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Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein Schuhsystem, insbesondere als Ausbildung von Arbeitsschuhen, das magnetische Halte- und Greifbaugruppen aufweist. Die Baugruppen des magnetischen Schuhsystems sind optional für die Schuhherstellung oder als Zusatzteile bzw. Ersatzteile für kommerzielle Arbeitsschuhe nutzbar.
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Aus dem Stand der Technik sind Schuhsysteme bekannt, die in den Schuhen integrierte magnetische Mittel aufweisen. Diese dienen insbesondere zur Verbesserung des Arbeitsschutzes und der Sicherheit der Schuhträger. Derartig bekannte Schuhsysteme kommen beispielsweise für Arbeiten in großen Höhen innerhalb einer Eisen- und Stahlumgebung zur Anwendung. Für eine Nutzung der magnetischen Baugruppen des Schuhsystems zur körperlichen und technologischen Arbeitserleichterung bei einer gleichzeitigen Schonung der Bodenflächen gegen magnetisch unterhalb der Schuhe anhaftende Arbeitsmittel sind diese Schuhsysteme jedoch nicht geeignet.
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So werden nach der
DE 38 32 373 A1 Schuhe beschrieben, die im Spannbereich der Schuhe angeordnete Kupplungsmechanismen aufweisen. Mit dieser Lösung wird der bisher ungenutzte Bereich des Schuhspannes für einen Kupplungsmechanismus genutzt. Dadurch sollen Gegenstände wie z.B. Kompass, Schwimmflosse, Uhr, Schusswaffe, Taschenlampe, Empfänger, Sender oder Sensor für Ultraschall oder Infrarot, Klettbandverschluss etc. angebracht werden können. Nachteilig an diesen Kupplungsmechanismen sind die überstehenden zur Kupplung vorgesehenen Baugruppen. Neben dem komplizierten Aufbau sind diese Anordnungen an insbesondere Arbeitsschuhen für den Bewegungsablauf hinderlich und bieten räumliche Angriffsflächen für die Zerstörung mit dem Kupplungsmechanismus verbundenen Baugruppen. Eine Nutzung von magnetischen Halte- und Greifbaugruppen sind bei dieser Lösung nicht vorgesehen.
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US 2007 / 0 130 802 A1 beschreibt einen bequemen Schuh mit in der Sohle angeordneten gegenpoligen Magneten, die dazu dienen, einen Zehenschutz lösbar im vorderen Bereich eines Schuhs zu halten. Beschrieben wird auch eine Anordnung einer Schlaufe mit einem Haken, um den Zehenschutz lösbar mit dem unteren vorderen Bereich des Schuhes zu verbinden.
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DE 92 05 641 U1 beschreibt Bekleidungs- und Schuhschmuck, wobei aufgeklebte Magnetfolien genutzt werden, um auswechselbare Schuhschmuckmaterialien zu befestigen.
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US 2014 / 0 331 521 A1 betrifft in ähnlicher Weise verschiedene Arten von Schuhen, deren dekoratives Erscheinungsbild verändert werden kann. Dabei kommen auf der Oberfläche des Schuhes angeordnete Halterungen zur Anwendung, die eine magnetische Oberfläche aufweisen können, um Modedesign-Aufsätze mit den Halterungen lösbar zu verbinden.
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WO 2005 / 074 738 A1 offenbart ein austauschbares Accessoire für ein Kleidungsstück. Insbesondere wird eine als Magnetelement ausgebildete Stahlplatte zur Befestigung von Dekorationselementen beschrieben.
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US 2013 / 0 072 317 A1 offenbart eine Schuhvorrichtung für Golfbälle mit Haltevorrichtung, bei der eine Trägereinrichtung am Schuh über eine Magnetverbindung mit einem Schlägerkopf für Golfbälle verbunden wird.
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US 2017 / 0 095 025 A1 beschreibt ein Dessous mit einem signalaktivierten Verschluss, welcher als Elektromagnet ausgestaltet sein kann.
