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Skischuh
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Die Erfindung hat einen Skischuh nach Patent ...
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(Patentanmeldung P 2 711 506.6), der vorwiegend aus Kunststoff und/oder
Kautschuk besteht, zum C,egenstand. Fr besteht aus Sohle und damit verbundenem seitensteifen
Schaft, der dem Unterschenkel im Schuh beim Skifahren die Möglichkeit gibt, nach
vorn in Richtung Schuhspitze aeqen einen nahezu stufenlos zunehmenden Widerstand
eines schwenkbaren, gelenklosen und verformbaren Schaftoberteiles abzuwinkeln, so
daß der Unterschenkel im Schuh gegenüber der Fußsohle im Schuh durch Verformung
des Schaftmaterials im wesentlichen im elastischen Bereich im wesentlichen im oberen
Schaftbereich nach vorn in Richtung Schuhspitze und zurück um mindestens 150 unter
Anrechnung einer vom Schaft vorgegebenen Winkelstellung für den Unterschenkel und
höchstens 500 ohne Berücksichtigung der vom Schaft voraeaebenen Winkelstellung für
den Unterschenkel abwinkelbar ist und quer dazu in Richtung Fläche der Außenkontur
der Scha-'tinnenseite durch Verformung des Schaftmaterials im wesentlichen im elastischen
Bereich um nicht mehr als 40 abwinkelbar ist und daß diese Eigenschaften des Skischuhmaterials
über eine hohe LastwecSselzahl gleichbleibend sind.
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Die angeführte Hauptanmeldung stellt im wesentlichen die Aufgabe einer
begrenzt beweglichen Abwinklungsbewegung eines Unterschenkels im Skischuh und löst
diese Aufgabe im wesentlichen durch entsprechende Anordnung von Schaftmaterialien
mit relativ großem elastischem Dehnungsbereich, der auch über große Lastwechselzahlen
erhalten bleibt (s. Definition Hauptpatent), die einen nahezu stufenlos zunehmenden
Widerstand einem im Skischuh abwinkelnden Unterschenkel entgegensetzen.
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Die Hauptanmeldung begrenzt eine Unterschenkelabwinklung in Richtung
Schuhspitze bei 500. 500 sind in einigen anatomisch begründeten Fällen ohne Verletzung
des Sprunggelenkes möglich.
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45° kann in der Regel ein Unterschenkel gegenüber einer Fußsohle abwinkeln,
ohne daß es zu Knöchel- oder Sprunggelenkverletzungen kommt, weshalb in dieser Zusatzanmeldung
max.
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450 aufgrund eines statistischen Mittels beansprucht werden.
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Die Zusatzanmeldung stellt eine Weiterentwicklung der Maßnahmen, die
für die in der Hauptanmeldung beanspruchten Abwinklunas-Charakteristika eines Unterschenkels
im Skischuh und Fixierung des Fußes als Abwinkelwiderlager des Unterschenkels im
Schuh verantwortlich sind, dar.
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Diese Maßnahmen bestehen in der Hauptanmeldung P 27 11 506.6-26 hier
kurz beschrieben im wesentlichen aus: elastisch verformbaren Bereichen des Schaftmaterials,
das einem im Schuh abwinkelnden Unterschenkel einen nahe stufenlos zunehmenden Widerstand
entgegensetzt und das seine Eigenschaften über hohe Lastwechselzahlen beibehält
(Anspruch 1), länglichen statischen Verstärkungen in Form von Flachformfedern in
den Schaftseitenbereichen Anspruch 3, 44 5), einer elastisch verformbaren Manschette
als Schaftoberteil (Anspruch 3, 6).
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Die die Hauptanmeldung verbessernden Maßnahmen sind Gegenstand dieser
Zusatzanmeldund, wie im wesentlichen nachfolgend aufgeführt:
Die
in den Ansprüchen 3, 6, 7 angegebene Manschette (7) ist, um erfindungsgemäß relativ
große Elastizität darzustellen, in der Zeichnungsbeschreibung der Hauptanmeldung
zumindest in ihren elastischen Bereichen 8 vorwiegend aus Gummi/Kautschuk. Gummi
setzt einer Zugbelastung einen stufenlosen progressiven Widerstand entgegen, was
skifahrtechnisch erwünscht ist. Erwähnter progressiver Widerstand wird in einer
erfindungsgemäßen Manschette verbessert und begrenzt durch Einlage von Maschengebilden
relativ hoher Zugfestigkeit in eine elastische Schaftoberteilmanschette (Anspruch
16).
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Die in der Hauptanmeldung in den Ansprüchen 3, 4, 5, 8 erwähnten verstärkenden
Flachformfedern setzen einer Belastung einen nahezu stufenlosen Widerstand entgegen,
jedoch keinen progressiven, was erfindungsgemäß dargestellt wird durch eine Verstärkung
bildende, auch austauschbare Flachformfedern unterschiedlicher Länge mit einem die
Unterschenkelabwinklung begrenzendem Effekt (Ansprüche 6-15). Genannte Verstärkung
kann in angelenkten oder Skischuhen aus einstückigem Außenschuh eingebaut sein.
