DE4339105C2 - Schuhsohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schuhsohle mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Eine derartige Schuhsohle ist aus US-PS 4,458,430 bekannt. Außerdem sind mit derartigen Schuhsohlen ausgestattete Schuhe Gegenstand der US-PS 4,446,634 sowie der DE 34 17 497 A1.

Bei diesen Sohlenkonstruktionen sind zwei mit einem flüssi­ gen Medium gefüllte, elastomere Behälter vorgesehen, von denen der eine im Fersenbereich und der andere im Bereich des Fußgewölbes plaziert ist. Beide Behälter kommmunizieren über Verbindungskanäle miteinander. Diese Behälteranordnung stellt sicher, daß beim Gehen oder Laufen Fersenauftritte gedämpft werden, indem die auf den Fersenteil einwirkenden Stöße eines Teils der Flüssigkeit aus dem hinteren Behälter in den vorderen Behälter verdrängen. Beim Abrollen des Fußes von der Ferse auf den Fußballen wird hingegen Flüssigkeit aus dem vorderen Behälter in den hinteren Behälter zurückge­ pumpt.

Bei diesen Sohlenkonstruktionen resultiert aus dem Hin-und- Her-Pumpen von Flüssigkeit unter Druckbelastung der Behälter durch den Fuß der wesentliche Nachteil, daß sowohl beim Fersenauftritt als auch beim Abrollen des Fußes bzw. beim Aufsetzen des Fußballens Bewegungsenergie des Fußes absor­ biert wird. Diese Sohlen vermitteln deshalb in etwa das Gefühl, auf lehmigem Boden zu gehen, indem zwar Stöße absor­ biert werden, zugleich, aufgrund dessen, daß beim Abrollen des Fußes Flüssigkeit wieder in den hinteren Behälter zu­ rückgepumpt werden muß, auch die Fußbewegung entsprechend behindert wird.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schuhsohle mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 erläuterten Konstruk­ tionsmerkmalen so zu verbessern, daß in der Abroll- bzw. Abstoßphase des Fußes kein ermüdender Kraftaufwand abver­ langt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dementsprechend handelt es sich um eine konstruktive Lösung, bei der der im Bereich des Fußgewölbes vorhandene Behälter ballonartig elastisch aufweitbar und in einer in einer Zwischensohle liegenden Ausnehmung untergebracht ist, in der dieser Behälter im entspannten Zustand einen möglichst kleinen Volumenanteil einnimmt. Zum einen ist dadurch si­ chergestellt, daß dieser Behälter in aufgepumptem Zustand durch einen Auftrittsstoß nicht von unten an die Fußsohle angepreßt wird; zum anderen wird das Medium beim Abrollen des Fußes ausschließlich durch die durch die elastische Ausweitung des Behälters gespeicherte Rückstellkraft bei dessen Entspannung bzw. Rückverformung in den fersenseitigen Behälter selbsttätig zurückgepumpt.

Bei der Abroll- bzw. Abstoßphase wird somit kein zusätzlich vom Fuß auf den vorderen Behälter zu übertragender Kraftauf­ wand benötigt und dadurch der Laufkomfort erheblich verbes­ sert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Damit die Flüssigkeit schnell in den ersten Behälter zurück­ strömt, können zwischen beiden Behältern zwei Kanäle vorge­ sehen sein, wovon einer mittels eines Rückschlagventils in Richtung des zweiten Behälters verschließbar ist. Dieser weitere Kanal wirkt dann als sogenannter "Bypass" beim Rück­ strömen der Flüssigkeit in den im Fer- senbereich liegenden Behälter.

Durch einstellbare Kanalquerschnitte lassen sich die Dämp­ fungseigenschaften einstellen. Mit kleiner werdendem Quer­ schnitt des Verbindungskanals erhöht sich dann die Dämp­ fungswirkung des im Fersenbereich liegenden Behälters.

Mit einem vorspannbaren Rückschlagventil im Verbindungskanal läßt sich eine größere Energiemenge absorbieren, da je nach Vorspannkraft zunächst ein gewisser Druck im einen Behälter aufgebaut werden muß, bevor die Flüssigkeit in den anderen Behälter verdrängt wird.

Vorteilhafterweise ist das zu pumpende Medium eine Flüssig­ keit. Die Flüssigkeit sollte eine relativ temperaturunabhängige Viskosität haben. Vorteilhafterweise sind vor allem biolo­ gisch abbaubare Öle oder Wasser mit einem Frostschutzmittel vermischt einsetzbar.

In einer einfachen Ausgestaltung ist der erste Behälter zylindrisch oder rotationssymmetrisch und in radialer Rich­ tung nicht verformbar, so daß er beispielsweise die Gestalt eines ziehharmonikaartigen Balgs hat, der sich le- diglich in vertikaler Richtung verformen läßt.

