DE3610354C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schuh mit einer aus elastischem Material bestehenden Sohle, in der Luftkanäle angeordnet sind, die durch im wesentlichen alle Sohlenbereiche geführt sind und einen gemeinsamen Lufteinlaß und mindestens einen Luftauslaß aufweisen, wobei am Lufteinlaß und am Luftauslaß jeweils ein Rückschlagventil angeordnet ist.

Schuhe mit Hohlräumen und Kanälen bzw. dazwischen angeordneten Tragstegen in der elastischen Schuhsohle sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. In den meisten Fällen dienen die Hohlräume oder Kanäle dazu, die Federungseigenschaften in bestimmten Bereichen der Sohle zu beeinflussen.

Bei einem bekannten Schuh (US-PS 27 25 646) erstreckt sich ein Luftkanal in der Sohle von einem im Zehenbereich des Schuhs im Schuhinneren liegenden Lufteinlaß zu einem Luftauslaß an der Absatzaußenseite. Dieser Luftkanal dient nur dazu, Luft aus dem Schuhinnenraum abzuführen. Die federnde Wirkung der Sohle wird allein durch das elastische Sohlenmaterial bestimmt.

Bei einem bekannten Schuh (DE 26 17 531 A1) sind in der Sohle verzweigte Luftkanäle mit nach außen mündenden Luftöffnungen verbunden, die gleichzeitig Lufteinlässe und Luftauslässe bilden. Im mittleren Sohlenbereich sind die Kanäle nach oben zum Schuhinnenraum geöffnet und werden dort von einer Einlegesohle verdeckt.

Die federnde Wirkung der Sohle des bekannten Schuhs wird allein durch die Federungseigenschaften des zwischen den Luftkanälen befindlichen elastischen Sohlenmaterials bestimmt. Die Luftströmungsvorgänge, die beim Zusammendrücken und Entlasten der Sohle verursacht werden, sollen die Sohle kühlen.

Trotz der zahlreichen Luftöffnungen, die am Sohlenrand liegen und deshalb leicht verschmutzen können, ist die Kühlwirkung nur unzureichend, weil der Luftwechsel nur auf die nahe an den Luftöffnungen liegenden Bereiche der Luftkanäle beschränkt ist. Dort wird die Luft bei jeder Verformung der Sohle hin- und herbewegt, ohne daß es jedoch zu einem gerichteten Luftstrom und einem vollständigen Luftaustausch kommt.

Bei einer anderen bekannten Schuhsohle (DE 32 21 680 A1) stehen sowohl der Lufteinlaß als auch der Luftauslaß mit dem Schuhinnenraum in Verbindung, so daß die Luft nur im Kreislauf geführt wird. Da auch die angesaugte Luft aus dem Schuhinnenraum stammt, findet eine Kühlung der Sohle nicht statt.

Ein bekannter Schuh der eingangs genannten Gattung (DE-GM 78 06 330) ist mit einem Lufteinlaß mit einem Rückschlagventil versehen, wobei die Einlaßöffnung am hinteren Schuhrand angeordnet ist. Mehrere ebenfalls mit Rückschlagventilen versehene Luftauslaßöffnung münden - über die gesamte Fläche der Sohle verteilt - in das Schuhinnere. Dadurch soll ein Luftstrom vom Lufteinlaß durch die Sohle bis in das Schuhinnere geführt werden.

Da die Rückschlagventile an den Luftauslässen an der Sohlenoberfläche des Schuhinnenraums liegen, können diese Rückschlagventile nicht oder nur unzureichend arbeiten, weil sie durch die Fußsohle belastet werden. Da zahlreiche Luftauslässe vorgesehen sind, kann sich in den Hohlräumen der Schuhsohle bei Belastung kein ausreichender Luftdruck aufbauen. Die Schuhsohle wirkt daher nicht wie ein Luftpolster, sondern erhält ihre Stabilität ausschließlich durch das Gummimaterial.

