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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Polsterteil
für einen
Schuh, insbesondere auf eine fluidgefüllte Blase mit mehreren Schichten
von Kammern verschiedener Drücke
um in Bereichen wirksame Polsterung an vorbestimmten Gebieten der
Blase zu erzielen und auf ein Verfahren zur Bildung eines verbesserten
Polsterteils mit eingezogenem Saum entlang seiner Seitenwandungen.
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Im
einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine fluidgefüllte Blase
für eine
Schuhsohle, aufweisend:
- – eine Hülle, gebildet aus einer ersten äußeren Schicht
und einer zweiten äußeren Schicht
aus Sperrfolienmaterial, die längs
ihres Umfangs abgedichtet sind; und
- – eine
erste innere Schicht und eine zweite innere Schicht aus Sperrfolienmaterial,
angeordnet zwischen der ersten äußeren Schicht
und der zweiten äußeren Schicht,
- – wobei
die inneren Schichten die Hülle
unterteilen in eine erste Fluidschicht, eine zweite Fluidschicht
und eine dritte Fluidschicht, angeordnet zwischen der ersten äußeren Schicht
und der zweiten äußeren Schicht,
- – wobei
mindestens zwei der Fluidschichten Fluide mit verschiedenen Drücken aufweisen.
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Eine
solche Blase ist aus der
US 5,996,254 als
ein aufblasbares Einlegsohlensystem zum Einlegen in einen Schuhwerk-Artikel
bekannt.
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Dieses
bekannte Einlegsohlensystem hat eine aufblasbare flexible untere
Zelle, die einen fußförmigen äußeren Umfang
aufweist und die sich vom Fersenende bis zum Zehenende erstreckt.
Eine Vielzahl sich aufwärts
erstreckender aufblasbarer Zellen befindet sich auf der unteren
Zelle und umfaßt
eine Fersenmittelzelle, eine Mittelfußmittelzelle, eine Zehenmittelzelle,
eine Fersenoberzelle, eine Mittelfußoberzelle und eine Zehenoberzelle.
Mindestens ein Teil der Zellen läßt sich
separat aufblasen, so daß Fluid
und Luft nicht zwischen die einzeln aufzublasenden Zellen gelangen
kann.
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In
den Bereichen der bekannten Innensohle, wo eine mittlere Zelle und
eine obere Zelle an der unteren Zelle angebracht sind, befindet
sich eine Hülle, die
drei Fluidschichten umfaßt
und aus Sperrfolienmaterial besteht. Die Hülle ist in eine erste Fluidschicht,
eine zweite Fluidschicht und eine dritte Fluidschicht unterteilt,
die sich zwischen der ersten äußeren Schicht
und der zweiten äußeren Schicht
befinden. Die zweite Fluidschicht entspricht der mittleren Zelle
und wird dadurch gebildet, daß sie
sich mit dem Rand der ersten inneren Folienschicht zur zweiten inneren
Folieschicht, die der oberen Folienschicht der unteren Zelle entspricht,
verbindet. Und die erste Folienschicht entspricht der oberen Zehenzelle
und befindet sich innerhalb einer Kammer, die durch die erste innere
Folienschicht und die erste äußere Folienschicht
gebildet wird. Ein Verfahren zur Herstellung dieses bekannten Einlegsohlensystem
ist in der
US 5,996,254 nicht
offenbart.
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Beträchtliche
Arbeiten wurden ausgeführt um
den Aufbau von Polsterteilen zu verbessern, die fluidgefüllte Blasen
verwenden wie die, die in Schuhsohlen eingesetzt werden. Obwohl
mit neueren Entwicklungen bei Material und Herstellungsverfahren fluidgefüllte Blasen
in ihrer Vielseitigkeit stark verbessert wurden, bleiben Probleme
im Bezug auf das Erreichen optimaler Polsterwirkung und Beständigkeit. Fluidgefüllte Blasenelemente
werden üblicherweise als "Luftblasen" bezeichnet und das
Fluid ist allgemein ein Gas, das üblicherweise als "Luft" bezeichnet, ohne
irgendeine Beschränkung
hinsichtlich der tatsächlich
verwendeten Gaszusammensetzung zu beabsichtigen.
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Es
gibt eine Vielzahl herkömmlicher
Schuhwerk-Artikel mit gasgefüllten
Polstervorrichtungen in der Mittelsohle oder Laufsohle. Gasgefüllte Polstervorrichtungen
werden üblicherweise
als „Blasen" oder "Luftblasen" bezeichnet, und
das Gas wird üblicherweise
als "Luft" bezeichnet, ohne
irgendeine Beschränkung
hinsichtlich der tatsächlich
verwendeten Gasmischung zu beabsichtigen. Ein bekannter Typ von
Blase, der bei Schuhwerk verwendet wird, wird üblicherweise als "Zweifolien-Blase" bezeichnet. Diese
Blasen umfassen eine äußere Schale
die durch Zusammenschweißen
von zwei symmetrischen Teilen eines Sperrmaterials an den Umfangskanten
gebildet wird. Dies führt
dazu, daß die
obere, untere und seitliche Wandung der Blase aus demselben Sperrmaterial
gebildet ist. Falls ein Teil der Zweifolien-Blase aus einem bestimmten
Material und/oder in einer bestimmten Dicke gebildet werden muß, muß die gesamte
Blase aus diesem bestimmten Material und/oder mit der bestimmten
Dicke gebildet werden. Die Bildung einer Blase aus nur zwei Teilen
eines Sperrmaterials verhindert, daß die seitlichen, oberen und
unteren Wandungen angepaßt
werden.
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Geschlossen-zelliger
Schaum wird häufig
als Polstermaterial in Schuhsohlen verwendet und Ethylen-Vinyl Azetat
Copolymer (EVA)-Schaum ist ein übliches
Material. In vielen Sportschuhen besteht die gesamte Mittelsohle
aus EVA. Während EVA-Schaum
einfach in die gewünschten
Formen und Konturen geschnitten werden kann, sind seine Polster-Eigenschaften begrenzt.
Einer der Vorzüge von
gasgefüllten
Blasen ist, daß Gas
als Polstermittel im allgemeinen energie-effizienter ist als geschlossen-zelliger
Schaum. Dies bedeutet, daß eine Schuhsohle,
die eine gasgefüllte
Blase aufweist, eine überlegene
Polsterwirkung bei Belastung aufweist, als eine Schuhsohle, die
ausschließlich
Schaum aufweist. Das Polstern wird allgemein verbessert, wenn die
Polsterkomponente bei gegebener Schlagkraft die Schlagkraft über eine
längere
Zeitdauer verteilt, resultierend in einer geringeren Schlagkraft,
die auf den Körper
des Trägers übertragen
wird. Selbst wenn Schuhsohlen, die gasgefüllte Blasen aufweisen, einigen
Schaum beinhalten, wird eine Herabsetzung der Schaummenge allgemein
bessere Polster-Eigenschaften bewirken.
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Die
hauptsächlichen
technischen Probleme, die mit dem Entwurf von Luftblasen aus Sperrschichten
zusammenhängen
umfassen:
(i) Das Erzielen komplex gekrümmter Umfangsformen ohne die
Bildung von tiefen Spitzen und Tälern im
Querschnitt, die das Einfüllen
oder moderieren mit Schäumen
oder Platten erfordern; (ii) Sicherstellen, daß die verwendeten Mittel die
der Luftblase ihre komplex gekrümmte
Umrißform
verleihen den Nutzen der Luft hinsichtlich der Polsterung nicht
wesentlich beeinträchtigen;
(iii) Erzielen von in Bereichen wirksamer Polsterung einer Luftblase
um Lastunterschiede zu berücksichtigen,
die der anatomischen Topologie eines menschlichen Fußes, insbesondere bei
hoher Belastung, entsprechen; (iv) Entwurf von Luftblasen, die die
Polstereigenschaften von Luft maximal ausschöpfen und vollständig aus
flachen Sperrfolien gebildet sind; und (v) Entwurf von Blasen, die
die Vorteile von komplexen Umrißformen
und in Bereichen eine wirksame Polsterung bieten und die auf einfache
Weise in bestehende Herstellverfahren für Mittelsohlen integrierbar
sind.
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Im
Stand der Technik linden sich zahlreiche Versuche, diese Schwierigkeiten
zu lösen,
aber gelöst
wurden nur eins, zwei oder sogar drei der vorbeschriebenen Probleme,
wobei häufig
neue Hindernisse auftraten. Im Stand der Technik wird meist irgendein
Typ von Zug-Element
(tensile member) offenbart. Ein Zug-Element ist ein mit einer Blase
zusammenhängendes
Element, das eine festgelegte, ruhende Beziehung zwischen der oberen
und unteren Sperrschicht herstellt, wenn die Luftblase vollständig gefüllt ist,
und das oft in einem Zustand der Zugspannung ist, wobei es als Rückhaltemittel
wirkt, um die allgemeine äußere Form
der Blase aufrechtzuerhalten.
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Einige
Konstruktionen nach dem Stand der Technik sind zusammengesetzte
Strukturen von Luftblasen, die Schaum oder Gewebeelemente enthalten.
Ein Typ einer solchen zusammengesetzten Konstruktion nach dem Stand
der Technik betrifft Luftblasen, die einen offenzelligen Schaumkern
verwenden, so wie offenbart in US-Patent Nummern 4,874,640 und 5,235,715
von Donzis. Diese Polster-Elemente gewährleisten Gestaltungsspielraum
mit ihrem Design, dadurch daß die
offenzelligen Schaumkerne komplex gebogene und konturierte Formen
der Blase ohne tiefe Spitzen und Täler ermöglichen. Blasen mit Schaumkern-Zug-Elementen
haben jedoch den Nachteil einer unzuverlässigen Bindung des Kerns mit
den Begrenzungsschichten. Ein anderer Nachteil von Schaumkern-Blasen ist, daß der Schaumkern der
Blase die Form verleiht und daher notwendigerweise als Polster-Element
funktionieren muß,
was die hochwertigen Polster-Eigenschaften von Gas allein beeinträchtigt.
Ein Grund hierfür
ist, daß,
um dem hohen Aufblasdruck, der mit Luftblasen verbunden ist, zu
widerstehen, der Schaumkern eine hohe Festigkeit aufweisen muß, die die
Verwendung eines Schaums mit höherer
Dichte erfordert. Je höher
die Dichte des Schaums ist, desto geringer ist der Betrag des verfügbaren Volumens
in der Blase für
Gas. Demzufolge verringert die Herabsetzung der Gasmenge in der
Blase die Vorteile einer Gaspolsterung.
