DE3321847A1

DE3321847A1 - Schuhzeugartikel

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Publication number: DE3321847A1
Application number: DE19833321847
Authority: DE
Inventors: Marion Franklin Rudy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1983-12-22
Anticipated expiration: 2003-06-17
Also published as: JPH0611242B2; IT8348522A0; IT1167450B; JPS5951801A; GB2122068B; GB8316543D0; KR880001628B1; DE3321847C2; GB2122068A; KR840005327A; US4506460A

Description

-A- .fc.

Schuhzeugartikel

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schuhzeugartikel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Moderator für Schuhzeug.

Es sind zahlreiche Schuhzeugartikel bekannt, bei denen Einsätze und Stützelemente vorhanden sind, die prinzipiell dazu dienen, dem menschlichen Fuß eine komfortable Stütze zu bieten. Beispielsweise ist in der US-PS 3 120 712 eine Schuhkonstruktion beschrieben, die einen mit einem Druck von etwa 30 · 6,89467 · 10~ N/cm² gefüllten Balg bzw. Blase enthält..Die Blase ist von einer Stahlplatte abgedeckt, um sie zu begrenzen, und bei etwa dem angegebenen Druck muß die Platte eine Kraft von 600 · 0,453 · 9,81 N tragen und kontrollieren und muß dementsprechend starr und inflexibel sein.

In der US-PS 2 237 190 ist ein Schuh beschrieben, der Stützelemente aus federndem Material enthält, die in Querrichtung geriffelt und dadurch in dieser Richtung steif sind.

Aus der US-PS 3 253 355 geht die Verwendung einer steifen Platte auf einer aufblasbaren Blase hervor. Der primäre Zweck dieser Platten ist es, den Fluiddruck in der Blase zu halten, damit eine flache Oberfläche unter dem Fuß gegeben ist.

Es existieren noch andere Patentschriften, in denen eine Versteifungsplatte in der Schuhkonstruktion beschrieben ist, beispielsweise eine Wölbungsstütze o.dgl.

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Aus der US-PS 4 183 156 geht ein "Moderator" hervor, der so beschrieben ist, daß er relativ hohe Lasten, die mit fluid enthaltenden Kammern in der Schuhkonstruktion im Zusammenhang stehen, gleichmäßig verteilt. Der Moderator

δ ist mit einer Dicke von 0,005 · 2,54 bis 0,08 · 2,54 cm als relativ dünn beschrieben und ist als "semiflexibel" angegeben, damit er sich den dynamischen Konturen der Sohle des Fußes anpaßt. Dieser bekannte Moderator übt jedoch nicht die Funktion eines Mechanismus zur Energieabsorption, Speicherung, Übertragung und Rückgabe von Energie aus, sondern wird nur für die Bequemlichkeit des Fußes verwendet. .

Während sowohl die obenbeschriebenen Einsätze, Stützelemente und Moderatoren als auch andere im Stand der Technik beschriebenen Elemente in vielfach befriedigender Weise für die hier offenbarten Zwecke dienen können, nimmt keiner dieser Gegenstände die grundlegenden Konzepte der vorliegenden Erfindung vorweg, d.h.: 20

a) die Verwendung eines dünnen, flachen oder geformten biegsamen Federelements mit hohem Elastizitätsmodul zur Absorption von anderweitig verlustig gehender Energie aus dem Fuß beim Fußstoß; 25

^; b) die Wiederverteilung dieser Energie in,einer Zeitphasenrelativ zu den Bewegungen des Fußes derart, daß diese anderweitig verloren gegangene Energie andere zweckmäßige Funktionen in dem Schuhzeug ausführen kann, wie beispielsweise

1) Beschädigungen und Verletzungen verursachende Stoßkräfte am Fuß, Bein und Körper, beim Gehen, Laufen oder Springen zu dämpfen und stark zu reduzieren,

2) eine automatische, dynamisch verbesserte Hinterfuß- und Fersenabstützung, Stabilität und Bewegungssteuerung zu erhalten, die direkt den Erfordernissen des Athleten angepaßt sind, und/oder

3) eine automatische, dynamisch verbesserte Vorderfußkontrolle und Stabilität zu erhalten, insbesondere für Abblock- und Stoppbewegungen.

c) Diese Energie in einer relativ effizienten Weise in dem Federsystem zu speichern;

d) diese Energie dem Träger des Schuhzeugs in einer zeitlich angepaßten, dynamischen und zweckmäßigen Weise zurückzugeben, um

1) c'ie Effizienz generell zu verbessern,

2) die Ermüdung zu reduzieren,

3) die "Schwebezeit" für den Läufer zu erweitern, und 4) die Springhöhe für den Basketballspieler zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung ist so zugeschnitten, daß sie mit Fluid/pneumatischen und/oder elastomerischen Schaumstoffträgersystemen einzeln oder in Kombination arbeiten kann.

Insbesondere leistet der erfindungsgemäße Moderator eine Vielfalt einheitlicher Qualitäten und Funktionen in Kombination mit elastomerischen und/oder aufblasbaren Elementen, die bislang nicht erzielt wurden. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, geschäumte Einsätze oder aufblasbare Einsätze zu verwenden, die in Schuhzeug normalerweise als Innensohlen oder Einlegesohlen verwendet werden. Die US-PS 4 183 156 und die US-PS 4 219 94 5 beschreiben aufblasbare Einsätze und Kombinationen solcher Einsätze mit elastomerischen Materialien. Diese

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Patentschriften stellen eine Verbesserung insoweit dar, daß die beschriebenen Innensohlen lokalisierte Kräfte absorbieren und diese Kräfte aus dem lokalisierten Bereich wieder teilen, wobei die Absorption der Kräfte durch das Fluidsystem in der Innensohle wirkt. Effektiv wirkt das Fluidsystem als eine pneumatische Feder. Sie kombinieren jedoch nicht die elastomerischen oder aufgeblasenen Elemente mit einem erfjindungsgemäßen federartigen Moderator/Stabilisatcr. Der erfindungsgemäße Moderator, der in Natur eine mechanische Feder ist, verstärkt, und verbessert die Absorption, Wiederverteilung und Speicherung der Energie und die Rückgabe der Energie bei den obigen Innensohlentypen. Wo die Innensohle aus einem nichtaufblasbaren, ganz aus Kunststoff bestehenden Einsatz besteht, liefert der erfindungsgemäße Moderator ähnliche Verbesserungen wie bei den unter Druck stehenden PneumatiksysteiTien.

Im allgemeinen sind die Moderatoren des Standes der Technik entweder starr und inflexibel und passen sich nicht dem Fuß des Trägers an, oder sie sind starr oder steif und inflexibel und so ausgebildet, daß sie den Fuß in einer vorbestimmten Weise stützen. Alternativ dazu sind, einige flexibel verformbar, so daß sie sich der gegebenen oder erwünschten Kontur des Fußes anpassen. Bei einigen Konstruktionen des Standes der Technik wird die durch lokale Belastung ausgeübte Energie nur absorbiert und wenn überhaupt, wird wenig der absorbierten Energie in brauchbarer Form zurückgewonnen, weil die meiste Energie verloren geht. Wo die Energie nur absorbiert wird, geht sie gewöhnlich in Form von Wärme verloren, die sich nach längerer Zeit ausbildet, wodurch ein Temperaturanstieg erzeugt wird, der die Bequemlichkeit und Dauerhaftigkeit des Schuhzeugs ungünstig beeinflußt.

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Bei Schuhzeug, das bei sportbezogenen Aktivitäten benutzt wird oder bei schweren Arten von körperlichen Aktivitäten, kann das Zusammenwirken zwischen dem Fuß, dem Schuhzeug und der Oberfläche weit variieren, in Abhängigkeit von der Natur der speziellen Aktivität, des Schuhzeugs und der Oberfläche. Beispielsweise enthält beim Langlauf die Folge generell das Aufsetzen der Ferse, das Nachvornedrehen des Fußes und eine "Antriebsphase" von den Zehen weg, die von einer "Schwebephase" gefolgt wird. Der Fuß ist tatsächlich nur für eine relativ kurze Zeitperiode auf dem Boden. Beispielsweise weniger als 0,3 Sekunden und die Kraftbelastung am Fuß kann sehr hoch sein. Bei der Fersenaufsetzphase drückt in einer vergleichsweise kurzen Zeitperiode das Zweibis Achtfache des Körpergewichts von oben auf die Ferse und die lokalisierten Belastungen können 400 * 0,453 · 9,81 bis 1800 · 0,453 · 9,81 Newton betragen. Wo die Oberfläche hart ist, beispielsweise bei Beton oder Hartboden, und wo das Schuhzeug nicht kompressibel ist, werden die hohen Lasten von der Ferse absorbiert und durch die zugeordnete Beinstruktur in den Rest des Körpers übertragen. Dementsprechend ist vom Standpunkt der Bequemlichkeit und des Schutzes vor Verletzung entweder eine weiche Lauffläche oder eine weich gedämpfte Schuhkonstruktion oder eine Kombination beider wünschenswert.

