DE102019217461A1

DE102019217461A1 - Device and method for determining a mechanical property of footwear

Info

Publication number: DE102019217461A1
Application number: DE102019217461.2A
Authority: DE
Inventors: Henry Niles HANSON; Justin Thomas Steeds
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: DE102019217461B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die angepasst ist, eine mechanische Eigenschaft eines Oberteils (260, 261, 360) eines Schuhs (110, 111, 210, 211, 310) zu bestimmen. Die Vorrichtung umfasst eine Plattform und ein Stabilisierungsteil (130, 131, 330), das angepasst ist, mindestens einen Teil des Schuhs gegen die Plattform zu pressen. Die Vorrichtung umfasst ferner ein bewegliches Teil (120, 121, 320), das so angepasst ist, dass es eine laterale Kraft auf das Oberteil des Schuhs ausübt, wobei das bewegliche Teil so angepasst ist, dass es relativ zum Stabilisierungsteil und gegen mindestens einen Teil des Oberteils bewegt werden kann.The present invention relates to a device which is adapted to determine a mechanical property of an upper part (260, 261, 360) of a shoe (110, 111, 210, 211, 310). The device comprises a platform and a stabilizing part (130, 131, 330) which is adapted to press at least a part of the shoe against the platform. The device further comprises a movable part (120, 121, 320) which is adapted to exert a lateral force on the upper part of the shoe, the movable part being adapted to be relative to the stabilizing part and against at least one part the upper part can be moved.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Eigenschaft von Schuhwerk.The present invention relates to a device and a method for determining a mechanical property of footwear.

Technischer HintergrundTechnical background

Um umweltfreundliche und langlebige Schuhe herzustellen, die gleichzeitig die Bedürfnisse der Kunden hinsichtlich Stabilität und Komfort erfüllen, ist ein gutes Verständnis der mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Schuhteile von Vorteil. Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften jedes einzelnen Schuhteils, z.B. einer Laufsohle, führt jedoch nicht zu einem vollständigen Verständnis der Eigenschaften des hergestellten und gefertigten Schuhs, da die Formprozesse bei der Herstellung von Schuhen häufig die bestehenden Materialeigenschaften jedes einzelnen Teils verändern. Daher werden zusätzliche Tests und die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des gefertigten Schuhwerks mit Hilfe komplexer Geräte durchgeführt, die ein hohes Maß an Wissen und Erfahrung zur Bedienung und Interpretation der resultierenden Daten erfordern.A good understanding of the mechanical properties of the various parts of the shoe is an advantage in order to produce environmentally friendly and long-lasting shoes that also meet the needs of customers in terms of stability and comfort. However, knowing the mechanical properties of each individual shoe part, e.g. an outsole, does not lead to a complete understanding of the properties of the manufactured and manufactured shoe, since the molding processes in the manufacture of shoes often change the existing material properties of each individual part. Therefore, additional tests and the determination of the mechanical properties of the manufactured footwear are carried out with the help of complex devices that require a high level of knowledge and experience to operate and interpret the resulting data.

Einige der bekannten Testgeräte verwenden beispielsweise eine starre Fußform, über die der gefertigte Schuh gezogen wird. Die Vorrichtung presst den Schuh auf eine Platte und übt gleichzeitig eine laterale Kraft aus. Abhängig von der Reibung der Sohle des gefertigten Schuhs auf der Platte wird die laterale Kraft sowohl teilweise auf die Sohle als auch teilweise auf das Oberteil des Schuhs ausgeübt. Durch Erkennen einer Verformung oder eines Verzuges des Schuhs in Abhängigkeit von der aufgebrachten Gesamtkraft und der richtigen Interpretation der Ergebnisse können Informationen über die mechanischen Eigenschaften des gefertigten Schuhs gewonnen werden. Alternativ könnte ein ähnliches Verfahren beinhalten, die Verformung des Schuhs in Abhängigkeit von der ausgeübten Verschiebung von der Vorrichtung zu erfassen und dann die Ergebnisse zu interpretieren, um Informationen über die mechanischen Eigenschaften des gefertigten Schuhs zu erhalten.For example, some of the known test devices use a rigid foot shape over which the manufactured shoe is pulled. The device presses the shoe onto a plate and at the same time exerts a lateral force. Depending on the friction of the sole of the manufactured shoe on the plate, the lateral force is exerted partly on the sole as well as partly on the upper part of the shoe. By recognizing a deformation or a warping of the shoe as a function of the total force applied and the correct interpretation of the results, information about the mechanical properties of the manufactured shoe can be obtained. Alternatively, a similar method could involve detecting the deformation of the shoe as a function of the displacement exerted by the device and then interpreting the results in order to obtain information on the mechanical properties of the shoe being manufactured.

In einer noch ausgeklügelteren Vorrichtung kann die starre Fußform, die sich im Inneren des gefertigten Schuhwerks befindet, an einem Arm eines Roboters befestigt werden. Solche Experimente sind in der Lage, das Schuhwerk realistischeren Belastungen und Verschiebungen auszusetzen und gleichzeitig Messungen verschiedener Parameter vorzunehmen.In an even more sophisticated device, the rigid foot shape, which is located inside the manufactured footwear, can be attached to an arm of a robot. Such experiments are able to subject the footwear to more realistic loads and displacements and at the same time take measurements of various parameters.

Herkömmliche Prüfgeräte zur Gewinnung von Informationen über die mechanischen Eigenschaften von Schuhen sind jedoch komplex und für eine Implementierung außerhalb des Standorts nicht angepasst. Darüber hinaus sind die Daten, die sich auf mehrere Parameter innerhalb der erhaltenen Daten stützen, wie z.B. die Reibung zwischen dem gefertigten Schuh und der Platte, nicht leicht mit anderen Schuhwerksproben zu vergleichen, so dass es nicht einfach ist, z.B. ein standardisiertes Testverfahren festzulegen.However, conventional testing equipment for obtaining information about the mechanical properties of shoes is complex and not adapted for off-site implementation. In addition, the data based on several parameters within the data obtained, such as the friction between the manufactured shoe and the plate, are not easy to compare with other footwear samples, so that it is not easy to establish, for example, a standardized test procedure.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist daher, Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Schuhen so zu verbessern, dass die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwunden werden.The problem on which the present invention is based is therefore to improve devices and methods for determining the mechanical properties of shoes in such a way that the above-described disadvantages of the prior art are at least partially overcome.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Das oben erwähnte Problem wird zumindest teilweise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung definiert.The above-mentioned problem is at least partially solved by the subject matter of the independent claims of the present invention. Exemplary embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

In einer Ausführungsform bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Eigenschaft eines Schuhoberteils. Das Verfahren umfasst Pressen mindestens eines Teils des Schuhs gegen eine Plattform unter Verwendung eines Stabilisierungsteils und Aufbringen einer lateralen Kraft oder Verschiebung auf das Oberteil des Schuhs unter Verwendung eines beweglichen Teils. In one embodiment, the present invention provides a method for determining a mechanical property of a shoe upper. The method includes pressing at least a portion of the shoe against a platform using a stabilizing member and applying a lateral force or displacement to the upper of the shoe using a movable member.

Die laterale Kraft oder Verschiebung wird durch die Bewegung des beweglichen Teils relativ zum Stabilisierungsteil und gegen mindestens einen Teil des Oberteils ausgeübt.The lateral force or displacement is exerted by the movement of the movable part relative to the stabilizing part and against at least a part of the upper part.