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Selbst
wenn Schaum geringerer Dichte verwendet wird, muß ein beträchtlicher Betrag des verfügbaren Volumens
geopfert werden, was bedeutet, daß die Auslenk-Höhe der Blase
herabgesetzt wird, wegen des Vorhandenseins des Schaums, so daß der Effekt
des "Durchschlagens" ("bottoming out") beschleunigt wird.
Durchschlagen bezieht sich auf das vorzeitige Versagen eines Polstermittels,
eine Schlaglast angemessen abzudämpfen.
Die meisten Polstermittel, die für
Fußbekleidung
verwendet werden, sind nicht-lineare, auf Kompression basierende Systeme,
deren Steifheit mit der Belastung wächst. Durchschlagen ist der
Punkt, an dem die Polstersysteme nicht mehr weiter komprimiert werden
können und
ein bekanntes Fehlen bei Schuhsohlen, die aus Schaum bestehen. Außerdem leistet
der elastische Schaum selbst einen wesentlichen Teil der Polsterwirkung
und unterliegt der beibenden Deformation. Bleibende Deformation
bezieht sich auf die dauerhafte Deformation von Schaum nach wiederholter
Belastung, was die Polster-Eigenschaften erheblich vermindert. In
Blasen mit Schaumkern wird bleibende Deformation aufgrund des inneren
Zusammenbrechens von Zellwänden
unter schweren zyklischen Kompressionsbelastungen wie Gehen oder
Laufen hervorgerufen. Die Wände
einzelner Zellen, die die Schaumstruktur bilden, werden abgetragen
und reißen,
wenn sie gegeneinander bewegt werden und versagen. Der Zusammenbruch
des Schaums setzt den Träger
größeren Stoßkräften aus.
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Eine
andere Ausführungsform
von zusammengesetzten Konstruktionen nach dem Stand der Technik
betrifft Luftblasen, die dreidimensionales Gewebe als Zug-Element
verwenden, sowie die in US-Patenten Nummer 4,906,502 und 5,083,361
von Rudy. Die in den Rudy-Patenten
beschriebenen Blasen waren ein beträchtlicher wirtschaftlicher
Erfolg in NIKE Inc. Marken-Fußbekleidung
unter dem Namen Tensile-Air® und ZoomTM.
Blasen, die Zug-Elemente aus
Gewebe verwenden, vermeiden tatsächlich
tiefe Spitzen und Täler
und die Verfahren, die in den Rudy-Patenten beschrieben sind, haben
erwiesenermaßen eine exzellente Verbindung zwischen den Zugfasern
und den Begrenzungsschichten hergestellt. Darüber hinaus sind die einzelnen
Zugfasern klein und verformen sich leicht unter Last, so daß das Gewebe
nicht die polsternden Wirkungen von Luft beeinträchtigt.
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Ein
Nachteil dieser Blasen ist, daß derzeit kein
Herstellungsverfahren bekannt ist, um Blasen mit komplex gekurvten,
konturierten Formen herzustellen, die diese Gewebefaser-Zug-Elemente verwenden.
Die Blasen können
unterschiedliche Höhen aufweisen,
aber obere und untere Oberflächen
bleiben flach ohne Konturen und Kurven.
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Ein
anderer Nachteil von Gewebe-Zugelementen ist die Möglichkeit
des Durchschlagens. Obwohl die Gewebefasern unter Last leicht biegbar
und für
sich genommen ziemlich klein sind, bedeutet ihre schiere Anzahl,
die erforderlich ist, um die Form der Blase aufrecht zu erhalten,
daß unter
hohen Lasten ein beträchtlicher
Betrag der Gesamt-Verformungs fähigkeit
der Luftblase durch das Volumen der Fasern im Inneren der Blase
herabgesetzt ist und die Blase durchschlagen kann.
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Eines
der erfahrungsgemäß primären Probleme
mit den Gewebefasern ist, daß diese
Blasen während
der anfänglichen
Belastung anfänglich
steifer sind als übliche
gasgefüllte
Blasen. Dies resultiert in einem festeren Gefühl bei geringen Stoßlasten
und einem steiferen "Eingriffspunkt" (point of purchase)-Gefühl, das über ihre
tatsächlichen
Polster-Eigenschaften
hinwegtäuscht.
Dies deshalb, weil die Gewebefasern eine verhältnismäßig geringe Längung aufweisen,
um die Form der Blase angemessen in Spannung zu halten, so daß der kumulative
Effekt von Tausenden dieser verhältnismäßig inelastischen Fasern
eine steife Wirkung zeigt. Die Spannung der äußeren Oberfläche, die
durch die geringe Längung oder
inelastischen Eigenschaften der Zug-Elemente hervorgerufen wird,
resultiert in einer anfänglich
größeren Steifigkeit
in der Luftblase bis die Spannung in den Fasern gebrochen ist und
die solitäre
Wirkung des Gases in der Blase ins Spiel kommen kann, was das Eingriffspunkt-Gefühl bei Fußbekleidung,
die eine Gewebekernblase aufweist, beeinträchtigen kann.
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Eine
weitere Kategorie des Standes der Technik bilden Luftblasen, die
spritz-geformt, blasgeformt oder vakuumgeformt sind, wie im US-Patent Nummer
4,670,995 von Huang und US-Patent Nummer 4,845,861 von Moumdjian
offenbart. Mit diesen Herstelltechniken können Blasen jeder gewünschten Kontur
und Form hergestellt werden, während
tiefe Spitzen und Täler
verringert werden.
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Bei
Huang '995 wird
gelehrt, starke vertikale Säulen
auszubilden, so daß diese
im Querschnitt eine im wesentlichen rechtwinklige Ausnehmung bilden.
Damit ist beabsichtigt, eine wesentliche senkrechte Stütze für das Polster
zu schaffen, so daß das Polster
das Gewicht des Trägers
im wesentlichen ohne Aufblasen tragen kann. Huang '995 lehrt ebenfalls
die Ausbildung kreisförmiger
Säulen
unter Verwendung des Blas-formens. Bei diesem Verfahren nach dem
Stand der Technik ragen zwei symmetrische, stabähnliche Vorsprünge mit
der gleichen Breite, Form und Länge
aus den zwei gegenüberliegenden
Formhälften,
um in der Mitte zusammenzutreffen und dadurch ein dünnes Gewebe
im Zentrum einer kreisförmigen
Sohle zu erzeugen. Diese Säulen
sind mit einer Wandstärke
und Abmessungen ausgebildet die ausreichend sind, um im wesentlichen
im unauf geblasenen Zustand das Gewicht des Trägers abzustützen. Weiter sind keine Mittel
vorgesehen, um ein Biegen der Säulen
auf eine vorgegebene Weise zu erzeugen, was Ermüdungsversagen verringern würde. Huangs
Säulen
sind also anfällig
für Ermüdungsversagen
aufgrund von Kompressionslasten, die die Säulen zum Knicken und unvorhersagbaren
Falten zwingen. Unter zyklischen Kompressionslasten kann das Knicken
zu Ermüdungsversagen
der Säulen
führen.
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Noch
eine weitere Kategorie des Standes der Technik betrifft Blasen,
die eine gewellte Mittelfolie als inneres Element verwenden, wie
offenbart in US-Patent Nummer 2,677,906 von Reed, das eine Brandsohle
mit oberen und unteren Lagen offenbart, die durch seitliche Verbindungslinien
mit einer gewellten dritten Lage verbunden sind, die zwischen diesen
beiden angeordnet ist. Die oberen und unteren Lagen sind entlang
ihres Umfangs heißversiegelt und
die mittlere dritte Lage ist mit der oberen und der unteren Lage
durch seitliche Verbindungslinien verbunden, die sich über die
Breite der Brandsohle erstrecken. Dadurch wird zwar eine Brandsohle
mit einer abfallenden Form hergestellt, da nur eine einzelne mittlere
Lage verwendet wird, müssen
die erzielbaren Konturen jedoch über
die Breite der Brandsohle einheitlich sind. Durch Verwendung der
Befestigungslinien kann nur die Höhe der Brandsohle von vorne
nach hinten kontrolliert werden und es sind keine komplex gebogenen,
konturierten Formen möglich.
Ein anderer Nachteil von Reed ist, daß weil die dritte mittlere
Lage mit Verbindungslinien angebracht ist, die sich über die
gesamte Breite der Brandsohle erstrecken, all die zahlreichen Kammern
unabhängig von
einander sind und einzeln aufzublasen sind, was für die Massenherstellung
unpraktisch ist.
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Die
alternative Ausführungsform,
die in dem Reed-Patent offenbart ist, verwendet nur zwei Lagen, bei
denen die obere Lage auf sich selbst gefaltet ist und an der unteren
Lage an ausgewählten
Stellen befestigt ist, um Rippenbereiche und parallele Taschen vorzusehen.
Der Hauptnachteil dieser Konstruktion ist, daß die Rippen, die vertikal
ausgerichtet und den Säulen ähnlich sind,
die in den Patenten von Huang und Moumdjian beschrieben sind und
die Kompression widerstehen und die polsternden Vorteile von Luft
beeinträchtigen
und diese herabsetzen würden.
Wie bei der ersten Ausführungsform
von Reed muß jede
so geformte parallele Tasche separat aufgeblasen werden.
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Eine
bekannte Blase und ein Verfahren zur Herstellung unter Verwendung
flacher Filme wird in US-Patent Nummer 5,755,001 von Potter et al.
offenbart. Die inneren Filmlagen sind mit den umhüllenden Filmlagen
der Blase verbunden, was eine einzige Druckkammer schafft. Die inneren
Filmlagen wirken wie Zug-Elemente, die so ausgelegt sind, daß sie unter
Last komprimieren. Die vorgespannte (biased) Konstruktion verringert
Ermüdungsversagen
und den Widerstand gegen Kompression. Die Blase weist eine einzelne
Kammer auf, die auf einen einheitlichen Druck aufgeblasen ist, mit
Zug-Elementen, die eingefügt
sind um der Blase ein komplex konturiertes Profil zu verleihen.
Es ist jedoch nichts vorgesehen um verschiedene Lagen von Fluid
in der Blase zu schaffen, die auf unterschiedliche Drücke aufgeblasen
werden könnten,
um zu erreichen, daß die
Polster-Eigenschaften und das "Eingriffspunkt"-Gefühl verbessert werden.