Die Antriebsphase von der Fußspitze weg tendiert jedoch wegen des Antriebsmechanismus dazu, eine Festigkeit erforderlich zu machen. Hier ist eine festere Oberfläche und eine weniger gedämpfte Schuhkonstruktion oder eine Kombination daraus wünschenswert. Für Schuhzeug gegebener Art kann die Wirkung für verschiedene Arten von Oberflächen unterschiedlich sein, beispielsweise bei Rasen, Beton oder Hartholzflächen oder Böden. Rasen ist nachgiebig und während er den Fersenstoß besser als Beton und Hartholz dämpft, macht die nachgiebige Natur den

Fußspitzenantrieb anstrengender. Beton und Hartholz begünstigen die Dynamik des Fußspitzenantriebs und Hartholz ist Beton vorzuziehen, weil Hartholz etwas elastischer ist und dazu neigt, den Fersenschlag zu dämpfen. Während die beinahe verschwindende Elastizität von Hartholz im Vergleich zu Beton nicht bedeutungsvoll erscheinen könnte, ist sie vom Standpunkt der Fußbequemlichkeit und dem Schutz vor Verletzungen des Athleten sehr bedeutsam. In erster Linie aus diesem Grunde wird in den meisten Turnhallen Hartholzboden anstelle des viel billigeren Betonbodens verwendet.

Wegen der Natur des Distanzlaufens ist es wichtig, daß das benutzte Schuhzeug so konstruiert ist, daß es nicht nur den richtigen Betrag und Grad des DämpfungsSchutzes beim Fersenstoß gibt, sondern das Schuhzeug sollte auch (a) die Energie beim Fersenstoß (der sich aus einem negativ nach abwärts und einem nach rückwärts gerichteten Kraftsektor zusammensetzt) wiederverteilen und effektiv speichern und (b) diese gespeicherte Energie an den Athleten als eine positive Antriebskraft zurückgeben kann, die sowohl einen aufwärts- als auch einen vorwärtsgerichteten Vektor aufweist. Diese Energie muß auch an den Athleten in einer richtigen Zeitphasenrelation zum Rhythmus seines Gangs zurückgegeben werden (d.h. in Resonanz zur gegliederten Pendelbewegung seiner Beine und Füße - und zur vertikalen Lageschwankung seines Kopfes und Rumpfes), so daß die Aktivität verstärkt und nicht verzögert wird. Es sei hier auf die Wichtigkeit des richtigen Timings bei der Zurückgabe der gespeicherten Energie hingewiesen. Wenn die Energie zu schnell zurückgegeben wird, könnte sie tatsächlich von der umfassenden Effizienz verlieren und bei einem Läufer bewirken, daß er langsamer läuft und mit weniger Wirksamkeit. Wenn die Energie zu schnell zurückgegeben wird, wäre wenig oder keine Effizienzverbesserung ge-

geben und die Energie wäre einfach fortgeworfen.

Es mag schwierig oder unmöglich erscheinen, genug Energie in der dünnen Sohle eines Schuhs zu speichern, um die b Effizienz und Leistungsfähigkeit eines Athleten, beispielsweise eines Distanzläufers, beträchtlich zu erhöhen. Bei athletischem Schuhzeug ist jedoch in jüngster Zeit ein technologischer Fortschritt erreicht worden, der die obengenannten Ziele erreicht hat. Er liegt in der in der ÜS-PS 4 183 156 beschriebenen Luftsohle (Handelsmarke Air-Sole⁰). Ausgiebige Prüfung durch Hunderte von professionellen Athleten erzielten bei Verwendung der Luftsohle Effizienzzuwächse im Bereich von 0,5% bis zu 3,5%. Auch so kleine Zuwächse von 0,5%, wie sie mit Tretmühlen-Sauerstoffaufnahmetests gemessen wurden, sind physiologisch signifikant und werden sowohl in eine erhöhte Geschwindigkeit und Ausdauer des Athleten übertragen. Beispielsweise ist eine Energieersparnis von 0,8% rund einer Minute und 25 Sekunden bei einem Dreistunden-Marathonlauf äquivalent und etwa eine Minute bei einem Zweistunden- und Zehnminuten-Marathonlauf. Deshalb stellt ein relativ leichter, komfortabler Schuh, der die Effizienz nur um einen Bruchteil von einem Prozent erhöht, einen signifikanten und vorteilhaften technischen Fortschritt dar.

Die Natur der körperlichen Aktivität ist ein wichtiger Faktor bei der Schuhzeugkonstruktion. Langlauf beinhaltet Wiederholungszyklen (Fersenstoß, Nachvornedrehen.

des Fußes, Fußspitzenantrieb, gefolgt durch eine Schwebephase) mit sinnvollen identischen Belastungsmustern. Beim Basketball beispielsweise ist die Situation ganz anders, weil der Zyklus wegen der Verschiedenheit der Bewegungen in diesem Sport nicht wiederholbar ist. Auch einige dieser Bewegungen sind von einer solchen Natur, daß, wenn der Fuß oder ein Teil des Fußes in Kontakt

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mit dem Boden kommt, die Belastungen beträchtlich höher und in unterschiedlichen Richtungen sein können, wie dies beim Laufen der Fall ist. Beispielsweise kann ein Basketballspieler auf den Ballen oder die Ferse eines Fußes aufkommen, nach einem hohen Sprung, wobei lokalisierte Belastungen verursacht werden, welche die Belastungen beträchtlich überschreiten, die normalerweise bei der Fersenstoßphase des Langlaufs in Rechnung gestellt werden. .Außerdem ist die Natur des Sportes so, daß schnelle Starts, Stops und Änderungen der Richtung in zufälliger, nichtzyklischer Weise stattfinden. Bis zu einem gewissen Grad gilt das gleiche auch für Sportarten wie beispielsweise europäischer Fußball (soccer) oder amerikanischer Fußball (football), die auf künstlichem Rasen oder auf Gras gespielt werden, aber der Boden elastischer ist als der Hartholzboden. Auch beim Tennis liegt.die gleiche Vielfalt von Fußbewegungen vor, obwohl hohe Sprünge nicht so häufig sind. Der Boden ist jedoch üblicherweise sehr hart,

Aus der US-PS 4 183 156 ist es bekannt, daß besondere Arten aufblasbarer Innensohlenstrukturen, die dort beschrieben sind, lokalisierte Kräfte absorbieren und mechanische Energie speichern und an den Fuß und das Bein zurückgeben können, so daß die "Fortbewegungsenergie", die beim Laufen, Gehen und Springen erforderlich ist, reduziert wird. In dem genannten Patent ist beschrieben, daß die Verschiebeenergie vom Fuß durch die aufgeblasene Innensohle absorbiert wird, wenn der Fuß den Boden berührt, wobei die Energie in eine Fluiddruckenergie umgewandelt und innerhalb der aufgeblasenen Innensohle gespeichert wird und dann am Ende des Ausschreitens, wenn der Fuß den Boden verläßt, in Bewegungsenergie zurückgewandelt wird. Die beschriebenen Innensohlen sind anfänglich mit einem oder mit einer Kombination aus künstlichen, inerten Spezialgasen mit

hohem Molekulargewicht gefüllt, so daß im wesentlichen eine permanente Aufgeblasenheit, gekoppelt mit der einheitlichen Fähigkeit zur automatischen Kompensierung (über eine Zeitperiode) Umgebungsänderungen im Druck erzielt werden, derart, daß die unterschiedlichen Drukke (d.h. der Innendruck der Vorrichtung gegen den Umgebungsdruck außerhalb der Vorrichtung) für die Lebensdauer des Produktes im wesentlichen konstant bleibt. Folglich könnte das Produkt auf Seehöhe hergestellt und in Hochgebirgsbereichen benutzt werden und dennoch das gleiche "Gefühl" und den gleichen Stützpegel haben. Das umgekehrte träfe ebenfalls zu (d.h. die Vorrichtung wird in großer Höhe gefertigt und dann auf Seehöhe benutzt) .

Während die obenbeschriebenen Innensohlen viele neue und brauchbare Eigenschaften aufweisen, zufriedenstellend arbeiten und Moderatoren für die Bequemlichkeit enthalten, ist es bei manchen Anwendungen notwendig geworden, relativ hohe Aufblasungsdrucke und/oder Schaumstoffe mit hoher Dichte und hohem Gewicht zu verwenden, um den relativ großen lokalisierten Belastungen widerstehen zu können, die in gewissen Arten von Aktivitäten, beispielsweise beim Springen, erzeugt werden.

Da außerdem solche Innensohlen beim Adsorbieren und Umwandeln der Energie in Bewegungsenergie äußerst effektiv sind, wurde der maximale Gebrauch der verfügbaren Energie nicht erreicht. Insbesondere die Wiederverteilung der Energie war auf die kommunizierenden Fluidpassagen für das Luftgasgemisch bezogen, die Innensohlengemometrien erfordern, die vom Praktischen her gesehen kompliziert sind.

Einer der Vorteile der aufblasbaren Innensohlenkonstruktionen war die adiabatische Kompression des Gases in Abhängigkeit von den ausgeübten Belastungen und die

Energieübertragung mit relativ hoher Geschwindigkeit, Von etwa der Schallgeschwindigkeit, d.h. etwa 320 m/s; Energie wurde auch übertragen und vollständig gespeichert in dem elastomerischen Material oder Kunststoffmaterial, das die das Fluid enthaltene Umhüllung bilde te, jedoch war die Geschwindigkeit der Energieübertragung beträchtlich niedriger als durch das Luftgasgomisch. Im Falle von Kunststoffmaterialien ist die Ener gieübertragung relativ niedrig, beispielsweise etwa nur 30 cm pro Sekunde oder kleiner. Das Resultat war, daß in manchen Augenblicken die Dynamiken der Energieübertragung , Verteilung und Zurückgewinnung nicht rich tig auf die Aktivität des Trägers "abgestimmt" war. Die Folge davon war, daß die verfügbare Energie nicht so optimal ausgenutzt wurde, als es hätte sein können.

