DE4210292A1 - Schuhsohle, insbesondere Sportschuhsohle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schuhsohle, insbesondere Sportschuhsohle, mit mindestens einem aus einer Matrix aus Kunststoff und in diese eingelegten Fasern bestehenden Faser­ verbundteil als tragendem Sohlenbestandteil, wobei das Faser­ verbundteil mit dem übrigen Sohlenkörper durch Verschweißung oder chemische Bindung untrennbar verbunden ist, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 41 20 136.1-26).

Wesentliches Anliegen des Hauptpatents ist es, Sohlen höchster mechanischer und ergonomischer Eigenschaften bei minimalem Gewicht herzustellen. Es gilt also, den Material- und Arbeits­ aufwand bei der Sohlenherstellung zu verringern, ohne daß Ab­ striche hinsichtlich der an Sohlen, insbesondere Sportschuh­ sohlen, gestellten hohen und vielfältigen Anforderungen ge­ macht werden müssen.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich nun diesbezüglich speziell mit all denjenigen Schuhen, insbesondere Sportschuhen, in deren Sohle Verbindungselemente (z. B. metallische Gewindebuchsen) für lösbare Greifelemente (z. B. Stollen, Spikes oder ähnliches) oder Verbindungselemente für Beschlagteile (z. B. von Radrenn­ schuhen) oder unmittelbar (unlösbare) Greifelemente aus hartem Material (z. B. aus Metall) verankert sind. Es geht hier vor­ nehmlich um Renn-, Fußball-, Baseball-, Rugby-, American Football Golf- und Radrennschuhe.

Nach dem Stand der Technik sind die Sohlen derartiger Schuhe wegen der auf sie einwirkenden hohen mechanischen Beanspruchungen aus technischen Kunststoffen hoher Festigkeit und Steifigkeit, überwiegend aus Polyamid oder ähnlichen Werkstoffen, hergestellt. Es handelt sich hierbei in erster Linie um Scherkräfte, die auf die Greifelemente einwirken und ein Ausbrechen derselben aus der Sohle verursachen können. Erzeugt werden können diese Scherkräfte insbesondere durch Schub- und Druckbeanspruchungen beim praktischen Sportbetrieb, die über die Greifelemente auf die Laufsohle übertragen werden, ferner durch Drehmomente, die bei extremen Änderungen der Laufrichtung des Sportlers, aber auch beim Befestigen und Lösen der Schraubverbindung zwischen Greifelement und Verbindungselement (Gewindebuchse) auftreten können.

Andererseits werden von den in Rede stehenden Sportschuhen zugleich ein geringes Gewicht und hohe Flexibilität in Abroll­ richtung des Fußes gefordert, um schnelles Laufen des Sportlers zu ermöglichen oder zu begünstigen. Diese Forderungen sind mit den eingangs geschilderten Festigkeits- und Steifigkeitsan­ forderungen nur schwer zu vereinbaren.

Der derzeitige Stand der Technik zwingt daher zu mehr oder weniger tragbaren Kompromißlösungen bei der Erstellung von Sohlen, die mit Verbindungselementen für (lösbare) Greifelemente oder mit (unlösbaren) Greifelementen aus hartem Material aus­ gerüstet sind.

So ist es bekannt, anstelle von hochsteifen oder verstärkten Konstruktionswerkstoffen Materialien einzusetzen, die durch Elastomermodifizierung ausreichende Biegeeigenschaften vermitteln. Im Bereich der Greifelemente sind Verstärkungen in Form von Rippen und Materialverdickungen angeordnet, die eine aus­ reichend starke Ummantelung der Greifelemente bzw. der Verbindungs­ elemente (Gewindeeinsätze) gegen die Gefahr des Ausreißens bewirken. Diese Verstärkungen führen aber zu einer Gewichts­ erhöhung und zu einer relativ großen Bauhöhe der Sohle. Eine andere bekannte Kompromißlösung besteht darin, das Sohlen aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, die im Zwei­ farbenspritzverfahren verschweißbar sind, wobei relativ weiche Materialien in Bereichen angeordnet sind, in denen Flexibilität gefordert ist, und relativ steife Materialien dort, wo Greif­ elemente befestigt sind. Durch diese Maßnahme ist aber nur eine graduelle Verbesserung der Eigenschaften möglich, und zwar aus folgenden Gründen:

• a) Zum Teil sind Greifelemente in Sohlenbereichen angebracht, in denen zugleich gute Abrollflexibilität gefordert ist. Es muß dort also wiederum ein Kompromißmaterial eingesetzt werden.
• b) Durch starke Kontraste zwischen weichen und harten Sohlen­ bereichen kommt es zu Knickstellen, während der Fuß einen über den Ballenbereich relativ gleichmäßig verteilten Ab­ rollradius bevorzugt.

Zudem wird die Auswahl geeigneter Sohlenwerkstoffe noch durch die Anforderung einer guten Verklebbarkeit des Sohlenmaterials zum Schuhoberteil hin eingeschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schuhsohle, insbesondere Sportschuhsohle, zu schaffen, bei der gute (örtliche) Flexibilität bei zugleich hoher Festigkeit, geringes Gewicht, niedrige Bauhöhe und ä nicht zuletzt - eine gute und dauerhafte Verankerung harter Greifelemente und/oder harter Verbindungs­ elemente für Greifelemente unter vergleichsweise geringem technischen und konstruktionsmäßigen Aufwand realisierbar sind.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Schuhsohle der eingangs bezeichneten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Nach der vorliegenden Erfindung werden also Faserverbundteile, wie sie im Hauptpatent beansprucht und beschrieben sind, durch geeignete Wahl der Materialzusammensetzung und der Sohlen­ konstruktion auch in Funktionszonen eingesetzt, in denen Flexibilität und/oder die Aufnahme der durch die Greifelemente eingeleiteten Kräfte gefordert wird. Aufgrund der im Vergleich zu bisher bekannten einschlägigen Sohlenwerkstoffen mehrfach höheren spezifischen Festigkeiten und Steifigkeiten von Faser­ verbundteilen ist es nun vorteilhafterweise generell möglich, entsprechend dünnere Sohlenkonstruktionen zu verwirklichen. Dies schafft geringeres Schuhgewicht und geringere Bauhöhe der Sohle.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist in der dadurch möglich gewordenen Reduzierung der Verankerungstiefe von Greifelementen bzw. von Verbindungselementen (z. B. Ge­ windeeinsätzen) für Greifelemente zu sehen. Bei Sportschuh­ sohlen nach dem Stand der Technik liegt nämlich die Veranke­ rungstiefe von Greifelementen bzw. von Gewindeinsätzen zur Befestigung von Greifelementen zur Erzielung ausreichender Festigkeiten bei Verwendung gebräuchlicher Kunststoffe als Sohlenmaterial in der Größenordnung von ca. 5 mm. Diese erheb­ liche, weil entsprechend große Sohlendicke erfordernde Ver­ ankerungstiefe verringert sich bei erfindungsgemäßem Einsatz eines oder mehrerer Faserverbundteile auf nurmehr 2 mm. Durch die Erfindung läßt sich also die Gesamtlänge des Verbindungs­ elements bzw. die Länge des in die Sohle hineinragenden Teils des Greifelements auf ca. 3 mm und entsprechend auch die Sohlen­ dicke auf ca. die Hälfte reduzieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Grundgedankens der Erfindung beinhalten die Patentansprüche 2 und 3. Durch die dort offen­ barten Maßnahmen können die durch die Greifelemente einge­ leiteten Druckkräfte günstig über die Sohlenbreite verteilt werden, so daß keine punktuellen Druckbelastungen auf die Fußsohle treffen. Gleichzeitig kann sich die Laufsohle in Sohlenlängsrichtung, insbesondere im Ballenbereich, sehr ab­ rollweich verhalten.