Die beanspruchte Erfindung sieht daher ein Verfahren vor, wobei das Pressen mindestens eines Teils des Schuhs gegen die Plattform und das Aufbringen der lateralen Kraft oder Verschiebung auf das Oberteil des Schuhs getrennt voneinander durch Verwendung eines Stabilisierungsteils und eines separaten beweglichen Teils erfolgen kann. Die mechanische Trennung der beiden getrennten Teile kann nicht nur den Einsatzbereich der Prüfvorrichtung vergrößern, sondern auch die Datenauswertung der erhaltenen Ergebnisse erleichtern. Die Verwendung von zwei getrennten Teilen bietet die Möglichkeit, die vom Stabilisierungsteil ausgeübte Abwärtskraft, die laterale Kraft des beweglichen Teils, die laterale Verschiebung des beweglichen Teils und die anschließende Verschiebung oder Verformung des Oberteils des Schuhs unabhängig voneinander zu bestimmen. Daher kann ein Einfluss der Reibung zwischen dem Schuh und der Plattform, die Wahrscheinlichkeit, dass der Schuh bei Anwendung von Kraft kippt, und die Kraft, die erforderlich ist, um zumindest einen Teil des Schuhs gegen die Plattform zu pressen, weitgehend vernachlässigt werden.The claimed invention therefore provides a method whereby the pressing of at least part of the shoe against the platform and the application of the lateral force or displacement to the upper part of the shoe can be carried out separately from one another by using a stabilizing part and a separate movable part. The mechanical separation of the two separate parts can not only increase the area of application of the test device, but also facilitate the data evaluation of the results obtained. The use of two separate parts offers the possibility of independently determining the downward force exerted by the stabilizing part, the lateral force of the movable part, the lateral displacement of the movable part and the subsequent displacement or deformation of the upper part of the shoe. Therefore, an influence of the friction between the shoe and the platform can increase the likelihood that the shoe when force is applied tilts, and the force required to press at least part of the shoe against the platform can be largely neglected.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stabilisierungsteil und/oder das bewegliche Teil eine Form aufweisen, die einem Teil eines Leistens ähnelt. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können das Stabilisierungsteil und das bewegliche Teil zusammen eine Form aufweisen, die einem Teil eines Leistens ähnelt. In einem vereinfachten Ansatz kann ein angepasster Leisten in zwei Teile geteilt werden - ein Teil, der als Stabilisierungsteil und der andere Teil, der als bewegliches Teil dient. Diese zwei Teile eines herkömmlichen Leistens können die Trennung eines Pressens zumindest eines Teil des Schuhs gegen die Plattform, eine Stützfläche oder eine Platte und eines Ausübens der lateralen Kraft oder Verschiebung auf den Schuh ermöglichen.In some embodiments of the present invention, the stabilizing part and / or the movable part can have a shape that resembles a part of a last. In some embodiments of the present invention, the stabilizing part and the movable part may together have a shape that resembles part of a last. In a simplified approach, a custom last can be split into two parts - one part that serves as the stabilizing part and the other part that serves as the moving part. These two parts of a conventional last can enable the separation of pressing at least a part of the shoe against the platform, a support surface or plate and exerting the lateral force or displacement on the shoe.

In einer fortgeschritteneren Ausführungsform kann das bewegliche Teil so angepasst werden, dass es eine größere Kraft oder eine größere Verschiebung auf einen ersten Bereich des Oberteils im Vergleich zu einem zweiten Bereich des Oberteils ausübt. Auf diese Weise ist es möglich, die mechanischen Eigenschaften für verschiedene Bereiche des Oberteils getrennt zu bestimmen. Wenn das bewegliche Teil beispielsweise einem Teil des Vorderfuß- und/oder Zehenbereichs ähnelt, aber kleiner ist als ein passender Leisten für den Schuh im Fersenbereich, kann die auf den Vorderfußbereich ausgeübte Kraft oder Verschiebung im Vergleich zum Fersenbereich größer sein, wenn das bewegliche Teil in eine Richtung von einer medialen zu einer lateralen Seite des Schuhs bewegt wird. In einem anderen Beispiel kann das bewegliche Teil nur einem Teil des Vorderfuß- oder Zehenbereichs ähneln, aber keinen Fersenbereich haben, die ausgeübte Kraft oder Verschiebung kann dann nur auf den Vorderfußbereich wirken und die Kraft oder Verschiebung vom beweglichen Teil, die direkt auf den Fersenbereich ausgeübt wird, kann Null sein. Im Allgemeinen können auch bewegliche Teile, die nur einem Fersenbereich oder einem anderen isolierten Teil eines Fußes ähneln, möglich sein.In a more advanced embodiment, the movable part can be adapted in such a way that it exerts a greater force or a greater displacement on a first area of the upper part compared to a second area of the upper part. In this way it is possible to determine the mechanical properties for different areas of the upper part separately. For example, if the moving part resembles a part of the forefoot and / or toe area but is smaller than a fitting last for the shoe in the heel area, the force or displacement exerted on the forefoot area may be greater when the moving part is in moving a direction from a medial to a lateral side of the shoe. In another example, the moving part may only resemble part of the forefoot or toe area, but not have a heel area, the force or displacement exerted can then only act on the forefoot area and the force or displacement from the moving part exerted directly on the heel area can be zero. In general, moving parts that only resemble a heel area or some other isolated part of a foot may also be possible.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren den Schritt des Einführens des Stabilisierungsteils und/oder des beweglichen Teils in das Oberteil des Schuhs umfassen. Das Einführen kann durch einen Kragen des Schuhs erfolgen. Ein Vorteil der Positionierung von Prüfteilen wie dem Stabilisierungsteil und/oder dem beweglichen Teil innerhalb eines Hohlraums eines Schuhs ist, dass die Prüfteile den Fuß eines Trägers am ehesten simulieren können. Auf diese Weise kann das Verfahren es ermöglichen, die mechanischen Eigenschaften eines Oberteils des Schuhs in einem realistischen Ansatz zu bestimmen, indem der Fuß des Trägers oder Teile davon nachgeahmt werden. Andere Prüfvorrichtungen, die externe Verbindungspunkte benötigen, bringen in der Regel künstliche Einflüsse auf den Schuh ein, die von diesen Verbindungspunkten ausgehen. Um die Reaktion eines getragenen Schuhs zu simulieren, kann es wünschenswert sein, so wenige künstliche Verbindungspunkte wie möglich zu schaffen.In some embodiments of the present invention, the method can comprise the step of introducing the stabilization part and / or the movable part into the upper part of the shoe. It can be inserted through a collar of the shoe. An advantage of positioning test parts such as the stabilizing part and / or the movable part within a cavity of a shoe is that the test parts can most closely simulate the foot of a wearer. In this way, the method can make it possible to determine the mechanical properties of an upper part of the shoe in a realistic approach by imitating the foot of the wearer or parts thereof. Other testing devices that require external connection points usually introduce artificial influences on the shoe that originate from these connection points. In order to simulate the response of a worn shoe, it may be desirable to create as few artificial connection points as possible.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stabilisierungsteil vertikal verstellbar sein. In einigen Ausführungsformen kann das Stabilisierungsteil z.B. an einem vertikalen Aktor oder ähnlichem befestigt sein. Der vertikale Aktor kann vertikale Einstellungen und eine Positionierung des Stabilisierungsteils ermöglichen. Der vertikale Aktor kann weiter angepasst werden, um eine vertikale Kraft von bis zu 3000 Newton auszuüben. Der Bereich der vertikalen Kräfte bis z.B. 3000 Newton kann eine Ausführungsform darstellen, die in der Lage ist, den vorgesehenen Teil des Schuhs an der Plattform zu befestigen. Auf diese Weise kann ein unerwünschtes Gleiten des Schuhs bei der Anwendung einer lateralen Kraft oder Verschiebung verhindert werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Stabilisierungsteil an einem Schraubensystem oder einer verriegelbaren Teleskopstange befestigt werden, die so angepasst werden kann, dass das Stabilisierungsteil in Bezug auf die Plattform auf und ab bewegt und in der gewünschten Höhe verriegelt wird, um die Positionierung zu justieren.In some embodiments of the present invention, the stabilizing part can be vertically adjustable. In some embodiments, for example, the stabilizing member can be attached to a vertical actuator or the like. The vertical actuator can enable vertical adjustments and positioning of the stabilizing part. The vertical actuator can be further adjusted to apply a vertical force of up to 3000 Newtons. The range of vertical forces up to e.g. 3000 Newtons can represent an embodiment which is able to fasten the intended part of the shoe to the platform. In this way, undesired sliding of the shoe when a lateral force or displacement is applied can be prevented. Additionally or alternatively, the stabilizing part can be attached to a screw system or a lockable telescopic rod, which can be adjusted so that the stabilizing part is moved up and down in relation to the platform and is locked at the desired height in order to adjust the positioning.

Alternativ kann der Schuh in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit einer Schraube oder einer ähnlichen Befestigungsvorrichtung auf der Plattform befestigt werden. Alternativ kann es vorteilhaft sein, ein zerstörungsfreies Befestigungsverfahren wie eine Klemme, eine adaptive Stiftplatte oder einen digital gesteuerten Aktor oder ähnliches zu verwenden. Dadurch können zusätzliche Befestigungsmittel, wie z.B. Klammern oder Schrauben, die von außen am Schuh angebracht sind und die Ergebnisse verfälschen würden, entfallen. Der Vorteil der Befestigung des Schuhs an der Plattform ist, dass der Schuh daran gehindert werden kann, sich als Reaktion auf eine laterale Kraft oder eine Verschiebung des beweglichen Teils lateral zu bewegen.Alternatively, in some embodiments of the present invention, the shoe can be secured to the platform with a screw or similar fastening device. Alternatively, it may be advantageous to use a non-destructive fastening method such as a clamp, an adaptive pin plate or a digitally controlled actuator or the like. This eliminates the need for additional fasteners, such as clips or screws that are attached to the outside of the shoe and would falsify the results. The advantage of securing the shoe to the platform is that the shoe can be prevented from moving laterally in response to a lateral force or a displacement of the movable part.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stabilisierungsteil dazu verwendet werden, zumindest einen Teil des Oberteils des Schuhs zu fixieren, während mit dem beweglichen Teil eine laterale Kraft oder Verschiebung auf einen anderen Teil des Oberteils oder der Sohle ausgeübt wird. Indem zumindest ein Teil des Schuhs gegen die Plattform gepresst wird, kann dieser Teil daran gehindert werden, sich zu bewegen, wenn die laterale Kraft oder Verschiebung ausgeübt wird. Auf diese Weise kann ein Teil des Oberteils des Schuhs im Wesentlichen fixiert werden. Der hier verwendete Begriff „im wesentlichen fixiert“ kann als kleine Bewegungen des Oberteils verstanden werden, die in der Nähe des nach unten gepressten Teils des Schuhs noch möglich sind, während die Sohle an diesem Teil befestigt ist.In some embodiments of the present invention, the stabilizing part can be used to fix at least a part of the upper part of the shoe while the movable part exerts a lateral force or displacement on another part of the upper part or the sole. By pressing at least part of the shoe against the platform, that part can be prevented from moving when the lateral force or displacement is exerted. In this way, a part of the upper part of the shoe in the Essentially be fixed. The term “essentially fixed” as used here can be understood as small movements of the upper part that are still possible in the vicinity of the pressed-down part of the shoe while the sole is attached to this part.