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Eine
andere wohlbekannte Ausführungsform einer
Blase wird durch Techniken des Blas-Formens hergestellt, sowie die in US-Patent
Nummer 5,353,459 von Potter et al. diskutierten. Diese Blasen werden
hergestellt durch Anordnen eines verflüssigten elastomeres Materials
in einer Form mit der gewünschten
Gesamtform und Konfiguration der Blase. Die Form hat an einer Stelle
eine Öffnung,
durch die unter Druck Gas eingefüllt
wird. Das unter Druck stehende Gas drängt das verflüssigte elastomere
Material an die inneren Oberflächen
der Form und bewirkt ein Aushärten
des Materials in der Form, um eine Blase mit der bevorzugten Form
und Konfiguration zu erzeugen. Die hergestellten Blasen umfassen üblicherweise
eine gebildetet Naht, die entsteht durch das zwischen die Formhälften gezwängte elastomere Material,
dort wo die Hälften
aneinander befestigt sind. Die Naht entsteht in der Mitte der Seitenwandungen
und ist von der Mitte der Blase nach außen gerichtet. Die Naht umfaßt gezackte
Kanten und ist sichtbar, wenn die Blase entlang der Mittelsohle
eines Schuhwerk-Artikels exponiert ist.
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Viele
Schuhwerk-Artikel umfassen zumindest eine Öffnung in der Länge ihrer
Mittelsohle, um die seitliche Wandung einer enthaltenen Blase zu
exponieren. Wenn die exponierte Seitenwandung transparent ist, ist
das Innere der Blase sichtbar. Diese Öffnungen entlang der Mittelsohle
werden üblicherweise
als "Fenster" bezeichnet und sind üblicherweise
an der Ferse und/oder am Vorderfuß angeordnet. Beispiele solchen
Schuhwerks umfassen den NIKE AIRMAX, gezeigt im 1995 und 1997 NIKE Schuhwerkkatalog.
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Da
das exponierte transparente Material durch Durchstoßen verletzbar
ist, muß es
von einer Stärke
und Dicke sein, die dem Eindringen von äußeren Elementen widersteht.
Folglich bestimmten die Anforderungen an das für die exponierten Seitenwandungen
benutzte Material den Aufbau, die ästhetischen und funktionalen
Eigenschaften der gesamten Zweifolien- oder blasgeformten Blase.
Einzelne Blasenbestandteile können
nicht angepaßt
werden. Stattdessen ist die Blase vollständig aus transparentem Material
gebildet mit der für
die Vermeidung von Rissen in der exponierten Seitenwandung notwendigen
Dicke. Dies führt
dazu, daß die
Ober- und Unterseite der Blase aus demselben dicken, transparenten Seitenwandungsmaterial
geformt sind, selbst wenn das transparente, gegen Durchstoßen beständige Material
an diesen Teilen der Blase nicht benötigt wird. Unnötig dicke
Ober- und Unterschichten können
der generellen Flexibilität
der Blase abträglich sein.
Umgekehrt kann die Transparenz und/oder Flexibilität der Seitenwandung
beeinträchtigt
sein, falls bestimmte Bereiche der Blase, wie die obere und untere
Oberfläche,
aus einem dickeren Material gemacht sein müssen als die transparenten
Seitenwandungen. Die Verwendung eines Materials für jede Hälfte der
Blase verhindert auch, daß die
Blase so angepaßt
wird, daß verschiedene
Bereiche der Blase verschiedene Eigenschaften und Vorteile in ästhetischer
Hinsicht bieten können.
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Die
Vorbereitung einer Blase für
die exponierte Anordnung auf der Länge eines Fensters der Sohle
kann zudem teure und zeitraubende Herstellungsschritte umfassen.
Wie erwähnt
kann bei der Herstellung entlang der Seitenwandung der Blase eine
Herstellungsnaht entstehen. Die Naht erscheint in der Mitte der
Seitenwand nachdem die Blase aufgeblasen wurde. Die Naht umfaßt eine
dicke, rauhe Kante, die während
der Herstellung der Blase verringert werden muß um Verletzungen zu vermeiden
und der Seitenwand ein glattes Aussehen ohne Unterbrechungen zu
verleihen. Die zur Verringerung der Liniennaht unternommenen Herstellungsschritte
erhöhen
die Herstellungszeit und -kosten zur Herstellung einer Blase.
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Das
Design eines Polstersystems muß sowohl
Kriterien der Bequemlichkeit bei niedriger Belastung wie z.B. Stehen,
Gehen, Eingriffspunktgefühl als
auch das Verhalten bei hohen Belastungen wie Laufen, Postieren (planting),
Springen oder Drehen erfüllen.
Bei der Analyse der Polstereigenschaften von verschiedenen Vorrichtungen
ist es aufschlußreich
solche Vorrichtungen im Querschnitt zu betrachten. D.h., daß ein bildlicher
Schnitt vertikal in die Mittelsohle vorgenommen wird, um das Polsterprofil der
Struktur freizulegen, das die notwendige Stoßabsorbtion und Reaktionsfunktion
bietet. Bei Polstervorrichtungen des Standes der Technik ist üblicherweise jeder
einzelne Querschnitt des Polsterprofils im allgemeinen ein einfacher
Schaumkern, oder eine einzelne Schicht von Fluid, die manchmal umgeben
ist oder eingeschlossen ist in Schaum. Mit diesem einfachen Profil
wird versucht, die Kriterien betreffend niedriger Last/hoher Last
auszugleichen durch einen Kompromiß in beiden Richtungen, da
ein einfaches Polsterprofil allgemein zu einheitlicher Stoßabsorbtion
und Reaktionseigenschaften der gesamten Vorrichtung führt, aber
nicht ein komplexes Polsterprofil bietet, das angepaßt oder
in Bereichen wirksam gemacht werden kann bezüglich der Lasten, die an bestimmten
Punkten entlang der Blase auftreten.
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Ein
Problem bei der Herstellung von komplexen, stark in Bereichen wirksamen
Blasen aus zwei Folien war bisher das ungeregelte Verdrehen des
fluidgefüllten
Teils. Eine nicht-plane Geometrie ist schwer in darauffolgende Verfahren
bei der Schuhherstellung zu integrieren.
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Es
besteht ein Bedürfnis
für ein
Blasenelement, das die oben aufgeführten Probleme löst: komplex
gekrümmte
Umfangsformen, keine Beeinträchtigung
des allein auf Gas zurückgehenden
Polsternutzens; Erzielen von in Bereichen wirksamer Polsterung die
mit den anatomischen Gegebenheiten eines Fußes verbunden werden kann;
und vereinfachte Herstellung durch die Verwendung von flachen Sperrfolien
und Integration in bestehende Verfahren für den Mittelsohlenaufbau. Wie
obenbeschrieben sind im Stand der Technik Ansätze für einige dieser Probleme vorhanden,
von denen jedes seine Nachteile hat und für eine vollständige Lösung zu
kurz greifen.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Polsterblase für Schuhwerk
vorzusehen mit mehrstufigem, in Bereichen wirksamen Polsterverhalten,
die aus Folienschichten hergestellt ist.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blase zum Polstern eines
Schuhwerk-Artikels bereitzustellen,
die unterschiedliche Materialien für die obere Sperrlage, untere
Sperrlage und Seitenwandung haben kann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bildung
einer Blase mit nach innen gekehrten Nahtlinien zu ermöglichen,
die keine spezielle Behandlung während
des Herstellungsprozesses benötigen.
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Die
Grundlage der Erfindung, die die vorgenannten Probleme löst, entspricht
der grundlegenden Struktur drei separate Fluidfolien aufzuweisen,
wie es in der Beschreibungseinleitung beschrieben ist und wie es
bereits von der speziellen Art der Ausführung aus dem US-Patent 5,996,254
bekannt ist. Die Lösung
gemäß der Erfindung
verbessert die grundsätzliche
Struktur wie in Anspruch 1 erläutert
dadurch, daß
- – zumindest
eine der Fluidfolien in mindestens zwei Kammern unterteilt ist,
die in keiner Fluidverbindung miteinander stehen,
- – diese
Kammern Fluide mit verschiedenen Drücken enthalten
- – und
eine Vielzahl von Verbindungsseiten, die die erste äußere Schicht
mit der ersten inneren Schicht, die erste innere Schicht mit der
zweiten inneren Schicht, und die zweite innere Schicht mit der zweiten äußeren Schicht
verbinden.
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Dementsprechend
hat die Blase gemäß der Erfindung
vier Sperrschichten, die drei Fluidschichten bilden. Des weiteren
enthalten mindestens zwei der Fluidschichten Fluide mit verschiedenen
Drücken,
und mindestens eine der Fluidschichten ist in mindestens zwei Kammern
unterteilt, und die Kammern enthalten Fluide mit verschiedenen Drücken. Folglich
haben mindestens zwei der Schichten verschiedene Drücke und
mindestens eine der Schichten hat mindestens zwei Kammern mit verschiedenen
Drücken.
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Daraus
ergibt sich eine Ausgestaltung eines Polstersystems, das sowohl
den Kriterien für
Komfort unter geringen Belastungen wie Stehen, Gehen, das Wohlgefühl, als
auch für
das Verhalten unter hohen Belastungen wie Laufen, Postieren, Springen,
Drehen entspricht. Die oben genannten Merkmale gestatten es einem,
ein Polsterprofil mit einer Struktur zu bilden, die für die notwendige
Stoßabsorption
und Reaktionsfunktionen zu sorgen hat. Polsterprofile nach dem Stand
der Technik, die auf einfachen oder mehrschichtigen Schaum oder
Gewebekerne, oder auf eine einzelne oder doppelte Fluidschicht,
die häufig
von Schaum umgeben oder umhüllt
ist, beschränkt
sind, bieten lediglich sehr eingeschränkte Möglichkeiten längs der
Sohle und ebenfalls vertikal. Ein einfaches Profil dieser Art versucht
die Kriterien „geringe
Belastung — große Belastung" durch einen Kompromiß zwischen
beiden auszugleichen, da ein einfaches Polsterprofil im allgemeinen
eine einheitliche Stoßabsorption
und Reaktionseigenschaften entlang des gesamten Laufwerks bereitstellt,
aber kein mehrschichtiges Polsterprofil, das den Belastungen, die
an bestimmten Punkten längs
der Blase festgestellt wurden, angepaßt oder örtlich zugeordnet wird.