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Bequemlichkeit und Stoßabsorption sind für sich wichtige Faktoren, welche die Effizienz und Leistungsfähigkeit des Athleten erhöhen können. Es wurde gezeigt, daß der Körper Energie einfach durch Absorption und Schwächung der während des Laufens ausgeübten Stoß belastungen verbraucht. Außerdem funktionieren schmerz hafte oder sogar zeitweilig beschädigte Muskeln, Bänder, Nerven usw. nicht als normale Körperelemente.

Folglich optimiert die bestmögliche Schuhkonstruktion die Faktoren von (a), Komfort und Stoßabsorption, (b) Leichtgewichtigkeit, (c) effiziente Absorption, ι Wiederverteilung, Speicherung und Rückgabe von Energie, (d) Stütze des Hinterfußes, der Wölbung und des Vorderfußes sowie Bewegungskontrolle. Die Luftsohio und ihre Variationen haben einen beträchtlichen Optimierungsgrad für diese Faktoren erzielt, der vorher bei anderem Schuhzeug nicht möglich gewesen war.

Es gibt jedoch beim Entwurf von Schuhzeug gewisse Anforderungen, bei denen die vorliegende Ausführungsform der Luftsohle selbst nicht die beste Konstruktion ist. Außerdem kann der Gegenstand dieser Erfindung viele der gewünschten Eigenschaften der Luftsohle, d.h.

die Absorption, Wiederverteilung, Speicherung und Rückgabe von Energie erzielen, ohne daß die Luftsohle benutzt wird oder er kann auch dazu benutzt werden, die umfassenden Leistungscharakteristiken der die Luftsohle

2Q verwendenden Schuhe zu vergrößern. Der Gegenstand der Erfindung ist insbesondere wertvoll (im Vergleich mit der Luftsohle selbst) beim Erzielen eines einheitlichen und hohen Gütegrades der dynamischen Hinterfuß-, Wölbungs- und Vorderfußbewegungssteuerung und -stütze,

^5 der gegenwärtig mit einer Luftsohle oder einer anderen Schuhzeugkonstruktion nicht möglich ist. Die folgende Diskussion zeigt, daß die spezielle Geometrie und Konstruktion des Federmoderators absorbiert, wiederverteilt, speichert und an den Athleten in einer Weise zurückgibt, die sich vorteilhaft von der Luftsohle oder einer anderen Vorrichtung des Standes der Technik unterscheidet.

Im Hinblick auf das Vorangegangene besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Moderator anzugeben, der mit den anderen Komponenten des Schuhzeugartikels so zusammenwirkt, daß er Energie in einer besseren Weise absorbiert, wiederverteilt, speichert und an den Anwender zurückgibt, als dies durch die gleiche Konstruktion ohne den erfindungsgemäßen Moderator erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere eines speziellen Moderators, gehen

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aus Unteransprüchen und weiteren Ansprüchen hervor.

Besondere Vorteile der Erfindung sind in folgendem zu sehen:

a) Die Erzielung des Effekts einer "gedämpften Bahn"

(banked track) zwischen dem Fuß und der Lauffläche, der proportional zu den ausgeübten Vektorkräften ist;

b) die Erzielung einer verbesserten Laufeffizienz,

wenn sie mit allen Schaumstoffsystemen und/oder einem Luftgasinnensohlensystern richtig kombiniert ist;

c) eine Verbesserung der Stabilität der Schuhzeugfunktion beim Aufsetzen der Ferse und Abstufen der Fußspitze, ohne Beachtung, ob ein Luftgasinnensohlensy stern verwendet ist;

d) die Erzielung einer verbesserten und vergrößerten Stütze für Einzelheiten, die als "Pronatoren" definiert sind;

^: e) Zusammenwirken mit der Fersenstütze oder Absatzsteife des Schuhzeugs zur Erzeugung einer dynamischen Einschlußwirkung, die mit der Fersenstütze zusammenwirkt, so daß sich diese stärker um die Ferse des Fußes schmiegt, in Augenblicken

„Q schwerer abwärts (oder seitlich und abwärts) ge

richteter Stöße zwischen Fuß und Boden;

f) die Möglichkeit der Verwendung weicherer Schaumstoffinnensohlen und/oder Luftgasinnensohlen

oc niedrigeren Druckes zur Erzielung höherer Kom

fort- und Stoßabsorptionspegel und zur gleich-

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zeitigen genaueren Abstimmung der Dynamiken

des Schuhs an den Athleten und an die Aktivität, beispielsweise an das Laufen, Tennis, Basketball, Leichtathletik, europäischer Fußball (soccer), amerikanischer Fußball (football)

usw.;

g) Absorption, Wiederverteilung und Speicherung der

Energie lokalisierter Belastungen und Kräfte durch elastische Deformation des Federmoderator

elements und dann Zurückgabe der Energie an den Athleten beim Entfernen der Belastung;

h) bei Verwendung in Schuhzeug oder Innensohlenkonstruktionen derart, wie sie in den US-Paten

ten 4 183 156, 4 219 156, 4 219 945 und 4 271 beschrieben sind, gilt für die vorliegende Moderatorkonstruktion, daß sie

i) die Energieabsorptionsfähigkeit der ganzen

Konstruktion ergibt;

ii) einen besseren Ausgleich zwischen Bequemlichkeit und Festigkeit der Schuhkonstruktion erreicht;

iii) die Blockier- und Stoppcharakteristiken der "Springhöhe" bei Basketball, Tennis oder anderen Hallen- oder Feldsportschuhen verbessert; und

iv) die Absorptions-, Wiederverteilungs-, Speicherungs- und Rückgabecharakteristiken für die Energie solcher Schuhe und Innensohlenkonstruktionen verstärkt und verbessert;

i) es ist der Vorteil der Anwendung von Schaum

stoff innen sohl enkomponen ten gegeben, die weicher, weniger dicht und folglich leichter an Gewicht sind, wodurch Weichheit im Schuh erhalten wird, während sowohl Festigkeit

als auch die vorstehend beschriebenen Energierückgabecharakteristiken gegeben sind;

j) es können aufblasbare Einsätze niedrigen Druckes und Schaumstoff für niedriger Dichte verwendet werden, ohne daß sie die unerwünschten Eigenschaften des ZusammenSinkens oder Austretens zeigen, sondern noch das weiche Dämpfungsgefühl beibehalten, aber ' mit Festigkeit der Abstützung;

k) die Eigenschaften der Energieabsorption, j Wiederverteilung, Speicherung und Energie

rückgabe der luftgas-gefüllten Innensohle oder Innensohle aus Schaumstoff werden ver

stärkt und verbessert; und

1) es ist ein hoher Grad an seitlicher Stütze für den Fuß gegeben, wodurch entweder die . Notwendigkeit des Eintanzens von Tanzschuhen eliminiert oder ergänzt wird und dabei sowohl das Gewicht des Tanz- oder Allzweckturnschuhs reduziert und der Grad der Abstützung und Bewegungskontrolle für den ganzen Fuß erhöht wird.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Energieverbrauch des Athleten bei der Ausübung des gleichen Pegels an Kraftanstrengung beträchtlich reduziert, wenn das Schuhzeug einen erfindungsgemäßen Moderator enthält, im Vergleich zum gleichen Schuh ohne einen solchen Moderator.

Die Lösung der vorstehenden Aufgabe und der vorangegangenen Vorteile werden erreicht durch einen verbesserten Federmoderator, der aus einem elastischen Material mit hohem Elastizitätsmodul gefertigt ist, das leicht an Gewicht ist und mit anderen Komponenten der Innensohle, einer Einlegesohle oder einer Schuhkonstruktion so zusammenwirkt, daß die Energie lokalisierter Belastungen durch elastische Deformation absorbiert, wiederverteilt, gespeichert und an den Athleten in einer brauchbaren Form zurückgegeben wird, wenn die lokalisierten Belastungen entfernt werden. Effektiv liefert die Erfindung Festigkeit, Stütze und Sta^vilität, liefert Weichheit und Dämpfung und gibt absorbierte Energie in einer brauchbaren Form zurück.

Der Moderator ist aus einem sehr dünnen federartigen Material gebildet, das so in der Schuhkonstruktion angeordnet ist, daß es sich elastisch verformt und die hohen Einheitsbelastungen absorbiert und das gleichzeitig so funktioniert, daß es die Belastungen radial nach außen über die Oberfläche des Moderatorelements und auf das elastisch deformierbare Material unter oder neben dem Moderator wiederverteilt. Diese Funktion der Energieabsorption, Übertragung und Speicherung findet fast gleichzeitig statt und im Verhältnis zur Kraft der ausgeübten Belastung. Durch diese Ausbreitung und Wiederverteilung der ausgeübten Lasten werden die auf andere Elemente übertragenen Einheitslasten (N/cm) reduziert, wodurch die Anwendung neuer, unterschiedlicher und leichterer Materialien ermöglicht ist.