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US 2008 / 0 172 905 A1 offenbart ein Schuhsystem mit in den Schuhe eingebrachten magnetfelderzeugenden Baugruppen an mindestens einem Teilbereich des Umfangs des Sohlenbereiches. Der Schuh weist einen mit einem Magneten versehenen Aufnahmeraum für den Magneten auf, wobei die Öffnung der Lauffläche zugewandt ist, so dass auf der Lauffläche befindliche magnetisierbare Gegenstände aufgenommen werden können.Auch in
KR 20 0 492 134 Y1 ist ein Schuhpaar mit Magneten beschrieben, wobei der Magnet dabei verhindern soll, dass ein Kind die linke und rechte Seite des Schuhs verkehrt herum trägt. Der linke und der rechte Schuh haben Magneten auf beiden Seiten, so dass gegenseitige Zugkräfte auf einander gegenüberliegende Oberflächen der linken und rechten Schuhe das falsche Tragen verhindern.
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Weiterhin bekannt sind nach der
CN 205 180 478 U Schuhe, die dem Arbeitsschutz dienen und mit einem Magnet versehen sind. Unter anderem dienen sie auch zur Verbesserung des Arbeitsschutzes und der Sicherheit bei Arbeiten in großer Höhe innerhalb einer Eisen- und Stahlumgebung. Die beschriebenen Arbeitsschutzschuhe weisen unter anderem auch Magnete auf, die durch mittels eines Druckschalters zuschaltbarer elektromagnetische Mittel in der Sohle in der Nähe liegende metallische Körper anzuziehen. Mit dieser Lösung wird die Sicherheit der Arbeit in höher gelegenen Eisen-und Stahlumgebungen erhöht. Die Ausbildung und Anordnung der magnetischen Baugruppen für eine Nutzung als Halte- und Greifbaugruppen ist auch bei dieser Lösung nicht vorgesehen.
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Das in der
DE 20 2007 011 555 U1 beschriebene Magnet-Schuhwerk weist einen oder mehrere Magnete auf, die an den unteren Seiten von Schuhen angebracht sind. Mit dem geschaffenen Schuhwerk solch ein sicherer Halt der Schuhträger auf magnetischen Materialien vorzugsweise Eisen gewährleistet werden. Die Magnete sind optional starr oder mittels einer teilweise beweglichen Befestigung mit dem Schuhwerk verbunden. In einer bevorzugten Ausführung können die Magnete mittels Halterungen/Riemen etc. als Zubehörteil an vorhandene Schuhe befestigt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Magnetfeld durch Elektromagnete an- und abschaltbar. Für eine sichere Fortbewegung der Benutzer wird das Magnetfeld automatisch Schritt für Schritt im sicheren Wechsel ein- und ausgeschaltet. Die Magnete werden je nach Gewicht der benutzenden Person dimensioniert, um die notwendige Tragkraft zu gewährleisten. Dabei muss jeder Schuh mittels Magnetkraft in der Lage sein, die ganze Person festzuhalten. Um den Halt bei den vorgesehenen Bewegungen der Schuhträger an senkrechten Wänden oder Decken zu erreichen, müssen die magnetischen Baugruppen in dem der Lauffläche zugewandten Sohlenbereich angeordnet werden.
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Nachteilig an diesen Lösungen ist die fehlende Möglichkeit der Nutzung als Magnet-Schuhsystem für den Arbeits- und Freizeitbereich, das insbesondere Halte-, Hebe- und Greiffunktionen magnetisch erfasster Gegenstände ermöglicht.