In einigen Ausführungsformen kann es von Interesse sein, die Auswirkung der Reibung zwischen einer Schuhsohle und der Plattform auf eine Verschiebung oder Verformung des gesamten Schuhs bei der Anwendung von Kräften zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen kann der Schwerpunkt stattdessen auf der Verschiebung oder Verformung eines Teils des Schuhs relativ zu einem anderen Teil liegen, wenn Kräfte ausgeübt werden. In den letzteren Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, einen oder mehrere Teile des Schuhs gegen die Plattform zu pressen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann somit mehrere Prüfverfahren zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft von Schuhwerk bieten.In some embodiments, it may be of interest to determine the effect of the friction between a shoe sole and the platform on displacement or deformation of the entire shoe when forces are applied. In other embodiments, the focus may instead be on the displacement or deformation of one part of the shoe relative to another part when forces are applied. In the latter embodiments it can be advantageous to press one or more parts of the shoe against the platform. An embodiment of the present invention can thus offer several test methods for determining a mechanical property of footwear.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stabilisierungsteil zur Befestigung des Oberteils an der Schuhsohle verwendet werden, so dass bei einer lateralen Kraft oder lateralen Verschiebung durch das bewegliche Teil diese über den gesamten Schuh ausgeübt werden kann.In some embodiments of the present invention, the stabilization part can be used to fasten the upper part to the shoe sole, so that in the event of a lateral force or lateral displacement by the movable part, this can be exerted over the entire shoe.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das bewegliche Teil horizontal verstellbar sein. Auf diese Weise kann das bewegliche Teil in eine bevorzugte und optimierte Position in Bezug auf einen Bereich eines Schuhs oder eines Oberteils gebracht werden, der zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft vorgesehen ist.In some embodiments of the present invention, the movable part can be horizontally adjustable. In this way, the movable part can be brought into a preferred and optimized position in relation to a region of a shoe or an upper part which is provided for determining a mechanical property.

In einigen Ausführungsformen kann das bewegliche Teil an einem horizontalen Aktor befestigt sein. Ein horizontaler Aktor kann eine horizontale Verschiebung von Teilen des Schuhs ermöglichen. Ein horizontaler Aktor kann auch die Ausübung horizontaler Kräfte auf Teile des Schuhs ermöglichen.In some embodiments, the moving part can be attached to a horizontal actuator. A horizontal actuator can enable parts of the shoe to be shifted horizontally. A horizontal actuator can also enable horizontal forces to be exerted on parts of the shoe.

In einigen Ausführungsformen kann der horizontale Aktor so angepasst werden, dass er eine laterale Kraft von bis zu 3000 Newton aufbringt. Horizontale oder laterale Kräfte und Verschiebungen können seitliche Kräfte simulieren, die ein Träger z.B. bei einem Richtungswechsel auf einen Schuh ausüben könnte. Ein Bereich von lateralen Kräften von bis zu 3000 Newton kann eine Ausführungsform darstellen, die in der Lage ist, verschiedene mechanische Belastungen zu simulieren, die im täglichen Gebrauch auf den gefertigten Schuh wirken.In some embodiments, the horizontal actuator can be adjusted to apply a lateral force of up to 3000 Newtons. Horizontal or lateral forces and displacements can simulate lateral forces that a wearer could exert on a shoe when changing direction, for example. A range of lateral forces of up to 3000 Newtons can represent an embodiment which is able to simulate various mechanical loads that act on the manufactured shoe in daily use.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das bewegliche Teil vertikal verstellbar sein. In einigen Ausführungsformen kann das bewegliche Teil an einem vertikalen Aktor befestigt sein. Der vertikale Aktor kann eine vertikale Verschiebung von Teilen des Schuhs ermöglichen. Der vertikale Aktor kann es ermöglichen, vertikale Kräfte auf Teile des Schuhs auszuüben. Der vertikale Aktor kann so angepasst werden, dass er eine vertikale Kraft von bis zu 3000 Newton aufbringen kann. Auf diese Weise können die vertikalen Kräfte und die Verschiebung den Fuß des Trägers simulieren, der den Schuh hochzieht, z.B. beim Laufen oder Springen oder bei anderen Bewegungen, bei denen der Schuh vom Boden abgehoben wird. Ferner kann durch die vertikale Einstellung des beweglichen Teils eine Höhe oder Positionierung der lateralen Kraft oder Verschiebung, die durch das bewegliche Teil auf mindestens einen Teil des Oberteils ausgeübt wird, gesteuert werden, ohne dass das Oberteil des Schuhs in unerwünschter Weise nach oben gezogen oder nach unten gedrückt wird.In some embodiments of the present invention, the movable part can be vertically adjustable. In some embodiments, the movable part can be attached to a vertical actuator. The vertical actuator can enable parts of the shoe to be shifted vertically. The vertical actuator can make it possible to exert vertical forces on parts of the shoe. The vertical actuator can be adjusted so that it can apply a vertical force of up to 3000 Newtons. In this way, the vertical forces and displacement can simulate the foot of the wearer pulling the shoe up, e.g. when running, jumping or other movements that lift the shoe off the ground. Furthermore, through the vertical adjustment of the movable part, a height or positioning of the lateral force or displacement exerted by the movable part on at least a part of the upper can be controlled without the upper of the shoe being pulled up or down in an undesirable manner is pressed down.

Auf diese Weise können die beiden unabhängigen Richtungen zusammen durch horizontale und vertikale Verstellung des beweglichen Teils eine optimierte Positionssteuerung für die aufgebrachten Kräfte bieten.In this way, the two independent directions can together offer an optimized position control for the applied forces by horizontal and vertical adjustment of the movable part.

In einigen Ausführungsformen kann zwischen dem beweglichen und dem Stabilisierungsteil ein Aktor angeordnet sein. Das Stabilisierungsteil und das bewegliche Teil können zusammen ein einziges einführbares Teil bilden. Das bewegliche Teil kann relativ zum Stabilisierungsteil beweglich sein. Das bewegliche Teil und das Stabilisierungsteil können über den Aktor verbunden werden. Der Aktor kann ferner so angepasst werden, dass das bewegliche Teil eine laterale Kraft von bis zu 3000 Newton auf einen Teil eines Schuhs ausüben kann. Die Möglichkeit, immense laterale Kräfte auf das Oberteil auszuüben, kann Simulationen ermöglichen, die über die Grenzen der verwendeten Materialien hinausgehen, was beispielsweise dazu beitragen kann, einen schwächsten Teil oder eine schwächste Verbindung verschiedener Teile des Oberteils des Schuhs zu bestimmen.In some embodiments, an actuator can be arranged between the movable and the stabilization part. The stabilizing part and the movable part can together form a single insertable part. The movable part can be movable relative to the stabilization part. The moving part and the stabilizing part can be connected via the actuator. The actuator can also be adapted so that the movable part can exert a lateral force of up to 3000 Newtons on a part of a shoe. The ability to exert immense lateral forces on the upper can enable simulations that go beyond the limits of the materials used, which can, for example, help to determine a weakest part or a weakest connection between different parts of the upper of the shoe.