Die Abfuhr der Luft aus den Luftkanälen der Schuhsohle in das Schuhinnere ist hygienisch nachteilig, weil durch die zahlreichen Luftaustrittsöffnungen Schweiß aus dem Schuhinnenraum in die Luftkanäle der Sohle gelangt und von dort nicht verdunsten kann, wenn der Schuh im unbenutzten Zustand beiseite gestellt wird.

Bei dem bekannten Schuh dient die Luftführung ausschließlich dazu, frische Luft in den Schuhinnenraum zu pumpen. Die Kühlwirkung soll dabei ausschließlich durch die in den Schuhinnenraum eintretende Frischluft erzeugt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schuh der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß eine Kühlung ausschließlich von der Sohle her erfolgt, ohne daß eine Verbindung zum Schuhinnenraum bestehen müßte.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Lufteinlaß und der Luftauslaß im Schaftrand an der Schuhinnenseite angeordnet ist und mit den Luftkanälen über Luftleitungen verbunden sind.

Es besteht keine Luftverbindung zwischen den Luftkanälen der Sohle und dem Schuhinnenraum, so daß kein Schweiß aus dem Schuhinnenraum in die Luftkanäle gelangen kann. Da sich nicht nur der Lufteinlaß, sondern auch der Luftauslaß am oberen Schaftrand befindet, ist die Gefahr einer Verschmutzung und insbesondere des Eindringens von Schmutz weitestgehend ausgeschlossen, wobei erkannt wurde, daß eine hierfür geeignete Stelle nur am Schaftrand an der Schuhinnenseite liegt.

Der erfindungsgemäße Schuh ist daher besonders als Sportschuh, beispielsweise als Hochleistungs-Laufschuh und/oder zum Einsatz in tropischen und subtropischen Gebieten geeignet, weil es unter diesen Bedingungen zu einer besonders hohen Wärmeentwicklung im Schuh kommt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß am Luftauslaß eine den austretenden Luftstrom drosselnde Drosselstelle angeordnet ist, die beispielsweise durch das Rückschlagventil selbst oder ein gesondertes Drosselventil gebildet wird, das in seinem Durchlaßquerschnitt verstellbar sein kann.

Durch die Drosselung des austretenden Luftstroms wird zusätzlich zu der Federwirkung des elastischen Sohlenmaterials und der in den Luftkanälen enthaltenen Luftmenge noch eine echte Stoßdämpferwirkung mit einer progressiven Dämpfungscharakteristik erreicht, d. h. einem mit der Verformungsgeschwindigkeit zunehmenden Verformungswiderstand. Durch diese stoßdämpfende Wirkung ist der erfindungsgemäße Schuh einerseits im Bereich des Sports, andererseits insbesondere aber auch im orthopädischen Bereich besonders geeignet.

Da die in den Luftkanälen enthaltene Luft wegen des eng begrenzten Austrittsquerschnitts, der durch die Drosselstelle oder allein schon durch das einzige Luftauslaß-Rückschlagventil gegeben ist, übernimmt die in den Luftkanälen enthaltene Luft im Vergleich zu Sohlen mit mehreren Luftöffnungen einen erheblichen Anteil der elastischen Abstützung des Fußes, so daß der zwischen den Luftkanälen verbleibende Querschnitt der Tragstege geringer gewählt werden kann. Dadurch er­ gibt sich zusätzlich zu der Kühlwirkung eine verbesserte Isolationswirkung gegenüber der Sohlenunterseite, so daß erhöhte Temperaturen der Straßenoberfläche nicht auf das Schuhinnenbett übertragen werden.

Um eine Verschmutzung des Lufteinlasses und des Luft­ auslasses zu vermeiden, werden diese zweckmäßig im oder am Schaft des Schuhs im Abstand über der Sohle angeord­ net und mit den Luftkanälen über Luftleitungen verbunden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsge­ dankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine Sohle eines Schuhs in einem horizontalen Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 durch die Sohle,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Schuhs,

Fig. 4 und 5 Schnitte entsprechend der Fig. 1 durch abgewandelte Ausführungsformen von Sohlen und

Fig. 6 in einer Teilansicht ähnlich der Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform.