Zum Vergleich, unter Druck stehende Fluidsysteme, wie die Luftsohle, absorbieren lokalisierte Lasten, verteilen sie wieder und speichern diese Energie ganz in der aufgeblasenen Struktur in einer Weise, die von der Geometrie der unter Druck stehenden Teilräume abhängt, welche

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die Vorrichtung enthalten. Schaumstoff sy sterne sind inhärent nicht fähig, die Kraft oder Energie einer ausgeübten Last vom Punkt oder Bereich der Lastausübung fort zu verteilen.

Wenn der erfindungsgemäße Federmoderator mit der Luftsohle kombiniert wird, werden neue und sehr vorteilhafte Ergebnisse erzielt. Synergismus tritt dort auf, wo das resultierende Produkt Eigenschaften aufweist, die durch die unabhängige Anwendung jedes der zwei Systeme nicht erreichbar ist. Die Funktions- und Laststützeigenschaft der Systeme mit unter Druck stehendem Fluid wird durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung sehr verbessert. Lokale schwere Belastungen, die normalerweise die Luftsohle total durchdrücken würden, werden augenblicklich über die Luftkammern ausgedehnt (moderiert oder gemässigt), so daß die Laststützeigenschaften des resultierenden Systems mehrfach größer sind als ohne die Federmoderation, und sie erlaubt die Anwendung optimal niedriger "Luft"-Drucke, bei denen höhere Komfortgrade unter normalen Gebrauchsbedingungen erzielbar sind.

So absorbiert zum Beispiel der Moderator mit hohem Elastizitätsmodul bequem und wirksam hohe Stoßkräfte beim Aufsetzen oder -prallen der Ferse. Die hohen lokalen Kräfte beim stoßartigen Aufsetzen der Ferse werden gedämpft und am distalen Ende des Fersenbeins wieder verteilt, sowohl abwärts als auch seitwärts. Die Wiederverteilungseigenschaften können durch Variation der Dicke des Moduls und der Geometrie des Moderators oder der Moderatorelemente kontrolliert werden.

Im ersten Augenblick des stoßartigen Auf setzens der ■ Ferse ist die ausgeübte Kraft relativ gering und der Grad der Lastverteilung ist klein. Wenn die Phase des stoßartigen Aufsetzens der Ferse weitergeht und Kräfte sich bilden, erzeugt eine fortlaufende Abwärtsbewegung

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des Fersenbeins (a) eine signifikante elastische Deformation des zentralen Fersenabschnitts des Moderators und (b) eine Wiederverteilung der lokalisierten Last des Fersenbeins nach außen über das weicher stützende Schaumstoffmaterial oder fluid-gefüllte Material. Das Ergebnis ist eine vergleichsweise weiche und komfortable Stütze bei niedrigen bis mittleren Last- und Kraftbedingungen. Wenn die Belastung jedoch zunimmt, verbiegt sich die Moderatorstruktur weiter und dehnt die Last über einen viel größeren Bereich aus. Deshalb wird das System zunehmend fester und abstützender und die maximale Stoßbelastung wird ohne Durchdrücken der Schaumkomponente oder fluid-gefüllten Komponente absorbiert.

Während der obenbeschriebenen Operation wird das Moderatorelement durch Verbiegung in eine V-förmige oder scha-, lenförmige Stützfläche verformt, die dadurch automatisch zur ausgeübten Belastung proportionale Kraftvektoren erzeugt, die zum Zentrum des Fersenbeins in dem Schuh einwärts gerichtet sind, in dem Augenblick, wenn die Ferse voll aufprallt.

Zudem können die Moderatorelemente mit hohem Modul über gewisse Bereiche ausgedehnt sein und im Fersenbereich und/oder im Vorderfuß auf dem Umfang des Schuhs aufwärts stehend ausgebildet sein, so daß sie ein festes und dynamisch ansprechendes, frei überstehendes laterales Stützsystem im Schuhzeug gemäß Fig. 3a bilden, das die abwärts gerichteten Kräfte F und F2 (Fig. 5a) des Fersenbeins und/oder der Mittelfußknochen in senkrecht zu diesen Kräften wirkende Kräfte F3 und F4 umwandelt und dadurch die Ferse und den Fuß im Schuh weiter zentriert und stabilisiert.

Das Ergebnis ist, daß die N/cm²-Belastung auf das Fettgewebe, welches das Fersenbein umgibt, reduziert wird

und ein bemerkenswerter Grad von Hinterfußbewegungskontrolle erreicht wird, die direkt proportional zu den augenblicklichen, und sich ändernden Notwendigkeiten des Athleten ist. Diese Wirkung reduziert die Notwendigkeit steifer Fersenstützen und eines Vorschuhens, deren Zweck es ist, die Ferse des Fußes richtig positioniert und im Schuh gestützt zu halten. Durch die Abstützung und Zentrierung des Fersenbeins erreicht die erfindungsgemäße Moderatorstruktur den Effekt einer gedämpften Bahn (banked track) für die Ferse in Abhängigkeit von schnellen Richtungsänderungen der. Körperbewegung, und sie bietet den Vorteil erhöhter Stabilität auf unregelmäßigem Gelände, beispielsweise beim Geländelauf.

in seiner voll durchgebogenen, schalenförmigen Form ähnelt der Moderator einer Bellville-Feder. Die negative (abwärts und rückwärts gerichtete) Stoßenergie beim Aufsetzen der Ferse ist vollständig von dem verbogenen Moderator mit hohem Modul und von dem dämpfenden Substrat oder dem Mittelsohlenmaterial, beispielsweise Schaumstoffmaterial oder fluid-gefülltes Material absorbiert worden und in diesem gespeichert. Wenn sich das Druckzentrum nach vorne über die maximale Abwärtsbewegung des Fersenbeins beim Aufsetzen der Ferse hinausbewegt, wächst die Last tragende Fläche der Sohle des Fußes schnell an und die N/cm²-Belastung an der Fersenmoderatoreinheit wird in gleicher Weise schnell Reduziert. In diesem Punkt wird viel der negativ gerichteten hohen Fersenstoßenergie als positiv gerichtete Kraft an den Fuß (Fersenbein), das Bein und den Körper durch den Federmoderator zurückgegeben.

Bei voller Pronation ist so das Fersenbein nach oben bis zu einer Höhe geworfen worden, die wesentlich höher ist als bei einem mittleren Fersenstoß, wodurch die Abwärtsbewegung des Körperschwerpunkts angehalten wird

und verlorene Energie anderweitig an den Athleten in Form eines aufwärts- und vorwärtsgerichteten Kraftvektors zurückgegeben wird. Diese Wirkung löst die vorwärtstreibende Phase des Fußes um einen Bruchteil einer Sekunde früher und wirksamer aus, als dies ohne den Federmoderator der Fall ist.

Der Moderator kann verschiedene Formen aufweisen und er kann an verschiedenen Stellen unter dem Fuß oder an verschiedenen Stellen innerhalb der Schuhstruktur angeordnet sein und dort ähnliche vorteilhafte Funktionen ausüben, wie dies im Znsammenhang mit der Ferse beschrieben worden ist. Unbeachtet der lokalen Anordnung des erfindungsgemäßen Moderators liegen seine Eigenschäften darin, daß er sich ohne permanente Deformation und in Abhängigkeit von einer ausgeübten Last verbiegt, die eine Biegebeanspruchung im Moderatorelement erzeugt. Beim Entfernen oder zunehmenden Reduzieren der ausgeübten Belastung kehrt der Moderator in seine ursprüngliehe Form zurück. Dabei gibt der Moderator sonst verloren gehende Energie an den Träger wirksam zurück, weil bei der Fähigkeit des Federmoderators, seine Form in Abhängigkeit von den Belastungsänderungen zu verändern, keine Zeitverzögerung auftritt. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit der Energieübertragung im Federmaterial des Moderators beträchtlich höher als die Geschwindigkeit der Energieübertragung durch die Luftgaskomponente der Luftgasinnensohle und/oder das elastomerische Schaumstoffsubstrat. Das Ergebnis ist, daß die Energierückgabe präziser der Geschwindigkeit angepaßt ist mit der sich die Belastung ändert. Dadurch ist der Schuh präziser auf die Fußbewegungen und die Notwendigkeiten des Trägers abgestimmt. Es ist wichtig, daß der Moderator aus geeigneten Materialien gefertigt ist, die richtige Form hat und innerhalb des Schuhes korrekt angeordnet ist, so daß er sich verbiegen und dann seine

ursprüngliche Form wieder, einnehmen kann. So haben richtig konstruierte Moderatoren, die für spezielle Anwendungen optimiert sind, zur Folge, daß Schuhzeug (a) leichter an Gewicht, (b) komfortabler, (c) energiewirksamer, (d) weniger ermüdend und (e) stabiler ist sowie (£) das Verletzungsrisiko vermindert, (g) eine bessere Hinterfußbewegungskontrolle hat, (h) eine verbesserte Pronationskontrolle und (i) eine bessere Stütze für gewisse medizinische und ortnotische Vorrichtungen aufweist, die zur Korrektur von Fuß- und Beinproblemen verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Moderator absorbiert, verteilt und speichert die Energie lokaler Belastungen und Kräfte durch elastische Deformation und gibt dann die Energie an den Anwender in brauchbarer Form zurück, wenn die Last entfernt wird. Verbesserter Komfort, Abstützung und Stabilität für den Fuß und den Unterschenkel sind die Folge.