Nachdem sowohl das Stabilisierungsteil als auch das bewegliche Teil in ihre jeweilige Position gebracht wurden, kann der Aktor dazu verwendet werden, das bewegliche Teil auf quasistatische oder dynamische Weise in Richtung des Oberteils zu bewegen. Eine quasi-statische Bewegung kann als eine Bewegung verstanden werden, die viel langsamer ist als die normalen Bewegungen eines getragenen Schuhs, bis zu dem Punkt, an dem die Materialien fast statisch sind. Zum Beispiel halten die Aktoren an jeder Extremposition an, so dass das Material nach jeder Bewegung ruhen kann, bevor es mit einem nächsten Schritt weitergeht. Eine dynamische Bewegung hingegen kann als eine Bewegung verstanden werden, die den normalen Bewegungen eines getragenen Schuhs ähnlicher ist. An den Extremen jeder Bewegung dürfen die Aktoren nicht länger pausieren als ein Athlet beim Abprall vom Boden, und daher kann es sein, dass ein Gleichgewichtszustand des Materials noch nicht erreicht ist, bevor die Bewegung fortgesetzt wird. Eine gleichzeitige Aufzeichnung entweder der aufgebrachten Kraft oder der aufgebrachten Verschiebung und eine Bestimmung der resultierenden Verformung des Oberteils kann zu einem Datensatz führen, der zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des gefertigten Schuhs verwendet werden kann. Die Betätigung [Engl.: Actuation] kann mit einem Computerprogramm digital gesteuert oder manuell eingestellt werden. Die Betätigung kann mit einem Servomotor, Pneumatik, Hydraulik oder jedem anderen angepassten System erfolgen.After both the stabilizing part and the movable part have been brought into their respective positions, the actuator can be used to move the movable part in a quasi-static or dynamic manner in the direction of the upper part. A quasi-static movement can be understood as a movement that is much slower than the normal movements of a worn shoe, to the point where the materials are almost static. For example, the actuators stop at every extreme position so that the material can rest after every movement before moving on to the next step. A dynamic movement, on the other hand, can be understood as a movement that complies with the normal movements of a worn shoe is more similar. At the extremes of any movement, the actuators are not allowed to pause longer than an athlete bouncing off the floor, and therefore the material may not be in equilibrium before the movement is continued. A simultaneous recording of either the applied force or the applied displacement and a determination of the resulting deformation of the upper part can lead to a data set which can be used to determine the mechanical properties of the manufactured shoe. The actuation can be controlled digitally with a computer program or set manually. It can be operated with a servomotor, pneumatics, hydraulics or any other adapted system.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Richtung der auf das Oberteil des Schuhs ausgeübten lateralen Kraft oder Verschiebung einstellbar sein. Auf diese Weise können verschiedene Bewegungen des Fußes eines Trägers simuliert werden, die zu mechanischen Belastungen in verschiedenen Bereichen des Oberteils führen können. Beispielsweise kann eine laterale Schrittbewegung, wie sie oft bei Basketballspielern gesehen wird, umfangreiche Kräfte auf eine laterale Seite des Schuhs ausüben, während z.B. beim Absteigen von einem steilen Berg die auf eine Vorder- und/oder Zehenregion eines Schuhs ausgeübten Kräfte überdurchschnittlich stark betont werden können. Die Möglichkeit, die Richtung der ausgeübten lateralen Kraft einzustellen, kann daher zu einem vollständigeren Verständnis der mechanischen Eigenschaften des Schuhs beitragen.In some embodiments of the present invention, a direction of the lateral force or displacement exerted on the upper of the shoe may be adjustable. In this way, different movements of the foot of a wearer can be simulated, which can lead to mechanical loads in different areas of the upper part. For example, a lateral step movement, as it is often seen in basketball players, can exert extensive forces on a lateral side of the shoe, while, for example, when descending a steep mountain, the forces exerted on a fore and / or toe region of a shoe can be emphasized above average . The ability to adjust the direction of the applied lateral force can therefore contribute to a more complete understanding of the mechanical properties of the shoe.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Plattform eine adaptive obere Oberfläche aufweisen, um zumindest einem Teil der Schuhsohle einen festen Untergrund zu geben. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Plattform eine Vorrichtung umfassen, die angepasst ist, eine Verformung des Oberteils in Abhängigkeit von der aufgebrachten lateralen Kraft oder Verschiebung zu bestimmen, wie z.B. ein Computer oder eine ähnliche Vorrichtung. Die Vorrichtung kann Eingangskanäle umfassen, die an Dehnungssensoren angeschlossen werden können. Die Dehnungssensoren können zur Messung der lokalen Dehnung auf dem Oberteil positioniert werden. Die adaptive obere Oberfläche kann eine Matrix aus vertikalen Stiften, eine Partikelstauoberfläche oder ein anderes adaptives Formsystem sein, das in der Lage ist, horizontalen Scherbelastungen zu widerstehen. Unbekannte und unterschiedlich starke Reibung zwischen einer Sohle und der jeweiligen Oberfläche der Prüfvorrichtung kann die Ergebnisse in unerwünschter und unbekannter Weise beeinflussen. Durch Einbringen nicht nur eines separaten Stabilisierungsteils im Inneren des Schuhs, sondern auch einer adaptiven oberen Oberfläche, an der der Schuh angepresst werden oder sogar bis zu einem gewissen Grad einsinken kann, kann der Einfluss der Reibung des Schuhs auf der Plattform fast vollständig vernachlässigt werden.In some embodiments of the present invention, the platform can have an adaptive upper surface in order to give at least a part of the shoe sole a firm base. In some embodiments of the present invention, the platform may comprise a device adapted to determine a deformation of the upper part as a function of the applied lateral force or displacement, such as a computer or a similar device. The device can comprise input channels which can be connected to strain sensors. The strain sensors can be positioned on the upper part to measure the local strain. The adaptive top surface can be an array of vertical pegs, a particulate damming surface, or other adaptive molding system capable of withstanding horizontal shear loads. Unknown and varying degrees of friction between a sole and the respective surface of the test device can influence the results in an undesirable and unknown manner. By introducing not only a separate stabilization part inside the shoe, but also an adaptive upper surface against which the shoe can be pressed or even sink to a certain extent, the influence of the shoe's friction on the platform can be almost completely neglected.

In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die angepasst ist, eine mechanische Eigenschaft eines Oberteils eines Schuhs zu bestimmen, eine Plattform, ein Stabilisierungsteil, das angepasst ist, mindestens einen Teil des Schuhs gegen die Plattform zu pressen, und ein bewegliches Teil, das angepasst ist, eine laterale Kraft oder Verschiebung auf das Oberteil des Schuhs auszuüben. Das bewegliche Teil ist ferner so angepasst, dass es relativ zum Stabilisierungsteil und gegen mindestens einen Teil des Oberteils bewegt werden kann.In another aspect of the present invention, a device adapted to determine a mechanical property of an upper part of a shoe comprises a platform, a stabilizing part adapted to press at least a part of the shoe against the platform, and a movable part that is adapted to exert a lateral force or displacement on the upper of the shoe. The movable part is further adapted so that it can be moved relative to the stabilizing part and against at least a part of the upper part.

Die verschiedenen Vorteile der vorliegenden Erfindung, wie sie oben im Hinblick auf Ausführungsformen eines Verfahrens zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft eines Schuhoberteils erörtert wurden, gelten sinngemäß auch für Ausführungsformen einer Vorrichtung, die zum Bestimmen einer mechanischen Eigenschaft eines Schuhoberteils angepasst ist. Die verschiedenen Vorteile werden hier aus Gründen der Knappheit nicht wiederholt.The various advantages of the present invention, as discussed above with regard to embodiments of a method for determining a mechanical property of a shoe upper, also apply mutatis mutandis to embodiments of a device which is adapted to determine a mechanical property of a shoe upper. The various advantages are not repeated here for the sake of brevity.

In einigen Ausführungsformen kann das Stabilisierungsteil und/oder das bewegliche Teil eine Form aufweisen, die einem Teil eines Leistens ähnelt. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können das Stabilisierungsteil und das bewegliche Teil zusammen eine Form aufweisen, die einem Teil eines Leistens ähnelt.In some embodiments, the stabilizing part and / or the movable part can have a shape that resembles part of a last. In some embodiments of the present invention, the stabilizing part and the movable part may together have a shape that resembles part of a last.

In einigen Ausführungsformen kann das bewegliche Teil so angepasst werden, dass es eine größere Kraft oder eine größere Verschiebung auf einen ersten Bereich des Oberteils im Vergleich zu einem zweiten Bereich des Oberteils ausübt.In some embodiments, the moveable part can be adjusted to exert a greater force or displacement on a first area of the top compared to a second area of the top.

Bei einigen Ausführungsformen kann das Stabilisierungsteil und/oder das bewegliche Teil in das Oberteil des Schuhs eingeführt werden. Die Einführung kann durch einen Kragen des Schuhs erfolgen.In some embodiments, the stabilizing part and / or the movable part can be introduced into the upper part of the shoe. The introduction can be done through a collar of the shoe.