Eine gleichmäßig optimierte Ausführung der erfindungsgemäßen Sohle läßt sich durch die aus Patentanspruch 4 ersichtlichen Merkmale erzielen. Bei dieser Ausführungsform lassen sich in Bereichen mit unterschiedlichen Funktionsanforderungen unter­ schiedliche Lagenaufbauten realisieren, die sich durch unter­ schiedliche Lagenzahl, Faserorientierung und -typ auszeichnen.

Eine abgewandelte Ausführungsform, deren spezieller Vorzug darin besteht, daß sie eine rationelle Fertigung der betreffen­ den Sohlen ermöglicht, ist aus Patentanspruch 5 ersichtlich.

Die Prepregs werden aufeinandergestapelt wie die Fasergewebe nach der zuvor genannten Ausführungsform (Patentanspruch 4), jedoch entfällt der Auftrag des flüssigen Harzes.

Eine aus Patentanspruch 6 entnehmbare weitere Ausgestaltung der Erfindung dient dem Zweck, Steifigkeitssprünge und Knick­ stellen zu vermeiden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung geht aus Patentanspruch 7 hervor. Bei dieser Ausführungsform wird das geringstmögliche Gewicht, die geringstmögliche Bauteilhöhe und die funktionell optimale Steifigkeitsverteilung der betref­ fenden Sohle erzielt.

Eine andere Variante der Erfindung zeigt Patentanspruch 8. Diese eine rationelle Sohlenfertigung ermöglichende Ausführungs­ form kommt in Betracht bei Sohlen mit Gewindeeinsätzen, in die Greifelemente (z. B. Stollen, Spikes) nachträglich eingeschraubt werden.

Ein derartiges Prinzip des Einbaus von Gewindeeinsätzen ist bei konventionellen Schuhen mit Schuhsohlen aus thermoplastischem Kunststoff an sich bekannt. Entsprechende Gewindeeinsätze sind daher am Markt verfügbar. An den betreffenden Gewindeeinsätzen sind scharfe Spitzen angebracht, die sich im Brandsohlenmaterial so verankern, daß sie ein Verdrehen der Gewindeeinsätze ver­ hindern. Bei Schuhen nach dem Stand der Technik stellt also eine derartige Lösung unter Verwendung von Gewindeeinsätzen mit spitzen Verankerungsdornen hohe Anforderungen an die Qualität des Brandsohlenmaterials.

Um im Interesse einer leichten und flexiblen Schuhkonstruktion sehr dünne und leichte Brandsohlen verwenden oder auf Brand­ sohlen ganz verzichten zu können (sogenannte Mokassinmachart), wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die aus Patent­ anspruch 9 ersichtliche Maßnahme vorgeschlagen. Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit des Faserverbundteils finden die Verankerungsdorne dort optimale Verankerung.

Eine andere, von den im vorstehenden abgehandelten Ausführungs­ formen prinzipiell dahingehend abweichende Weiterbildung des Grundgedankens der Erfindung, daß die Faserverbundteile für die Sohlenherstellung als ausgehärtete, vorgeformte Bauteile vorliegen, ist aus Patentanspruch 10 entnehmbar. Schichtaufbau, Zahl der Gewebe- bzw. Faserlagen, Fasertyp und -orientierung sowie die Matrixkunststoffe werden nach den Erfordernissen der praktischen Anwendung gewählt.

Als Fasertypen kommen bevorzugt Glas-, Carbon- und Aramidfasern in Frage, aber auch Polyester-, Polyamid- oder PE-Fasern (in der Ausführung HP-PE = High Performance Polyethylen), Fasern aus anderen organischen Polymeren, Keramikfasern, Naturfasern (Baumwolle) oder Boronfasern. Diese Fasern können im Bauteil einheitlich oder kombiniert (sogenannter Hybrid­ aufbau) vorliegen. Sie können als Gewebe, Gestricke oder in verschiedenen marktüblichen Gewebestrukturen zum Einsatz kommen.

Weitere Einzelheiten zum Aufbau eines solchen vorgeformten Faserverbund-Bauteils gehen aus den Patentansprüchen 11, 12 und 13 hervor. Eine sphärische Verformung des Faserverbund­ teils kann beispielsweise in Anpassung an die Wölbung des Schuhschaftbodens bevorzugt werden, eine Profilierung erhält die Steifigkeit des Faserverbundteils in Längsrichtung des Profiles.

Eine Alternativlösung für ein vorgeformtes Faserverbundteil offenbart Patentanspruch 14. Grundsätzlich können also alle Typen von thermoplastischen Kunststoffen zum Einsatz kommen, wobei allerdings eine Reihe von Faser/Matrix-Kombinationen aufgrund schlechter Benetzung und mangelhafter gegenseitiger Haftung ausscheiden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der im vorstehenden abgehandel­ ten Ausführungsform zeigt Patentanspruch 15. Ausschnitte, gegebenenfalls fertige Zuschnitte, aus diesen Platten werden erhitzt, so daß das thermoplastische Material erweicht und die vorgefertigten Bauteile in Preßformen geformt werden können.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung werden die aus Patentanspruch 16 ersichtlichen Merkmale vorgeschlagen. Sie ermöglichen unter anderem den Ein­ satz längerer Gewindeeinsätze als dies bei Sohlen ohne dämpfende Zwischenlage der Fall wäre.

Allen bisherigen Ausführungsformen der Erfindung ist gemeinsam, daß die gesamte Sohle, von den Greifelementen und Verbindungs­ elementen (Gewindeeinsätzen) abgesehen, durch das Faserverbund- Bauteil gebildet wird. Diese Ausführungsformen haben den Vor­ teil der Optimierung hinsichtlich Gewicht und Dicke. Sie haben weiterhin den Vorteil, daß sie mit einfachsten und billigsten Werkzeugen produzierbar sind. Es gilt darüber hinaus aber auch, die Sohle der Schaftform des Schuhes anzupassen. Wird ein un­ gewölbtes Faserverbundteil verwendet, so kann es nur im Bereich des flachen Teils des Schaftbodens verklebt werden. An den Rändern des Schaftbodens bleibt dann das Oberleder freiliegend und könnte im Gebrauch durch Abrieb verschleißen. Ist das die Sohle bildende Faserverbundteil entsprechend der Schaftform vorgewölbt, so muß es gegen den Schaft verpreßt werden, was hohe Anforderungen an die betreffenden Werkzeuge stellt.

Den im vorstehenden skizzierten Gegebenheiten und möglicherweise auftretenden Problemen tragen die aus den Patentansprüchen 17, 18 und 19 entnehmbaren Maßnahmen Rechnung. Durch den betref­ fenden umlaufenden Kragen werden Obermaterial und Sohlenrand vor vorzeitigem Verschleiß wirksam geschützt, ein Ausfransen von Faserenden wird vermieden.