Zahlreiche andere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen hervor, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt ist. Von den Figuren zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer

Innensohle, die eine einfache, nicht überstehende Moderatorstruktur aufweist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine einfache nicht

überstehende Moderatorstruktur, die zur Anwendung als Fersenmoderator vorgesehen ist,

-2-r-

Fig. 3 eine schematisch teilweise im Schnitt und

teilweise in Seitenansicht dargestellte Schuhkonstruktion mit eingebautem Moderator bei Nichtbelastung,

Fig. 3a in schematischer Darstellung die relative Lage des Moderators und des Schuhoberteils und der Fersenstütze bei Nichtbelastung,

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung

der relativen Position der Teile der Schuhkonstruktion bei mittlerer Belastung,

Fig. 4a eine der Fig. 3a ähnliche Darstellung der schematisch dargestellten Teile bei mittle

rer Belastung,

Fig. 5 eine den Fig. 3 und 4 ähnliche Darstellung der relativen Position der Teile des Schuhs bei sehr starker Belastung,

Fig. 5a eine den Fig. 3a und 4a ähnliche Darstellung der relativen Position der Teile unter schwerer Belastung,

Fig. 6 beschreibt eine Modifikation des Basis-

moderators mit dynamischen überstehenden Federstützelementen,

gO Fig. 7 beschreibt eine andere Modifikation der

dynamischen, überstehenden Federanordnung,

Fig. 7a zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 7,

Fig. 8 beschreibt noch eine andere Ausführungsform einer überstehenden Federmoderatoranordnung, bei der eine Vielheit von einzeln geformten Federelementen verwendet ist, die in einer tuchartigen Trägermatrix

in Position gehalten sind, und

Fig. 9 zeigt ein Balkendiagramm von Testergebnissen, das die Energiespeicherungs- und Energierückgabeeffizienzen verschiedener

Schaumstoff-Moderatorvorrichtungen,"Luft"-Moderatorvorrichtungen und konventionelle Moderatorvorrichtungen im Vergleich und ohne den hier beschriebenen Federmoderator mit hohem Modul zeigt.

Die Fig. 1 zeigt eine Mittelsohle, Innensohle oder einen Einsatz 10, der so ausgebildet ist, daß er in einem Schuhzeugartikel verwendet werden kann. In der dargestellten Ausführungsform weist die einstückige Mittelsohle eine Schaumkomponente 14 auf, welche ein mittels Luft oder auch Gas aufgeblasenes oder gefülltes Element 12 umgibt, beispielsweise ein Element gemäß der US-PS 4 219 94 5, bei dem der Schaum das mehrere Kammern aufweisende aufgeblasene Element 12 einkapselt. Die Mittelsohle 10 kann auch bei einer dünneren Konfiguration angewendet werden, beispielsweise bei einer in einen existierenden Schuh eingelegten Einlagesohle, oder sie kann als ein äußerer Sohlenteil eines Schuhs verwendet werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Moderator in Form eines Fersenmoderators 15 und eines Vorderfußmoderators 16 ausgebildet, von denen jeder in gestrichelten Linien dargestellt ist und jeder über dem mit Luft oder auch Gas gefüllten oder ganz aus Schaumstoff bestehenden Element 12 angeordnet ist, das innerhalb des Schaumstoffes 14 angeordnet ist. Der Federmoderator oder

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-dämpfer ist an der Oberseite des Elements 12 angeordnet. Das Ergebnis ist eine einheitliche Konstruktion, bei welcher der Moderator einem Dämpfungs- oder Stoßmaterial zugeordnet ist, das in dieser Form sowohl der Schaumstoff als auch das luft-gas-gefüllte Element ist, welches die in den vorstehend erwähnten Patenten beschriebenen Funktionen ausübt.

Die Moderatoren 15 und 16, die aus dem gleichen Material oder verschiedenen Materialien sein können, sind aus einem Material zusammengesetzt, welches federartig ist und eine hohe Zugspannung und einen hohen Elastizitäts-

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modul von 2,5 · 6,89467 · 10 N/cm (250 000 psi) aufweist. Typische Materialien sind Kunststoffe mit hohem Modul, beispielsweise Polycarbonatmaterxalien (Module von 3 · 6,89467 · 10 N/cm), die unter der Handelsmarke "LEXAN" erhältlich sind, ABS Spritzgußkunststoff, Typ "E"

E", Glasfaserverbundmaterial (Module von 3 · 6,89467 · 10 N/cm^ ; Graphitverbundmaterial (Module von 9 · 6,89467 * 10 N/cm3 ; und verschiedene Metallarten wie beispielsweise Stahl, z.B. C-1075 HTS-Stahl (Module von 3 · 6,89467 • 1o N/cra^) . Andere verwendbare Materialien sind rostfreier Stahl, No. 301, kaltgewalzter Stahl, voll gehärteter rostfreier Stahl, blau-gewärmter, thermal-gehärteter Kohlenstoff-Federstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt C-1095 und andere Legierungen, beispielsweise ein Kohlenstoffstahl mit niedrigem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt, heiß-gewalzter Mittelchromstahl, Vanadiumlegierungsstähle, und andere aus dem Stand der Technik bekannte Materialien. Die Moderatoren können auch aus Federstahloder Kunststoffdraht-Band oder starken Fadenelementen gefertigt sein, die gewirkt sind oder anderweitig mittels eines Tuchmaterials kombiniert sind. Wenn es gewünscht wird, kann das Material oberflächenbehandelt sein, insbesondere die Metalle, indem ein Zwischensubstrat verwendet wird, beispielsweise Upjohn "estamid"-

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Harz verwendet wird und/oder indem zur Verbesserung der Adhäsion sandstrahl-geblasen oder phosphat-geätzt wird. Andere Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion sind bekannt und können ebenfalls angewendet werden. 5

Das Material des Moderators sollte wegen der vielmals wiederholten Verbiegungen während des Gebrauchs eine guLo Dauerfestigkeit gegen Ermüdungserscheinungen aufweisen und sollte auch die in gutem Federmaterial vorhandenen Qualitäten haben, wie beispielsweise Energiespeicherung und -rückgabe. Das Material des Moderators sollte auch eine beträchtlich hohe spezifische Verformungsarbeit bis zur Proportionalitätsgrenze aufweisen, d.h. die Verformungsarbeit, die von einem verformten Körper wiedergewonnen werden kann, wenn die Last entfernt wird, welche die Verformung bewirkt.

Um dem Schuhzeug effektiv kein erhebliches Gewicht hinzuzufügen, ist der Moderator vorzugsweise leicht an Gewicht und vorzugsweise relativ dünn, um die Sperrigkeit zu reduzieren. Die Querschnittsdicke des Moderators kann im Bereich von 0,005 · 2,54 bis 0,050 · 2,54 cm liegen und liegt vorzugsweise in dem Bereich von etwa 0,006 • 2,54 bis 0,020 · 2,54 cm. Der Moderator kann eine gleichmäßige Dicke aufweisen oder in Abhängigkeit von der Notwendigkeit zusätzlicher Abstützung in lokalisierten Bereichen in der Dicke variieren. Normalerweise weist der Moderator eine im wesentlichen gleichförmige Dicke auf, obwohl der Fersenmoderator und der Vorderfußmoderator oder die den Fersenabschnitt und den Vorderfußabschnitt des Moderators bildenden Abschnitte unterschiedlich dick oder aus unterschiedlichen Materialien oder beides sein können, in Abhängigkeit von der gewünschten Wirkung, oder sie können laminiert oder aus unterschiedliehen Materialien zusammengesetzt sein, damit spezielle Kombinationen aus Feder- und Stützcharakteristiken erzielt werden.

* 30 ·

Nach Fig. 1 weist der Moderator 15 eine mittlere Stütze 18 längs der Innenseite des Fußes und eine seitliche Stütze 19 längs der Außenseite des Fußes auf, wobei der Moderator 15 nach Fig. 1 für einen linken Schuh dargestellt ist. Zur Verwendung in einem rechten Schuh wird der Moderator 15 einfach umgedreht. Nach der Fig. 1 weist der Moderator 15 einen Fersenabschnitt 20 auf, der die mittlere und seitliche Stütze derart miteinander verbindet, daß ein offener Abschnitt 21 vor dem Fersenabschnitt und zwischen der seitlichen und mittleren Stütze existiert. Anstelle eines offenen, federungsfreien Bereichs 21 kann dieser Bereich 21 aus einem viel dünneren oder weicheren Federmaterial sein derart, daß der Fersenabschnitt und die seitliche und mittlere Stütze so zusammenwirken, daß sie als eine später beschriebene Bellville-Federung wirken.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Vorderfußmoderator 16 von jenem der Ferse getrennt und so angeordnet, daß er in dem belasteten Bereich des Vorderfußes neben dem distalen Ende des Metarsus angeordnet ist.

Die laterale Seite des Fersenmoderators endet kurz vor der lateralen Seite des Vorderfußmoderators und ist dadurch in dieser Region biegsam, während die mittlere Stütze 18 viel langer ist als die seitliche Stütze, wodurch eine festere Fläche zur Steuerung des Abrollens oder Kippens nach vorne erzeugt wird. Der Moderator 16 weist Ausschnitte 23 und 24 auf, die so angeordnet sind, daß sie eine Verbiegung in einem Längsabschnitt ermöglichen, der aus einer Zone 25 besteht, die sich quer über die Breite des Moderators erstreckt. Obwohl eine Verbiegung möglich ist, wirkt der Moderator 16 noch als eine Feder sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung. Diese besondere Ausbildung der Moderatorein-

Λ A

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heit kann für einen Sportschuh, beispielsweise einen Basketballschuh oder einen Schuh für andere Feldspiele verwendet werden.