Bei einigen Ausführungsformen kann das Stabilisierungsteil vertikal verstellbar sein. In einigen Ausführungsformen kann das Stabilisierungsteil z.B. an einem vertikalen Aktor oder ähnlichem befestigt sein. Der vertikale Aktor kann vertikale Einstellungen und eine Positionierung des Stabilisierungsteils ermöglichen. Der vertikale Aktor kann weiter angepasst werden, um eine vertikale Kraft von bis zu 3000 Newton aufzubringen. Zusätzlich oder alternativ kann das Stabilisierungsteil an einem Schraubensystem oder einer verriegelbaren Teleskopstange befestigt werden, die so angepasst werden kann, dass das Stabilisierungsteil in Bezug auf die Plattform auf und ab bewegt und in der gewünschten Höhe verriegelt wird, um die Positionierung zu justieren.In some embodiments, the stabilizing member can be vertically adjustable. In some embodiments, the stabilization part can be attached to a vertical actuator or the like, for example. The vertical actuator can enable vertical adjustments and positioning of the stabilizing part. The vertical actuator can be further adjusted to apply a vertical force of up to 3000 Newtons. Additionally or alternatively, the stabilizing part can be attached to a screw system or a lockable telescopic rod which can be adjusted so that the stabilizing part is moved up and down in relation to the platform and locked at the desired height to adjust the positioning.

Alternativ kann der Schuh in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit einer Schraube oder einer ähnlichen Befestigungsvorrichtung auf der Plattform befestigt werden. Alternativ kann es vorteilhaft sein, ein zerstörungsfreies Befestigungverfahren wie eine Klemme, eine adaptive Stiftplatte oder einen digital gesteuerten Aktor oder ähnliches zu verwenden.Alternatively, in some embodiments of the present invention, the shoe can be secured to the platform with a screw or similar fastening device. Alternatively, it may be advantageous to use a non-destructive fastening method such as a clamp, an adaptive pin plate or a digitally controlled actuator or the like.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stabilisierungsteil dazu verwendet werden, zumindest einen Teil des Oberteils des Schuhs zu fixieren, während mit dem beweglichen Teil eine laterale Kraft oder Verschiebung auf einen anderen Teil des Oberteils oder der Sohle ausgeübt wird.In some embodiments of the present invention, the stabilizing part can be used to fix at least a part of the upper part of the shoe while the movable part exerts a lateral force or displacement on another part of the upper part or the sole.

In einigen Ausführungsformen kann es von Interesse sein, die Auswirkung der Reibung zwischen einer Schuhsohle und der Plattform auf eine Verschiebung oder Verformung des gesamten Schuhs bei der Anwendung von Kräften zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen kann der Schwerpunkt stattdessen auf der Verschiebung oder Verformung eines Teils des Schuhs relativ zu einem anderen Teil liegen, wenn Kräfte ausgeübt werden.In some embodiments, it may be of interest to determine the effect of the friction between a shoe sole and the platform on displacement or deformation of the entire shoe when forces are applied. In other embodiments, the focus may instead be on the displacement or deformation of one part of the shoe relative to another part when forces are applied.

In einigen Ausführungsformen kann das bewegliche Teil horizontal verstellbar sein.In some embodiments, the movable part can be horizontally adjustable.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das bewegliche Teil an einem horizontalen Aktor befestigt sein.In some embodiments of the present invention, the movable part can be attached to a horizontal actuator.

In einigen Ausführungsformen kann der horizontale Aktor so angepasst werden, dass er eine laterale Kraft von bis zu 3000 Newton aufbringt.In some embodiments, the horizontal actuator can be adjusted to apply a lateral force of up to 3000 Newtons.

In einigen Ausführungsformen kann das bewegliche Teil vertikal verstellbar sein. In einigen Ausführungsformen kann das bewegliche Teil an einem vertikalen Aktor befestigt sein. Der vertikale Aktor kann so angepasst werden, dass er eine vertikale Kraft von bis zu 3000 Newton ausübt.In some embodiments, the movable part can be vertically adjustable. In some embodiments, the movable part can be attached to a vertical actuator. The vertical actuator can be adjusted to exert a vertical force of up to 3000 Newtons.

In einigen Ausführungsformen kann zwischen dem beweglichen und dem Stabilisierungsteil ein Aktor angeordnet sein. Das Stabilisierungsteil und das bewegliche Teil können zusammen ein einziges einführbares Teil bilden. Das bewegliche Teil kann relativ zum Stabilisierungsteil beweglich sein. Das bewegliche Teil und das Stabilisierungsteil können über den Aktor verbunden werden. Der Aktor kann ferner so angepasst werden, dass das bewegliche Teil eine laterale Kraft von bis zu 3000 Newton auf einen Teil eines Schuhs ausüben kann.In some embodiments, an actuator can be arranged between the movable and the stabilization part. The stabilizing part and the movable part can together form a single insertable part. The movable part can be movable relative to the stabilization part. The moving part and the stabilizing part can be connected via the actuator. The actuator can also be adapted so that the movable part can exert a lateral force of up to 3000 Newtons on a part of a shoe.

Nachdem sowohl das Stabilisierungsteil als auch das bewegliche Teil in ihre jeweilige Position gebracht wurden, kann der Aktor dazu verwendet werden, das bewegliche Teil auf quasistatische oder dynamische Weise in Richtung des Oberteils zu bewegen. Eine Betätigung kann mit einem Computerprogramm digital gesteuert oder manuell eingestellt werden. Die Betätigung kann mit einem Servomotor, Pneumatik, Hydraulik oder jedem anderen geeigneten System erfolgen.After both the stabilizing part and the movable part have been brought into their respective positions, the actuator can be used to move the movable part in a quasi-static or dynamic manner in the direction of the upper part. An actuation can be controlled digitally with a computer program or set manually. It can be operated with a servomotor, pneumatics, hydraulics or any other suitable system.

Bei einigen Ausführungsformen kann eine Richtung der auf das Oberteil des Schuhs ausgeübten lateralen Kraft oder Verschiebung einstellbar sein.In some embodiments, a direction of the lateral force or displacement exerted on the upper of the shoe can be adjustable.

In einigen Ausführungsformen kann die Plattform eine adaptive oberen Oberfläche aufweisen, um zumindest für einen Teil der Schuhsohle einen festen Untergrund zu schaffen. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Plattform eine Vorrichtung umfassen, die angepasst ist, eine Verformung des Oberteils in Abhängigkeit von der aufgebrachten lateralen Kraft oder Verschiebung zu bestimmen, wie z.B. ein Computer oder eine ähnliche Vorrichtung. Die Vorrichtung kann Eingangskanäle umfassen, die an Dehnungssensoren angeschlossen werden können. Die Dehnungssensoren können zur Messung der lokalen Dehnung auf dem Oberteil positioniert werden. Die adaptive obere Oberfläche kann eine Matrix aus vertikalen Stiften, eine Partikelstauoberfläche oder ein anderes adaptives Formsystem sein, das in der Lage ist, horizontalen Scherbelastungen zu widerstehen. Die adaptive obere Oberfläche kann so angepasst werden, dass gegen den Schuh gepresst werden kann oder sogar bis zu einem gewissen Grad einsinken kann.In some embodiments, the platform can have an adaptive upper surface in order to create solid ground for at least a portion of the shoe sole. In some embodiments of the present invention, the platform may comprise a device adapted to determine a deformation of the upper part as a function of the applied lateral force or displacement, such as a computer or a similar device. The device can comprise input channels which can be connected to strain sensors. The strain sensors can be positioned on the upper part to measure the local strain. The adaptive top surface can be an array of vertical pegs, a particulate damming surface, or other adaptive molding system capable of withstanding horizontal shear loads. The adaptive upper surface can be adjusted so that it can be pressed against the shoe or even sink in to a certain extent.

Auf diese Weise stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, die nicht nur schneller und beständiger sein können als die vom Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, die entsprechende Messungen vornehmen, sondern die den Einfluss der Reibung zwischen Sohle und Plattform beseitigen und daher geeignet sein können, als standardisierte Auswertung verwendet zu werden.In this way, the present invention provides a method and a device which can not only be faster and more stable than the devices known from the prior art which take corresponding measurements, but which eliminate the influence of friction between the sole and the platform and therefore can be suitable to be used as a standardized evaluation.

FigurenlisteFigure list

Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der nebenstehenden Figuren näher beschrieben. Diese Figuren zeigen:

1a eine Ausführungsform, die schematisch ein sich bewegendes Teil und ein Stabilisierungsteil, das im Inneren eines Oberteils eines Schuhs angeordnet ist, in einer Draufsicht darstellt;
1b eine weitere Ausführungsform, die schematisch ein unterschiedlich geformtes bewegliches Teil und ein Stabilisierungsteil, das im Inneren eines Oberteils eines Schuhs angeordnet ist, in einer Draufsicht darstellt;
1c eine weitere Ausführungsform, die schematisch ein unterschiedlich geformtes bewegliches Teil und ein Stabilisierungsteil, das im Inneren eines Oberteils eines Schuhs angeordnet ist, in einer Draufsicht darstellt;
2a eine weitere Ausführungsform, die schematisch einen Schuh auf einer adaptiven oberen Oberfläche mit gestauten Partikeln darstellt;
2b eine weitere Ausführungsform, die schematisch einen Schuh auf einer adaptiven oberen Oberfläche mit einer Matrix aus vertikalen Stiften darstellt; und
3 eine weitere Ausführungsform, die eine Vorrichtung zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft von Schuhwerk schematisch darstellt.

