Platte und die dritte Platte sich nicht bis zur Außenseite eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente integriert werden soll, erstrecken. Dadurch ist die zweite Platte und besonders die steife und starre dritte Platte vor der Außenseite, insbesondere vor niedrigen Temperaturen, Felsen oder Eis, geschützt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Schuh, , aufweisend (a.) eine Außensohle; (b.) ein Schuhoberteil; und (c.) eine stabilisierende Komponente wie oben beschrieben, die zwischen der Außensohle und dem Schuhoberteil angeordnet ist.
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Der Schuh kann eine Zwischensohle aufweisen, die zwischen der Außensohle und der stabilisierenden Komponente angeordnet ist. Die Zwischensohle kann Dämpfung für den Schuh bereitstellen. Weiterhin kann die Zwischensohle die zweite Platte und besonders die steife und starre dritte Platte weiter dämmen.
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Die Außensohle kann aus Gummi hergestellt sein. Gummi ist fertig verfügbar, beständig und sorgt für sehr gute Kraftübertragung.
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Bei dem Schuh gemäß der vorliegenden Erfindung kann es sich insbesondere um einen Bergsportschuh handeln.
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Figurenliste
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Im Folgenden sind weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung im Detail, mit Verweis auf die Zeichnungen, erläutert. Diese Zeichnungen zeigen:
- 1A: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente;
- 1B: ein Querschnitt der Ausführungsform aus 1A;
- 1C: die dritte Platte der stabilisierenden Komponente aus den 1A und 1B in größerem Detail;
- 2A: eine Finite Elemente Analyse eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente mit Blick auf die Belastung bei einem Biegewinkel von 15°;
- 2B: eine Finite Elemente Analyse eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente mit Blick auf die Belastung bei einem Biegewinkel von 60°;
- 3: eine Finite Elemente Analyse eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente mit Blick auf die mechanische Spannung bei einem Biegewinkel von 30°;
- 4: eine Finite Elemente Analyse eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente mit Blick auf die Belastung bei einem Biegewinkel von 30°; und
- 5: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schuhs.
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5. Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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Die 1A, 1B und 1C zeigen ein Ausführungsbeispiel einer stabilisierenden Komponente 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 1B einen Querschnitt der stabilisierenden Komponente 10 zeigt und 1C die dritte Platte 14 der stabilisierenden Komponente 10 in größerem Detail zeigt. Die stabilisierende Komponente 10 weist eine erste Platte 11, eine zweite Platte 13, und eine dritte Platte 14 auf. Die erste Platte 11 weist mindestens eine Öffnung 12, wie in 1C gezeigt, auf. Die zweite Platte 13 ist zumindest teilweise in der Öffnung 12 angeordnet. Auch ist die dritte Platte 14 zumindest teilweise in der Öffnung 12 angeordnet. Zum Beispiel, wie in 1B zu sehen ist, überlappen der Rand der zweiten Platte 13 und der dritten Platte 14 einen entsprechenden Rand der Öffnung 12 in der ersten Platte 11. Aber der größte Teil der zweiten Platte 13 und der dritten Platte 14 ist vollständig in der Öffnung 12 der ersten Platte 11 angeordnet.
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Weiterhin ist die dritte Platte 14 zumindest teilweise über der zweiten Platte 13 angeordnet. Das bedeutet, dass die dritte Platte 14 näher an einem Fuß eines Trägers eines Schuhs, in welchen die erfindungsgemäße stabilisierende Komponente 10 integriert werden soll, angeordnet ist. Entsprechend ist die zweite Platte 13 näher an einer Außensohle eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente 10 integriert werden soll, angeordnet.
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Weiterhin weist die dritte Platte 14 eine wesentlich höhere Steifheit auf als die zweite Platte 13. Die Steifheit kann gemessen werden, indem die Platten und/oder die stabilisierende Komponente gebogen werden, während zur selben Zeit die Kraft und/oder das Drehmoment gemessen werden, die nötig sind die Platte und/oder die stabilisierende Komponente bis zu einem bestimmten Winkel zu biegen. Die Steifheit ist höher, wenn eine höhere Kraft und/oder Drehmoment benötigt wird, um denselben Biegungswinkel zu erreichen.
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Das Grundmaterial der ersten Platte 11, der zweiten Platte 13, und der dritten Platte 14 kann zum Beispiel Polyamid sein. Andere Materialien sind auch möglich, wie TPU oder Polyether-Blockamid (PEBA). Das Material der dritten Platte 14 kann auf Karbon basieren. Die erste Platte 11, die zweite Platte 13, und die dritte Platte 14 können aus demselben Grundmaterial hergestellt sein. Alternativ können verschiedene Grundmaterialien verwendet werden. Im Allgemeinen kann das Material der dritten Platte 14 zum Beispiel eine 4% Bruchdehnung bei 0°C haben. Die Konstruktion der erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente garantiert, dass die Belastung der dritten Platte 14 auch in extremen Situationen deutlich unter diesem Level ist.