Die Ausnehmungen, in denen sich die Behälter befinden, können, gemäß Anspruch 12, gleichzeitig Pumpenraum für ein Ventilationssystem sein, bei dem Luft über den mit der Atmosphäre verbindbaren und durch Druckbelastung elastisch verformbaren Pumpenraum über Luftführungskanäle in das Schuhinnere förderbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Schuhsohle, entlang Linie I-I der Fig. 2 gesehen,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Schuhsohle, entlang der Linie II-II der Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 des Fer­ senbereichs einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Eine in der Zeichnung dargestellte Schuhsohle 10 besteht aus einer Laufsohle 12, einer Brandsohle 14 und einer dazwischen liegenden Zwischensohle 16. Die Zwischensohle 16, die in Fig. 1 in der Draufsicht dargestellt ist, weist im Fersenbe­ reich 18 eine erste Ausnehmung 20 auf und zwischen Fersenbe­ reich 18 und Ballenbereich 22 ist auf der medialen Seite, also im Bereich des Fußgewölbes 24, eine zweite Ausnehmung 26, die mit der ersten Ausnehmung 20 verbunden ist.

Die erste Ausnehmung 20 dient zur Aufnahme eines ersten Behälters 28, der durch Druckbelastung mit der Ferse axial komprimierbar ist. Dieser erste Behälter 28 ist vorzugsweise zylindrisch oder rotationssymmetrisch und in radialer Rich­ tung nicht verformbar. In einer einfachen Ausgestaltung ist dieser Behälter 28 ein in vertikaler Richtung komprimierba­ rer Balg, wie in Fig. 2 dargestellt. Die zweite Ausnehmung 26 dient zur Aufnahme eines zweiten Behälters 30, der gegen seine Materialspannung ballonartig aufweitbar ist.

Im entspannten Zustand nimmt der zweite Behälter 30 ein mög­ lichst kleines Volumen ein. Beide Behälter 28 und 30 sind über einen ersten Verbindungskanal 32 miteinander verbunden, so daß bei Umpumpen des Mediums in den zweiten Behälter 30 dieser aufgepumpt wird. Vorzugsweise ist der Querschnitt des ersten Kanals 32 einstellbar, beispielsweise mittels einer eine Drossel 33 bildende Schraube 34, die von außen bedien­ bar ist. Es können einfachheitshalber nicht dargestellte Mittel vorgesehen sein, die ein Verdrehen der Schraube 34 und damit eine Änderung des Querschnittes verhindern.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Kanal 36, parallel zum ersten Kanal 32, vorgesehen. Der zweite Kanal 36 ist mittels eines Rückschlagventils 38 in Richtung des zweiten Behälters 30 verschließbar, so daß das in den Behältern 28 und 30 enthaltene Medium nur über den ersten Kanal 32 vom ersten in den zweiten Behälter bei Druckbelastung durch die Ferse gepumpt werden kann, aber bei Entlastung der Ferse durch beide Kanäle 32 und 36 in den ersten Behälter 28 zurückströmen kann. Der zweite Kanal 36 hat somit Bypassfunktion beim Rückströmen des Mediums in den ersten Behälter 28.

Damit das Medium schnell zurückströmt, kann der zweite Kanal 36 einen größeren Querschnitt haben als der erste Kanal 32. Zur Beeinflussung der Rückströmgeschwindigkeit kann es vor­ gesehen sein, auch den Querschnitt des zweiten Kanals 36 mit nicht dargestellten Mitteln einstellbar auszugestalten.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform weist der erste Kanal 32 ein weiteres Rückschlagventil auf, das in Richtung des zweiten Behälters 30 öffnet. Dann wird bei Druck­ belastung durch die Ferse das Medium aus dem ersten Behälter 28 über den ersten Kanal 32 in den zweiten Behälter 30 gepumpt und strömt bei Druckentlastung nur durch den zweiten Kanal 36 in den ersten Behälter 28 zurück. Weiterhin ist es vorgesehen, daß ein solches Rückschlagventil in dem ersten Kanal 32 vorspann­ bar ist, so daß es erst öffnet, wenn sich in dem ersten Behälter 28 ein durch die Vorspannung bestimmter Druck aufge­ baut hat. Dadurch ist eine größere Energieabsorption und damit eine bessere Dämpfung von Stößen möglich. Es können auch Mittel vorgesehen sein, mit denen die Vorspannung ein­ stellbar ist, so daß die Dämpfungseigenschaften der erfin­ dungsgemäßen Schuhsohle 10 einerseits durch die Drossel 33 und andererseits durch die Vorspannung des Rückschlagventils in dem ersten Kanal 32 einstellbar ist.