Nach einer weiteren sehr vorteilhaften Variante in praktischer Verwirklichung des Grundgedankens der Erfindung werden die aus Patentanspruch 20 ersichtlichen Merkmale vorgeschlagen. Hieraus ergeben sich zahlreiche wesentliche Vorteile. Zum einen läßt sich die Umrahmung des Faserverbundteils aus flexiblem Kunst­ stoff leicht dem Schuhschaft anpassen. Die Kunststoffumrahmung verhindert ferner einen direkten Kontakt des Faserverbundteils mit der Laufbahn und vermeidet, zumindest verringert dadurch eine Abnutzung desselben durch Abrieb. Da der Randbereich (Kunststoffrahmen) als Spritzteil ausgeführt ist, lassen sich je nach Funktion variable Materialstärken einfach realisieren. Funktionelle Elemente, wie Spitzen, Noppen, Rippen etc. können in dem Spritzteil ausgebildet sein, ebenso dekorative Elemente, wie Schriftzüge, Profilierungen, zusätzliche farbige Einlege­ teile. Des weiteren ermöglichen die in Rede stehenden Merkmale ein rationelles Herstellverfahren mit sehr gut reproduzierbarer Qualität der betreffenden Sohle, wobei nach dem Umspritzen des Faserverbundteils keinerlei weitere Nacharbeit mehr erforderlich ist. Nicht unerwähnt bleiben soll schließlich auch noch die einfach zu realisierende Möglichkeit, an das das Faserverbund­ teil aufnehmende Kunststoff-Rahmenteil unmittelbar zusätzliche Kunststoff-Greifelemente anzuspritzen, eine Variante, die insbesondere bei Rennschuhsohlen in Betracht kommt bzw. gewünscht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Ausführungsform nach Patent­ anspruch 20 beinhaltet Patentanspruch 21. Die auf diese Weise zu steifen Spitzen ausgehärteten Gewebefasern vermitteln einen besonders guten Eingriff in die Oberfläche der Laufbahn.

Eine weitere, den Grundgedanken der Erfindung vorteilhaft weiter­ bildende, vornehmlich für Rasensportarten, wie Fußball, Rugby, Baseball oder American Football, geeignete Ausführungsform zeigt Patentanspruch 22. Zweckmäßigerweise sollte diese Aus­ führungsform, wie aus Patentanspruch 23 ersichtlich, weiter ausgestaltet sein, eine Variante, die durch die Zweiteiligkeit des Faserverbundteils ermöglicht wird.

Alternativ ließe sich die erwünschte höhere Steifigkeit im Rückfußbereich, allerdings auf Kosten eines höheren Gewichts der Sohle, auch durch eine größere Stärke des angespritzten Rahmens erzielen.

Sämtliche im vorstehenden abgehandelten Lösungsmöglichkeiten für Sohlen mit auswechselbaren Greifelementen haben das Merkmal gemeinsam, daß die Verbindungselemente (z. B. Gewindeeinsätze) für die lösbaren Greifelemente erst nach Fertigstellung des Schuhs montiert werden. Diese Technik hat den Vorteil, daß sich das Schraubgewinde (des Gewindeeinsatzes) über die Höhe der Brandsohle und des Oberleders erstreckt und daß dadurch nur noch eine sehr geringe Bauhöhe der Sohle erforderlich ist. Hieraus ergeben sich wiederum die Vorteile sehr geringen Sohlen­ gewichts und direkten Bodenkontakts des Sportlers.

Eine von diesem Grundprinzip abweichende, modernen Schuhpro­ duktionstechniken eher entgegenkommende Alternativlösung kann Patentanspruch 24 entnommen werden. Vorteilhafte praktische Ausgestaltungen hierzu ergeben sich aus den Patentansprüchen 25 bis 29.

Hierbei zeichnet sich die Vorrichtung nach Patentanspruch 25 durch ein vergleichsweise geringes Sohlengewicht aus, weil das Faserverbundteil nur rückseitig überspritzt zu sein braucht, um die Verbindungselemente (z. B. Gewindeeinsätze) zu fixieren. Sie setzt allerdings eine Vorwölbung des Faserverbundteils in einem getrennten Preßvorgang voraus. Man wird diese Ausführung in erster Linie dann bevorzugen, wenn eine hohe Quersteifigkeit der Sohle erwünscht ist.

Die Lösungsvariante nach Patentanspruch 27 beinhaltet eine funktionelle und preisgünstige Lösung mit einem Faserverbund­ teil, das nicht vorgewölbt zu sein braucht. Sie hat den zu­ sätzlichen Vorteil, daß das Faserverbundteil, ergänzend zur Schweißverbindung durch den thermoplastischen Rahmen von oben und von unten auch mechanisch festgehalten wird. Die Merkmale des Patentanspruchs 28, insbesondere aber auch des Patentan­ spruchs 29, offenbaren hierzu zweckmäßige Ergänzungen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist Patentanspruch 30 zu entnehmen. Sie wird durch die Merkmale der Patentansprüche 31-34 weiter ausgestaltet.

Hierbei ergeben sich vorteilhafterweise folgende wichtige Eigenschaften, die für einige Sportarten besonders nützlich sind:

• a) Durch den Sandwich-Aufbau mit zwei Faserverbundteil-Schichten mit zwischenliegender Gummischicht ist schon bei geringer Bauhöhe der Sohle eine sehr hohe Steifigkeit zu erzielen. Diese Eigen­ schaft kommt insbesondere den an Baseball- oder Fahrrad­ schuhsohlen gestellten Anforderungen entgegen.
• b) Wenn man jeweils eine gewisse Gummischichtdicke einmal zwischen der (flanschartigen) Verankerungsfläche des metal­ lischen Gewindeeinsatzes (Verbindungselement) und dem schuhschaftseitigen Faserverbundteil und zum anderen zwischen der Unterseite des Gewindeeinsatzes und der (wiederum flansch­ artigen) Auflagefläche des Spikes vorsieht, so vermag man eine Dämpfungswirkung für Druckkräfte zu erzielen, die andernfalls durch das Greifelement (Spike) über das Ver­ bindungselement (Gewindeeinsatz) nahezu ungedämpft über­ tragen werden würden. Dieser Dämpfungseffekt ist insbe­ sondere bei denjenigen Sportarten erwünscht, die sich auf harten Böden abspielen. Er sollte also beispielsweise bei Rennschuhen, Fußball- und Rugbyschuhen realisiert werden.
• c) Die in Patentanspruch 33 ausdrücklich beanspruchten flansch­ artigen sohlenseitigen Auflageflächen der Greifelemente (z. B. Spikes) können sich bei auf die Greifelemente von der Laufbahn her einwirkenden Druckkräften gegen die Lauf­ sohle abstützen. Gegen Ausriß- oder Ausknickkräfte kann sich das das Greifelement aufnehmende Verbindungselement (z. B. Gewindeeinsatz) mittels seiner flanschartigen Verankerungsfläche innerhalb des Sohlenmaterials abstützen.

Wenn ein fest verankertes Greifelement aber nur eine Fläche aufweist, über die es sich sohlenseitig abstützen kann, so sollte die Sohle oberhalb dieser Abstützfläche des Greifelements Verstärkungen aufweisen, welche in der Lage sind, die Druck­ kräfte aufzunehmen. Ferner sollte die Sohle auch unterhalb der Abstützflächen der betreffenden Greifelemente Verstärkungen besitzen, die Ausreiß- und Ausknickkräfte aufzunehmen vermögen.

Eine speziell für diese Verhältnisse geeignete Lösung offen­ bart Patentanspruch 34, wobei vorteilhafterweise die in Rede stehenden oberen und unteren Verstärkungen der Sohle durch ein oberes und ein unteres Faserverbundteil gebildet werden.

Zur Veranschaulichung und näheren Erläuterung der Erfindung dienen Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Rennschuhs, in perspekti­ vischer Darstellung, schräg von unten gesehen,

Fig. 2 einen (teilweisen) vertikalen Längsschnitt durch den Schuh nach Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung (entsprechend Fig. 2) des Rennschuhs nach Fig. 3,

Fig. 5 und 6 eine weitere Ausführungsform eines Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 7 eine Variante zu Fig. 6,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Rennschuhs, in perspektivischer Darstellung ähnlich Fig. 1,

Fig. 9 die Sohle des Rennschuhs nach Fig. 8, im vertikalen Querschnitt,

Fig. 10 und 11 eine weitere Ausführungsform eines Sportschuhs, z. B. Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 8 bzw. Fig. 9,

Fig. 12 und 13 eine weitere Ausführungsform eines Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 14 und 15 eine weitere Ausführungsform eines Sportschuhs, insbesondere Fußballschuhs, in Darstellung ent­ sprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 16 und 17 eine weitere Ausführungsform eines Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 18 und 19 eine weitere Ausführungsform eines Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 20 und 21 eine weitere Ausführungsform eines Rennschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 22 Abwandlungen gegenüber der Variante nach Fig. 20 und 21, anhand einer gegenüber Fig. 21 vergrößerten (teilweisen) Schnittdarstellung,

Fig. 23 und 24 eine weitere Ausführungsform eines Sportschuhs, insbe­ sondere Baseballschuhs, in Darstellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2, und

Fig. 25 die Einzelheit "A" aus Fig. 24, in gegenüber Fig. 24 vergrößerter Darstellung.