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Dieses
Problem wird durch die grundlegende mehrschichtige Struktur der
Blase nach Anspruch 1 gelöst,
indem diese drei separate Fluidschichten in einer Hülle mit
verschiedenen Drücken
aufweist und in Kammern unterteilt ist, wobei die Anzahl, die Form, der
Ort und der Druck jeder Kammer durch die spezifische Anforderung
des Polsterprofils festgelegt ist. Die Bereitstellung von örtlich zugeordneten
Polsterprofilen, die mit der Anatomie des Fußes und erwarteten Belastungen
an bekannten Punkten verbunden sind, ist einer der besonderen Vorteile
der Erfindung. Ein gewünschtes
Polsterprofil ist eines, das weichhart-weich ist, das entsprechende
Fluidschichten in der Nähe
des Fußes
und in der Nähe
der äußeren Oberfläche bereitstellt,
und ebenso eine Schicht oder Kammern aus Fluid unter hohem Druck,
die dafür vorgesehen
sind, unter hohen Belastungen einem „Durchschlagen" in einer Fluidschicht
zu widerstehen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine polsternde Blase und ein Verfahren
zur Herstellung derselben.
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Die
Blase nach der vorliegenden Erfindung kann in einen Sohlenaufbau
eines Schuhs aufgenommen werden, um fluidgefüllt zu polstern. Die Blase
und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ermöglichen
komplex gekrümmte
Umfangsformen, ohne daß die
Polstereigenschaften von Gas beeinträchtigt werden und ermöglichen
Polsterprofile, die in Bereichen wirksam sind. Eine komplexe Umrißform bezieht
sich auf die wechselnde Oberflächenkontur
der Blase in mehr als einer Richtung. Die vorliegende Erfindung überwindet
die aufgezählten
Probleme des Standes der Technik, wobei die bei den Versuchen gemäß des Standes
der Technik eingegangenen Kompromisse vermieden werden.
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In Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Blase aus
vier Schichten einer Sperrfolie gebildet, um drei druckbeaufschlagte
Schichten eines Polsterfluids oder Gases zu ermöglichen, wenn die Blase gefüllt ist,
so daß Schichten
bestimmter Polstereigenschaften geschaffen werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform sind
die bestimmten Eigenschaften durch mehrere druckbeaufschlagte Gasschichten
hervorgerufen, wobei eine Blase mit mehreren Gasschichten das Polsterverhalten
verbessert, indem stärker
auf die Reaktionscharakteristik des Gases zurückgegriffen wird und die Menge
von Schaum und die Abhängigkeit
von dem Schaum als einem Polstermaterial verringert wird.
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Die
grundlegende Konstruktion ist erfindungsgemäß eine Blase aus vier Sperrschichten,
die drei druckbeaufschlagte Gasschichten ausbilden. Eine Blase aus
vier Schichten umfaßt
zwei äußere Schichten,
die um einen Umfang herum abgeschlossen sind, um die Hülle der
Blase zu bilden und zwei mittlere Schichten, die an den äußeren Schichten
angebracht sind und als Zug-Elemente dienen. Die Anordnung der Verbindungsstellen
der mittleren Schichten zu den äußeren Schichten
bestimmt die Topographie der äußeren Oberfläche der
Blase. Eine mittlere Schicht trennt das Innere der Blase auch in
mindestens zwei Schichten von Fluid oder Gas. Zusätzliche Folienschichten
zwischen den äußeren Hüllenschichten
ermöglichen
mehrere Fluidschichten oder druckbeaufschlagtes Gas, wobei die inneren
Folienschichten in solcher Weise aneinander angebracht sind, daß weitere
Anpassungen des Polsterprofils ermöglicht werden.
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Die
Verwendung von Folienschichten als Zug-Elemente im Unterschied zu
dreidimensionalen Geweben oder geformten Säulen bringt Zug-Elemente hervor,
die eine größere Scherkraft
bei schrägen Belastungen
der Blase aufweisen. Die inneren Schichten bieten eine tragwerkähnliche
Geometrie im Querschnitt gegenüber
der vertikalen Geometrie von Fasern oder Säulen. Die tragwerkähnliche
Geometrie ermöglicht
scherbeständiges
Polstern von schrägen
Belastungen und ist auch weniger anfällig gegenüber Ermüdungserscheinungen bei wiederholter
vertikaler Beanspruchung.
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Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von
flachen Folien um Blasen komplexer Geometrie zu schaffen durch die
Variation der Orte und Formen von Verbindungsstellen zwischen den
Folienschichten, um die Wahrscheinlichkeit von Ermüdungsausfall
zu reduzieren und um den Herstellungsprozeß ökonomischer zu gestalten. Mit
flachen Folien hergestellte Blasen sind im wesentlichen platt, bis
sie mit Fluid gefüllt
werden. Die Blase die bevorzugt so vorgespannt ist, daß sie flach ist,
d.h. ihr normaler, ungefüllter
Zustand im allgemeinen platt ist, wird weniger Probleme in Verbindung mit
Ermüdungsausfällen erfahren.
Zusätzlich
vereinfachen flache Folien die Herstellung und führen zu recycelbarem Verschnitt.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Aufbau von Blasen
aus flachen Folien die sich nicht verdrehen oder aus der Ebene geraten, wenn
sie mit Fluid gefüllt
und druckbeaufschlagt werden. Die Verwendung von mehreren Folienschichten und
die besondere Anordnung der Verbindung ermöglicht den Aufbau von stark
in Bereichen wirksamen, Mehrfach-Druck-Blasen, die, wenn sie mit
Fluid gefüllt
sind, statische Lasten ausgleichen und Verdrehungen weitgehend eliminieren.
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Das
Verfahren zur Bildung einer fluidgefüllten Blase einer Schubsohle
nach der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte:
- – Bereitstellen
einer ersten äußeren Sperrfolie und
einer zweiten äußeren Sperrfolie;
- – Zwischensetzen
eines Paares innerer Sperrfolien zwischen die erste und zweite äußere Folie;
- – Aufbringen
eines Musters aus Klebverhinderungsmaterial entweder auf die gegenüberliegenden
Seiten der inneren Folien oder auf die inneren Seiten der äußeren Folien;
- – Zusammenfügen der
ersten und zweiten äußeren Folien
mit den inneren Folien entlang ihres Umfangs zur Bildung einer Hülle mit
zwischengesetzten inneren Folien;
- – Zusammenfügen der äußeren Folien
mit den inneren Folien in Bereichen, welche nicht klebverhindert
sind; und
- – Zuführen von
Strömungsmedium
zu der Hülle, so
daß die äußeren Folien
voneinander weggezogen werden und die inneren Folien als Spannglied wirken,
das an den äußeren Folien
angebracht ist, um drei mit Strömungsmedium
gefüllte
Schichten bereitzustellen.
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung können aus der nachstehenden
detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
vollständiger
verstanden werden. Blasen mit drei Filmschichten und mit zwei fluidgefüllten Schichten
wie in den 1-10 dargestellt,
bilden keinen Bestandteil der Erfindung aber ihre Darstellung und
Beschreibung tragen zum Verständnis der übrigen Ausführungsbeispiele
bei.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Blase, die aus drei Folienschichten
gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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2 ist
eine Draufsicht der Blase von 1.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 3-3 von 2.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer anderen Blase, die aus drei Folienschichten
aufgebaut ist, um die Konturen der äußeren Oberflächen durch
Anordnung der Verbindungsstellen zu zeigen.
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5 ist
eine Draufsicht der Blase von 4.
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6 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 6-6 von 5.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ganzfußblase, die aus drei Folienschichten
in Übereinstimmung
mit einem anderen Ausführungsbeispiel aufgebaut
ist.
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8 ist
eine Draufsicht auf die Blase von 7.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 9-9 von 8.
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10 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 10-10 von 8.
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11 ist
eine perspektivische Ansicht einer Fersenblase, die aus vier Folienschichten
in Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
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12 ist
eine Draufsicht der Blase von 11.
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13 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 13-13 von 12.
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14 ist
eine auseinandergezogene Ansicht von der Ausrichtung einer inneren
Blase gegenüber äußeren Folienschichten
einer Blase in Übereinstimmung
mit einem weiteren anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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15 ist
eine Draufsicht der Blase von 14, abgedichtet
und aufgeblasen dargestellt.
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16 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 16-16 von 15.
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17 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 17-17 von 15.
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18 ist
eine auseinandergezogene Ansicht von der Ausrichtung einer inneren
Blase gegenüber äußeren Folienschichten
einer Blase in Übereinstimmung
mit einem weiteren anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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19 ist
eine Draufsicht der Blase von 18, abgedichtet
und aufgeblasen dargestellt.
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20 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 20-20 von 19.
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21 ist
eine Querschnittsansicht der Blase entlang der Linie 21-21 von 19.
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22 ist
eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Fersenblase
in ihrem statischen Zustand.
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23 ist
eine schematische Darstellung des Abschnitts von 22,
dargestellt unter Belastung.
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24 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Schuhs,
der die Blase von 7 in einer Sohlenzusammenstellung
einschließt.
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25A und 25B sind
schematische Darstellungen einer Fünfschichtenblase in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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26A und 26B sind
schematische Darstellungen einer Sechsschichtenblase in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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27 ist
eine Draufsicht einer komplex konturierten dreischichtigen Spannblase
in Anpassung zur Benutzung innerhalb einer größeren Blase in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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28 ist
eine Seitenansicht der Blase von 27.
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29 ist
eine perspektivische Ansicht der Blase von 27.
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30 ist
eine Draufsicht einer siebenschichtigen Spannblase in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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31 ist
eine Querschnittsansicht der Blase von 30 entlang
der Linie 31-31.
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32 ist
eine Seitenansicht einer Vielfolienschichtblase mit eingezogenem
Seitenwandsaum, der von inneren Folienschichten gebildet ist, in Übereinstimmung
mit einem anderen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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33 ist
eine perspektivische Ansicht der Blase von 32.
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34 ist
eine Querschnittsansicht der Blase von 32 entlang
der Linie 34-34 von 32.
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35 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Blase von 32 vor
dem Schweißen
und Aufblasen, sowie mit schematischen Darstellungen von Schweißstellen.
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36 ist
eine perspektivische Darstellung einer Vielfolienschichtblase mit
einem mittigen eingezogenem Seitenwandsaum, der aus gesonderten Seitenwandelementen
in Übereinstimmung
mit einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfin dung gestaltet ist.