Das zu pumpende Medium ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, die eine relativ temperaturunabhängige Viskosität hat. Was­ ser mit Frostschutzmitteln vermischt oder biologisch abbau­ bare Öle sind hierbei zu bevorzugen.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, bilden die Ausneh­ mungen 20 und 26, in denen sich die Behälter 28 und 30 befinden, Teil eines Pumpenraums 40 eines Ventilations­ systems. Der Pumpenraum 40 wird einerseits durch die Aus­ nehmungen 20 und 26 und andererseits durch die Brandsohle 14 begrenzt. Die Brandsohle 14 weist Lufteintrittsöffnungen 42 auf, die mittels Ventilzungen 44 verschließbar sind. Luft tritt über die Lufteintrittsöffnungen 42 in den Pumpenraum 40 ein, der bei Druckbelastung elastisch komprimiert wird und die Luft über eine Luftauslaßöffnung 46 und ein Rück­ schlagventil 48 in Luftführungskanäle 50 preßt. Die Luft­ führungskanäle 50 verlaufen im Mittelfußbereich im wesent­ lichen parallel zu dem ersten und zweiten Kanal 32 und 36 und entlang der zweiten Ausnehmung 26. Im Zehen- bzw. Bal­ lenbereich ist die Brandsohle 14 perforiert oder mit Löchern 51 ausgestaltet, so daß die in die Luftführungskanäle 50 gepreßte Luft in den vorderen Teil des Schuhs entweichen kann. Sämtliche Öffnungen und Kanäle des Ventilationssystems können sehr große Querschnitte aufweisen, da das Ventila­ tionssystem keinerlei Dämpfungseigenschaften übernehmen muß.

Mit dem Ventilationssystem wird nicht nur eine Belüftung des Fußes bewirkt, sondern auch die Abfuhr von eventuell auftre­ tender Wärme in der Schuhsohle, beispielsweise durch Erwär­ mung der bei jedem Schritt zwischen den Behältern 28 und 30 hin- und herströmenden Flüssigkeit.

Claims (13)

1. Schuhsohle mit zwei über wenigstens einen Verbin­ dungskanal (32) kommunizierenden und ein strömungsfä­ higes Medium enthaltenden Behältern (28, 30), wobei sich der erste Behälter (28) im Fersenbereich (18) befindet und unter Druckeinwirkung durch die Fer­ se komprimierbar ist, wodurch das strömungsfähige Me­ dium in den im Bereich des Fußgewölbes (24) angeordneten zweiten Behälter (30) verdrängt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (30) durch das verdrängte Medium ballonartig elastisch aufweitbar und in einer Ausneh­ mung (26) aufgenommen ist, die in einer zwischen einer Laufsohle (12) und einer Brandsohle (14) gelegenen Zwischensohle (16) vorgesehen ist, wobei der zweite Behälter (30) im entspannten Zustand einen möglichst kleinen Volumenanteil der Ausnehmung (26) einnimmt.

2. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter (28, 30) zwei Kanäle (32, 36) vorgesehen sind, wovon der zweite Kanal (36) mittels eines Rückschlagventils (38) in Richtung des zweiten Behälters (30) verschließbar ist.

3. Schuhsohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Kanal (32) ein weiteres Rückschlagventil vorgesehen ist, das in Richtung des zweiten Behälters (30) öffnet.

4. Schuhsohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil in dem anderen Verbindungska­ nal (32) vorspannbar ist.

5. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des ersten Kanals (32) einstellbar ist.

6. Schuhsohle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal (36) einen größeren Querschnitt hat als der erste Kanal (32).

7. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des zweiten Kanals (36) einstellbar ist.

8. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium eine Flüssig­ keit ist.

9. Schuhsohle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein biologisch abbaubares Öl ist.

10. Schuhsohle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mit einem Frostschutzmittel ver­ mischtes Wasser ist.

11. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Fersenbereich in der Zwischensohle (16) vorgesehene erste Behälter (28) zylindrisch oder rotationssymmetrisch und in radialer Richtung im wesentlichen nicht verformbar ist.

12. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch der erste Behälter (28) in einer Ausnehmung (20) angeordnet ist und dass beide, die Behälter (28, 30) aufnehmenden Ausnehmungen (20, 26) Teil eines Pumpenraumes (40) für ein Ventilationssystem sind, bei dem Luft über den mit der Atmosphäre verbindbaren und durch Druckbelastung elastisch verformbaren Pumpenraum (40) über Luftführungskanäle (50) in das Schuhinnere förderbar ist.

13. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Behälter (28, 30) auswechselbar sind.