Bei dem aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Rennschuh bezeichnet 10 das Obermaterial, z. B. Leder, Textil oder Kunststoff, und 11 insgesamt die Sohle. Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, besteht die Sohle 11 aus einer mit dem Obermaterial 10 unmit­ telbar verbundenen Brandsohle 12 und - im vorderen Abschnitt - einem auf die Brandsohle 12 aufgebrachten durchgehenden Faser­ verbundteil aus einem Matrixmaterial mit in dasselbe einge­ bettetem Fasergewebe. Das Faserverbundteil umfaßt mehrere Fasergewebelagen 13, 14 und ist auf die Brandsohle 12 auf­ laminiert. Einige dieser Gewebelagen (mit 13 beziffert) sind über den gesamten Bereich des Faserverbundteils durchgehend, andere (mit 14 beziffert) nur in Teilabschnitten derart ange­ legt, daß sie sich vorzugsweise quer zur Sohlenlängsachse er­ strecken. Die auflaminierten, Verstärkungszonen für metallische Greifelemente 15 bildenden Fasergewebelagen 14 sind mit flüs­ sigem Zweikomponentenharz, vorzugsweise Epoxid- oder Polyester­ harz, getränkt, wobei die Faserorientierung in dem in Fig. 2 gezeigten vorderen Sohlenbereich (Ballenbereich) zur Gewähr­ leistung einer guten Abrollflexibilität in Querrichtung zur Sohlenlängsachse vorgesehen ist.

Wie weiterhin aus Fig. 2 hervorgeht, überlappen sich einzelne Fasergewebelagen zweier benachbarter Verstärkungszonen 14, derart, daß Steifigkeitssprünge und Knickstellen zwischen den einzelnen Verstärkungszonen 14 vermieden werden.

Bei dem Laminierprozeß der einzelnen Sohlenbestandteile werden die Greifelemente 15 mit einlaminiert, so daß sie unlösbar in der Sohle 11 verankert sind.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ähnelt in vielen Punkten derjenigen nach Fig. 1 und 2, so daß aus Gründen der Übersicht­ lichkeit hier wie dort für die übereinstimmenden Konstruktions­ elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist, ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, eine äußere, alle drei Ver­ stärkungszonen 14 überdeckende durchgehende Fasergewebelage vorgesehen, die in Fig. 3 und 4, wie auch in Fig. 1 und 2 mit 16 beziffert ist.

Von der Variante nach Fig. 1 und 2 unterscheidet sich die Aus­ führungsform nach Fig. 3 und 4 im wesentlichen dadurch, daß die Greifelemente 15 nicht unmittelbar in die diversen Schichten des Sohlenmaterials 11 einlaminiert sind, sondern in Verbin­ dungselemente 17 lösbar eingreifen. Wie Fig. 4 zeigt, weisen die Verbindungselemente 17 jeweils ein Hülsenteil 18 auf, das zur Aufnahme der mit einem entsprechenden Außengewinde ausge­ statteten Greifelemente 15 ein Innengewinde besitzen kann. Hier bietet sich eine gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 rationellere Fertigungsmethode dergestalt an, daß die Verbin­ dungselemente 17 nicht im Laminierprozeß in die Sohle 11 ein­ gebaut zu werden brauchen, sondern daß in die fertig ausge­ härtete Sohle 11 Bohrungen eingebracht werden, in die die Ver­ bindungselemente mit ihren Hülsenteilen 18 von der Schuhinnen­ seite her eingesteckt bzw. eingepreßt werden können. Zwecks einer dauerhaften und festen Verankerung der Verbindungselemente 17 in der Sohle 11 besitzen diese an ihrem rückwärtigen Ende eine flanschartige Verbreiterung 19, die mit in das Sohlen­ material eingreifenden dornartigen Spitzen 20 ausgestattet ist.

Auf diese Weise ist eine verdrehsichere Verankerung der Ver­ bindungselemente 17 in der Sohle 11 gewährleistet. Um hierbei die Festigkeit der Brandsohle 12 nicht zu überfordern bzw. um sehr dünne und leichte Brandsohlen verwenden zu können bzw. auf Brandsohlen überhaupt gänzlich verzichten zu können, be­ sitzen die dornartigen Spitzen 20 vorzugsweise eine derartige Länge, daß sie im montierten Zustand gerade noch in die Ober­ fläche des auf die Brandsohle 12 auflaminierten durchgehenden Faserverbundteils 13 eingreifen, dessen hohe mechanische Festig­ keit eine optimale Verankerung der Verbindungselemente 17 garan­ tiert.

Eine im Sinne einer besonders rationellen Fertigung etwas ge­ eignetere Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1 - 4 zeich­ net sich dadurch aus, daß für die Verstärkungsbereiche 14 Faser­ gewebe verwendet werden, die als Halbzeug bereits mit heiß aus­ härtenden Harzen getränkt sind (sogenannte Prepregs). Diese Prepregs werden aufeinandergestapelt wie die Fasergewebe in der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, jedoch entfällt der Auf­ trag des flüssigen Harzes. Ein solches Prepreg-Laminat kann in einem Autoklaven unter Hitze-und Druckeinwirkung ausgehärtet werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 weicht gegenüber den im vorstehenden beschriebenen Varianten im wesentlichen dadurch ab, daß ein flaches oder vorgeformtes Faserverbundteil 21 auf den mit 22 bezifferten Schaftboden des Schuhobermaterials 10 aufgeklebt wird. Anschließend können die für die Greifelemente 15 vorgesehenen Verbindungselemente 17, wie bei den Ausführungs­ formen nach Fig. 3 und 4, montiert werden. Die Variante nach Fig. 5 und 6 erbringt den Vorteil einer sehr kostengünstigen Fertigung bei außerordentlich geringen Investitionskosten. Es sind allenfalls Schnitt; bzw. Stanzwerkzeuge und - sofern eine Vorwölbung des Faserverbundteils 21 gewünscht wird - eine ein­ fache Preßform erforderlich.

In praktischer Verwirklichung der aus Fig. 5 und 6 ersichtlichen Ausführungsform sollte für das Faserverbundteil 21 eine Dicke von ca. 1 mm oder etwas darüber vorgesehen sein. In gleicher Größenordnung könnte die Dicke der Brandsohle 12 liegen. Unter Berücksichtigung dieser Abmessungen würde sich für die Gewinde­ hülse 18 der Verbindungselemente 17 eine Länge von lediglich ca. 2 mm ergeben.

Eine längere Ausbildung der Gewindehülsen 18 wird durch die gegenüber Fig. 6 abgewandelte Variante nach Fig. 7 ermöglicht. Die Abwandlung besteht darin, daß zwischen den Schaftboden 22 und das Faserverbundteil 21 eine Schicht 23 aus geschäumtem Kunststoffmaterial eingeklebt ist. Die Schaumschicht 23 wirkt außerdem vorteilhafterweise als Dämpfungslage.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 weicht gegenüber derjenigen nach Fig. 7 dadurch ab, daß zusätzlich ein die Sohle 11 außen umschließender Rahmen 24 aus einem elastischen Bahnenmaterial, z. B. dem sogenannten Haifischhautmaterial, vorgesehen ist. Hierdurch ist ein weitgehender Schutz der Sohlenränder gegen Schädigung durch Abrieb gewährleistet, und es wird verhindert, daß eventuelle lose Faserenden des Faserverbundteils 21 aus­ fransen können.