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37 ist
eine Draufsicht der Blase von 36.
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38 ist
eine Seitenansicht von einer Seite der Blase von 36.
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39 ist
eine Seitenansicht von einer Seite der Blase von 36,
die sich im wesentlichen senkrecht zu der in 38 dargestellten
Seite erstreckt.
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40 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Blase von 36 vor
dem Schweißen
und Aufblasen mit schematischer Darstellung von Schweißstellen.
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41 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Blase von 36 entlang
der Linie 41-41 in 37.
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42 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vielfolienschichtblase mit einem
mittigen eingezogenen Seitenwandsaum, der aus gesonderten Seitenwandelementen
in Übereinstimmung
mit einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
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43 ist
eine Draufsicht der Blase von 42.
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44 ist
eine Seitenansicht einer Seite der Blase von 42.
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45 ist
eine Seitenansicht einer Seite der Blase von 42, die
sich im wesentlichen senkrecht zu der in 44 dargestellten
Seite erstreckt.
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46 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Blase von 42 entlang
der Linie 46-46 von 43.
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47 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Blase von 42 vor
dem Schweißen
und Aufblasen mit schematischen Darstellungen von Schweißstellen.
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48 ist
eine Seitenansicht einer Vielfolienschichtblase, die einen versetzten
eingezogenen Seitenwandsaum aufweist, der aus gesonderten Seitenwandelementen
in Übereinstimmnung
mit einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
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49 ist
eine perspektivische Ansicht der Blase von 48.
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50 ist
eine Querschnittsansicht der Blase von 48 entlang
der Linie 50-50 in 48.
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51 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Blase von 48 vor
dem Schweißen
und Aufblasen mit schematischen Darstellungen der Schweißstellen.
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52 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vielfolienschichtblase mit einem
eingezogenen Saum in dem Bogen- bzw. Fußgewölbebereich, in Übereinstimmung
mit einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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53 ist
eine Seitenansicht der Bogenseite der Blase von 52.
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54 ist
eine Draufsicht der Blase von 52.
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55 ist
eine Teilansicht entlang der Linie 55-55 von 54.
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56 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 56-56 von 54.
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57A bis 57F sind
schaubildliche Darstellungen einer Blasenaufblastechnik.
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Es
wird Bezug genommen auf die Figuren, die einige Abwandlungen bevorzugter
Ausführungsformen
von Vielfolienschichtblasen (multiple film layer bladders) zeigen.
Wegen der komplexen Geometrie von Vielfolienschichtblasen sind die
perspektivischen Ansichten der Blasen aus Gründen der Klarheit in einigen
Fällen
dargestellt, als ob die äußeren Folienschichten
undurchsichtig sind in Verbindung mit einem inneren Aufbau, der
im Querschnitt dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Folienschichten
durchsichtig, getönt
oder undurchsichtig oder eine gewisse Kombination von Folien von
verschiedenem Aussehen sind. Die Bezeichnung "Verbindungsstelle" nimmt in den Anmeldungsunterlagen durchgehend
in allgemeiner Form Bezug auf Anbringungs- bzw. Zusammenfügungsorte
zwischen jeglichen der Folienschichten. Eine in den Zeichnungen verwendete
Maßnahme
besteht darin, daß Verbindungsstellen
nur mit einer Umriß-
oder Außenlinie oder
als eine von Bogen umgebene bzw. eingehüllte Umriß- oder Außenlinie dargestellt sind.
Die Stellen mit Bogen stellen eine Verbindung zwischen einer inneren
Folienschicht und einer äußeren Folienschicht dar,
die dem Betrachter am nächsten
liegt. Die Stellen, die nur eine Verbindungs-Außenlinie zeigen, geben eine
Verbindung zwischen zwei inneren Folienschichten an oder zwischen
einer inneren Folienschicht und einer äußeren Folienschicht, die vom
Betrachter am weitesten entfernt liegt. Die Verbindungsstellen können die
Form kreisförmiger
Punkte, Streifen, gestreckter Linien oder jegliche andere geometrische
Gestalt haben, die dazu benutzt wird, um eine der Folienschichten
an einer anderen anzubringen. Wie noch von den verschiedenen bevorzugten
Ausführungsformen
deutlich wird, sind die Außenschichten,
die die Umhüllung
bzw. Hülle
bilden, mindestens längs
des Umfangs aneinander angebracht, und jegliche Anzahl von Innenschichten
sind aneinander oder an einer Außenschicht angebracht.
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Alle
Figuren zeigen Gestaltungen von Blasen oder Teile von Blasen, die
abgedichtet und mit einem Strömungsmedium
gefüllt
sind. Das bedeutet, daß die
Darstellungen mit Strömungsmedium
gefüllte Formkörper zeigen,
die ihre Form aufgrund des Musters bzw. der Verteilung der Befestigungen
der flachen Folienschichten erhalten.
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Aus
Gründen
einer Vereinfachung der Erklärungen
wird auf verschiedene Merkmale des Fußes eines Trägers Bezug
genommen, um Richtungen oder Stellen bzw. Orte an den Blasen zu
erklären,
die beschrieben werden. Der Zeh, Vorderfuß, Mittelfuß, Fußwölbung und Ferse werden in ihrer üblichen
Bedeutung benutzt. "Medial" bezieht sich auf
die Seiten der Füße eines
Trägers,
die einander gegenüberliegen
würden,
und "lateral" bezieht sich auf
die Außenseite
des Fußes
des Trägers.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Vielfolienschichtenblase 10 ist in den 1-3 dargestellt, die
zwei Außenfolienschichten 12 und 14 umfaßt, die die äußere Hülle der
Blase bilden, während
eine innere Folienschicht 16 zwischen den äußeren Folienschichten
angeordnet ist. Die innere Folienschicht 16 bildet eine
innere Begrenzung zwischen zwei mit Strömungsmedium gefüllten Schichten 17 und 19. Die
innere Folienschicht 16 ist mit den Folienschichten 12 und 14 an
Verbindungsstellen 18 und 20 und längs des
Umfangs verbunden, um die mit Strömungsmedium gefüllten Schichten 17 und 19 unter dem
Gesichtspunkt einer Strömungsverbindung
voneinander zu trennen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsstellen
als kreisförmige Schweißpunkte
ausgebildet. Wie in der Querschnittsansicht von 3 zu
sehen ist, versetzen die Verbindungsstellen 18 und 20 die
mittlere Folienschicht 16 in die Lage, als Spannelement
zu wirken, das sich zwischen den äußeren Folienschichten 12 und 14 erstreckt
und sie miteinander verbindet. Die mittlere Folienschicht 16 verleiht
der Blase 10 auch eine im wesentlichen gleichmäßig konturierte
Außenfläche aufgrund
der Anordnung der Verbindungsstellen an den äußeren Folienschichten. Die
Blase 10 hat einen nicht dargestellten Füllstutzen,
der nach dem Füllen der
Blase mit Strömungsmedium
zugeschweißt
wird. An einer fertiggestellten Blase können die Füllstutzen entfernt werden,
wobei man eine Schweißstelle 22 beibehält, um Druckverluste
zu vermeiden. Die Form der Blase 10 macht sie verwendbar
zur Benutzung im Vorderfußbereich,
um Dämpfung
(cushioning) bzw. Polsterung unter dem Mittelfußbereich des Trägers zu
bewirken.
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Eine
andere aus drei Folienschichten bestehende Blase 24 ist
in den 4-6 dargestellt, die Variationsmöglichkeiten
für Oberflächenkontur und
Dicke der Blase zeigen, die durch Veränderung der Anordnung der Schweißstellen
der inneren Folienschicht an jeder der Außenschichten erreicht werden.
Die Blase 24 besteht aus äußeren Folienschichten 26 und 28,
und eine innere Folienschicht 30 ist zwischen die äußeren Folienschichten
gesetzt und verbindet sie. Verbindungsstellen 32 und 34 z.B.
verbinden die innere Folienschicht 30 mit den äußeren Folienschichten 26 und 28.
In der Querschnittsansicht kann man sehen, daß sich die innere Folienschicht 30 zwischen
den Außenschichten
erstreckt. Wie aus den Zeichnungen deutlich wird, werden die Verbindungsstellen
in engerem Abstand zueinander angeordnet, um einen dünneren Teil
der Blase 24 zu bilden, und, um einen dickeren Teil zu
bilden, werden die Verbindungsstellen weiter voneinander entfernt angeordnet.
Der Gegensatz zwischen diesen zwei Teilarten ist in 6 dargestellt.
Die Blase 24 soll das Prinzip der Anordnung der Verbindungsstellen
und die daraus resultierende Wirkung auf die Dicke und auf die Kontur
der Außenfläche der
Blase verdeutlichen.
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Eine
Dreifolienschichtblase für
einen ganzen Fuß ist
in den 7-10 dargestellt, und es werden
die gleichen Bezugszeichen wie die, die für die Beschreibung der Blase
der 1-3 verwendet wurden, zur Unterscheidung
mit einem Akzent benutzt. Blase 10' wird aus äußeren Folienschichten 12' und 14' gebildet, wobei
eine innere Folienschicht 16' dazwischen
gesetzt ist. Die innere Folienschicht 16' ist längs des Umfangs und an mehreren
Verbindungsstellen 18' und 20' mit den äußeren Folienschichten
verbunden. Die Folienschichten bilden zwei mit Strömungsmedium
gefüllte
Schichten 17' und 19', die mit Druck
beaufschlagt werden, und zwar entweder mit gleichem oder mit verschiedenem Druck.
Wie insbesondere den 7-10 zu
entnehmen ist, variiert der Verlauf oder die äußere Kontur der Blase, damit
die Ränder
im Fersenbereich einen geringfügigen
Napf oder eine leichte Mulde in der Mitte bilden, um die Stabilität zu verbessern.
Dies ist in 10 dadurch dargestellt, daß die Folienschichten
aneinander befestigt sind, um in der Mitte ein dünneres Profil zu bilden. Die
Verbindungsstellen nahe dem Rand der Blase liegen weiter auseinander, um
ein dickeres Profil herzustellen. Dreifolienblasen bilden zwei Schichten
mit Strömungsmedium,
die der Blase dämpfende
und reaktive Merkmale verleihen und die Abhängigkeit von jeglichem Schaum,
der in der Schuhsohle verwendet ist, verringert. Die zwei mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten können gleichen
Druck oder verschiedene Drücke
aufweisen, je nach dem besonderen Dämpfungsprofil, das gewünscht wird.