Aspects of the present invention are described in more detail below with reference to the accompanying figures. These figures show:

1a an embodiment schematically showing a moving part and a stabilizing part arranged inside an upper part of a shoe in a plan view;
1b a further embodiment, which schematically shows a differently shaped movable part and a stabilizing part, which is arranged inside an upper part of a shoe, in a plan view;
1c a further embodiment, which schematically shows a differently shaped movable part and a stabilizing part, which is arranged inside an upper part of a shoe, in a plan view;
2a another embodiment schematically depicting a shoe on an adaptive upper surface with accumulated particles;
2 B another embodiment schematically depicting a shoe on an adaptive upper surface with an array of vertical pins; and
3rd a further embodiment which schematically shows a device for determining a mechanical property of footwear.

Ausführliche Beschreibung der beispielhaften AusführungsformenDetailed description of the exemplary embodiments

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft von Schuhwerk näher beschrieben. Während im Folgenden spezifische Merkmalskombinationen in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, ist zu verstehen, dass die Offenlegung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt ist. Insbesondere müssen nicht alle Merkmale für die Realisierung der Erfindung vorhanden sein, und die Ausführungsformen können durch die Kombination bestimmter Merkmale einer Ausführungsform mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausführungsform modifiziert werden.In the following, exemplary embodiments of the present invention are described in more detail with reference to a method and a device for determining a mechanical property of footwear. While specific combinations of features are described below in relation to exemplary embodiments of the present invention, it is to be understood that the disclosure is not limited to such embodiments. In particular, not all features need to be present for the implementation of the invention, and the embodiments can be modified by the combination of certain features of one embodiment with one or more features of another embodiment.

1a zeigt einen Querschnitt eines Schuhs 100, der die Form und Positionierung eines beweglichen Teils 120 und eines Stabilisierungsteils 130, das sich im Inneren eines Oberteils eines Schuhs 110 befindet, in Draufsicht veranschaulicht. Die kombinierte Form des beweglichen Teils 120 und des Stabilisierungsteils 130 zusammen ist ähnlich wie bei einem Leisten. Der Trennung zwischen dem beweglichen Teil 120 und dem Stabilisierungsteil 130 ist der eines Leistens, der entlang seiner Länge in zwei getrennte Teile geteilt wurde. 1a shows a cross section of a shoe 100 showing the shape and positioning of a moving part 120 and a stabilizing part 130 that is inside an upper part of a shoe 110 located, illustrated in plan view. The combined form of the moving part 120 and the stabilizing part 130 together is similar to a last. The separation between the moving part 120 and the stabilizing part 130 is that of a last that has been divided into two separate parts along its length.

Wie in 1a dargestellt, ähnelt das Stabilisierungsteil 130 der medialen Hälfte eines Leistens. Das bewegliche Teil 120 ähnelt einer lateralen Hälfte des Leistens nur im vorderen Bereich um die Zehengrundgelenke. Das bewegliche Teil 120 im Fersenbereich ist in der Breite kleiner als der Fersenbereich des Schuhs 110. Um eine Prüfmessung zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft des Schuhs 110 durchzuführen, kann das Stabilisierungsteil 130 so eingestellt werden, dass die mediale Hälfte des Schuhs 110 auf eine Plattform mit einer adaptiven Oberfläche (nicht abgebildet) in einer Weise gepresst wird, die ausreicht, um den Schuh 110 an Ort und Stelle zu fixieren und laterale Verschiebungen zu verhindern. Dann kann das bewegliche Teil 120 über einen Aktor in einer Richtung senkrecht zur Länge des Schuhs bewegt werden, wobei eine laterale Kraft auf eine Seite des Oberteils des Schuhs 110 ausgeübt wird, um eine Verschiebung zu erzeugen. Ein kleiner Computer oder eine ähnliche Vorrichtung kann eine Verformung des Oberteils als Funktion der ausgeübten lateralen Kraft oder als Funktion der ausgeübten lateralen Verschiebung bestimmen, was zur Bestimmung einer laterale Steifigkeit oder einer anderen mechanischen Eigenschaft des Oberteils des Schuhs 110 verwendet werden kann.As in 1a shown, the stabilization part is similar 130 the medial half of a last. The moving part 120 resembles a lateral half of the last only in the front area around the metatarsophalangeal joints. The moving part 120 in the heel area is smaller in width than the heel area of the shoe 110 . A test measurement to determine a mechanical property of the shoe 110 can carry out the stabilization part 130 be adjusted so that the medial half of the shoe 110 is pressed onto a platform with an adaptive surface (not shown) in a manner sufficient to accommodate the shoe 110 to fix in place and prevent lateral shifts. Then the moving part can 120 moved via an actuator in a direction perpendicular to the length of the shoe, with a lateral force acting on one side of the upper of the shoe 110 is exerted to create a displacement. A small computer or similar device can determine a deformation of the upper part as a function of the exerted lateral force or as a function of the exerted lateral displacement, which leads to the determination of a lateral stiffness or some other mechanical property of the upper part of the shoe 110 can be used.

Aufgrund der Form des beweglichen Teils 120 kann der größte Teil der lateralen Kraft auf den vorderen Bereich des Oberteils ausgeübt werden und nur ein geringer Teil oder gar keine Kraft auf den Fersenbereich des Oberteils drücken. Während der Messung kann der Schuh 110 und insbesondere eine Sohle des Schuhs 110 durch den Druck und die Form des Stabilisierungsteils 130 daran gehindert werden, sich zu bewegen oder zu verdrehen. Eine solche Messung, bei der die Belastung auf den vorderen Bereich eines Oberteils betont wird, kann eine Seitenschrittbewegung oder ein Schlurfen simulieren, wie es z.B. bei Basketballspielern zu beobachten ist.Due to the shape of the moving part 120 For example, most of the lateral force can be exerted on the front area of the upper and little or no force is applied to the heel area of the upper. During the measurement, the shoe can 110 and in particular a sole of the shoe 110 by the pressure and shape of the stabilizing part 130 be prevented from moving or twisting. Such a measurement, in which the load on the front area of an upper part is emphasized, can simulate a side-stepping movement or shuffling, as can be observed, for example, with basketball players.

1b zeigt einen weiteren Querschnitt eines Schuhs 101, der eine andere Form des beweglichen Teils 121 zeigt, wobei das Stabilisierungsteil 131 ähnlich oder identisch mit dem Stabilisierungsteil 130 der 1a sein kann. Das bewegliche Teil 121 ähnelt wiederum einer lateralen Hälfte eines Leistens, der im vorderen Bereich abgeschnitten wurde. Die Form des beweglichen Teils 121 kann die laterale Belastung, die auf den Fersenbereich des Oberteils des Schuhs 101 ausgeübt wird, betonen und kann nur eine geringe oder gar keine Kraft auf den vorderen Bereich ausüben. 1b shows another cross-section of a shoe 101 having a different form of moving part 121 shows, the stabilizing part 131 similar or identical to the stabilizing part 130 the 1a can be. The moving part 121 again resembles a lateral half of a last that has been cut off in the front area. The shape of the moving part 121 can be the lateral load placed on the heel area of the upper part of the shoe 101 exerted stress and may exert little or no force on the front area.

1c zeigt einen weiteren Querschnitt eines Schuhs 102, der eine weitere Form des beweglichen Teils 122 darstellt. In 1c ähneln sowohl das bewegliche Teil 122 als auch das Stabilisierungsteil 132 einer leistenähnlichen Form. Auf diese Weise kann die laterale Belastung gleichmäßig auf eine Seite des Oberteils des Schuhs 112 verteilt werden, und es kann keine Betonung auf bestimmte Bereiche gelegt werden. 1c shows another cross-section of a shoe 102 which is another form of moving part 122 represents. In 1c resemble both the moving part 122 as well as the stabilizing part 132 a strip-like shape. In this way, the lateral load can be evenly applied to one side of the upper part of the shoe 112 and no emphasis can be placed on specific areas.