Der in Rede stehende kragenartige Sohlenrahmen 24 kann als Stanzausschnitt aus einer entsprechenden Rollenware gefertigt sein, wobei er als letzter Schritt der Schuhfertigung über das Faserverbundteil 21 der Sohle 11 geklebt werden kann. Für den kragenartigen Sohlenrahmen 24 eignen sich verschiedene Materialien wie Gummi, gummierte Textilmaterialien oder das bereits oben erwähnte "Haifischhautmaterial". Bei letzterem handelt es sich um ein mit Harz getränktes textiles Flächenmaterial mit ab­ stehenden Borsten, welches bei bekannten Rennschuhen bereits im Rückfußbereich eingesetzt wird und aufgrund seiner stacheligen Oberfläche sehr gute Haftungseigenschaften gegenüber den meisten Laufbahnoberflächen aufweist.

Prägendes Kennzeichen der aus Fig. 10 und 11 ersichtlichen Aus­ führungsform (wie auch der übrigen, weiter unten noch zu be­ schreibenden Ausführungsformen) ist, daß das Faserverbundteil 21 als Einlegeteil in ein dasselbe rahmenartig umgebendes thermo­ plastisches Spritzteil 25 eingebaut ist. Auf der Unterseite (Lauffläche) des thermoplastischen Spritzteils 25 sind - wie bei Rennschuhen erwünscht - zusätzliche Greifelemente 26, 27 aus dem in Rede stehenden thermoplastischen Kunststoffmaterial angeformt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Konzeption besteht darin, daß der flexible thermoplastische Spritzteilrahmen 25 hinsichtlich der Materialauswahl leichter dem Material des Schuhschaftes 10, 22 angepaßt werden kann, so daß es einfacher ist, eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten zu realisieren. Vorteilhaft ist es des weiteren, daß durch den thermoplastischen Spritzteilrahmen 25 ein direkter Laufflächen­ kontakt des Faserverbundteils mit der Laufbahn vermieden wird, mit der Folge, daß keinerlei Verschleiß des Faserverbundteils 21 durch Abrieb erfolgt. Da bei dem thermoplastischen Spritzteil­ rahmen 25, je nach gewünschter Funktion, beliebige, auch variable Materialstärken in einfacher Weise realisiert werden können, ergibt sich insgesamt ein sehr rationelles Herstellver­ fahren des betreffenden Rennschuhs mit sehr gut reproduzierbarer Qualität. Ebenso einfach ist es, die bereits erwähnten zusätz­ lichen Greifelemente 26, 27 wie auch andere funktionelle oder dekorative Elemente (Schriftzüge, Profilierungen, farbige Ein­ legeteile etc.) zu verwirklichen.

Die Variante nach Fig. 12 und 13 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 10 und 11. Eine Abwandlung besteht je­ doch darin, daß das hier mit 21a bezifferte Faserverbundteil nicht glattflächig ausgebildet ist, sondern zahlreiche steife Spitzen 28 aufweist. Hierbei ist als Decklage des Faserverbunds ein Gewebe zum Einsatz gekommen, welches die Eigenschaften des bereits oben erwähnten "Haifischhautmaterials" besitzt. An­ schließend sind die Fasern des Gewebes durch Ummantelung mit einer geeigneten Kunststoffmatrix zu den in Rede stehenden steifen Spitzen 28 ausgehärtet. Diese vermitteln vorteilhafter­ weise einen besonders guten Eingriff in die Laufbahnoberfläche.

Fig. 13 macht deutlich, daß die Greifelemente (Spikes) 15 je­ weils mit einem Teil 29 umgeben sind, das mit dornartigen zu­ sätzlichen Greifelementen 30 ausgestattet ist. Bei den Teilen 29 handelt es sich um an sich bekannte Unterlegscheiben aus Plastik mit Spitzen zum Unterlegen unter die aufgeschraubten Spikes. (In Fig. 12 sind die Greifelemente 15 und die Unter­ legscheiben 29 weggelassen worden.)

Aus Fig. 14 und 15 geht ein Sportschuh hervor, der ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 ausgestaltet ist. Im Unter­ schied hierzu handelt es sich allerdings bei der Ausführungsform nach Fig. 14 und 15 nicht um einen Rennschuh, sondern um einen Fußballschuh. Ein weiteres prägendes Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 14 und 15 besteht darin, daß das Faserverbundteil 21 zweigeteilt ausgebildet ist, wobei ein vorderer Teil 21′ dem Vorderfußbereich und ein hinterer Teil 21′′ dem Rückfußbereich zugeordnet ist. Eine entsprechende Aufteilung des Faserverbund­ teils 21 empfiehlt sich im übrigen auch für andere Rasensport­ arten, wie z. B. Rugby, Baseball oder American Football. Die beiden Faserverbundteile 21′ und 21′′ werden in der Mitte der Sohle durch einen Steg 31 gehalten, der mit dem thermoplastischen Spritzrahmen 25 einteilig verbunden ist. Die bei der Variante nach Fig. 14, 15 als Stollen ausgebildeten Greifelemente sind gestrichelt angedeutet und mit 32 beziffert. Durch die erwähnte Zweiteilung des Faserverbundteils 21, welches ja die tragenden Sohlenelemente bildet, kann man die an Rasensportarten gestellten Anforderungen dahingehend gut erfüllen, daß der Rückfußbereich der Sohle zumindest in Torsions- und Abrollrichtung ein steifere Charakteristik erhält als der Vorfußbereich der Sohle.

Alternativ ist es aber auch möglich, die in Rede stehenden Steifigkeitsunterschiede in den verschiedenen Sohlenbereichen durch entsprechend stärkere oder schwächere Dimensionierung des thermoplastischen Spritzteilrahmens 25 zu realisieren.

Die Ausführungsform nach Fig. 16 und 17, welche wieder einen Rennschuh bzw. eine Rennschuhsohle zum Gegenstand hat, weicht gegenüber den Ausführungsformen nach Fig. 3 - 15 dahingehend ab, daß die Verbindungselemente 17a (Gewindeeinsätze für die Greifelemente 15) nicht erst nach Fertigstellung des gesamten Schuhs montiert werden, sondern während des Herstellungspro­ zesses der Sohle positioniert werden und dadurch in die Sohle integriert sind. Diese Lösung kommt modernen Schuhproduktions­ techniken entgegen, die fertig vorbestückte Sohlen mit inte­ grierten Gewindeeinsätzen fordern. Wie Fig. 17 im einzelnen erkennen läßt, ist hierbei die Gewindehülse 18 des Verbindungsele­ ments 17a auf ihrer gesamten Länge innerhalb des Sohlenmaterials untergebracht. Diese Maßnahme setzt natürlich eine entsprechende Mindeststärke der Sohle voraus.

Fig. 17 macht des weiteren deutlich, daß eine weitere Eigenart der Kohlenkonzeption nach Fig. 16 und 17 darin besteht, daß das den tragenden Teil der Sohle bildende Faserverbundteil - in Fig. 16 und 17 mit 21b beziffert - eine wellenförmig vor­ gewölbte Gestalt aufweist. Diese Formgebung des Faserverbund­ teils 21b ist zwar keine zwingende Voraussetzung für diese Sohlenkonzeption. Sie ist aber deshalb zweckmäßig, weil so die Sohlenstärke in den Bereichen, wo keine Gewindeteile sitzen, reduziert werden kann. Man spart so vor allem Gewicht.