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Die Aufgabe besteht deshalb in der Schaffung eines Magnet-Schuhsystems für den Arbeits- und Freizeitbereich, das mittels magnetischer Kraftwirkungen Gegenstände an den Schuhen halten und durch die Schuhe ergreifen kann ohne dabei durch die magnetische Kraftwirkung diese Gegenstände an der Lauffläche der Schuhsohlen zu positionieren. Weiterhin soll das zu schaffende Magnet-Schuhsystem in den Ablauf der handwerklichen bzw. gewerblichen Arbeitsschritte einbezogen werden können. Gelöst wird diese Aufgabe durch das von den Merkmalen des Patentanspruchs 1 beschriebene Magnet-Schuhsystem. Vorteilhafte Weiterbildungen des Systems werden von den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 7 beschrieben. Zur Lösung der Aufgabenstellung sind die in den Schuhen eingebrachten magnetfelderzeugenden Baugruppen derart ausgebildet, dass sie eine das Magnetfeld abschirmende Wirkung gegenüber der Lauffläche der Schuhsohlen und an den jeweiligen vorgegebenen magnetischen Haftungsstellen des Schuhes für die Haftung der dort hinzuziehenden magnetisierbaren Gegenstände und/oder Arbeitsmittel eine das Magnetfeld bündelnde Wirkung aufweisen.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Magnet-Schuhsystem mit in den Schuhen integrierten magnetfelderzeugenden Baugruppen, die an mindestens einem Teilbereich des Umfanges des Sohlenbereiches in den Schuhen eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den magnetfelderzeugenden Baugruppen und der Lauffläche der Schuhsohlen Mittel mit einer das Magnetfeld gegenüber der Lauffläche der Schuhsohlen abschirmenden Wirkung eingebracht sind und dass auf der der Lauffläche abgewandten Seite der abschirmenden Mittel die magnetfelderzeugenden Baugruppen so angeordnet sind, dass sie eine in diesem Schuhbereich das Magnetfeld bündelnde und magnetisierbare Gegenstände und/oder Arbeitsmittel anziehende magnetische Kraftwirkung ausüben.
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Für die Aufnahme der Gegenstände und/oder Arbeitsmittel an den Haftungsstellen sind vorteilhaft Aufnahmemittel angebracht, die den körperlichen Formen der aufzunehmenden Gegenständen und/oder Arbeitsmittel angepasst sind. Dadurch werden die magnetisch zu den Aufnahmemitteln hingezogene Gegenstände und/oder Arbeitsmittel in die jeweilig gewünschte Griffposition gebracht. Zudem können die Aufnahmemittel so gestaltet werden, dass die Aufnahme spitzer oder scharfkantiger Gegenstände und/oder Arbeitsmittel ohne Verletzungsgefahren beim Ergreifen erfolgen kann. Für eine effiziente Herstellung des Magnet-Schulsystems werden die Aufnahmemittel flächenförmig ausgebildet und absatzweise über den gesamten Umfang der Schuhsohlen angeordnet. Die flächenförmig ausgebildeten Aufnahmemittel bestehen dabei vorzugsweise aus ferromagnetischen Materialien. Für die Vermeidung von Bückhaltungen des Nutzers werden für das Ergreifen oder Heben der Gegenstände und/oder Arbeitsmittel effektvoll magnetfelderzeugende Baugruppen im Bereich der Schuhspitze angeordnet. Nützlich erweist sich die Anordnung der magnetfelderzeugenden Baugruppen im Fersenbereich der Schuhe, wenn gleichzeitig der Arbeitsgegenstand gehalten und die vom Magnet-Schuhsystem aufgenommenen Gegenstände bzw. Arbeitsmittel ergriffen werden müssen. Wirkungsvoll gestaltet sich der einfache Herstellungsprozess des Magnet-Schuhsystems durch die sandwichartige Anordnung der magnetfelderzeugenden Baugruppen sowie einer das erzeugte Magnetfeld gegenüber der Lauffläche der Sohle abschirmenden Schicht innerhalb der Schuhsohlen. Eine einfache Ausführungsform des Magnet-Schuhsystems wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass die magnetfelderzeugenden Baugruppen als Dauermagnete ausgebildet sind. Eine wirkungsvolle und komfortable Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse des Magnet-Schuhsystems wird dadurch erreicht, dass die magnetfelderzeugenden Baugruppen als elektronisch steuerbare Einrichtungen ausgebildet sind, deren elektromagnetische Baugruppen den Aufnahmemitteln zugeordnet und durch mobile Endgeräte steuerbar sind. Für den Einsatz auch bei schlechten Lichtverhältnissen werden die Aufnahmemittel mit elektronisch steuerbaren Leuchtbaugruppen verbunden. Eine einfache flexible Ausbildung des Magnet-Schuhsystems wird wirkungsvoll dadurch erreicht, dass die magnetfelderzeugenden Baugruppen und die Aufnahmemittel mit einer elastischen Verbindungsbaugruppe verbunden sind, die als lösbare Verbindung auf dem jeweiligen Schuhabsatz aufgebracht wird.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt
- 1: die schematische Wiedergabe einer Arbeitssituation bei „Über-Kopf-Arbeiten“,
- 2: die Aufnahme von heruntergefallenen oder technologisch erforderlichen metallischen Gegenstände durch das Schuhsystem,
- 3: die schematische Wiedergabe einer Arbeitssituation mit erforderliche Bückhaltungen des Arbeitsverrichtenden,
- 4: die perspektivische schematische Darstellung eines Magnet-Freizeitschuhs,
- 5: die perspektivische schematische Darstellung eines Arbeitsschuhes mit dem Magnetsystem,
- 6: die schematische Wiedergabe des Querschnitts der Schuhsohle mit abschirmenden Sohlenbereich gegenüber der Lauffläche und
- 7: die Draufsicht auf die Schuhsohle mit einer schematischen Anordnung der Steuereinrichtung sowie elektromagnetischen magnetfelderzeugenden Baugruppen.