Die Funktion der Moderators kann aus den Fig. 2 und 3 bis 5 und den zugeordneten Fig. 3a bis 5a besser verstanden werden. In der Fig. 2 ist der Moderator für einen linken Schuh dargestellt und weist eine seitliche Stütze 31 und eine Mittelstütze 32 auf. Die Stützen 31 'und 32 sind mit einem Fersenabschnitt 33 verbunden, der einen offenen Bereich 35 vor dem Fersenabschnitt und zwischen den Stützen bildet. Der offene Abschnitt 35 ist so angeordnet, daß er sich unter dem großen Fersenbein befindet.

Aus den Fig. 3 und 3a geht die relative Position des Fersenbeins 50 beispielsweise in einem mit einem Moderator 30 nach Fig. 2 ausgerüsteten Schuh 40 hervor. Der Schuh weist einen Schaft 41 und eine Laufsohle 4 3 mit einem Luftgaselement 44 auf, das in Schaum 4 5 eingebettet ist. Der Oberteil 41 des Schuhs weist eine Fersen- oder Absatzsteife 42 mit einem Flansch 47 auf, wobei der Moderator 30 zwischen dem oberen Teil des Schaumstoffs und unter den Flanschen 4 7 angeordnet ist, die sich nach innen zum Zentrum des Schuhs erstrecken, über den Flanschen ist eine herkömmliche Einlegesohle 49 angeordnet.

Nach Fig. 3 ist das große Fersenbein 50 in dem Schuh so angeordnet, daß es über dem offenen Bereich 35 des Moderators 30 ausgerichtet ist und effektiv auf einem Luftgasschaumsubstrat ruht, das effektiv ein Dämpfungsmedium bildet. In dem Zustand nach Fig. 3 ist der Schuh nicht belastet und die relative Position der verschiedenen Teile zeigt den normalen, nichtbelasteten Zustand des Moderatorsystems an. Die Fig. 3a zeigt schematisch

die Schuhabsatzsteife 42 mit der nicht-freitragenden oder nicht einseitig eingespannten Konfiguration des unter den Flanschen 47 angeordneten Moderators 30, und zwar wieder in dem nichtbelasteten Zustand.

Wenn gemäß den Fig. 4 und 4a, in denen für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wird, die Ferse belastet wird, sinkt das Fersenbein etwas in das Luftgasschaumstoffsubstrat 44, 45 ein, wodurch der Mode-

■j^q rator unter den ausgeübten mittleren Lastbedingungen ein wenig verbogen wird. Bei Ausübung der mittleren Last bewegen sich die Absatzsteife 42 und der Schaft 41 aus der gestrichelt dargestellten Position 42a in die durchgezogen dargestellte Position 42, wodurch der Fuß längs des hinteren Abschnitts fest um den hinteren Abschnitt der Ferse umgriffen wird, sowohl längs der lateralen als auch der medialen Seite des Fußes. Wenn das Fersenbein unter Last niedergedrückt wird, verbiegt sich der Moderator 30 etwas in der Weise einer Bellville-Feder, so wie es in der Fig. 4a dargestellt ist, wobei die äußeren Abschnitte des seitlichen und medialen Randes sich nach oben drehen, während die inneren Ränder der lateralen und medialen Seite nach unten gedrückt werden, wie es schematisch in der Fig. 4a dargestellt ist.

Die Folge davon ist, daß der obere Teil des Schuhs nach innen dichter gegen den Fersenballen des Schuhs gedrückt wird, in Abhängigkeit von der angewendeten mittleren Last. Indem er sich so verbiegt, absorbiert, verteilt und speichert der Moderator die Energie der lokalisierten Last so, daß die Last radial nach außen durch den Federmoderator zunehmend übertragen wird, wenn eine zunehmende Verbiegung stattfindet. Da die größte nach abwärts gerichtete Last in dem Bereich unmittelbar unter dem Fersenbein stattfindet, findet eine größere Verbiegung der inneren Ränder sowohl der medialen als auch lateralen Stütze des Moderators 30 statt. Wenn die mittlere

Last dann entfernt wird, kehrt der Moderator unmittelbar in seine ursprüngliche Form zurück, und zwar etwa so schnell wie die Last entfernt wird. Diese Bewegunge der verschie enen Teile des Schuhs werden durch einen Vergleich der Fig. 4 mit der Fig. 3 bzw. der Fig. 4a mit der Fig.3a sichtbar. Beim Zurückkehren in den ursprünglichen Zustand gibt der Moderator dem Benutzer die Energie zurück, die als Spannungen in dem Moderatormaterial während der Ausübung der Belastungen absorbiert worden ist.

Nach den Fig. 5 und 5a, in denen wieder die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Teile verwendet sind, resultiert die Ausübung einer großen Belastung in einer erhöhten Verbiegung, die über jener in den Fig. 4 und 4a liegt, mit dem Resultat, daß eine größere elastische Ablenkung des Moderators und ein dichterer Eingriff zwischen dem Fersenballen und dem Schuhoberteil im Bereich der Absatzsteife gegeben ist, so daß das Fersenbein gelagert und arretiert und die Ferse im Schuh zentriert wird, wodurch eine feste und stabile Stütze unter großer Belastung eines Grades gegeben ist, der etwas größer ist, als er unter mittlerer Belastung erreicht wird.

Die Wirkung, die am vorderen Ende des Schuhs eintritt, ist ähnlich, jedoch fester, weil der Moderator 16 so funktioniert, daß er sich in Abhängigkeit von der ausgeübten Last verbiegt und dadurch die Last absorbiert und die Energie über den Bc.llenbereich des Fußes verteilt, während die Energie der lokalisierten Last gespeichert wird. Bei der Entfernung der Last kehrt der Moderator in seine ursprüngliche: Form zurück und gibt dabei dem Träger sowohl die als Folge der Verbiegung des Moderators gespeicherte Energie als auch die Energie zurück, die in dem Luftgasschaumstoffdämpfungsmaterial unter dem Moderator im Vorderfußbereich des Schuhs gespeichert worden ist.

Dynamische Labortests der Schuhelemente einschließlich des hier beschriebenen Moderatorsystems haben gezeigt, daß ein entsprechend den Fig. 3 bis 5 entworfener Schuh beispielsweise Belastungsenergie um 16% effektiver speichert und zurückgibt, als die gleiche Schuhkonstruktion ohne den hier beschriebenen Moderator (siehe Fig. 9).

Wie schon erwähnt, verbessert der hier beschriebene Moderator beträchtlich die Leistungsfähigkeit konven-

IQ tionellen Schuhzeugs, das eine durchgehende Schaumstoffmittelsohle allein verwendet, anstelle eines Dämpfungsmediums in Form eines in Schaumstoff eingebetteten Luftgassystems. Während das Luftgassystem per se viel mehr leistet als ein reines Schaumstoffinnensohlensystem, funktioniert der hier beschriebene Moderator in einer etwas ähnlichen Weise wie das schon beschriebene System, wenn er in Verbindung mit Schuhkonstruktionen verwendet wird, in denen der Moderator über einem Dämpfungsmedium angeordnet ist, das gänzlich aus Schaumstoff be- steht. Die Wirkung des Moderators ist identisch mit dem, was in Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 beschrieben worden ist, obwohl der Betrag der zurückgegebenen Energie nicht so groß ist, weil der Betrag der Energiespeicherung in dem Schaumstoffmaterial nicht so groß ist, als in einem Luftgassystem oder einem in Schaumstoff eingebetteten Luftgasverbundsystem.

Nach dem vorstehend Dargelegten bringt der hier beschriebene Moderator auch Verbesserungen bei Aktivitäten wie beispielsweise Laufen und im Fall von Aktivitäten, wie sie Feld- oder Hallensportarten wie beispielsweise Basketball mit sich bringen, und zwar dadurch, daß, wenn der Fuß des Athleten entweder auf der medialen oder der lateralen Seite landet, eine Absorption, Wiederverteilung und Speicherung von Energie stattfindet, weil das ganze Moderatorsystem sich in Abhängigkeit von den ausgeübten

Belastungen verbiegen kann. Wenn insbesondere ein Athlet außerhalb des Zentrums auf der medialen Seite des Fußer, landet, verbiegt sich die mediale Seite des Moderatorsystems nach unten unddie laterale Seite tendiert dazu, sich anzuheben, wodurch Vorteile gegeben sind, die mit jenen schon beschriebenen vergleichbar sind, d.h. der Schuh schmiegt sich eng an den Fuß an und bietet dadurch Komfort und Stütze während dieser Art von.Last tragenden Aktivitäten. Außerdem wird eine Vektorkraft erzeugt, die dazu tendiert, den Fuß in das Zentrum des Schuhs zurückzustoßen. Dadurch ist durch die Wirkung der Moderatorfeder eine selbstzentrierende Eigenschaft gegeben.

Der Moderator 16 ist mit mehreren in Querrichtung des Schuhs sich erstreckenden Fingern versehen, um eine igrößere Flexibilität in der Querrichtung herzustellen, d.h. quer zur lateralen und medialen Seite des Fußes.