Ein wesentlicher Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 16 und 17 liegt ferner darin, daß das Faserverbundteil 21b an seinem um­ laufenden Rand lediglich an der Unterseite (Lauffläche) von dem thermoplastischen Spritzteilrahmen 25 überspritzt ist. Lediglich im Bereich der Verbindungselemente 17a ist auch eine rückseitige Überspritzung mit dem Rahmenmaterial 25 vorgesehen. Dadurch er­ gibt sich ein vergleichsweise geringes Sohlengewicht. Die rück­ seitige (wie auch die laufsohlenseitige) Überspritzung der die Verbindungselemente 17a aufnehmenden Sohlenbereiche mit dem thermoplastischen Rahmenmaterial 25 ist erforderlich, um die Verbindungselemente 17a zu fixieren.

Insgesamt gesehen zeichnet sich die Ausführungsform nach Fig. 16 und 17 des weiteren auch durch eine gute Querstabilität der Sohle (als Folge der vorgewölbten Gestaltung des Faserverbund­ teils 21b) aus, so daß dieser Lösung dann der Vorzug zu geben sein wird, wenn man an die Quersteifigkeit des betreffenden Rennschuhs entsprechende Anforderungen stellt.

Fig. 18 und 19 zeigen eine in funktioneller Hinsicht und hin­ sichtlich geringer Herstellungskosten günstige Lösung, bei der das hier mit 21c bezifferte Faserverbundteil weitgehend eben­ flächig, also nicht vorgewölbt ausgebildet ist. Bei dieser Aus­ führungsform ist des weiteren das Faserverbundteil 21c durch den thermoplastischen Spritzteilrahmen 25 von oben und von unten mechanisch festgehalten. Hierzu sind - ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 16 und 17 - die integrierten Verbindungselemente 17a (Gewindeeinsätze für die Greifelemente 15) laufflächen- und rückseitig von dem Material des thermo­ plastischen Spritzrahmens 25 umspritzt. Außerdem sind auf der Rückseite des Faserverbundteils 21c einzelne Rippen 33 ange­ ordnet, die in Quer- und in Längsrichtung gerichtet sein können und dabei ein oberhalb des Faserverbundteils 21c liegendes Gitter bilden. Zweckmäßigerweise sind auch die Rippen 33 zu­ sammen mit dem Spritzteilrahmen 25 einstückig ausgebildet.

In Fig. 20 und 21 ist eine Ausführungsform offenbart, deren Realisierung im wesentlichen durch zwei Faserverbundteile 34 und 35, eine zwischengelegte Gummischicht 36 und eine die ge­ nannten Sohlenelemente am Rand umgebende Umrahmung 37 aus vulkanisiertem Gummi gekennzeichnet ist. Eine gute chemische Haftung beim Anspritzen bzw. Anvulkanisieren des Gummirahmens 37 an die beiden Faserverbundteile 34, 35 setzt voraus, daß die Fasergewebe der Faserverbundteile 34, 35 in ein geeignetes thermoplastisches Matrixmaterial eingebettet sind. In diesem Fall ist zur Erzielung einer chemischen Haftung des Gummirahmens 37 keine Vorbehandlung der Faserverbundteile 34, 35 erforderlich.

Die beiden Faserverbundteile 34, 35 können mit der dazwischen­ liegenden Gummischicht 36 verklebt sein. Zu diesem Zweck ist zuerst das untere Faserverbundteil 35 in die Nestseite einer Spritzform für den Gummirahmen 37 einzulegen. Anschließend werden Verbindungselemente 17b für die Greifelemente 15, dann die Gummischicht 36 und zuoberst das Faserverbundteil 34 in die Spritzform eingelegt. (Die Gummischicht 36 kann als sehr dünne Kautschukfolie - Dicken von weniger als 0,5 mm sind möglich - ausgebildet sein.)

Die Spritzform wird nun geschlossen, das Gummimaterial, welches den Gummirahmen 37 bildet, wird eingespritzt. Im anschließenden Vulkanisationsprozeß in der beheizten geschlossenen Spritzform (übliche Gummiverarbeitung) werden Rahmen 37 und Folie 36 ge­ meinsam ausvulkanisiert und gleichzeitig untrennbar mit den Faserverbundteilen 34 und 35 verbunden.

Im Falle der - alternativ zur Spritzgußform möglichen - Ver­ wendung einer Preßform wird zuallererst das Material für den Rahmen 37 eingelegt, dann die übrigen Teile entsprechend der oben genannten Reihenfolge, dann die Preßform geschlossen. An­ schließend erfolgt dann der Vulkanisationsprozeß.

Wie Fig. 21 deutlich macht, können also bei diesem Herstellungs­ vorgang zugleich Verbindungselemente 17b für Greifelemente 15 in den Sohlenverbund integriert werden. Zweckmäßigerweise sind hierbei die Verbindungselemente 17b mit ihrem oberen flansch­ artigen Rand 19b innerhalb der Gummischicht 36 zwischen den beiden Faserverbundteilen 34, 35 angeordnet bzw. verankert.

Aus Fig. 20 und 21 geht des weiteren hervor, daß sich der Gummirahmen 37 jeweils auch in den Bereich der Greifelemente 15 erstreckt, derart, daß die Greifelemente 15 mit einer flanschartigen Auflagefläche 38 an dem Gummirahmen 37 zur Anlage kommen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 22 ist die Gummischicht 36 in zwei übereinanderliegende Gummifolien 36a und 36b aufgeteilt. Zwischen diese beiden Gummifolien greift das Verbindungs­ element 17b mit seinem flanschartigen Rand 19b ein. Der flansch­ artige Rand des Verbindungselements 17b kann auch - wie in Fig. 22 linksseitig dargestellt - abgekröpft ausgestaltet sein.

Wie weiterhin aus Fig. 22 hervorgeht, ergeben sich durch die betreffende Konstruktion an zwei Stellen Dämpfungsschichten, deren Stärke mit a′ bzw. a′′ angegeben ist. Die eine Dämpfungs­ schicht (a′) ergibt sich am oberen Ende des Verbindungselements 17b zwischen diesem und dem oberen Faserverbundteil 34. Die zweite Dämpfungsschicht (a′′) erstreckt sich zwischen der flanschartigen Anlagefläche 38 des Greifelements 15 und der Lauffläche des Gummirahmens 37. Die genannten Merkmale er­ möglichen eine gute Dämpfungswirkung bezüglich der Druckkräfte, die durch die Greifelemente 15 über die Sohlenkonstruktion auf die Fußsohle des Sportlers einwirken. Ein solcher Dämpfungs­ effekt ist insbesondere für diejenigen Sportarten erwünscht, die sich auf harten Böden abspielen.

Der aus Fig. 20-22 ersichtliche und im vorstehenden be­ schriebene Sohlenaufbau für Sportschuhe (auch als sogenannter Sandwich-Aufbau zu bezeichnen) ermöglicht schon bei vergleichs­ weise geringer Sohlenbauhöhe eine hohe Steifigkeit der Sohle. Diese Eigenschaft wird in besonders hohem Maße bei Baseball- und Fahrradschuhsohlen gefordert.

Fig. 23-25 zeigen daher eine ähnliche Sohlenkonstruktion wie nach Fig. 20-22, jedoch speziell für Baseballschuhe kon­ zipiert.