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Für die nähere Beschreibung der Ausgangssituation dienen die Darstellungen der 1 bis 3. Mit der Darstellung der 1 wird die mögliche Arbeitssituation einer Person wiedergegeben, die „Über-Kopf-Arbeiten“ durchführt. Sie stellt beispielsweise eine häufig auftretende Arbeitssituation in der Kfz-Branche dar. Zu bearbeitende Baugruppen des Kfz (z.B. Reifen) müssen dabei oberhalb des Kopfes gehalten werden. Fällt ein Arbeitsmittel oder Befestigungsgegenstand nach unten, kann bei Beibehaltung des Haltevorganges der Baugruppe nicht gleichzeitig das heruntergefallene Teil wieder aufgeboben werden. Mittels des geschaffenen Magnet-Schuhsystems werden heruntergefallene Teile durch die Bewegung des Schuhes zum Teil hin vom Magnetfeld des im Schuhabsatz 6 eingebrachten Dauermagnets erfasst. Wie in der 2 wiedergegeben, können die Teile dann durch Anwinkeln des Beines wieder vom Schuh abgezogen werden. Die in den Sohlenbereich 2 eingebrachten Dauermagnete können in einer weiteren Ausführungsform auch segmentweise über den Umfang des Sohlenbereiches 2 verteilt angeordnet werden. Mit dieser Anordnung besteht dann die Möglichkeit die heruntergefallenen Teile aus mehreren Lagepositionen zu erfassen. Optional werden die Dauermagnete im Fersenbereich 1, an der Schuhspitze 6 oder an den Flanken der Schuhe angeordnet. Zwecks Abschirmung der magnetischen Wirkung zur Lauffläche hin, hat sich in der praktischen Anwendung ein Abstand der Dauermagnete zur Lauffläche von ca. 2 cm erwiesen.
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Mit der 3 wird die Körperhaltung von arbeitenden Personen gezeigt, die während der Arbeitsverrichtungen körperliche Bückhaltungen einnehmen müssen und dabei unter Rückenproblemen leiden. Das geschaffene Magnet-Schuhsystem dient u.a. auch zur Vermeidung dieser Bückhaltungen, die insbesondere beim Aufheben von heruntergefallenen Arbeitsmitteln oder Arbeitsgegenständen auftreten. Auf diese Weise können durch diese Anwendung auftretende oder sich verstärkende Rückenprobleme vermieden werden. Insbesondere älteren Arbeitnehmern, die aufgrund bereits bestehender Rückenprobleme derartige Bückhaltungen gar nicht mehr einnehmen können, wird so das Greifen und Aufheben der Teile ermöglicht.