Wenn z.B. eine flachere mit Strömungsmedium
gefüllte
und unter Druck stehende Schicht äußerst nahe am Fuß des Trägers angeordnet
wird, würde
die Schuhsohle dem Träger
ein weicheres oder elastischeres bzw. federnderes Gefühl vermitteln.
Je nachdem, für
welche Aktivität
der Schuh entworfen ist, kann der Druck der mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten angepaßt
und sehr fein eingestellt werden, um ein Maximum an Reaktion und
Gefühl
zu erhalten. Das Füllen
der Blase wird durch einen Ventilschaft erreicht, der Verbindung
zu allen mit Strömungsmedium
gefüllten Schichten
hat. Wenn die mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten ihren gewünschten
Druck erreichen, können
die Folienschichten, die diese mit Strömungsmedium gefüllte Schicht
bilden, an dem Ventilschaft abgedichtet werden, um ein weiteres
Aufblasen bzw. Füllen
dieser mit Strömungsmedium
gefüllten
Schicht zu beenden, während
andere Schichten weiter mit Druck beaufschlagt werden. Nacheinander erfolgendes
Abdichten geeigneter Folienschichten im Ventilbereich ermöglicht die
Erreichung vorgegebener Drücke
der verschiedenen mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten der Blase. Dieses Prinzip kann auf jede Anzahl von Folienschichten
angewendet werden.
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Eine
alternative Einfüll-
bzw. Aufblastechnik ist in den 57A bis 57F dargestellt Aus Vereinfachungsgründen wird
in diesen Figuren das Füllen
bzw. Aufblasen einer Blase gezeigt, die nur aus zwei Folienschichten 612 und 614 gebildet
ist. Wie in 57A zu sehen ist, werden die
Schichten 612, 614 auf einer Platte 613 übereinander
gelegt, und ein Stempel 615 wird Biber der Platte 613 ausgerichtet. Der
Stempel 615 besteht aus zwei im Abstand voneinander angeordneten
Stempelplatten 615A und 615B, die dazu benutzt
werden, einen Aufblaskanal zu bilden. Die Stempelplatten 615A und 615B werden
abgesenkt (57B), um Hitze und Druck auf die
Folien 612 und 614 auszuüben. Zusammengedrückte Schweißbereiche 617 bilden
sich augenblicklich unterhalb der Stempelplatten 615A und 615B, und
ein Schweißwulst 619 wird
zwischen den Platten 615A und 615B gebildet. Eine
Aufblasöffnung 621 entsteht
in dem Schweißwulst 619 und
erstreckt sich zu den Kammern der Blase (nicht dargestellt), die aufgeblasen
werden sollen. Wie in den 57C und 57D dargestellt ist, wird der Schweißwulst 619 gegen
eine Schneidfläche 623 geführt, und
ein Stanzwerkzeug bzw. eine Schneide 625 schneidet einen
Einlaßkanal 627 (57E) zu der Aufblasöffnung 621. Eine Elektrode 629 mit
einer Gaszuführöffnung 630 wird
gegen den Schweißwulst 619 (57E) geführt,
und ein Füllgas
wird durch die Zuführöffnung 630 und
den Einlaßkanal 627 zu
der Aufblasöffnung 621 geführt, und
die Kammern der Blase werden aufgeblasen bzw. gefüllt. Die
Elektrode 629 hat vorzugsweise eine zylindrische Form,
und sie überträgt Hitze
und Druck auf den Schweißwulst 621, um
den Einlaßkanal
und die Einlaßöffnung zuzuschmelzen
mit einer Schweißung 633 im
Anschluß an
die Füllung
bzw. an das Aufblasen der Kammern, die nun vollendet ist.
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In
den 11-13 ist ein relativ einfaches Vierfolienschichtbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt, in dem die Verbindungsstellen allgemein in
rechteckiger Zuordnung zueinander stehen. Eine Blase 36 umfaßt äußere Folienschichten 38 und 40,
die z.B. an Verbindungsstellen 39 und 41 mit inneren
Folienschichten 42 und 44 verbunden sind. Die inneren
Folienschichten 42 und 44 sind aneinander an Verbindungsstellen 43 befestigt,
dir mit ihren Verbindungsstellen nicht ausgerichtet bzw. nicht fluchtend
gegenüber
denen der äußeren Folienschichten
sind. Wie in der Querschnittsansicht von 13 dargestellt
ist, ergeben sich daraus innere Schichten 42 und 44,
die sich zwischen den äußeren Schichten 38 und 40 erstrecken
und als Spannelement für
die Blase wirken.
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Vier
Folienschichten haben eine Blase mit drei vertikal übereinander
gesetzten mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten durch jegliches Dämpfungsprofil
zur Folge: eine erste äußere Folienschicht 46;
eine mittlere Folienschicht 48 und eine zweite äußere Folienschicht 50. In dem Ausführungsbeispiel der 11-13 umfaßt die mittlere
Folienschicht 48 eine Anzahl röhrenförmiger Räume, die mit Strömungsmedium
gefüllt
sind. In einfacher Weise können
diese drei Folienschichten mit Druck beaufschlagt werden, und zwar
mit unterschiedlichen Drücken,
um ein gewünschtes
Dämpfungsprofil
zu erhalten. Wenn beispielsweise ein Weich-Hart-Weich-Profil gewünscht würde als
ein Profil, das dem Träger
ein hervorragendes Dämpfungsgefühl vermittelt,
während
in der mittleren mit Strömungsmedium
gefüllten Schicht
ein hoher Druck des Strömungsmediums vorgesehen
wird zum Auffangen von hohen Belastungsstößen, könnten die äußeren mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten unter einen Druck von P1 und die
innere mit Strömungsmedium
gefüllte Schicht
unter einen Druck P2 gesetzt werden, wobei P1 < P2 ist. Alternativ könnten alle drei mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten mit verschiedenen Drücken
beaufschlagt werden, um das Dämpfungsprofil den
Vorgaben weiter anzupassen.
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Neben
der Unterteilung in drei vertikal übereinanderliegende mit Strömungsmedium
gefüllte Schichten
könnte
die Blase 36 weiter unterteilt sein in gesonderte Kammern
innerhalb jeder mit Strömungsmedium
gefüllten
Schicht, um das Dämpfungsprofil weiter
zu entwickeln. Die inneren Folienschichten 42 und 44 könnten in
einer komplexeren Beziehung so aneinander befestigt werden, daß die Entstehung
einer Vielzahl von Kammern in den inneren mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten ermöglicht
wird. In ähnlicher
Weise kann die Befestigung zwischen der äußeren Folienschicht 38 oder 40 an
einer benachbarten inneren Folienschicht weiterentwickelt werden,
um die Entstehung einer Vielzahl von mit Strömungsmedium gefüllten Kammern
in den äußeren mit
Strömungsmedium
gefüllten
Schichten zu ermöglichen.
Eine in Einzelheiten gehende Diskussion der Bildung gesonderter
Kammern innerhalb einer mit Strömungsmedium
gefüll ten
Schicht folgt in den Ausführungen
zu den 14-17.
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In
diesem besonderen Ausführungsbeispiel ist
die Blase 36 gut geeignet für den Einsatz im Fersenbereich
einer Schuhsohle, wobei das halbkreisförmig abgerundete Ende mit dem
hinteren Teil der Ferse des Trägers
ausgerichtet wird. Auf diese Weise würde der Schaft 52 nahe
an dem Fußgewölbebereich
des Fußes
eines Trägers
angeordnet sein. Der Schaft 52 kann sich an jeder geeigneten
Stelle des Umfangs befinden, und würde ebenso insgesamt entfernt,
sobald die Blase 36 mit Strömungsmedium gefüllt und
der Schaftbereich abgedichtet ist.
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Mit
den vorstehenden Ausführungen
stimmt überein,
daß die
Anordnung der Verbindungsstellen zwischen den inneren Folienschichten
selbst und den Verbindungsstellen zwischen einer der inneren Folienschichten
mit einer benachbarten äußeren Folienschicht
die Dicke und das Profil der entstehenden Blase bestimmt. Darüber hinaus
kann die besondere Form der Verbindungsstellen so angepaßt werden, daß innere
mit Strömungsmedium
gefüllte
Kammern entstehen.
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Die
bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele
bilden Teilfußblasen
von relativ einfachem Aufbau, wobei kreisrunde Schweißpunkte
als Verbindungsstellen verwendet werden. Die Prinzipien einer Vielfolienschicht
und einer Blase aus einer Vielzahl von mit Strömungsmedium gefüllten Schichten
können
auf jegliche geeignete Blasenform und Anwendung benutzt werden,
wie aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen hervorgeht.
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Eine
Ganzfußblase 54 (Abkürzung für eine Blase 54 für den ganzen
Fuß) ist
in den 14-17 dargestellt
und umfaßt
vier Folienschichten, die mit größerer geometrischen
Komplexität
miteinander verbunden sind. Diese Blase bildet zwei gesonderte Kammern,
oder mit Strömungsmedium
gefüllte
Schichten, die keine Strömungsverbindung
untereinander aufweisen und insoweit voneinander getrennt sind.
In der auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung von 14 sind
die zwei äußeren Folienschichten
mit den inneren Folienschichten so ausgerichtet, wie sie zusammengefügt würden. Die äußeren Folienschichten
sind so dargestellt, wie sie in einer abgedichteten und aufgeblasenen
bzw. gefüllten
Blase erscheinen. Im nicht-aufgeblasenen Zustand sind sämtliche
Folienschichten flach.
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Die
Blase 54 umfaßt äußere Folienschichten 56 und 58 sowie
innere Folienschichten 60 und 62. Die äußeren Folienschichten 56 und 58 sind
jeweils längs
ihres Umfangs abgedichtet, um eine Hülle bzw. eine Umhüllung zu
bilden, und die inneren Folienschichten 60 und 62 sind
jeweils längs
ihres Umfangs abgedichtet, um eine innere Hülle bzw. Umhüllung zu bilden.
Die inneren Folienschichten 60 und 62 sind sowohl
aneinander als auch an den jeweils benachbarten äußeren Folienschichten 56 und 58 befestigt. Die
am Umfang verlaufende Abdichtung der inneren Folienschichten liegt
von der am Umfang verlaufenden Abdichtung der äußeren Folienschichten entfernt an
einigen Punkten längs
der Ränder
der Blase, um Unterbrechungen bzw. Lücken 59 zu bilden.