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Bei gelenklosen Skischuhen aus einstückigem Außenschuh mit relativ
großer Abwinklungsmöglichkeit für den Unterschenkel bis zu 45° tritt eine in der
Regel unbeherrschbare Stauchung und Faltung des Schaftmaterials im Schaftrist- und
-achillessehnenbereich ein. Das Problem der erwähnten unbeherrschbaren Schaftfaltenbildung
unter Berücksichtigung einer in angegebenen Winkelbereichen erfolgten Fixierung
des Unterschenkels im Schuh wird durch Anordnung von Faltenbereichen im Schaftrist-und
-achillessehnenbereich in folgender Kombination gelöst: a) Im wesentlichen einstückiger
unterschenkel- und fußkonturanaloger äußerer Schuhschaft mit mindestens drei unterschiedlichen
Elastizitäten oder Härten in verschiedenen, nebeneinanderliegenden Schaftbereichen,
wobei mindestens ein elastischer, mit wellenähnlicher zusammenfaltbarer Wandstruktur
versehener Bereich im wesentlichen in Höhe des
Schaftknöchelbereiches
im Achillessehnen und/oder Ristschaftbereich angeordnet ist und ein weniger elastischer
unterschenkelkonturanaloger Schaftbereich darüber in Richtung Schuhabschlußrand.
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b) Zumindest von der Sohle bis über die Knöchelbereiche des Schaftes
reichende, als Schaftmaterial den Schaft rechts und links in seinen Knöchelbereichen
angeordnete, seitlich statisch verstärkende Verstärkungen in Form von Flachformfedern,
die den Unterschenkel im Schuhschaft seitlich stützen und ihm bei Abwinklung nach
vorn in Richtung Schuhspitze einen progressiv zunehmenden Widerstand entgegensetzen.
Die erwähnte öhenänderuno wird durch später bebeschriebene Maßnahmen behoben.
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Als Stand der Technik werden folgende Veröffentlichungen genannt:
Für Schaftfaltungen DT-OS 1 964 402, DT-OS 2 025 283, DT-PS 269 873, US-PS 3,535,800,
für unterschiedliche Schafthärtebereiche DT-OS 1 685 274, für Schaftseitenversteifung
DT-PS 1 807 117.
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Keine der genannten Schriften besitzt erfindungsgemäße Aufgabe, noch
sind ihre Maßnahmen geeignet, einen nach der Erfindung funktionellen Skischuh darzustellen,
der die Energie des Skifahrers so gut a..f den Ski überträgt.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Abwinklung des Unterschenkels
im Schuh gegen einen nahezu stufenlosen und progressiv zunehmenden Widerstand ausschließlich
durch seitensteife Verstärkungen zu erreichen und eine Manschette zu verwenden,
die über keine oder nur eine geringe elastische Dehnung verfügt.
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Aus Preis- und Verarbeitungsgründen bieten sich in diesem Fall Thermoplaste
an wie Polyurethan oder gesättigte Polyester.
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Diese besitzen ungefähr 500 kp/cm2 Zugfestigkeit bei 0,8 bis 2, höchstens.
3-5s9 elastischer Dehnung. Eine elastische Verformung beginnt bei einer Belastung
von über ca. 10% Zugfestigkeit
von Thermoplasten. Sie müssen im
Manschettenbereich entsprechend ausgelegt sein, um einer längeren Gebrauchsdauer
gewachsen zu sein, wenn nicht ein längenbegrenzendes bandförmiges Halteorgan (z.B.
Hauptanmeldung Anspruch 11) zum Einsatz kommt.
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Zur Erhöhung und Begrenzung eines progressiv zunehmenden Widerstandes
einer Schaftmanschette gegenüber einem im Schuh abwinkelnden Unterschenkel kann
in das elastisch dehnbare Material der Schaftmanschette oberhalb der Schaftknöchelbereiche
ein Maschengebilde z.B. aus Nylon integriert sein, dessen Maschen sich bei Längendehnung
zusammenziehen und auf das zwischen den Maschen liegende elastische Schaftmaterial
einen Druck ausüben, der dafür sorgt, daß die erwähnte Längendehnung gebremst wird.
Da die Fäden des Maschengebildes eine wesentlich größere Zugfestigkeit als das elastische
Material (z.B. Gummi) der Manschette besitzen, ist durch Integrierung des Maschengebildes
in die Manschette auch eine Längenbegrenzung der Manschette und damit eine Abwinklungsbegrenzung
des Unterschenkels im Schuh erreicht.
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Der im Schuh in Richtung Schuhspitze abwinkelnde Unterschenkel gleitet
auf der Talusrolle ca. 3 cm in Richtung Schuhspitze (s. auch Figur 5). In jeder
Winkellage sollte der Unterschenkel kraftschlüssig mit dem Schuh verbunden sein.