Der in den Fig. 1-3 gezeigte Schuh weist in seiner Sohle 1 mehrere Luftkanäle 2 auf, die mit jeweils einem gemeinsamen Lufteinlaß 3 und einem gemeinsamen Luft­ auslaß 4 in Verbindung stehen. Am Lufteinlaß 3 und am Luftauslaß 4 ist jeweils ein Rückschlagventil 5 bzw. 6 angeordnet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel andeutungsweise als Kugelrückschlagventile ausgeführt sind. Die Rückschagventile 5 und 6 liegen im Abstand oberhalb der Sohle 1 und sind im Schaftrand 7 an der Schuhinnenseite zwischen dem Knöchel und dem Fersen­ bein eingenäht, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Von den Rückschlagventilen 5 und 6 führt jeweils eine Luftlei­ tung 8 bzw. 9 in Form eines kurzen Schlauchstücks zur Sohle 1.

Wie man aus Fig. 1 erkennt, sind die Luftkanäle 2 von der Mündung der Luftleitung 8 zunächst zum vorderen Sohlenbereich geführt, wobei sich die Luftkanäle 2 zu Kanalabschnitten 2 a, 2 b verzweigen, die zueinander parallelgeschaltet sind. Durch einen der Sohlenaußen­ seite folgenden Luftkanal gelangt die Luft in den Sohlenabsatz und von dort zur Anschlußstelle der Luft­ leitung 9. Aus dem in Fig. 1 mit Pfeilen angedeuteten Strömungsverlauf erkennt man, daß die durch das Rück­ schlagventil 3 eintretende Frischluft im wesentlichen die gesamte Sohlenfläche durchströmt und somit kühlt, bevor die Luft am Rückschlagventil 6 wieder austritt.

Zwischen den Luftkanälen 2, 2 a, 2 b sind die Luftkanäle trennende elastische Tragstege 10 angeordnet; ein ge­ schlossener Randsteg 11 schließt die Sohle 1 an der Außenseite ab.

Fig. 2 zeigt, daß die Sohle 1 aus einer Sohlenunter­ schicht 12 bzw. einer Laufsohle, einer Sohlenober­ schicht 13, bzw. einer das Fußbett tragende Innen­ sohle und einer Sohlenmittelschicht 14 besteht, in der die Luftkanäle 2 und die dazwischenliegenden Tragstege 10 bzw. die Randstege 11 angeordnet sind.

Die Herstellung der Sohle 1 kann in der Weise erfol­ gen, daß die Luftkanäle 2 in ein elastisches Sohlen­ material mit aufgebautem Fußbett und nach oben ge­ führten Luftleitungen 8, 9 eingepreßt wird. Das in der Sohle befindliche Frischluft-Kanalsystem wird durch Aufvulkanisierung einer Abdecksohle geschlos­ sen. Ebenso ist es auch möglich, das Frischluft- Kanalsystem in die Sohlenunterschicht bzw. Laufsoh­ le 12 einzupressen und mit der aufvulkanisierten, das Fußbett tragenden Sohlenoberschicht 13 abzu­ decken.

Durch die Querschnittsverengung im Rückschlagventil 6 am Luftaustritt 4 wird eine Drosselwirkung für die aus­ tretende Luft erreicht. Dies führt zu einer Stoßdämpfer­ wirkung, die durch geeignete Wahl des Austrittsquer­ schnitts beeinflußt werden kann. Es ist auch möglich, am Luftaustritt 4 ein (nicht dargestelltes) in seinem Durchlaßquerschnitt verstellbares Drosselventil anzu­ ordnen.