Diese Unterbrechungen 59 dienen dazu, die obere mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht längs
der Blase in Strömungsverbindung
mit der unteren mit Strömungsmedium
gefüllten
Schicht zu halten.
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Die äußere Folienschicht 56 ist
an kreisförmigen
Verbindungsstellen 64 und sich längs erstreckenden Verbindungsstellen 66 an
der benachbarten inneren Folienschicht 60 befestigt. Identische
Bezugszeichen werden benutzt für
die Bezugnahme auf entsprechende Verbindungsstellen zwischen der äußeren Folienschicht 58 und der inneren
Folienschicht 62. Die inneren Folienschichten 60 und 62 sind
an kreisförmigen
Verbindungsstellen 68 und langgestreckten Verbindungsstellen 70 aneinander
befestigt.
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Die 16 und 17 zeigen
Polster- bzw. Dämpfungsprofile
(cushioning profiles) der Blase 54, die durch verschiedene
Teile der Blase verlaufen. In diesem besonderen Ausführungsbeipspiel
sind die vier Folienschichten so miteinander verbunden, daß sich eine
obere mit Strömungsmedium
gefüllte Schicht
und eine untere mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht ergibt. Die mittlere mit Strömungsmedium gefüllte Schicht
wird gebildet zwischen den inneren Folienschichten, und sie wird
aus einer Vielzahl von Teilkammern gebildet. Wie aus den Querschnittsansichten
hervorgeht, gibt es drei mit Strömungsmedium
gefüllte
Schichten, einige davon liegen vertikal übereinander und andere sind
in einem vertikalen Profil vertikal voneinander getrennt.
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Beispielsweise
ist im Fersenbereich (16) die mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 72 zwischen einer äußeren Folienschicht 56 und
einer inneren Folienschicht 60 gebildet, und eine Schicht 74 für Strömungsmedium
ist zwischen der äußeren Folienschicht 58 und
der inneren Folienschicht 62 gebildet.
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In
dem Vorderfußbereich
(17) z.B. ist eine mit Strömungsmedium gefüllte Schicht 72 zwischen
einer äußeren Folienschicht 56 und
einer benachbarten inneren Folienschicht 60 gebildet und vertikal
ausgerichtet mit einer mit Strömungsmedium gefüllten Schicht 74,
die zwischen der äußeren Folienschicht 58 und
einer benachbarten inneren Folienschicht 62 gebildet ist.
Eine mittige mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 76 ist zwischen den inneren Schichten 60 und 62 gebildet,
und sie ist in vertikaler Richtung gegenüber den mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten 74 und 72 versetzt.
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Es
ergibt sich, daß jegliche
Unterschiede in den Lagen der Verbindungsstellen in einer vertikalen Überlagerung
einiger Teilkammern oder von Teilen von Teilkammern in jeder vorhandenen
Schicht zum Ergebnis hat. Im Vorderfußbereich sind obere und untere
Schichten 72 und 74 für Strömungsmedium vertikal miteinander
ausgerichtet, während
die mittlere mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 76 gegenüber
den zwei äußeren Schichten
vertikal versetzt ist.
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Wie
im einzelnen in den 16 und 17 gezeigt
ist, ist die Blase 54 so aufgebaut, daß die Ränder der inneren Folienschichten 60 und 62 in
einigen Bereichen nicht mit der am Umfang verlaufenden Verbindung
zwischen den äußeren Folienschichten 56 und 58 verbunden
sind. Die Trennung der Ränder
der inneren Folienschichten von den äußeren Folienschichten gestattet
einen anderen Grad von Freiheit in der Konstruktion der Blase. Im
allgemeinen wird das Profil, wo immer die Ränder aller Folienschichten
verbunden sind, an dieser Stelle flacher sein als die Bereiche,
wo die Ränder
der inneren Schichten von den Rändern
der äußeren Folienschichten
getrennt sind.
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Durch
eine Veränderung
des Druckniveaus der mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten kann jegliches gewünschte
Dämpfungs-
bzw. Polsterungsprofil erreicht werden. Wenn man beispielsweise
das Dämpfungs-
und Polsterungsprofil von 16 und 17 betrachtet,
ergibt sich, daß,
wenn das Druckniveau der äußeren mit
Strömungsmedium
gefüllten Schichten 72 und 74 niedriger
ist als das der mittleren mit Strömungsmedium gefüllten Schicht 76,
das resultierende Dämpfungs-
bzw. Polsterungsprofil weich-hart-weich ausfällt. Dies ist ein gewünschtes Profil
zur Schaffung eines weichen Grades des Stütz- und Haltgefühls und einer
gewünschten
Reaktion auf wiederholte relativ leichte Belastungen wie beim "walking". Die mit höherem Druck
versehene innere mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht reagiert günstig
auf höhere
Stoßbelastungen
wie beim Springen oder bei schnellerem Laufen.
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Wie
am besten aus den 14 und 15 hervorgeht,
unterteilen langgestreckte Verbindungsstellen 70 die mittlere
mit Strömungsmedium
gefüllte Schicht
in eine Vielzahl gesonderter Teilkammern A, B, C, D, E, F und G.
Jede dieser Teilkammern wird aufgeblasen durch einen gesonderten
Einlaßkanal "a" bis "g",
so daß jede
Teilkammer mit einem verschiedenen Druck aufgeblasen werden kann.
Die Einlaßkanäle sind
dargestellt in dem Zustand nach dem Aufblasen, und sie sind abgedichtet
durch eine kreisförmige
Schweißung.
Einige der langgestreckten Verbindungsstellen bilden enge Einfüll- bzw.
Aufblaskanäle 75,
die eine Verbindung von einem Einlaßkanal zu einer der Teilkammern
herstellen. In dieser Weise kann die Polsterung bzw. Dämpfung sowie der
Halt bzw. die Stützung,
die durch die mittlere mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht bewirkt wird, längs
der Ebene des Fußes
sehr genau eingestellt werden. Beispielsweise kann die Kammer "G" auf einen Druck von 2,0684 bar (30
psi) aufgeblasen werden, um eine mediale Stützung zu erreichen. Die Kammer "C" kann auf einen Druck von 0,3447 bar
(5 psi) aufgeblasen werden, um den ersten metatarsalen Kopf bzw.
den ersten den Mittelfuß betreffenden Kopf
zu polstern bzw. zu dämpfen.
Die Kammer "F" kann auf einen Druck
von 0,3447 bar (5 psi) aufgeblasen werden, um als Fersenschutzpolsterung
bzw. Fersenkissen bei schlagartigen Belastungen des Fußes zu wirken.
Die Kammer "E" kann für eine Fersenpolsterung
bzw. für
ein Fersenkissen auf einen Druck von 1,38 bar (20 psi) aufgeblasen
werden. Die seitliche Kammer "D" kann als Abstützung für den seitlichen
Bereich des Fußgewölbes auf
einen Druck von 0,689 bar (10 psi) aufgeblasen werden. Die Vorderfußkammer "A" kann auf einen Druck von 1,724 bar (25
psi) und die seitliche Vorderfußkammer "B" kann auf einen Druck von 1,034 bar
(15 psi) aufgeblasen werden, so daß diese beiden Kammern ein
Vorderfußpolster
bilden.
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In Übereinstimmung
mit den der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien können die
Verbindungsstellen eingerichtet werden, um die Höhe und das Maß des Polsterprofils
bzw. des Dämpfungsprofils überall an
der Blase zu verändern.
Die Ausgestaltung oder Ort der Verbindungsstellen kann auch variiert
werden, um eine Vielzahl von Kammern im Bereich jeglicher mit Strömungsmedium
gefüllten Schicht
oder zwischen mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten zu erhalten.
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Eine
andere für
den ganzen Fuß bestimmte Blase 78,
die in den 18-21 dargestellt
ist, umfaßt
vier Folienschichten, die mittels meistens langgestreckten Verbindungsstellen
aneinander befestigt sind, und diese Blase schließt äußere Folienschichten 80 und 82 sowie
innere Folienschichten 84 und 86 ein. Wie bei
dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
sind diese Folienschichten so dargestellt, daß sie diejenige Gestaltung
auf weisen, die sich ergibt, wenn die Blase aufgeblasen ist. Im
nicht aufgeblasenen Zustand würden
sie flache Folien sein. Die äußeren Folienschichten 80 und 82 sind
jeweils längs
ihres Umfangs abgedichtet, um eine Hülle bzw. Umhüllung zu
bilden. Die inneren Folienschichten 84 und 86 sind
an Verbindungsstellen 88 miteinander verbunden, um dazwischen
eine mittlere mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 90 zu bilden. Die innere Folienschicht 84 ist
an den Verbindungsstellen 92 mit der äußeren Folienschicht 80 verbunden,
um dazwischen eine mit Strömungsmedium
gehüllte Schicht 94 zu
bilden. In ähnlicher
Weise ist die innere Folienschicht 86 an Verbindungsstellen 96 mit
der äußeren Folienschicht 82 verbunden,
um dazwischen eine andere mit Strömungsmedium gefüllte Schicht 98 zu
bilden. 19 zeigt eine Draufsicht der inneren
Folienschicht 84 und der Verbindungsstellen 88.
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Die 20-21 zeigen
Polsterprofile der Blase 78, die Schnittansichten verschiedener
Teile der Blase entsprechen. Die vier Folienschichten sind aneinander
befestigt, um eine Vielzahl von Teilkammern innerhalb jeder mit
Strömungsmedium
gefüllten Schicht
zu bilden, wenn man dies im Querschnitt betrachtet. Es gibt allgemein
drei mit Strömungsmedium
gefüllte
Schichten 90, 94 und 98, von denen einige
vertikal übereinander
liegen und andere, bezogen auf ein vertikales Profil, vertikal gegeneinander
versetzt sind.
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Wenn
man beispielsweise den Fersenbereich in 21 betrachtet,
bilden die äußeren Folienschichten 94 und 98 viel
von dem Querschnittsbereich im mittleren Teil, wobei die innere
mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 90 im Querschnitt relativ klein ist. Im Vorderfußbereich
(20) ist die mit Strömungsmedium gefüllte Schicht 94,
die zwischen der äußeren Folienschicht 80 und
einer benachbarten inneren Folienschicht 84 gebildet ist,
in vertikaler Richtung mit der mit Strömungsmedium gefüllten Schicht 98 ausgerichtet,
die zwischen der äußeren Folienschicht 82 und
einer benachbarten inneren Folienschicht 86 gebildet ist.