Kraftschlüssig kann der Unterschenkel bzw. der als Widerlager des Unterschenkels
anzusehende Fuß durch eine zusätzliche erfindungsgemäße Konstruktion in jeder Winkellage
im Schuh zumindest in seinem unteren Bereich gehaltert werden, wie z.B.
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durch ein erfindungsgemäßes Ristband. Dieses Ristband ist innen, schuhinnenseitlich
an der hinteren Schuhschaftwand oberhalb der Schuhsohle fixiert und ist außen, an
der äußeren Schaftwand oberhalb der Schaftknöchelbereiche längenverstellbar und
lösbar angeordnet. Seine Breite überragt den vom Sprunggelenk des Skifahrers im
Schuh gebildeten Spalt in Richtung Unterschenkel um mindestens 20 mm und ist in
seinem zumindest die untere tibia im Schuh umgreifenden Bereich im Dauergebrauch
elastisch verformbar ausgebildet. Dieses Ristband sorgt durch
seine
elastisch verformbaren Bereiche dafür, daß der Fuß, je größer die Unterschenkelabwinklung
im Schuh ist, umso fester in das Schuhhinterteil gedrückt wird. Das ist von entscheidender
Bedeutung, da der Fuß umso sicherer im Schuh fixiert sein muß, umso mehr der Skifahrer
ins Knie geht. Bei progressiv zunehmendem Schaftwiderstand gegenüber einem abwinkelnden
Unterschenkel im Schuh wächst der Skispitzendruck ebenfalls progressiv mit einer
Vergrößerung des Abwinkelwinkels des Unterschenkels. Im Skischuh wandernde Steuerkräfte
können nur dann energiesparend für den Skifahrer auf den Ski übertragen werden,
wenn die Kraftschlüssigkeit Schaft/Fuß/Unterschenkel in jedem Fall erhalten bleibt.
Durch erfindun-sgemäßes Ristband wird sie wie beschrieben verbessert.
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Ein weiterer Vorteil für eine rutschfeste Lagerung des Fußes im Schuh
ist neben einer lösbar eingesetzten Schaumstoffauskleidung, wie nach Anspruch 2
der Hauptanmeldung dargestellt, ein lösbar eingesetzter wilzinnenschuh. Er umgibt
exakt den Fuß und haftet, da Filz rauh und in jedem Fall rauher und haftender als
Socken ist, an der ihn umgebenden Schaumstoffauskleidung. Der Filzschuh nimmt als
erstes den Fuß schweiß des Skifahrers auf, so daß die Schaumstoffauskleidung länger
trocken bleibt und damit besser und längere Zeit thermisch isoliert.
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In den Schaftseiten können, oberhalb und unterhalb der Schaftknöchelbereiche
mit den Schaftseiten verbunden, statische Verstärkungen in Form von mehreren, in
Richtung Schuhlänsachse nebeneinanderliegenden Flachformfedern unterschiedlicher
Länge angeordnet sein, die sich bei in Richtung Schuhspitze abwinkelndem Unterschenkel
im Schuh spannen bzw. elastisch verformen und bei Entlastung durch den Unterschenkel
die in sie hineingesteckte Energie wieder an den Unterschenkel abgeben.
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Diese erfindungsgemäße Konstruktion gibt ungefähr 70% der Energie
an den in Richtung Schuhspitze abwinkelnden Unterschenkel zurück. Da das Skifahren
im wesentlichen ein Unterschenkelbewegungsspiel ist, bedeutet diese Konstruktion
eine wesentliche
Energieersparnis für den Skifahrer. Diese erfindungsgemäße
Konstruktion verursacht einen progressiv und nahezu stufenlos zunehmenden Widerstand
gegenüber einem abwinkelnden Unterschenkel. Dieser Widerstand ist vorzugsweise so
ausgelegt, daß er bis zur Begrenzung der Abwinklung von max. 450 in Richtung Schuhspitze
stark ansteigt. Dadurch wird eine ruckartige Begrenzung des abwinkelnden Unterschenkels
im Schuh bei max. 450 verhindert.
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Um die erwähnte Wechselbeanspruchung der Flachformfedern zu dämpfen,
wird empfohlen, die Verstärkungen zumindest teilweise mit Materialien mit relativ
hohem Stoßabsorbtionsvermögen zu umgeben. Die Anordnung bzw. Verbindung stoßabsorbierenden
Materials zwischen bzw. mit Federn ist Stand der Technik, so daß darüber keine weiteren
Ausführungen zu machen sind.
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Zur einfach zu handhabenden Erhöhung bzw. Änderung eines gegenüber
einem im Schuh abwinkelnden Unterschenkel auftretenden Widerstandes durch eine elastisch
dehnbare Manschette, die oberhalb der Knöchelbereiche angebracht ist, ist ein austauschbares,
den Unterschenkel zumindest in seiner der Schuhspitze zugeneigten Hälfte umgebendes
elastisches Band (z.B. aus Gummi) angeordnet, das mit seinen Enden an den seitlichen
Verstärkungen (9, 41, 50) z.B. über Druckknöpfe längenverstellbar und/ oder austauschbar
angeordnet ist.