Bei der bei jedem Schritt auftretenden Belastung der Sohle 1 werden die Tragstege 10 zusammengedrückt und das dazwischen in den Luftkanälen 2 befindliche Luft­ polster wird über das Rückschlagventil 6 am Luftaus­ laß 4 herausgedrückt, da das Rückschlagventil 5 am Lufteinlaß bei Erhöhung des Innendrucks sperrt. Bei Entlastung der Sohle 1 wird durch die expandierenden Tragstege 10 in der Sohle ein Unterdruck erzeugt; nur über das Rückschlagventil 5 am Lufteinlaß 3 wird Frischluft angesaugt, da das Rückschlagventil 6 in Richtung zum Sohleninnenraum sperrt. Durch die Lauf­ bewegung entsteht somit eine ständige, gerichtete Frischluftströmung in der Sohle 1 mit einem erhebli­ chen Volumen - und damit Wärmeaustausch zur Außenluft.

Die Fig. 4 und 5 zeigen abgewandelte Ausführungsbei­ spiele für die Führung der Luftkanäle 2 in der Sohle 1. Durch die Änderung der Kanalführung kann die Kühlungs­ wirkung in den einzelnen Sohlenbereichen beeinflußt werden, da die eintretende Frischluft die größte Kühl­ wirkung hat und sich im weiteren Strömungsverlauf er­ wärmt. Durch Auswahl der Anordnung und/oder Querschnitts­ gestaltung der Luftkanäle 2 und der dazwischen befind­ lichen Tragstege 10 kann in den einzelnen Sohlenbereichen die Härte bzw. die Federungseigenschaft und die Stoß­ dämpferwirkung beeinflußt werden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, kann zwischen dem Lufteinlaß 3 und dem Luftauslaß 4 ein Strömungskurzschluß herge­ stellt werden, beispielsweise indem ein Verbindungs­ stück 15 aufgesteckt wird. Dabei wird die Verbindung zur Außenseite unterbrochen, so daß keine vollständige Kühlwirkung mehr eintritt; die in einem geschlossenen Kreislauf geführte Luft bewirkt jedoch einen Wärmeaus­ gleich zwischen allen durchströmten Sohlenbereichen, so daß beispielsweise im Winterbetrieb eine Unterküh­ lung im Zehenbereich verhindert wird.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen bildet die Sohle 1 die mit dem Schaft des Schuhs fest verbundene Schuhsohle. Abweichend von dieser Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Gestaltung der Sohle auch für eine Einlegesohle verwendet werden, die in den Schuh einge­ legt wird.

Claims (6)

1. Schuh mit einer aus elastischem Material bestehenden Sohle, in der Luftkanäle angeordnet sind, die durch im wesentlichen alle Sohlenbereiche geführt sind und einen gemeinsamen Lufteinlaß und mindestens einen Luftauslaß aufweisen, wobei am Lufteinlaß und am Luftauslaß jeweils ein Rückschlagventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (3) und der Luftauslaß (4) im Schaftrand (7) an der Schuhinnenseite angeordnet ist und mit den Luftkanälen (2) über Luftleitungen (8, 9) verbunden sind.

2. Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Luftauslaß (4) eine den austretenden Luftstrom drosselnde Drosselstelle angeordnet ist.

3. Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (6) am Luftauslaß (4) die den austretenden Luftstrom drosselnde Drosselstelle bildet.

4. Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Luftkanäle (2) in einzelnen Sohlen­ bereichen zu Kanalabschnitten (2 a, 2 b) verzweigen, die zueinander parallelgeschaltet sind.

5. Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zwischen einer Sohlenoberschicht (13) und einer Sohlenunterschicht (12) liegenden hori­ zontalen Sohlenmittelebene die gesamte Sohlenflä­ che in Luftkanäle (2) und diese voneinander tren­ nende elastische Tragstege (10) sowie einen ge­ schlossenen Randsteg (11) aufgeteilt ist.

8. Schuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle durch ein in seinem Durch­ laßquerschnitt verstellbares Drosselventil ge­ bildet wird.