Nach den Fig. 6, 7 und 8 kann der Moderator 16 in Form einer Vielzahl von Fingern 51 ausgebildet sein, die sich von der lateralen zur medialen Seite erstrecken, wobei die Enden der Finger nach oben gebogene, frei überstehende Abschnitte 52, 53, 55, 57 aufweisen, die dazu dienen, eine größere Stütze um die Ränder des Schuhs für jene Arten von Aktivitäten zu geben, bei denen eine Menge Vorderfußtätigkeit vorkommt und bei denen Athleten entweder auf der medialen oder auf der lateralen Seite des Vorderfußes landen können. Die nach oben frei überstehenden Flansche verbiegen sich zusätzlich, um sowohl Energie zu speichern, als auch das Anlegen des vorderen Bereichs und des Fersenbereichs des Scluths an den Fuß zu unterstützen, um dadurch zusätzlichen Komfcrt und Stütze zu liefern und um verhindern zu helfen, daß der Vorderfuß im Schuh seitwärts gleiten kann.

Es ist auch möglich, einen Moderator nur unter dem Vor-

■ * m

derfuß des Schuhs zu verwenden, insbesondere bei solchen Schuhen, bei denen die Art der Aktivität normalerweise keinen Fersenaufprall umfaßt, beispielsweise beim Schnelllaufen, wo der Schuh einen mit Spikes versehenen Abschnitt aufweist, der prinzipiell unter dem vorderen Ende des Schuhs angeordnet ist, und wo die Ferse des Schuhs während des normalen Ablaufs des sportlichen Ereignisses nicht auf den Boden schlägt oder aufprallt. Bei dieser Konstruktionsart werden die vorstehend bepchriebenen Vorteile erhalten.

Bei einer anderen Ausfüht-ungsform eines Moderators kann dieser Teile aufweisen, die eine serpentinenartige Struktur aufweisen und dazu dienen, eine erhöhte Biegung und Flexibilität in gewissen Bereichen der Schuhkonstruktion zu erhalten. Beispielsweise kann der Abschnitt der medialen Seite des Moderators ein Serpentinenende aufweisen welches eine leichte Verbiegung iir· Bereich unterhalb der Wölbung ermöglicht, während es eine Stütze für die Wölbung liefert. So kann auch die laterale Seite des Moderators einen Serpentinen- oder Schlangenstreifen für die Flexibilität aufweisen, während der Teil des Moderators unterhalb des Vorderfußes in gleicher Weise aus einem Serpentinenstreifen gefertigt sein kann, der effektiv eine Vielzahl paralleler Finger darstellt, wobei benachbarte Finger an ihren gegenüberliegenden Enden miteinander verbunden sind und dadurch zusätzlich zu den schon vorstehend diskutierten Funktionen Flexibilität und Stütze liefern. Ein Grad der Kontrolle der Flexibilität in verschiedenen Richtungen kann auch dadurch erzielt werden, daß Moderatormaterialien verwendet werden, die in verschiedenen Richtungen verschiedene Elastizitätsmodule aufweisen. Beispielsweise kann Glasfaser- oder Graphitverbundmaterial beträchtlich verschiedene Steifheiten in zueinander senkrechten Richtungen aufweisen.

-■3ft-

In dem Balkendiagramm nach Fig. 9 sind Tests summiert, welche die relative Energieabsorptions- und Energierückgabeeffizienz des hier beschriebenen Moderatorsystems zeigen. Es wurden eine Reihe von Pendeltests ausgeführt, bei denen prinzipiell ein das untere Bein und den Fuß simulierendes Pendel gegen das unter Test stehende System (das auf einem festen Amboß angeordnet . war) schlagen konnte und bei denen die Anzahl der Schläge gezählt wurde. Bei den ausgeführten Tests be-

IQ trug das Pendelgewicht etwa 45 · 0,453 kg (45 pounds), und die Probestücke waren gegen einen geeigneten Stützmechanismus fest abgestützt, derart, daß das Pendel frei schwingen, gegen die Probestücke stoßen, zurückprallen und danach weiter hin- und herschwingen konnte, so daß die Probestücke wiederholt frei getroffen wurden. Die Zahl, die angibt, wie oft das Probestück von dem Pendel getroffen wurde, bis dieses nicht mehr in Kontakt mit dem Probestück kam, lieferte eine relative Anzeige der Effizienz, mit welchem das unter Test stehende System die Energie an das Pendel zurückgab. Bei jedem Test in der Serie waren vielfache Läufe eines jeden der geprüften Systeme und die Anzahl für jedes System wurde über die Anzahl der Läufe gemittelt.

Beim ersten Test wurde ein Vergleich zwischen einer nicht in Schaumstoff eingebetteten Luftgasinnensohle und im wesentlichen einer in der US-PS 4 183 156 beschriebenen Konstruktion gemacht, die auf otwa 2,5 · 6,39467 · 1 bis 2,8 · 6,89467 · 1 N/cm² über Druck aufgeblasen war. Dieses Luftgassystemprodukt war eines, welches gegenwärtig kommerziell benutzt wird in einer Klasse von Schuhen, die als MARIAH bekannt ist. Es wurden mehrere Läufe durchgeführt, bei denen die Anzahl der Stöße mit einem 45 · 0,4 53 kg Pendel solange gezählt wurden, bis das Pendel aufhörte, an das Probestück zu stoßen. Die gemittelte Zahl ergab sich zu

■ is.

17,5. Im Gegentest des gleichen Materials wurde ein Moderator im wesentlichen gemäß Fig. 2 benutzt, der aus voll gehärtetem rostfreiem Stahl 301 mit einer Dicke von etwa 0,01 · 2,54 cm zusammengesetzt war. Der Moderator wurde in Kontakt mit der in der ersten Serie geprüften Luftgassysteminnensohle gebracht und mit dieser zusammengebaut und das Ergebnis einer Vielzahl von Läufen des zweiten Systems ergab einen Mittelwert von 27,5 totalen Stoßen. Die Vergrößerung um etwa 10 Stöße IQ (oder 57%) zeigt an, daß die relative Energierückgabeeffizienz zwischen dem gleichen Luftgassystem mit und ohne Moderator erhöht wird.

Bei einer anderen Reihe von Tests wurde eine verbesser- IQ te Luftgasinnensohle geprüft, die ein Einschlußmaterial aus Nylontaft verwendet, das auf etwa 25 * 0,453 bis 28 * 0,4 53 kg aufgeblasen wurde. Dabei ergab sich ein Mittelwert von 27,5 Stoßen. Das gleiche Material lief in einem Gegentest, in dem der schon beschriebene Moderator verwendet wurde, wobei 34 Stöße erzeugt wurden. Die Tests ergaben bei Wiederholungen bemerkenswert reproduzierbare Ergebnisse. Die Effizienzunterschiede sind signifikant.

Bei einer dritten Testserie wurden drei verschiedene Konstruktionen wie folgt getestet. Eine Konstruktion A war ein in Schaumstoff eingebettetes Luftgassystem, wie es in der Fig. 1 dargestellt und im einzelnen in der US-PS 4 219 94 5 beschrieben ist und die in einer laufend benutzten Ausführungsform verwendet wurde, die in einem unter der Bezeichnung TAILWIND verkauften Schuh kommerziell verwendet wird. Die Konstruktion B war zur Konstruktion A identisch, mit der Ausnahme, daß sie einen Moderator der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration enthielt, der aus vollgehärtetem rostfreiem Stahl 301 gefertigt war und eine Querschnittsdicke von 0,01 ■ 2,54 cm aufwies,

-Μ Ι Die Konstruktion C enthielt das Luftgasschaumstoffsubstrat der Konstruktion A mit der Ausnahme, daß der Moderator (Konfiguration nach Fig. 2) aus einem bei der Schuhzeugindustrie üblichen Nichtfedermaterial konstru-

K iert war, das einen vergleichsweise niedrigen Modul

3 aufweist, der kleiner ist als 1 .· 6,89467 · 10 N/cm Der Handelsname dieses Materials ist "Texon". Das Material hatte eine Querschnittsdicke von 0,08 · 2,54 cm. Bei dieser Konstruktion C war der Moderator mit dem nie-

IQ drigen Modul mit dem in der Konstruktion A geprüften Luftgassystem zusammengesetzt, wobei er über diesem System angeordnet war. Jeder Test wurde mehrere Male wiederholt und die Ergebnisse gemittelt, wobei sich die folgenden Stoßzahlen ergaben: (a) Konstruktion A 25 Stöße, (b) Konstruktion B 29 Stöße und (c) Konstruktion C 22 Stöße.

Bei einer noch anderen Reihe von Tests wurden drei zusätzliche Konstruktionen verwendet, welche die Konstruktion. A enthielten, die ein ultra-leichtes Schaumstoff material war, das als eine Mittelsohle des Terra T.C.-Schuhs verwendet wurde. Es war ein spezielles Mischpolymermaterial aus Äthylenvinylacetat/Polyäthylen. Die zweite Konstruktion B war die ultra-leichte Schaum-Stoffmittelsohle des Tests "A", die einen Moderator nach Fig. 2 aus vollgehärtetem rostfreiem Stahl 301 mit hohem Modul verwendete, der eine Querschnittsdicke von 0/01 · 2,54 cm aufwies. Die dritte Konstruktion "C" prüfte die Schaumstoffmittelsohle des Tests "A" mit einem Moderator aus "TEXON" mit niedrigem Modul, der vorstehend schon erwähnt wurde. Wieder wurde jeder Test mehrmals wiederholt, wobei sich folgende Resultate ergaben: (a) Schaumstoffmittelsohle allein 20 Stöße; (b) Schaumstoffmittelsohle mit Stahlmoderator 28 Stöße; und (c) Schaumstoffinnensohle mit TEXON-Moderator 17,5 Stöße.