Wenn Greifelemente (z. B. die aus Fig. 20-22 ersichtlichen und mit 15 bezeichneten Spikes) eine sohlenseitige Auflage­ fläche (Bezugszeichen 38 in Fig. 20-22) aufweisen, so ver­ mag sich das Greifelement bei von der Laufbahn her ausgeübten Druckkräften gegen die Sohle (bei der Ausführungsform nach Fig. 20-22 gegen die auch die Greifelemente umrahmende Gummi­ ummantelung 37) hin abzustützen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 23-25 sind nun die dort mit 15a bezifferten Greif­ elemente nicht als Spikes, sondern vielmehr als Winkeleisen für Baseballsohlen ausgestaltet. Die Greifelemente 15a stützen sich mit ihrem in die Horizontale abgewinkelten Teil 39, der innerhalb der Gummischicht 36 zwischen den beiden Faserverbund­ teilen 34 und 35 eingebettet ist (ähnlich wie bei der Aus­ führungsform nach Fig. 20-22), gegen das obere Faserverbund­ teil 34 ab. Hierbei werden die auf das Greifelement 15a aus­ geübten Ausriß- oder Ausknickkräfte aufgenommen. Es fehlt je­ doch eine zweite Abstützfläche für das Greifelement, wie sie bei der Ausführungsform nach Fig. 20-22 vorgesehen und dort mit 38 beziffert ist. Das Greifelement 15a bei der Variante nach Fig. 23-25 vermag sich also bei von der Laufbahn her einwirkenden Druckkräften nicht gegen die Sohle, d. h. gegen die Gummiumrahmung 37 hin abzustützen. Diese Funktion muß also im vorliegenden Fall ebenfalls von dem abgewinkelten Teil 39 im Zusammenwirken mit den beiden Faserverbundteilen 34 und 35 wahrgenommen werden.

Fig. 25 läßt speziell erkennen, daß die zwischen die beiden Faserverbundteile 34 und 35 zwischengelegte Gummischicht 36 wiederum - ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 22 - in eine obere Gummifolie 36a und eine untere Gummifolie 36b zweigeteilt ausgebildet ist. Der horizontal abgewinkelte Teil 39 des Greifelements 15a ist innerhalb der unteren Gummi­ folie 36b angeordnet, so daß die obere Gummifolie 26a (Schichtdicke a′) vollständig für Dämpfungszwecke zur Verfügung steht.

Wie bereits oben dargelegt, wird der Gesamtaufbau der Sport­ schuhsohle (nach den Ausführungsformen der Fig. 20 - 25) durch den Sandwich-Aufbau aus zwei Faserverbundteilen 34 und 35 so­ wie einer zwischengeschalteten (ggf. zweischichtig aufgebauten) Gummilage 36 sehr steif. Für den Fall daß eine partielle Flexibilität der Sohle erforderlich bzw. erwünscht ist, kann man zweckmäßigerweise in dem betreffenden Bereich Ausnehmungen in einem der Faserverbundteile 34 und/oder 35 vorsehen bzw. in diesem Bereich nur ein einziges Faserverbundteil anordnen. Zwei Faserverbundteile wären dann nur in denjenigen Bereichen vorzusehen, in denen eine Verankerung von Greifelementen er­ folgt. In Fig. 24 ist eine solche Ausnehmung im Ballenbereich des unteren Faserverbundteils 35 angedeutet und mit 40 be­ ziffert.

Claims (34)

1. Schuhsohle, insbesondere Sportschuhsohle, mit mindestens einem aus einer Matrix aus Kunststoff und in diese einge­ legten Fasern bestehenden Faserverbundteil als tragendem Sohlenbestandteil, wobei das Faserverbundteil mit dem übrigen Sohlenkörper durch Verschweißung oder chemische Bindung untrennbar verbunden ist, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 41 20 136.1-26), dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Faserverbund­ teile (13, 14, 16, 21, 21a, 21b, 21c, 21′, 21′′, 34, 35) zur Verankerung von aus hartem Material bestehenden Greif­ elementen (15, 15a, 32) und/oder von Verbindungselementen (17, 17a, 17b) (z. B. Gewindeeinsätzen) für lösbare Greif­ elemente oder für Beschlagelemente (z. B. von Radrenn­ schuhen) dienen, derart, daß die durch die Greifelemente und/oder Beschlagelemente in die Sohle (11) eingeleiteten Kräfte durch das oder die Faserverbundteile aufgenommen werden.

2. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Greifelemente (15) bzw. Verbindungselemente (17) quer zur Sohlenlängs­ achse gerichtete Verstärkungszonen (14) aus Faserverbund­ teilen, die aus mehreren übereinanderliegenden miteinander verbundenen Fasergewebelagen (z. B. 16) bestehen, angeordnet sind (Fig. 1 - 4).

3. Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Bereichen der Sohle (11), in denen Abrollflexibilität gefordert wird, insbesondere im Ballenbereich, eine Faserorientierung des oder der Faserverbundteile (14, 16) in Querrichtung zur Sohlenlängsachse vorgesehen ist.

4. Schuhsohle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Faserverbundteile (13, 21, 21′, 21a, 21b, 21c, 34) unmittelbar auf einen Schuhschaft (10, 22) auflaminiert sind, wobei mehrere Lagen von Fasergeweben aufeinandergestapelt und mit flüs­ sigem Zweikomponentenharz, vorzugsweise Epoxid- oder Polyesterharz, getränkt sind.

5. Schuhsohle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Aufbau der die Sohle (11) bildenden oder verstärkenden Faserverbundteile (13, 14, 16) aufeinandergestapelte Fasergewebe dienen, die be­ reits als Halbzeug mit heißaushärtenden Harzen getränkt sind (sogenannte Prepregs) derart, daß die Faserverbund­ teile als in einem Autoklaven unter Hitze- und Druckein­ wirkung ausgehärtetes Prepreg-Laminat ausgebildet sind.

6. Schuhsohle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fasergewebelagen in verschiedenen Bereichen der Sohle (11) überlappen.

7. Schuhsohle nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (15) oder Verbindungselemente für lösbare Greifelemente in die aus übereinandergestapelten Lagen (14, 16) bestehenden Faser­ verbundteile mit einlaminiert sind (Fig. 1 und 2).

8. Schuhsohle nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (17), vorzugsweise Gewindeeinsätze, in nach dem Aushärten der laminierten Sohlen (11) bzw. Sohlenbereiche in diese einge­ brachte Bohrungen von der Schuhinnenseite her eingesetzt, vorzugsweise eingepreßt sind (Fig. 13-15).

9. Schuhsohle nach Anspruch 8, mit Verbindungselementen, insbe­ sondere Gewindeeinsätzen, die zur Halterung in dem Sohlen­ material kranzförmig um das Verbindungselement herum ange­ ordnete Verankerungsdorne aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsdorne (20) in ihrer Länge derart auf die Dicke des Schuhschaftbodens (22) abgestimmt sind, daß sie im montierten Zustand gerade noch in die (rückwärtige) Oberfläche des betreffenden Faser­ verbundteils (13, 21, 21a, 21′) eingreifen.

10. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufsohle (11) insgesamt aus einem vorgefertigten Faserverbundmaterial (21) be­ steht, welches sich aus einem in marktüblicher Struktur, z. B. als Gewebe oder Gestricke, vorliegenden Fasermaterial und einem dieses aufnehmenden und bindenden Matrixwerk­ stoff zusammensetzt (Fig. 5-9).

11. Schuhsohle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Matrixwerkstoff ein zu einem Duroplast heißaushärtendes Harz, vorzugsweise Epoxid- oder Polyesterharz, dient, wobei das die gesamte Sohle bildende Faserverbundteil (21) - als sogenannter Vorform­ ling - in einer Negativform laminiert und ausgehärtet ist.

12. Schuhsohle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlen-Vorformling (21) sphärisch gewölbt, vorzugsweise an die Wölbung des Schuh­ schaft-Bodens (22) angepaßt, ausgebildet ist.

13. Schuhsohle nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlen-Vorformling profi­ liert ausgebildet ist.

14. Schuhsohle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß als Matrixwerkstoff ein thermo­ plastischer Kunststoff, vorzugsweise ein Thermoplast, dessen elastische Eigenschaften auf die an die Sohle (11) gestellten Anforderungen abgestimmt sind und die eine Verklebung des Faserverbundteils (13, 21) mit dem Schuhschaft (10, 22) zu lassen, dient.