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Zur Regulierung einer zonenweisen Versteifung des Schuhes ist vorgesehen,
den Schuh mit Ausnehmungen zu versehen, in denen Verstärkungseinlagen angeordnet
sind, die auch austauschbar sein können und z.B. aus Federstahl oder GFK bestehen.
Der Schaft kann zumindest in Teilbereichen oberhalb der Fußbereiche des metatarsus
und der os cuneiforme quer zur Mittellängsachse des Schuhes eine zusammenfaltbare
Wandstruktur besitzen, die eine Längenänderung dieses Schaftteiles ohne unkontrollierte
Faltenbildung aufnimmt. So gestaltete Schuhe fügen sich bei erwähntem weichem, anschmiegsamem
Schaftteil jeder Ristkontur an und fixieren damit den Fuß im Schuh fußkonturanalog.
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Zur verbesserten Lagerung des Fußes als Widerlager des Unterschenkels
im Schuh ist vorgesehen, einen Formschaumstoffinnenschuh mit einer im Gebrauch mindestens
40%igen Rückstellkraft an seiner Innen- und Außenkontur quer zu seinerMittellängsachse
mit rillenförmigen Vertiefungen zu versehen. Diese Vertiefungen an der Außenkontur
erhöhen den Ventilationseffekt des elastisch verformbaren Innenschuhes und die Vertiefungen
an der Innenkontur erschweren eine Längsverschieblichkeit des Fußes im Schuh. Ein
dritter Vorteil liegt in einer verbilligten Herstellungsweise, indem die Herstellungsform
nach dem Kopieren von den Kopierrillen nicht befreit wird.
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Definitionen Unter einstückigem Außenschuh ist hier ein äußerer Schaft
aus einem Stück zu verstehen der aus einem Stück einschließlich der Schuhsohle besteht
oder der aus mehreren Teilen fest zusammenneçüat sein karn, als im weisentlichen
keine Teile bei sitzt, die sich mechanisch gegeneinander verschieben können.
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Eine solche Ausführung ist z.B. herzustellen, indem verschiedene Schaftteile
rationell gefertigt und miteinander durch Schweißen, Kleben oder Nieten verbunden
werden, oder der Schaft wird gebildet in einer Form um einen Formenkern oder ein
Formenteil durch Einspritzen von Kunststoff verschiedener Art, der Schaftbereiche
mit unterschiedlichen Eigenschaften darstellt. Unter Schaftmaterial ist den Schaft
bildendes Material einschließlich seitlicher Verstärkungen in Form von Flachfedern
zu verstehen. Ein fußkonturanaloger äußerer Schaft folgt im wesentlichen der Kontur
des Fußes und des Unterschenkels im Schuh in einem durch einen Skifahrersocken und
die Wandstärke einer Schuhinnenauskleidung bedingten möglichst gleichmäßigen Abstand,
in jeder (bis 450) Winkelstellung des Unterschenkels, so daß dieser ohne wesentliches
Spiel zwischen der Innenkontur des Schaftes und der Kontur des Unterschenkels und
des Fußes seine Abwinkelenergie auf den Schaft über seitliche Schaftverstärkungen
auf die Schuhsohle
und damit auf den mit der Schuhsohle verbundenen
Ski überträgt. Unter wellenähnlicher, zusammenfaltbarer Schaftwandstruktur ist eine
periodisch über und/oder unter einer neutralen Ebene verlaufende Schaftwand zu verstehen.
Eine wellenähnliche Schaftwandstruktur besitzt einen größeren Längenänderungsbereich
und wird hier als elastischer verformbar definiert als eine glatte Schaftwand gleichen
Materials.
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Progressiv zunehmender Widerstand ist hier definiert durch eine Resultierende
aus zwei Parametern Winkel und Kraft, wobei die Resultierende in der ersten Winkelhälfte
flacher als in der zweiten Winkelhälfte verläuft und die Resultierende eine Abweichung
von einer Geraden aufweist, die größer als 10% ihrer Gesamtlänge ist. Der angeführte
Widerstand bleibt im wesentlichen erhalten, auch nach hoher Lastwechselzahl - s.
Definition im Hauptp.atent.
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Nahezu stufenlos zunehmender Abwinklungswiderstand gegenüber einem
im Schuh in Richtung Schuhspitze und zurück abwinkelnden Unterschenkel ist hier
definiert durch eine Resultierende zwischen zwei Parametern Winkel und Kraft, deren
Linienverlauf im wesentlichen geradlinig ist und keine Stufe besitzt, die mehr als
1% vom Verlauf der Resultierenden-Gesamtlänge abweicht und deren Abweichungsverlauf
unter einem Winkel von 200 liegt. Der Begriff hohe Lastwechselzahlen ist in der
Hauptanmeldung definiert.