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Das Material der zweiten Platte 13 und das Material der dritten Platte 14 kann mit Fasern verstärkt sein, so wie zum Beispiel Glas- oder Karbonfasern. Zum Beispiel kann die zweite Platte 13 etwa 15% Faserverstärkung aufweisen und die dritte Platte 14 etwa 50% Faserverstärkung aufweisen. Die erste Platte 11 braucht überhaupt nicht mit Fasern verstärkt zu sein. Daraus ergibt sich, dass die Steifheit der zweiten Platte 13 höher ist als die Steifheit der ersten Platte 11. Zum Beispiel kann die Biegesteifheit der zweiten Platte 13 mindestens zweimal höher sein als diese Biegesteifheit der ersten Platte 11. Weiterhin, aufgrund der verschiedenen Grade an Faserverstärkung, kann die Biegesteifheit der dritten Platte 14 mindestens zweimal höher sein als die Biegesteifheit der zweiten Platte 13. Der gewünschte Grad an Steifheit kann auch durch andere Mittel als Faserverstärkung erreicht werden, zum Beispiel durch die Benutzung von verschiedenen Materialien für die Platten.
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Das Elastizitätsmodul der ersten Platte kann 600 bis 1500 MPa betragen. Das Elastizitätsmodul der zweiten Platte kann 2000 bis 4000 MPa betragen. Das Elastizitätsmodul der dritten Platte kann 9000 bis 13000 MPa betragen. Besonders kann das Elastizitätsmodul der ersten Platte 11 etwa 1100 MPa betragen. Das Elastizitätsmodul der zweiten Platte 13 kann etwa 3000 MPa betragen, und das Elastizitätsmodul der dritten Platte 14 kann etwa 11500 MPa betragen.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1A, 1B und 1C ist die dritte Platte 14 etwa 1 mm dick. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Platten ist diese Dicke ausreichend, um die gewünschte hohe Steifheit der gesamten stabilisierenden Komponente 10 zu erreichen.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1A, 1B und 1C weist die dritte Platte 14 Rippen auf, wobei zwei davon mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnend sind. Diese Rippen 15 sind in einer Längsrichtung der stabilisierenden Komponente 10 angeordnet, d.h. in einer Richtung von einem Hackenteil zu einem Zehenteil eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente 10 integriert werden soll. Die Rippen 15 der dritten Platte 14 haben eine Höhe von etwa 1 bis 3 mm.
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Außerdem weist die zweite Platte 13, in dem Ausführungsbeispiel der 1A, 1B und 1C, Rippen auf, wobei zwei davon mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnend sind. Die Rippen 16 sind in einer Längsrichtung der stabilisierenden Komponente 10 angeordnet und haben eine Höhe von etwa 1 bis 5 mm. Wie in 1B gezeigt, decken sich die Rippen 15 der dritten Platte 14 mit den Rippen 16 der zweiten Platte 13. Aber es ist auch möglich, dass die Rippen sich nicht decken.
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Wie in 1A gezeigt ist, bedeckt die stabilisierende Komponente 10 im Wesentlichen den gesamten Fuß eines Trägers eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente integriert werden soll. Deswegen erstreckt sich die stabilisierende Komponente von einem Hackenteil 17a über einen Mittelfußteil 17b hin zu einem Zehenteil 17c.
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Weiterhin, wie in den 1A, 1B und 1C gezeigt, ist die Öffnung 12 in der ersten Platte 11 so angeordnet, dass die zweite Platte 13 und die dritte Platte 14 sich nicht bis zur Außenseite eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente 10 integriert werden soll, erstrecken. Deswegen sorgt die erste Platte 11 für einen Rand 18, welcher die zweite Platte 13 und die dritte Platte 14 vor der Außenseite, zum Beispiel vor Felsen und Eis, schützt.
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Wie in den 1A und 1C gezeigt, kann die erste Platte 11 der stabilisierenden Komponente 10 eine zweite Öffnung 19 in dem Hackenteil aufweisen. Ein dämpfendes oder stoßabsorbierendes Bauteil (nicht gezeigt in den Figuren) kann in der Öffnung 19 angeordnet sein.