Es sei angemerkt, obwohl in den vorliegenden Ausführungsformen nur drei exemplarische Formen eines beweglichen Teils 120, 121, 122 und eines Stabilisierungsteils 130, 131, 132 dargestellt werden, dass verschiedene unterschiedliche Formen und Gestaltungen des beweglichen und/oder Stabilisierungsteils möglich sein können. So kann z.B. ein bewegliches Teil 120, 121, 122 in einer anderen Ausführungsform nur einen vorderen Bereich, einen Fersenbereich oder nur einen Mittelfußbereich umfassen. In einer weiteren Ausführung kann ein Stabilisierungsteil 130, 131, 132 nur einen vorderen Bereich, einen Fersenbereich oder ähnliches umfassen und muss sich nicht über die gesamte Länge des Schuhs 110, 111, 112 erstrecken. Durch die Durchführung von Messungen mit verschiedenen Formen des beweglichen Teils 120, 121, 122 und/oder des Stabilisierungsteils 130, 131, 132 kann ein Gesamtverständnis einer mechanischen Eigenschaft, wie z.B. der laterale Steifigkeit eines Oberteils des Schuhs 110, 111, 112, erreicht werden.Note, although in the present embodiments, there are only three exemplary shapes of a movable part 120 , 121 , 122 and a stabilizing part 130 , 131 , 132 it is shown that various different shapes and designs of the movable and / or stabilizing part may be possible. For example, a moving part 120 , 121 , 122 in another embodiment only comprise a front area, a heel area or only a metatarsal area. In a further embodiment, a stabilizing part 130 , 131 , 132 only include a front area, a heel area or the like and does not have to extend over the entire length of the shoe 110 , 111 , 112 extend. By taking measurements with various shapes of the moving part 120 , 121 , 122 and / or the stabilizing part 130 , 131 , 132 can be an overall understanding of a mechanical property, such as the lateral stiffness of an upper part of the shoe 110 , 111 , 112 can be achieved.

Darüber hinaus können weder das bewegliche Teil 120, 121, 122 noch das Stabilisierungsteil 130, 131, 132 darauf beschränkt werden jeweils aus nur einem Teil zu bestehen. So kann beispielsweise ein zwei Teile umfassendes Stabilisierungsteil so angepasst werden, dass das ein Teil umfassende bewegliche Teil eine laterale Kraft oder Verschiebung auf einen Bereich des Oberteils ausüben kann, der sich zwischen den beiden Teilen des Stabilisierungsteils befindet. Eine solche Anordnung kann besonders interessant sein, um z.B. die Reißfestigkeit einer Naht eines gefertigten Schuhs, der sich in diesem Bereich befindet, oder eine ähnliche mechanische Eigenschaft zu bestimmen. Darüber hinaus kann ein bewegliches Teil, das z.B. ein Teil ähnlich dem Zehenbereich eines Leistens und ein Teil ähnlich dem Fersenbereich eines Leistens umfaßt, so angepasst werden, dass es eine laterale Kraft oder eine Verschiebung in beiden Richtungen entlang einer Länge eines Schuhs ausübt. Auf diese Weise kann ein einteiliges Stabilisierungsteil verwendet werden, das den Schuh z.B. im Mittelfußbereich an einer Plattform befestigt.In addition, neither the moving part can 120 , 121 , 122 nor the stabilization part 130 , 131 , 132 are restricted to consist of only one part at a time. For example, a stabilizing part comprising two parts can be adapted in such a way that the movable part comprising one part can exert a lateral force or displacement on a region of the upper part that is located between the two parts of the stabilizing part. Such an arrangement can be of particular interest, for example to determine the tear strength of a seam of a manufactured shoe that is located in this area, or a similar mechanical property. In addition, a movable part comprising, for example, a part similar to the toe region of a last and a part similar to the heel region of a last, can be adapted to exert a lateral force or a displacement in both directions along a length of a shoe. In this way, a one-piece stabilizing part can be used which attaches the shoe to a platform, for example in the metatarsal area.

Ferner ist zu beachten, dass eine Richtung der aufgebrachten Kraft oder Verschiebung nicht ausschließlich auf eine laterale Bewegung beschränkt sein muss, sondern auch in verschiedene Richtungen möglich sein kann, wie z.B. mit einer bewusst gewählten Aufwärts- oder Abwärtskomponente. Auf diese Weise können realistischere Kräfte oder Verschiebungen, die bei sportlichen Aktivitäten auftreten können, simuliert werden. So können z.B. vertikale Kräfte oder Kräfte mit vertikaler Komponente, wie z.B. bei einer Laufbewegung, die den Schuh nach oben ziehen, realistischer simuliert werden. Solche vertikalen Kräfte können z.B. beim Laufen auf einem Trail mit klebrigem oder schlammigem Untergrund von nicht zu unterschätzender Größe sein.It should also be noted that a direction of the applied force or displacement does not have to be limited to a lateral movement, but can also be possible in different directions, e.g. with a deliberately chosen upward or downward component. In this way, more realistic forces or displacements that can occur during sports activities can be simulated. For example, vertical forces or forces with a vertical component, such as a running movement that pulls the shoe up, can be simulated more realistically. Such vertical forces can be of a magnitude that should not be underestimated, for example when running on a trail with sticky or muddy ground.

2a zeigt eine weitere Ausführungsform, die einen Schuh 210 auf einer Plattform mit einer adaptiven Oberfläche 240 in einer Rückansicht zeigt. Der Schuh 210 umfasst ein Oberteil 260 und eine Sohle 250. Die adaptive Oberfläche 240 in 2a umfasst gestaute Partikel, die einer horizontalen Scherbelastung standhalten können. Darüber hinaus ist die adaptive Oberfläche 240 so angepasst, dass die Sohle 250 ein Einsinken ermöglicht, so dass sie eng um den unteren Teil des Schuhs 210 bzw. der Sohle 250 herum passt, was zu einer weiteren Stabilität und einer höheren Fähigkeit führt, horizontalen Kräften zu widerstehen. Dieser Effekt kann durch einen Druck, der über das Stabilisierungsteil (nicht abgebildet) auf die Sohle 250 des Schuhs 210 ausgeübt wird, noch verstärkt werden. 2a shows another embodiment that is a shoe 210 on a platform with an adaptive surface 240 shows in a rear view. The shoe 210 includes a top 260 and a sole 250 . The adaptive surface 240 in 2a includes jammed particles that can withstand horizontal shear stress. In addition, the adaptive surface 240 adjusted so that the sole 250 allows them to sink in so they fit snugly around the lower part of the shoe 210 or the sole 250 fits around, resulting in further stability and a higher ability to withstand horizontal forces. This effect can be achieved by a pressure exerted on the sole via the stabilization part (not shown) 250 of the shoe 210 exercised, be strengthened.

Ähnlich wie in 2a ist in 2b eine weitere Ausführungsform dargestellt, die einen Schuh 211 auf einer adaptiven Fläche 241 in einer Rückansicht zeigt. Der Schuh 211 umfasst ein Oberteil 261 und eine Sohle 251. In 2b wird die Fähigkeit, hohen horizontalen Scherbelastungen der adaptiven Fläche 241 zu widerstehen, anders erreicht. Anstatt gestaute Partikel zu verwenden, wie in der adaptiven Fläche 240 dargestellt, umfasst die adaptive Fläche 241 eine Matrix von vertikalen Stiften, die beispielsweise einen Durchmesser zwischen zwei und fünf Millimetern haben können. Die Stifte sind so angepasst, dass sie nach unten gepresst werden können, wenn Druck entlang ihrer Längsachse ausgeübt wird. Durch das Nachlassen des Drucks bewegen sich die Stifte selbstständig in ihre Ausgangsposition zurück. Indem ein Schuh 211 auf die adaptive Oberfläche 241 gelegt und über ein Stabilisierungsteil (nicht abgebildet) nach unten gepresst wird, werden die Stifte nach unten gedrückt und fügen sich eng in das Muster der Sohle 251 ein. Dadurch wird, ähnlich wie bei den gestauten Partikeln der adaptiven Oberfläche 240, eine erhöhte Stabilität und eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen horizontale Kräfte erreicht. Es ist zu beachten, dass auch verschiedene andere adaptive Formsysteme, die in der Lage sind, horizontalen Scherbelastungen zu widerstehen, möglich sind.Similar to in 2a is in 2 B Another embodiment shown, which is a shoe 211 on an adaptive surface 241 shows in a rear view. The shoe 211 includes a top 261 and a sole 251 . In 2 B becomes the ability to withstand high horizontal shear loads of the adaptive surface 241 to resist, achieved otherwise. Instead of using jammed particles like in the adaptive surface 240 shown includes the adaptive area 241 a matrix of vertical pins that can, for example, have a diameter between two and five millimeters. The pins are adapted so that they can be pressed down when pressure is applied along their longitudinal axis. When the pressure is released, the pins automatically return to their original position. By taking a shoe 211 on the adaptive surface 241 is placed and pressed down over a stabilizing piece (not shown), the pins are pressed down and fit snugly into the pattern of the sole 251 a. This, similar to the accumulated particles, becomes the adaptive surface 240 , increased stability and resistance to horizontal forces. It should be noted that various other adaptive molding systems capable of withstanding horizontal shear loads are also possible.