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Von besonderem Vorteil ist ein Schuhschaftwiderstand so aufgebaut,
daß sein progressiv zunehmender Widerstand in der ersten Hälfte der Gesamtabwinklungsmöglichkeit
eines Unterschenkels im Schuh um mindestens 20% kleiner ist als in der zweiten Hälfte,
abhängig oder unabhängig von einer Schaft oberteilbelastung durch 20.000 Lastwechsel;
und besonders vorteilhaft ist eire extrem starke Widerstandszunahme vor der Arretierung
des im Schuh abwinkelnden Unterschenkels durch Konzentrierung von mindestens 30%
der Gesamtabwinkelwiderstandskraft des Schaftoberteiles auf die letzten 20% der
Schaft abwinklungsgeraden.
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Eine wirtschaftliche Herstellung eines Kunststoffskischuhes, der besonders
geeignet ist, dem im Schuh abwinkelnden Unterschenkel bei guter dauerformstabiler
Fixierung des Fußes im Schuh einen progressiven Widerstand entgegenzusetzen, ist
dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoff-Skiaußenschuh um ein Formenteil hergestellt
wird, in dem erstens relativ harter, zumindest die Schuhsohle und die Schaftseiten
in Höhe des Fußes im Schuh bildender Kunststoff in dieses Formenteil, das von einer
Gegenform abgedeckt ist, gespritzt, gegossen oder gepreßt wird, die Gegenform entfernt
wird, zweitens eine andere Gegenform mit dem erst erwähnten Formenteil, auf dem
das hergestellte Schuhteil verbleibt, verbunden wird, und elastischer Kunststoff
in die so gebildete Form gespritzt oder gegossen wird, so daß zumindest teilweise
die harte Schuhsohle und die erwähnten Schaftseiten überlappt und der restliche
Schuh zumindest teilweise gebildet ist und anschließend nach entformbarer Härtung
des Kunststoff s und Entfernung der erwähnten Gegenform der Skiaußenschuh vom zuerst
erwähnten Formenteil abgenommen wird.
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Nach dieser Herstellungsart ist auf einfache Weise ein Kunststoff-Skiaußenschuh
aus zwei Schichten unterschiedlicher Härte herzustellen.
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Wenn das Formentrennmittel, das zur Herstellung des ersten, relativ
harten Schaftteiles gegenüber dem zweiten auf das erste Schaftteil aufzubringenden
elastischen Schaftteiles einen unerwünscht großen Trenneffekt besitzen sollte, wird
verfahrensgemäß vorgeschlagen, vor dem zweiten Spritzvorgang das im ersten Gang
hergestellte Schuhteil, nach Entfernung der Gegenform, die von der Gegenform gebildete
Konturfläche vom Trennmittel zu befreien.
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Nach einer anderen Herstellungsweise wird eine Form zur Herstellung
eines Kunststoff-Skiaußenschuhes gleichzeitig oder mit zeitlicher überlappung mit
Materialien verschiedener Härte oder Elastizität durch Einspritzung gefüllt, wie
an sich nach
der DT-PS 964 440 bekannt. Das Verfahren eignet sich
zur Herstellung von im unteren Schaftbereich steifen und im oberen Schaftbereich
weicheren Ausführungsform.
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Die Figuren 1 bis 9 beschreiben und erläutern beispielhaft weitere
Erfindungseinzelheiten. Es zeigen: Figur 1 eine Orthoskizze eines Fußes mit einem
darauf abwinkelnden unteren Unterschenkel, Figur 2 eine mehrteilige Schuhschaftverstärkung,
Figur 3 zwei Federwegkennlinien, Figur 4 eine Skischuh-Querschnittzeichnung im Schuhknöchelbereich,
Figur 5 eine Verstärkung, Figur 6 eine schematische Skischuhdarstellung in zwei
Abwinklungsgraden, Figur 7 einen Schnitt durch eine faltbare Wandstruktur, Figur
8 einen Ausschnitt aus einem Verstärkungsteil, Figur 9 einen Skischuhverschluß im
vorderen Ristbereich.
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Figur 1 zeigt in einer Orthoskizze einen Fuß 1 auf einer 7°-Ebene
2 mit der unteren Hälfte eines Unterschenkels 3 mit tibia 4 (fibula nicht gezeichnet).
Bei einer Abwinklung des Unterschenkels 3 von einer Ausgangsstellung von 5° in Richtung
Fuß-Schuhspitze 10 bezogen auf eine Horizontale im Schuhsohlenbereich 5 um 400 bewegt
sich ein angenommener Hautpunkt 6 radial um den tibia Drehpunkt 7 nach Punkt 6a.