15. Schuhsohle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das als Ausgangsmaterial für die Sohle (11) dienende Faserverbundmaterial als platten­ förmiges fertiges Halbzeug vorgefertigt ist.

16. Schuhsohle nach einem oder mehreren der Ansprüche 8-15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der aus Faserverbund­ material bestehenden Laufsohle (21) und einer Brandsohle (12) eine vergleichsweise dünne Dämpfungs- und Distanz­ schicht (23) aus geschäumtem Kunststoffmaterial angeordnet ist (Fig. 7).

17. Schuhsohle nach einem oder mehreren der Ansprüche 8-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand derselben umlaufend von einem Kragen (24) aus flexiblem Material eingefaßt ist (Fig. 8 und 9).

18. Schuhsohle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (24) als Stanzaus­ schnitt einer Rollenware ausgebildet und auf die aus Faser­ verbundmaterial bestehende Laufsohle (21) aufgeklebt ist.

19. Schuhsohle nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (24) aus Gummi oder einem gummierten Textilmaterial oder - vorzugsweise - aus einem mit Harz getränkten textilen, abstehende Borsten aufweisenden Flächenmaterial (sogenanntes Haifischhaut- Material) besteht.

20. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufsohle sich aus min­ destens einem aus Faserverbundmaterial bestehenden Einlege­ teil (21, 21a, 21′, 21′′, 21b, 21c, 34, 35) und einem als Spritzteil ausgebildeten, das Einlegeteil aufnehmenden Randbereich (25, 37) aus thermoplastischem Kunststoff zu­ sammensetzt (Fig. 10-25).

21. Schuhsohle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserverbund-Einlegeteil (21a) - als laufflächenseitige Decklage - ein durch Um­ mantelung mit einer Kunststoff-Matrix zu steifen Dornen (28) ausgehärtetes Fasergewebe mit stacheliger Struktur aufweist (Fig. 12 und 13).

22. Schuhsohle nach Anspruch 1, insbesondere für Rasensport­ arten, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufsohle sich aus zwei aus Faserverbundmaterial bestehenden, etwa in der Sohlen­ mitte eine quer zur Sohlenlängsachse gerichtete Stoßfuge bildenden Einlegeteilen (21′, 21′′) und einem als Spritz­ teil ausgebildeten, die Einlegeteile aufnehmenden Rand­ bereich (25) aus thermoplastischem Kunststoff zusammen­ setzt, der (bei 31) zugleich die Stoßfuge der beiden Ein­ legeteile (21′, 21′′) mit einfaßt (Fig. 14 und 15).

23. Schuhsohle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Faserverbund-Einlege­ teil (21′′) im Rückfußbereich eine zumindest in Torsions- und in Abrollrichtung höhere Steifigkeit aufweist als das andere Faserverbund-Einlegeteil (21′) im Vorfußbereich.

24. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (17a), vorzugsweise Gewindeeinsätze, für die Greifelemente (15) in die (vorgefertigte) Sohle (21b, 21c, 25) integriert sind (Fig. 16-19).

25. Schuhsohle nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserverbundteil (21b) im Bereich der Verbindungselemente (17a) vorgewölbt ist und sich dadurch rückseitig (schuhschaftseitig) ergebende Ver­ tiefungen zur Aufnahme der Verbindungselemente (17a) dienen, und daß die Verbindungselemente enthaltenden Vertiefungen mit aushärtendem Kunststoffmaterial (25) ausgespritzt sind (Fig. 16 und 17).

26. Schuhsohle nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbindungselemente (17a) für die Greifelemente (15) aufnehmende Faserverbund­ teil (21b, 21c) von einem Rahmen (25) aus thermoplastischem Material umspritzt ist, der zugleich scheibenförmige Flächen bildet, welche die Verbindungselemente (17a) für die einzu­ setzenden Greifelemente (15) umgeben.

27. Schuhsohle nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen ebenflächiges Faserverbundteil (21c), ferner dadurch, daß die rückseitig (schuhschaftseitig) über die Ebene des Faserverbundteils (21c) hinausstehenden Teile der Verbindungselemente (17a) jeweils mit aushärtendem Kunststoffmaterial (25) umspritzt sind, und daß das Faserverbundteil (21c) am Rand umlaufend von einem Rahmen (25) aus thermoplastischem Material um­ spritzt ist, dessen Höhe schuhschaftseitig im wesentlichen der Höhe der umspritzten Verbindungselemente (17a) entspricht (Fig. 18 und 19).

28. Schuhsohle nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (25) laufflächen­ seitig zugleich - im Bereich der Verbindungselemente (17a) und diese jeweils scheibenförmig umgebend - axial dämpfende Pufferflächen für die in die Verbindungselemente einzusetzenden Greifelemente (15) bildet.

29. Schuhsohle nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Schuhschaft (10) zugewandten Rückseite des Faserverbundteils (21c) - jeweils zwischen den Verbindungselementen (17a) bzw. zwischen von den Verbindungselementen gebildeten Reihen - Quer- (33) und/oder Längsrippen aus einem thermoplastischen Kunststoff­ material angeordnet sind, deren Höhe der Höhe der umspritzten Verbindungselemente (17a) entspricht (Fig. 19).

30. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Einlegeteile ausge­ bildete Faserverbundteile (34, 35) unter Zwischenschaltung eines Gummifolienmaterials (36, 36a, 36b) übereinander an­ geordnet sind, wobei die Faserverbundteile (34, 35) am Rand umlaufend von einem angespritzten bzw. anvulkanisier­ ten Gummirahmen (37) umschlossen sind, und daß in Ausneh­ mungen des unteren (laufflächenseitigen) Faserverbund­ teils (35) Verbindungselemente (17b) für Greifelemente (15) oder unmittelbar Greifelemente (15a) angeordnet sind, die mit einem rückwärtigen flanschartigen Rand (19b, 19′b, bzw. 39) in dem Gummifolienmaterial (36, 36a, 36b) zwischen den beiden Faserverbundteilen (34, 35) verankert sind (Fig. 20-25).

31. Schuhsohle nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummifolienmaterial (36) einschichtig aufgebaut ist und die Verbindungselemente (17b) für Greifelemente (15) bzw. unmittelbar die Greifelemente mit ihrem rückwärtigen flanschartigen Rand (19b) in Aus­ sparungen des Gummifolienmaterials (36) gehalten sind (Fig. 21).

32. Schuhsohle nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummifolienmaterial (36a, 36b) zweischichtig aufgebaut ist und die Verbindungsele­ mente (17b) für Greifelemente (15) bzw. unmittelbar die Greifelemente mit ihrem rückwärtigen flanschartigen Rand (19b, 19′b) zwischen die beiden Gummifolienschichten (36a, 36b) eingreifen (Fig. 22).

33. Schuhsohle nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummirahmen (37) lauf­ flächenseitig die Verbindungselemente (17b) in einer dämpfenden Schicht umgibt und die Greifelemente (15) eine sohlenseitige Auflagefläche (38) aufweisen, mit der sie an der dämpfenden Schicht (37) anliegen (Fig. 22).

34. Schuhsohle nach Anspruch 30, insbesondere für Baseballschuhe, mit winkelförmigen Greifelementen (15a), die mittels eines in die Horizontale abgewinkelten Flanschteils (39) in der Sohle verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummifolienmaterial (36a, 36b) zweischichtig aufgebaut ist und die Greifelemente (15a) mit ihrem abgewinkelten Flanschteil (39) in Aussparungen einer unteren (laufflächenseitigen) Gummifolienschicht (36b) angeordnet sind und daß eine obere (schuhschaftseitige) Gummifolienschicht (36a) die abgewinkelten Flanschteile (39) überdeckt und als Dämpfungsschicht für die Greif­ elemente (25a) dient (Fig. 23-25).