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Die Darstellung der 4 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Magnet-Schuhsystems als Freizeitschuh. Der hauptsächliche Einsatzbereich dieser Freizeitschuhe ist die Anwendung der Schuhe bei Tätigkeiten, die als „Über-Kopf-Tätigkeiten“ benannt werden. Sie dienen beispielsweise zum Greifen, Halten und Heben von magnetisierbaren Gegenständen wie Muttern, Schrauben, Schellen, Nägel, Schlüssel oder Schraubenzieher. Beim Aufheben eines heruntergefallenen Gegenstandes kann somit der zu bearbeitende Arbeitsgegenstand weiterhin gleichzeitig festgehalten werden. Neben dem Einsatz in Bereichen wie der Kfz-Branche kann das Magnet-Schuhsystem auch bei anderen Montagearbeiten sowie auf dem Tätigkeitsfeld von Heimwerkern effizient eingesetzt werden. Dazu können die magnetfelderzeugenden Baugruppen 7 (z. B. Dauermagnete) im Fersenbereich 1 oder innere Schuhspitze 5 untergebracht werden. Die Anordnung selbst erfolgt innerhalb des oberhalb des unteren Sohlenbereichs 4 liegenden magnetischen Bereichs 3. Weiterhin werden im magnetischen Bereich 3 der Lauffläche der Schuhsohle 2 zugewandt magnetisch abschirmende Mittel untergebracht, die die Kraftwirkung des Magnetfeldes unterhalb der Lauffläche der Schuhsohlen 2 verhindern. Mit dieser Maßnahme soll das Ergreifen bzw. die Aufnahme der Gegenstände und/oder Arbeitsmittel von den Laufflächen der Schuhsohlen verhindert werden. Damit verbundene Beschädigungen des Fußbodens oder Gehbehinderungen sollen vermieden werden.
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Die perspektivische schematische Darstellung in der 5 zeigt die Ausbildung des Magnet-Schulsystems als Arbeitsschuhe. Im Unterschied zu der in 4 dargestellten Ausführung als Freizeitschuh weist der Arbeitsschuh einen höher gelegenen Schuhabsatz 6 auf, der die Aufbringung einer lösbaren Verbindung ermöglicht. Diese lösbare Verbindung kann als elastisches Magnetband ausgebildet sein, auf dessen Oberfläche die Aufnahmemittel angebracht sind. Durch Auf- und Abstreifen des Magnetbandes auf den Schuhabsatz 6 des jeweiligen Schuhes kann so optional die Funktionalität hergestellt werden. Sie stellt jedoch eine auf den Schuhabsatz 6 begrenzte Ausführungsmöglichkeit dar.
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In der 6 wird schematisch ein möglicher Aufbau der Schuhsohlen 2 wiedergegeben. Die Darstellung zeigt die schichtweise Zusammensetzung der Schuhsohlen 2 aus der magnetfelderzeugenden Baugruppe 7 und dem magnetisch abschirmenden Sohlenbereich 8. Dabei ist der magnetisch abschirmende Sohlenbereich 8 der Lauffläche der Schuhsohle 2 zugewandt. Als abschirmende Materialien kommen sogenannte Mu-Metallschichten zur Anwendung. Die magnetfelderzeugenden Baugruppen 7 bestehen optional aus Materialien mit dauermagnetischen Eigenschaften oder einer auf dem Sohlenmaterial aufgebrachten mäanderförmigen Magnetspule.
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Mit der Darstellung in 7 wird die schematische Draufsicht auf die Schuhsohle 2 gezeigt, aus der die auf der dem Innenraum des Schuhes zugewandten Oberfläche der Schuhsohle 2 mäanderförmig aufgebrachte Spule 9 erkennbar wird. Dieser Bereich der Schuhsohle 2 ist unterhalb der gezeigten Schuhsohlenschicht mit der abschirmenden Materialschicht verbunden. Die mäanderförmig aufgebrachte Spule 9 ist mit der im Absatzbereich des Schuhes untergebrachten Steuereinrichtung 10 verbunden. In der Steuereinrichtung 10 befindet sich ein Mikrocontroller, der die Zu- und Abschaltung des Magnetfelds vornimmt. Ebenso wird von der Steuereinrichtung 10 die Magnetfeldstärke gesteuert. Der Microcontroller erhält seine Steuerbefehle für die Zu-und Abschaltung sowie Einstellung der Stärke des Magnetfeldes durch ein von außen einwirkendes mobiles Endgerät. Der zur Spannungsversorgung dienende Akku kann zur Wiederaufladung durch ein Wireless Charger per Funk aufgeladen werden.
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Bezugszeichen
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- 1
- Fersenbereich
- 2
- Schuhsohle
- 3
- magnetischer Bereich
- 4
- unterer Sohlenbereich
- 5
- Schuhspitze
- 6
- Schuhabsatz
- 7
- magnetfelderzeugende Baugruppe
- 8
- abschirmender Sohlenbereich
- 9
- Spule
- 10
- Steuereinrichtung