Vom körperfernen Halbpunkt L2 bis zum körperfernen Achtelpunkt L8 nimmt die Festigkeit
der tibia 4 ab und besitzt bei L8 das kleinste Biegebruchmoment. Durch die beschriebene
Abwinklung der tibia 4 um 400 findet eine ca. 50%ige Längenkürzung im Ristbeugebereich
zwischen den Hautpunkten 6, 6a und 6c statt. Diese Fakten schreiben bei einem einstückigen
(gelenklosen) Skischuh bei kraftschlüssigem Sitz Schaftoberteil Unterschenkel eine
unterschenkel-konturanaloge, gegenüber dem Unterschenkel 3 im Schuh kraftschlüssige
Schaftinnenkontur im L2- bis L4-Bereich der tibia 4 im Schuh vor und zusammenfaltbare,
elastische,
darunterliegende Bereiche im Schaftrist- und Achillessehnenbereich in Höhe der Schaftknöchelbereiche
sowie eine Schuhschafthöhe bis mindestens zum ovrgeannten L2-Punkt vor. Linie 8
deutet die Lage eines Schuhabschlußrandes an.
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Um den Schaftbereich in Höhe L2 bis L4 unterschenkelkonturschlüssig
in jeder Winkellage der tibia 4 und dabei seitensteif zu halten, ist in Figur 2
eine mehrteilige seitensteife Schaftverstärkung 9 aus Flachformfederstahl schematisch
in Seitenansicht dargestellt, die in Richtung Fuß-Schuhspitze 10 an ihrem oberen
Ende 12 belastet, einen progressiven Widerstand entgegensetzt, und zwar im Rahmen
ihrer elastischen Verformbarkeit. Dieser Widerstand entsteht durch zonenweise unterschiedliche
Widerstandsmomente der Verstärkung 9, die an ihrem oberen, dem Schuhabschlußrand
8 zugewandten Ende 12 mehrere stabförmige Schenkel 11 besitzt, die unterschiedliche
Länge aufweisen. Die Verstärkung 9 kann auch aus mehreren an ihrer Basis an ihrem
unteren Ende 13 miteinander verbundenen, länglichen, stabförmigen Schenkeln/Federn
11 bestehen. Die Verbindung der Federn 11 an ihrer Basis 13 ist möglich durch ein
Basisteil 16, dessen einer Bereich 14 hülsenförmig ausgebildet ist und die Federn
11 lös- und austauschbar fixiert. Der andere Bereich/Schenkel 15 des Basisteiles
16 ist mit der hier nicht gezeichneten Schuhsohle im Sohlenbereich 5 verbunden.
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Im oberen Bereich 12 der Verstärkung 9 sind zwei längere Schenkel
11c mit einem Arretierungsteil 17 verbunden, das für die äußeren Schenkel 11a und
lib Auflaufflächen 17a und 17b besitzt, die das Widerstandsmoment der Verstärkung
9 bei Biegung der Verstärkung in Richtung 10 erhöhen. Diese Widerstandsmomentenerhöhung
kann von Vorteil konstruktiv so ausgelegt werden, daß der Unterschenkel 3 im Schuh
praktisch gegenüber der Fußsohle nicht mehr als 450 abwinkeln kann, was konstruktiv
durch die Anzahl, Länge und Stärke der stabförmigen Schenkel 11, 11a, 11b, 11c erzielbar
ist. Das Arretierungsteil 17 der Verstärkung 9 ist über ihr Nietloch 17c mit dem
hier nicht gezeichneten Schaftoberteil verbunden, so daß die Energie vom Unterschenkel
3 des Skifahrers über das Schaftoberteil und
über die Verstärkung
9 auf die Skischuhsohle im Sohlenbereich 5 übertragen wird.
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In Figur 3 sind zwei Federwegkennlinien von Flachformfederschenkeln
18, 19 gleicher Länge dargestellt, aus denen eine unterschiedliche Längenänderung
bei radialer Belastung ihres oberen Endes 12 in Richtung 10 ersichtlich ist. Diese
dargestellte Längenänderung zeigt die Funktion in bezug auf Zunahme des Biegewiderstandsmomentes
einer Verstärkung 9 mit mindestens zwei federnden Schenkel 18, 19 wie in Figur 2
gezeigt. Die Flachformfederschenkel 18, 19 sind mit ihren unteren, zur Schuhsohle
gerichteten Enden am Schaftunterteil befestigt. Der Fuß (nicht gezeichnet) ist im
Schuh im unteren Schaftbereich fixiert und der Unterschenkel ist im oberen Schaftbereich
80 von Figur 6 fixiert, so daß die Verstärkungen 9 (18, 19) den ungefähr gleichen
Weg beschreiben wie ein abwinkelnder Unterschenkel 3 im Schuh 100. Das Schaftoberteil
80 folgt also der Bewegung eines abwinkelnden Unterschenkels, was einen hervorragenden
Tragekomfort mit sich bringt. Dies ist ersichtlich durch Aufeinanderlegen der Figuren
1, 3 und 6 bei Zeichnung in gleicher Größe.