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Weiterhin, wie in den 1A und 1C gezeigt, kann die stabilisierende Komponente 10 wahlweise in dem Hackenteil 17a ein Hackenunterstützungsbauteil 110 aufweisen. In dem Ausführungsbeispiel der 1A und 1C ist das Hackenunterstützungsbauteil 110 schalenförmig geformt und umfasst komplett die Hacke eines Fußes eines Trägers eines Schuhs, in welchen die stabilisierende Komponente 10 integriert werden soll. Aber es ist auch möglich, dass das Hackenunterstützungsbauteil 110 nur einen Teil der Hacke bedeckt. Weiterhin, in dem Ausführungsbeispiel der 1A und 1C, ist das Hackenunterstützungsbauteil 110 aus einem Stück mit der ersten Platte 11 gebildet. Dies bringt eine insgesamte Stärke und Stabilität, und ergibt eine einfachere Konstruktion. Aber es ist genauso möglich, dass das Hackenunterstützungsbauteil 110 an der ersten Platte 11, zum Beispiel durch Leimen oder Schweißen, befestigt ist.
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2A zeigt eine Finite Elemente Analyse einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente 10. Insbesondere ist das Belastungslevel in Prozent bei einem Biegewinkel von 15° gezeigt. Die Belastung in der dritten Platte 14 beträgt etwa 0%, was bedeutet, dass es kein Risiko gibt, dass die Platte, selbst bei sehr niedrigen Temperaturen, bricht. Die Finite Elemente Analyse zeigt auch, dass die Plattensteifheit bei einem Biegewinkel von 15° etwa 27Nm beträgt.
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2B zeigt eine Finite Elemente Analyse einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente 10. Insbesondere ist das Belastungslevel in Prozent bei einem Biegewinkel von 60° gezeigt. Die Belastung in der dritten Platte 14 ist zwischen 0% und etwa 1%, was bedeutet, dass es fast kein Risiko gibt, dass die Platte, selbst bei sehr niedrigen Temperaturen, bricht. Wie in 2B gezeigt, ist die Belastung in der zweiten Platte 13 höher, genauer gesagt etwa 4%. Aber, dadurch, dass die zweite Platte 13 eine wesentlich geringere Steifheit als die dritte Platte 14 aufweist, ist sie, besonders bei niedrigen Temperaturen, weniger spröde und das Risiko, dass die zweite Platte 13 bricht, ist gering.
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3 zeigt eine Finite Elemente Analyse einer erfindungsgemäßen stabilisierenden Komponente 10. Insbesondere ist das Level der mechanischen Dehnung in Prozent bei einem Biegewinkel von 30° gezeigt. Wie zu sehen ist, ist die mechanische Dehnung in der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 13 vergleichsweise gering, wobei die dritte Platte 14 ein mittleres mechanisches Dehnungslevel erfährt. Entsprechend ist die dritte Platte 14 am meisten für die Steifheit der gesamten stabilisierenden Komponente 10 verantwortlich.
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4 zeigt eine Finite Elemente Analyse eines erfindungsgemäßen stabilisierenden Elements 10. Insbesondere ist das Belastungslevel in Prozent bei einem Biegewinkel von 30° für fast die gesamte stabilisierende Komponente 10 gezeigt. Das Belastungslevel ist moderat und liegt maximal bei etwa 1% für die dritte Platte 14. Auch in dem Bereich des Hackenunterstützungsbauteils 110 übersteigt das Belastungslevel 4% nicht und liegt zum größten Teil bei etwa 2 %. Das heißt, dass das Risiko, dass das Hackenunterstützungsbauteil 110 bricht, vergleichsweise gering ist.
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5 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Schuhs 50. Der Schuh 50 ist ein Bergsportschuh, der eine Außensohle 51, ein Schuhoberteil 52, eine Zwischensohle 53 und eine stabilisierende Komponente 10 wie oben beschrieben, welche zwischen der Zwischensohle 53 und dem Schuhoberteil 52 angeordnet ist, aufweist. Die stabilisierende Komponente 10 kann geleimt, genäht, geschweißt oder auf andere Art und Weise an den anderen Komponenten des Schuhs 50, z.B. der Außensohle 51, dem Schuhoberteil 52, der Zwischensohle 53 etc., befestigt sein. Die Außensohle 51 kann aus Gummi hergestellt sein und das Schuhoberteil 52 kann aus herkömmlichen Materialien wie Polyester etc. hergestellt sein.
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Der Schuh 50 weist auch eine Zwischensohle 53 auf, die zwischen der Außensohle 51 und der stabilisierenden Komponente 10 angeordnet ist. Aber, eine solche Zwischensohle ist eine optionale Komponente und kann in bestimmten Ausführungsformen weggelassen werden.