Bei den obenbeschriebenen Tests war die Moderatorform die gleiche und bei jedem Test etwa in der gleichen Position angeordnet. Das Pendel war bei jedem Test so angeordnet, daß es das Probestück an etwa der gleichen Stelle traf, an welcher das Fersenbein das System stoßen würde, wenn es in einen Schuh eingebaut wäre.

Auf der Basis der obigen Daten ergibt sich, daß die Anwesenheit eines Moderators mit hohem Modul die Energieabsorptions- und Energiewiedergabecharakteristik des geprüften Systems reproduzierbar verbessert. Die Anwendung eines Moderators mit hohem Modul in Kombination mit einer ganz aus Schaumstoff bestehenden Mittelsohle erhöht die Energieabsorptions- und Energiewiedergabecharakteristik auf einen Wert, der größer ist als der bei dem gleichen System ohne den Moderator und auf einen Wert, der größer ist als der eines in Schaumstoff eingebetteten Luftgassystems. Die Anwendung eines Moderators mit niedrigem Modul demonstrierte einen beträchtlichen Effizienzverlust, wenn er entweder mit einem in Schaumstoff eingebetteten Luftgassystem oder mit einem Schaumstoffsystem verwendet wurde. Die Ausfuhrungsform der Luftsohle aus Nylontafttuch, das mit Urethan überzogen war und die einen Moderator mit hohem Modul enthielt, war das effizienteste System von allen in den Serien geprüften Systemen.

Aktuelle Schuhzeugtests mit professionellen Athleten, die Spezialschuhe verwenden, in denen die vorliegende Erfindung eingebaut ist, laufen gerade. Bis jetzt bevorzugen die Athleten, welche das System testen, reproduzierbare Schuhe mit Federmoderator. Mehrere neue Weltrekorde wurden durch einen Weltklasseathleten mit der vorliegenden Erfindung aufgestellt.

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Aus der obigen Beschreibung geht hervor, das die Anwendung eines Moderators aus einem Material mit hohem Elastizitätsmodul die Leistungsfähigkeit eines Schuhzeugs bei der Absorption, Wiederverteilung und Speicherung von Energie beträchtlich verbessert, als ein Resultat der Verbiegung des Moderators bei ausgeübten Lasten und durch Rückgabe von Energie an den Träger in einer brauchbaren Form. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, eine Moderatoreinheit vorzusehen, die einen Moderator enthält, der über einem dämpfenden Substrat angeordnet ist und der von der Schuhkonstruktion, so wie sie hergestellt ist, getrennt ist, und der in jeden Schuh eingesetzt werden kann.

Außerdem bietet der hier beschriebene Moderator, der die beschriebene Energierückgabecharakteristik ergibt, den Vorteil erhöhten Komforts und erhöhter Stütze. Dies trifft insbesondere bei solchen Arten von körperlichen Aktivitäten zu, bei denen der Athlet starten, stoppen, die Richtung schnell ändern, springen, auf unregelmäßigem oder hügeligem Gelände laufen oder auf Straßen mit harter Oberfläche laufen muß. Anders als die bekannten Moderatoren des Standes der Technik ist der hier beschriebene Moderator durch elastische Verbiegung und Rückbiegung wirksam bei der effizienten Rückgabe von Energie an den Träger, die bisher und in einigen Systemen des Standes der Technik verlorenging. Bei weiteren dynamischen Tests (tatsächlich in den Schuhen laufenden Athleten), bei denen ein in Schaumstoff eingebettetes Luftgassystem unter dem hier beschriebenen Moderator verwendet sind, wurde eine Erhöhung der Athleteneffizienz um bis zu etwa 6% bis 6,5% festgestellt. Dies überträgt sich in einen sehr wesentlichen Vorteil sowohl für den professionellen Athleten als auch für den Amateur. Dies trifft insbesondere für die Langstreckenläufer zu.

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Claims

Patentanwälte DiPL.-Imy.*H.*WETcinw^vN^fDTPL.-PHYS. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F, A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska , Dipl.-Phys. D_r. J. Prechtel

8000 MÜNCHKN 86 f ß. Juni 1983

POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22

TELEFON (0 89)980352

TELEX 5 22621

TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÜNCHEN

Marion Franklin Rudy, 19OOI Vintage Street iTorthridge, California 91324 / V.St.A.

Schuhzeugartikel

Patentansprüche

- 1. Schuhzeugartikel mit einem Schaft (41) und wenigstens einer daran befestigten Sohle (43), derart, : daß der Fuß eines Trägers in dem Schaft und über der Sohle angeordnet ist, wobei das Schuhzeug auch ein dämpfendes Material (44, 45) aufweist, das zwischen der Sohle und dem Fuß des Trägers angeordnet ist, gekennzeichnet durch

einen zwischen dem Fuß des Trägers und dem dämpfenden Material (44, 45) angeordneten elastischen Moderator (15, 16; 30) mit hohem Modul; wobei der Moderator ein relativ dünnes, leichtes Element aus einem Material ist, das einen Elastizitäts-

8 2 modul von wenigstens etwa 2,5·6,89467-10 N/m aufweist

• ·

wobei das Element weiter durch die Fähigkeit charakterisiert ist, daß es sich ohne permanente Deformation verbiegen läßt, in Abhängigkeit von einer ausgeübten Last, die eine Biegebeanspruchung in dem Element erzeugt, und daß es bei Entfernung der ausgeübten Last in seine ursprüngliche Form zurückkehrt; und

wobei das Element durch die Verbiegung die Energie von auf das Element ausgeübten Lasten absorbiert, wiederverteilt und speichert und die Energie an den Träger mit einer Geschwindigkeit zurückgibt, die gleich ist oder größer als die Geschwindigkeit, mit der die Last entfernt wird.
2. Artikel nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Moderator (30) eine Querschnittsdicke zwischen 0,005 * 2,54 und 0,050 · 2,54 cm aufweist.
3. Artikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet, daß der Moderator einen Abschnitt (15) unter der Ferse und einen Abschnitt (16) unter dem Vorderfuß aufweist.
4. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Moderator einen Abschnitt (16) unter der Ferse aufweist, der eine mediale Stütze (18, 32) und eine laterale Stütze (19, 31) sowie einen Fersenabschnitt (20, 33) aufweist, und daß die laterale Stütze (19, 31) im räumlichen Abstand derart voneinander angeordnet sind, daß ein offener Bereich (21, 3 5) gebildet ist, der dort angeordnet ist, wo das Fersenbein (50)des Fußes im Schuhzeug angeordnet ist.
5. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, '-. dadurch gekennzeichnet , daß der Moderator (16) im Vorderfuß des Schuhzeugs angeordnet ist.
6. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ' dadurch gekennzeichnet , daß der Moderator (15) im Fersenabschnitt des Schuhzeugs angeordnet ist.
7. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Moderator (15, 16, 30) aus einem Federmetall besteht.
8. Artikel nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e k e η η -

!zeichnet, daß die mediale Stütze (18, 32) länger ist als die laterale Stütze (19, 31).
9. Artikel nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die laterale Stütze länger ist als die mediale Stütze.
10. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das dämpfende Material (44, 45) aus Schaumstoff besteht.
11. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das dämpfende Material (44, 45) aus einem in Schaumstoff eingebetteten Luftgasmaterial besteht.
12. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Material ein Luftgasmaterial ist.

_ 4 —
13. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Teile (52, 53, 55, 56, 57) der medialen und lateralen Seite des Moderators etwa um 0,5 · 2,54 bis 2,54 cm überstehen, wobei die überstehenden Teile aus der Ebene des ersten Teils etwa vertikal nach oben ragen.
14. Artikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die frei überstehenden Federelemen- te segmentiert sind.
15. Moderatorvorrichtung für Schuhzeug, gekennzeichnet durch

ein Moderatorelement (15, 16, 30) mit hohem Modul, das relativ dünn, leicht und aus einem Material ist, welches einen Elastizitätsmodul von wenigstens etwa 2,5 · 6,89467 · 10* N/cm² aufweist;

ein unter dem Moderatorelement angeordnetes Dämpfungsmaterial (44, 45), das dem Element eine Verbiegung ohne permanente Deformation ermöglicht, in Abhängigkeit von einer ausgeübten Last, die eine Biegebeanspruchung erzeugt und es dem Element ermöglicht, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wenn die ausgeübte Last entfernt wird, welche die Biegebeanspruchung erzeugt; und durch ein das Moderatorelement bedeckendes Element, das mit dem Moderatorelement so zusammenwirkt, daß es einen zusammengesetzten Einsatz bildet, das in irgendeinem Schuhzeug angeordnet werden kann.
16. Moderatorvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Moderatorelement (15) eine laterale Stütze (19, 31), eine mediale Stütze (18, 32) und einen Fersenabschnitt (20, 33) aufweist, und daß die laterale und die mediale Stütze im räumlichen Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sie einen Bareich (21, 35) bilden, der das Fersenbein aufnehmen kann.
17. Moderatorvorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekenn ze ichnet , daß der Moderator aus einer Mannigfaltigkeit einzeln geformter Federelementen besteht, die gewebt oder anderweitig angeordnet sind und in einer nominell parallelen Anordnung von einem flexiblen Gewebe oder tuchartigen Element getragen sind.