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In Figur 2 ist eine auch zusätzliche Alternative einer Biegewiderstandsmomentenerhöhung
durch eine Hülse 20 der Verstärkung 9 dargestellt, die die Federn 11 umgreift. Die
Hülse 20 besitzt in eingebautem Zustand der Verstärkung 9, quer zur Schuhlängsrichtung
Querseiten 21, 22 mit kurvenförmiger Gestalt, die den Biegewiderstand durch Widerstandsmomentenerhöhung
bei Anlage der äußeren Federschenkel 11a, 11b vorbestimmt vergrössern. Eine entsprechende
Auslegung vorbeschriebener Verstärkungsteile 11, 20, 17 sorgt für eine Änderung
des Widerstandsmomentes der Verstärkung 9 und eine Änderung eines progressiven Widerstandes
gegenüber einem im Schuh abwinkelnden Unterschenkel 3. Die Verstärkunt 9 in Figur
2 ist aus Federstahl, sie kann auch aus GFK bestehen. Von Vorteil weist Verstärkung
9 zumindest teilweise fußanatomische Form auf, wie die in Figur 4
dargestellt
ist. Ein Formschaumstoff-Zwischen-Innenschuh 23 ist aus dem Schuh herausnehmbar.
Seine Außenkontur ist wesentlich identisch mit der Innenkontur des steifen, schalenförmigen
Schaftteiles 25 in Höhe der Fußseiten des Fußes (hier nicht gezeichnet). Sein Schaumstoff
besitzt vorzugsweise über 50% offene Zellen. Dies hat u.a. eine leichtere Wasserdampfaufnahme
und leichtere Trocknung und damit größere Beständigkeit der thermischen Isolierung
des Fußes im Schuh zur Folge. Das steife Schuhteil 25, das schalenförmig ausgebildet
ist, besteht hier aus ABSG (40% Glasfaseranteil), womit es relativ steif und dauerformstabil
ist. Es wird überlappt von elastischerem Schaftmaterial 24 aus einer Mischung PUR/Polyester.
Die Verstärkung 9 besitzt eine L-förmige Form und ihre kürzeren Enden 27 überlappen
sich hier im Schuhsohlenbereich 5. Zur besseren Übertragung und Verteilung der in
der Verstärkung 9 steckenden Kraft auf den Sohlenbereich 5 des Skischuhes ist in
Figur 5 schematisch eine U-förmige Verstärkung 40 aus zwei L-förmigen Verstärkungsteilen
41 dargestellt, deren untere kürzere Schenkel 42 sind im Schuh befestigt und überlappen
sich im Schuhsohlenbereich 5 und sind mit einem länglichen Basisteil 43, das im
Bereich der Schuhmittellängsebene im Schuhsohlenbereich 5 liegt, verbunden. Verbindungsteile
44 wie Nieten verbinden die Verstärkungsschenkel 42 und das Basisteil 43 miteinander.
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Die Verstärkungsteile 41/42, 43, 44, die in Figur 5 gezeigt sind,
lassen sich serienmäßig wirtschaftlich herstellen und leichter in den Schuh einbringen
und mit ihm verbinden als ein U-förmiges Verstärkungsteil.
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Figur 6 zeigt einen einstückigen Skischuhaußenschuh 100 aus Thermoplast
in zwei Abwinkelstellungen 5° und 400 des Schaftoberteiles 80 mit seiner äußeren
Kontur 30, einer Schicht elastischen Materials 24 mit 2 mm Wandstärke und dem hier
zum äußeren Teil (Schuhinnenauskleidung ausgenommen) gehörenden steifen Schaftteil
25. Durch genannte Abwinklung findet eine Materialzusammenstauchung im Ristbeugebereich
35 von 94 auf 34 mm (um ca. 60%) bei Abwinklung des Unterschenkels 3 im Schuh
in
Richtung Schuhspitze von ca. 400 statt, während das Schaftmaterial 30 im Schaft-Achillessehnenbereich
36 sich bei Rückwinklung des Unterschenkels 3 von 122 auf 66 mm faltend zusammenstaucht.
Solche Längenänderungen kann thermoplastischer Kunststoff mit ca. 1-3* elastischer
Dehnung nicht bewältigen, so daß im Rahmen der Materialcharakteristika von thermoplastischem,
relativ weichem Kunststoff eine konstruierte, den Fuß 1 im Schuh 100 nicht drückende
Faltenbildung im Schaftrist- und - achilPes s ehnenb ereich dargestellt ist mit
im wesentlichen fächerförmig angeordneter, zusammenfaltbarer Wandstruktur 35, 36,
die sich radial um den Drehpunkt 7 des Unterschenkels 3 im Schuh 100 faltet, wobei
die erwähnten Faltenbereiche 35/36 mindestens eine 20%ige Längenänderung ermöglichen.
Eine nur 20%ige Längenänderung ist dann vorgesehen, wenn der Skischuh für eine kleinere
als 400-Abwinklung konstruiert ist.