3 stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die eine Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer mechanischen Eigenschaft von Schuhen veranschaulicht. Die Vorrichtung 300 umfasst eine Plattform mit einer adaptiven Oberfläche 340, auf der ein Schuh 310 platziert werden kann. Die Vorrichtung 300 umfasst ferner ein bewegliches Teil 330, das auf einem horizontalen Aktor 370 montiert ist. Zusätzlich ist das Stabilisierungsteil 320 an einem zweiten Arm 325 der Vorrichtung 300 befestigt. Das bewegliche Teil 330 ist durch die Bewegung des horizontalen Aktors 370 horizontal verstellbar. Das Stabilisierungsteil 320 und das bewegliche Teil 330 sind durch die Bewegung des vertikalen Aktors 380 vertikal verstellbar. Es ist zu beachten, dass in einer anderen Ausführungsform das Stabilisierungsteil 320 und das bewegliche Teil 330 nicht gemeinsam mit dem gleichen vertikalen Aktor 380 verbunden werden müssen. Das bewegliche Teil 330 und das Stabilisierungsteil 320 können jeweils an einem separaten vertikalen Aktor befestigt werden, um durch eine Bewegung des jeweiligen vertikalen Aktors (nicht in 3 dargestellt) separat vertikal einstellbar zu sein. Die Form des beweglichen Teils 330 und des Stabilisierungsteils 320 kann ähnlich wie in den 1a, 1b und 1c beschrieben sein. Darüber hinaus kann die adaptive Oberfläche 340 ähnliche Eigenschaften aufweisen, wie sie in Bezug auf die adaptiven Oberflächen 240 und 241 der 2a und 2b beschrieben sind. 3rd Figure 3 illustrates another embodiment of the present invention that includes an apparatus 300 for determining a mechanical property of shoes. The device 300 includes a platform with an adaptive surface 340 on which a shoe 310 can be placed. The device 300 further comprises a movable part 330 that is on a horizontal actuator 370 is mounted. In addition, there is the stabilization part 320 on a second arm 325 the device 300 attached. The moving part 330 is due to the movement of the horizontal actuator 370 horizontally adjustable. The stabilization part 320 and the moving part 330 are due to the movement of the vertical actuator 380 vertically adjustable. It should be noted that in another embodiment the stabilizing part 320 and the moving part 330 not together with the same vertical actuator 380 need to be connected. The moving part 330 and the stabilizing part 320 can each be attached to a separate vertical actuator in order to be activated by moving the respective vertical actuator (not in 3rd shown) to be separately vertically adjustable. The shape of the moving part 330 and the stabilizing part 320 can be similar to the 1a , 1b and 1c be described. In addition, the adaptive surface 340 have properties similar to those of the adaptive surfaces 240 and 241 the 2a and 2 B are described.

Zur Durchführung einer beispielhaften Messung kann das richtige bewegliche Teil 330 und das Stabilisierungsteil 320 ausgewählt und wie oben beschrieben an der Vorrichtung 300 befestigt werden. Es kann ein Satz beweglicher Teile 330 und Stabilisierungsteile 320 für die laterale Belastung zur Betonung der Mittelfußgelenke, ein weiterer Satz zur Betonung der Fersen- oder Zehenregion oder auch eine andere interessierende Region des Oberteils 360 sein.To carry out an exemplary measurement, the correct moving part 330 and the stabilizing part 320 selected and as described above on the device 300 attached. It can be a set of moving parts 330 and stabilizing parts 320 for the lateral load to emphasize the metatarsal joints, another sentence to emphasize the heel or toe region or another region of interest of the upper part 360 be.

Der Schuh 310 kann über das bewegliche Teil 330 und das Stabilisierungsteil 320 gezogen werden. Der Schuh 310 und die mindestens zwei Teile 320, 330 können abgesenkt werden, bis der Schuh 310 mit der adaptiven Oberfläche 340 in Kontakt kommt. Die Plattform kann zur Unterstützung des Schuhs 310 eingestellt werden. Das Stabilisierungsteil 320 kann durch Herunterpressen des Schuhs 310 auf die Plattform mit der adaptiven Oberfläche 340 befestigt werden, wobei die Sohle 350 einsenken kann, um die Fähigkeit zu erhöhen, Scherbelastungen zu widerstehen. Das bewegliche Teil 320 kann sich dann quasi-statisch oder dynamisch in die vorgesehene Richtung bewegen, wobei ein kleiner Computer oder eine ähnliche Vorrichtung die ausgeübte Kraft oder die ausgeübte Verschiebung aufzeichnen und eine Verformung des Oberteils 360 des Schuhs 310 bestimmen kann. Durch die Durchführung mehrerer Messungen mit unterschiedlichen Richtungen der aufgebrachten Kraft oder durch die Verwendung unterschiedlich geformter Stabilisierungsteile 330 und/oder beweglicher Teile 320 kann ein großer Datensatz gesammelt werden. Die Auswertung solcher Daten kann zu einem vollständigeren Verständnis der mechanischen Eigenschaften des Schuhs führen, insbesondere in Bezug auf die laterale Steifigkeit des Schuhs 310 und/oder des Schuhoberteils 360.The shoe 310 can about the moving part 330 and the stabilizing part 320 to be pulled. The shoe 310 and the at least two parts 320 , 330 can be lowered until the shoe 310 with the adaptive surface 340 comes into contact. The platform can be used to support the shoe 310 can be set. The stabilization part 320 can by pressing down the shoe 310 onto the platform with the adaptive surface 340 be attached, with the sole 350 to increase the ability to withstand shear stresses. The moving part 320 can then move quasi-statically or dynamically in the intended direction, with a small computer or similar device recording the force or displacement exerted and a deformation of the upper part 360 of the shoe 310 can determine. By performing multiple measurements with different directions of the applied force or by using differently shaped stabilizing parts 330 and / or moving parts 320 a large data set can be collected. The evaluation of such data can lead to a more complete understanding of the mechanical properties of the shoe, particularly in relation to the lateral stiffness of the shoe 310 and / or the shoe upper 360 .

Claims

A method for determining a mechanical property of an upper (260, 261, 360) of a shoe (110, 111, 112, 210, 211, 310), the method comprising: Pressing at least a part of the shoe against a platform (130, 131, 132, 330) with the aid of a stabilizing part; and applying a lateral force or displacement to the upper part of the shoe using a movable part (120, 121, 122, 320) by moving the movable part relative to the stabilizing part and against at least a part of the upper part.

Procedure according to Claim 1 , wherein the stabilizing part and / or the movable part has a shape similar to a part of a last.

Procedure according to Claim 1 or 2 wherein the movable part is adapted so that it exerts a greater force or a greater displacement on a first area of the upper part compared to a second area of the upper part.

Method according to one of the Claims 1 to 3rd further comprising introducing the stabilizing part and / or the movable part into the upper part of the shoe.

Method according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the stabilizing part is vertically adjustable.

Method according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the moving part is horizontally adjustable.

Method according to one of the Claims 1 to 6th wherein the movable part is attached to a horizontal actuator (370).

Procedure according to Claim 7 , the horizontal actuator being adapted to apply a lateral force of up to 3000 Newtons.

Method according to one of the Claims 1 to 8th wherein the movable part is vertically adjustable (380).

Method according to one of the Claims 1 to 9 , wherein an actuator is arranged between the movable part and the stabilizing part.

Method according to one of the Claims 1 to 10 wherein a direction of the lateral force or displacement exerted on the upper part of the shoe is adjustable.

Method according to one of the Claims 1 to 11 wherein the platform has an adaptive upper surface (240, 241, 340) to create a solid ground for at least a portion of the shoe sole.

Apparatus adapted to determine a mechanical property of an upper (260, 261, 360) of a shoe (110, 111, 112, 210, 211, 310), the apparatus comprising: a platform; a stabilizing member (130, 131, 132, 330) adapted to press at least part of the shoe against the platform; and a movable part (120, 121, 122, 320) adapted to exert a lateral force or displacement on the upper part of the shoe, the movable part adapted to move relative to the stabilizing part and against at least a part of the upper part to become.

Device according to Claim 13 wherein the stabilizing part and / or the movable part has a shape which is similar to a part of a last.

Device according to Claim 13 or 14th wherein the movable part is adapted to exert a greater force or greater displacement on a first region of the upper part compared to a second region of the upper part.

Device according to one of the Claims 13 to 15th , wherein the stabilizing part and / or the movable part is introduced into the upper part of the shoe.

Device according to one of the Claims 13 to 16 , wherein the stabilizing part is vertically adjustable.

Device according to one of the Claims 13 to 17th , wherein the moving part is horizontally adjustable.

Device according to one of the Claims 13 to 18th wherein the movable part is attached to a horizontal actuator (370).

Device according to Claim 19 , the horizontal actuator being adapted to exert a lateral force of up to 3000 Newtons.

Device according to one of the Claims 13 to 20th wherein the movable part is vertically adjustable (380).

Device according to one of the Claims 13 to 21st , wherein an actuator is arranged between the movable part and the stabilization part.

Device according to one of the Claims 13 to 22nd wherein a direction of the lateral force or displacement exerted on the upper part of the shoe is adjustable.

Device according to one of the Claims 13 to 23 wherein the platform comprises an adaptive upper surface (240, 241, 340) to create a solid ground for at least a portion of the shoe sole.