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Eine Schaumstoffauskleidung 31 im Schuh 100 im oberen Schaftbereich
besitzt ungefähr eine gleichmäßige Wandstärke, wie der Schaumstoff-Zwischen-Innenschuh
23. Die Innenkontur des äußeren Schaftes 30 ist mit ihren schichtförmigen Teilen
25, 24 fußkonturanalog ausgebildet. Dadurch wird der Fuß 1, Unterschenkel 3 im Schuh
gleichmäßig durch die relativ gleichmäßige Schaumstoffwandstärke mit gleichmäßigem
Druck im Schuh 100 fixiert. Damit ist eine optimale Kraftübertragung von Fuß 1,
Unterschenkel 3 auf den Schuh 100 gewährleistet.
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Figur 7 zeigt einen Teilbereich aus einer Faltung der Schaftwand 30
im Schnitt. Die zusammenfaltbare Wandstruktur besteht aus ungefähr senkrecht zur
Außen- und Innenkontur 37 der Schaftwand 30 stehenden Wänden 38, die parallel zueinander
verlaufen und deren Enden mit ungefähr ebenen Wänden 39 im Winkel über 900 verbunden
sind, die ihrerseits in einem Winkel von über 900 miteinander verbunden sind. Die
Wände 38, 39 haben 1 mm Wandstärke. 14 Faltbogen à 6,5 mm überbrücken 94 mm und
lassen sich leicht auf 34 mm zusammenstauchen. Dies Beispiel zeigt, daß es im Schaftrist-
35 und Achillessehnenbereich 36 zu keinen unbeherrschbaren Schaftfaltungen kommen
kann. Diese
14 Faltungen lassen sich auf 14-20 mm zusammenfalten
oder bei einer Wandstärke von 1,5 mm auf 22-28 mm. Das Schaftmaterial der äußeren
Schicht 24 besteht aus thermoplastischem Polyester.
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Figur 8 zeigt einen Ausschnitt aus einem im Schuh 100 zu befestigenden,
senkrecht zur Schuhsohle stehenden Teil eines Verstärkungsteiles 9, das rechts und
links in den Schaftknöchelbereichen an der Schaftwand befestigt ist, das an seinen
Längsseiten 51 quer zu seiner Längsachse 53 Spalten 52 besitzt, die sein Widerstandsmoment
im Verlauf seiner Verbiegung in Richtung Schuhspitze 10 erhöhen. In der DT-OS 2
163 872.2 wird eine ähnliche Verstärkung beschrieben. Sie findet jedoch für eine
Verstärkung zwischen den Schaftknöchelbereichen und dem Knie Verwendung und ist
nicht zur Darstellung eines progressiv wirkenden Widerstandes eines Schaftoberteiles
gegenüber einem abwinkelnden Unterschenkel im Schuh konzipiert.
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Figur 9 zeigt eine Teilansicht eines vorderen Skischuhes mit einem
Verschlußmittel 59 zur guten Fixierung des Fußes 1 im Schuh 100. Eine fußkonturanaloge
Platte 60 drückt den Fuß 1 als Widerlager für den abwinkelnden Unterschenkel in
den Schuh 100 über Kabel 62, die am steifen Teil 25 des Schuhschaftes befestigt
sind und durch mindestens eine Verschlußschnalle 61 gekürzt werden, wodurch Platte
60 den Fuß 1 im Schuh 100 fixiert, während die Kabel 62 gleichzeitig die elastische
Schaftüberlappung 32 verschließen. Durch erfindungsgemäße Verschlußmittel 59 wird
der Fuß von oben im Schuh 100 druckfrei fußkonturanalog und gut fixiert. Das beschriebene
Verschlußmittel 59 ist ideal für den erfindungsgemäßen Skischuh: seine Kabel 62
und Platte 60 überdecken die unterschiedlichen Ristkonturen durch ihre Weichheit
anpassende Schuhschaftschicht 24 fußkonturanalog, wobei ein durch Zug verursachtes
Ausreißen der weichen Schicht 24 vermieden ist durch Befestigung der Kabel 62 am
steifen, relativ festen Schaftteil 25.
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Der technische Effekt der Erfindung besteht im wesentlichen in einfach
herstellbaren Teilen, die zusammengefügt einen Kunststoff
-Skischuh
ergeben mit guter Seitensteifigkeit, humananatomisch optimal möglicher und begrenzter
Abwinklung des Unterschenkels im Schuh gegen einen nahezu stufenlos und progressiv
zunehmenden Widerstand eines Unterschenkels im Schuh, wobei am Ende genannter Abwinklung
der Widerstand stark progressiv ansteigt. Der erwähnte Abwinklungswiderstand kann
durch Austausch von Teilen, je nach skifahrerischem Können des Skifahrers, geändert
werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht eine einfache Spritzgußherstellung
des äußeren Skischuhes, die in Verbindung mit konstruktiven Einsatzteilen eine exakt
bestimmbare Schuhfunktion und Langlebigkeit des Schuhes zur Folge hat.
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