Die mittige mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 90 ist zwischen den inneren Folienschichten 84 und 86 gebildet,
und sie ist in vertikaler Richtung gegenüber den mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten 94 und 98 versetzt.
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Ähnlich wie
bei dem Ausführungsbeispiel, das
in den 14-17 dargestellt
ist, teilen bestimmte Verbindungsstellen 88 die mittlere
mit Strömungsmedium
gefüllte
Schicht 90 in eine Vielzahl gesonderter Kammern A, B, C,
D, E und F, die durch Einlaßkanäle "a" bis "f" aufgeblasen
sind.
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Einzelheiten
des Polster- bzw. Dämpfungsprofils
des Vorderfußes
und die darin enthaltenen gesonderten Kammern (20)
sind am besten mit Bezug auf 18 zu
verstehen, wo eine innere mediale Kammer C zwischen Verbindungsstellen 88a gebildet
ist, die sich längs
und medial erstrecken, um die Kammer C zu umgeben. Die innere mediale
Kammer C umgeben die mit Strömungsmedium
gefüllten Schichten 94 und 98,
die zwischen jeder der äußeren Folienschichten
und einer benachbarten inneren Folienschicht gebildet sind. Verbindungsstellen 88b trennen
die Kammer B von der Kammer A, und die Verbindungsstelle 88a definiert
einen Einlaßkanal 114 für ein Strömungsmedium
von der Einlaßöffnung "a" zu der Kammer A. Im ganzen umgeben
die äußeren mit
Strömungsmedium
gefüllten
Schichten 94 und 98 in der Mitte des Vorderfußes den
Einlaßkanal 114 für das Strömungsmedium.
Zur Seite der Blase bin sind zwei innere Kammern B und D zwischen
inneren Folienschichten 84 und 86 gebildet mit
einer Verbindungsstelle 88c, die die Kammern voneinander
trennt. Die äußere Verbindungsstelle 92 verbindet
die äußere Folienschicht 80 mit
der inneren Folienschicht 84, nämlich spiegelbildlich zu einer
Verbindungsstelle 96, die die äußere Folienschicht 82 mit der
inneren Folienschicht 86 verbindet. Durch Anordnung der
Verbindungsstellen zwischen den vier Folienschichten ergibt sich
ein Polsterprofil von geschichteten mit Strömungsmedium gefüllten Schichten,
wie in 20 dargestellt. Die Drücke innerhalb der
verschiedenen Kammern können
gleich oder ungleich sein, je nach gewünschtem Reaktionsverhalten.
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Das
Polsterprofil im Fersenbereich im einzelnen sowie die hier vorhandenen
gesonderten Kammern sind in 21 dargestellt
und ergeben sich auch sehr gut mit Bezug auf 18. Das
Profil von 21 ist eine Querschnittsansicht,
so daß die
Verhältnisse
der vier Folienschichten im Bereich der Schnittlinie 21-21 von 19 sichtbar
werden. Beginnend mit der medialen Seite der Blase wird zunächst eine
innere Kammer F zwischen den inneren Folienschichten mit Hilfe einer
am Umfang verlaufenden Verbindungsstelle 88d und einer
Verbindungsstelle 88e gebildet. Die innere Kammer ist verbunden mit
den äußeren Folien 80 und 82 an
Verbindungsstellen 92 und 96. Die äußeren Folienschichten 80 und 82 erstrecken
sich quer zu den seitlichen Seiten der Blase, und sie sind an Verbindungsstellen 92 und 96 mit
den inneren Folienschichten 84 und 86 verbunden.
Die innere Kammer D wird gebildet zwischen den inneren Folienschichten
mittels am Umfang verlaufender Verbindungsstellen 88d und 88c. Eine
andere innere Kammer E ist zwischen einer medialen inneren Kammer
F und einer seitlichen inneren Kammer D angeordnet. Eine Verbindungsstelle 92a zwischen
der äußeren Folienschicht 80 und
der inneren Folienschicht 84 ist in 21 dargestellt,
um den Aufbau der mit Strömungsmedium
gefüllten
Blase zu verdeutlichen. Die Verbindungsstelle 92a verdeutlicht die
Verbindungsstellen zwischen den äußeren Folienschichten
und den inneren Folienschichten. Die inneren Folienschichten 84 und 86 befinden
sich unter Spannung in der mit Strömungsmedium gefüllten Blase,
wie in den 20 und 21 zu
sehen ist, und man kann sehen, daß die Größe und der Ort der Verbindungsstelle 92a und
einer ausgerichteten Verbindungsstelle 96a den Abstand
zwischen den äußeren Folienschichten
einer mit Strömungsmedium
gefüllten
Blase bestimmen.
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Die
Blase 78 von den 18-21 ist
so konstruiert, daß alle
Ränder
der inneren Folienschichten 84 und 86 mit den
am Umfang verlaufenden Rändern
der äußeren Folienschichten 80 und 82 verbunden
sind. Dies ergibt ganz allgemein ein flacheres Polsterprofil nahe
den Rändern
der Blase. Auch hier gilt wiederum, daß das verändern der Niveaus bzw. Höhen des
Drucks in den mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten verschiedene Dämpfungs-
und Polsterprofile hervorbringt.
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In Übereinstimmung
mit den Grundsätzen der
Erfindung können
die Verbindungsstellen in entsprechender Weise angeordnet werden,
um die Höhe
des Polsterprofils irgendwo entlang und an der Blase zu verändern. Die
Gestaltung oder Ort der Verbindungsstellen kann ebenfalls verändert werden, um
eine Vielzahl von Kammern bzw. Vielfachkammern an jeglicher mit
Strömungsmedium
gefüllter Schicht
oder zwischen mit Strömungsmedium
gefüllten
Schichten zu erreichen.
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Ein
Beispiel eines weich-hart-weich Polsterprofils oder auch Dämpfungsprofils
in einer aus vier Folienschichten bestehenden Blase ist schematisch in
den 22 und 23 in
unbelastetem und in belastetem Zustand dargestellt. Dieses Polsterprofil
ist Teil der metatarsalen bzw. den Mittelfuß betreffenden Kopfregion.
Wie sich aus den vorhergehenden Erläuterungen ergibt, sind Seitenkammern 146 und
zentrale Kammern 148 aus inneren Folienschichten und oberen
und unteren Kammern 150 zwischen einer äußeren Folienschicht und einer
angrenzenden inneren Folienschicht gebildet. In diesem Beispiel
sind die Seitenkammern 146 unter einen Druck von 2,41 bar (35
psi) gesetzt, die innere Kammer 148 steht unter einem Druck
von 1,724 bar (25 psi), während
die obere und die untere Kammer bzw. diese Kammern unter einen Druck
von 1,034 bar (15 psi) gesetzt sind. Bei diesem Polsterprofil sorgen
die unteren Druckkammern 150 für einen weichen Grad an Stütz- und Haltegefühl (soft
point of purchase feel) und für
eine generelle Dämpfung
bzw. Abfederung leichter Belastungen. Wenn eine hohe Stoßbelastung
L auftritt, bringen die zentralen Hochdruckkammern 148 die
erforderliche Dämpfung
der Belastung auf, und die Seitenkammern 146 mit höherem Druck
werden den Fuß des
Trägers
stabiliseren, indem ein steiferes Ansprechen bzw. Reagieren erreicht
wird, um den gebogenen metatarsalen Kopf bzw. den den Mittelfußkopf des
Fußes
des Trägers
zu schützen.
Dieses Profil verdeutlicht ein Beispiel der Konstruktion und der Druckbeaufschlagung
der Blase, um eine anatomisch gekoppelte, auf den betroffenen Bereich
gerichtete Dämpfung
und hierfür
geeignete Polsterung für
einen Fuß eines
Trägers
zu erreichen.
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Eine
Blase 10 ist in 24 als
Teil eines Zwischensohlenaufbaus für einen Schuh dargestellt.
Der Schuh umfaßt
ein Oberteil U, eine Einlegesohle bzw. Fußbettsohle I, eine Mittelsohlenanordnung
M und eine Außensohle
O. Während
die Ganzfußblase 10' in der Zeichnung
dargestellt ist, kann jede der hier beschriebenen Blasen oder alternative
Konstruktionen hiervon in der Mittelsohlenanordnung M ersetzt werden.
Die Blase 10' kann
in die Mittelsohlenanordnung M durch jegliche konventionelle Technik
wie beispielsweise als Schaum-Einkapselung bzw. -Umhüllung oder
durch Anordnung in einem Ausschnittbereich der Schaum-Mittelsohle
einbezogen werden. Eine geeignete Schaum-Einkapselungstechnik ist offenbart in
dem US-Patent Nr. 4,219,945 (RUDY).
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Blasen
aus fünf
und sechs Folienschichten sind entwickelt und hergestellt worden,
aber sie lassen sich aufgrund ihrer Komplexität in Patentzeichnungen nur
sehr schwierig darstellen.
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Schematische
Querschnittsansichten von Blasen mit fünf und sechs Folienschichten
sind in den 25A, 25B, 26A und 26B dargestellt.
Die 25B und 26B sind
schematische Darstellungen von Vielschichtblasen, wobei die Folienschichten
auseinandergezogen und mit Punkten dargestellt sind, die die Verbindungsstellen
zwischen den Folienschichten darstellen. Die 25A und 26A zeigen die Blasen, nachdem die Verbindungen
hergestellt und die Blasen aufgeblasen sind. Die fünf Folienschichten
der Blase sind in 25A klar zu sehen, und die Konturen
der Blase ergeben sich als Querschnittsansicht in 25A. An den medialen und seitlichen Rändern sind
die Kammern übereinander
geschichtet, um dickere Rinder zu bilden, während eine einzige Schicht
der Blasenkammern in der Mitte angeordnet ist.
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Die
aus sechs Schichten bestehende Blase von 26A und 26B zeigt mehrere Bereiche, die zum Füllen mit
Strömungsmedium
unter verschiedenen Drücken
zur Verfügung
stehen. Die Blase von 26A und 26B ist mit verschatteten Kammern dargestellt,
um einen verschiedenen Druck gegenüber den nicht verschatteten
Kammern deutlich zu machen. Wenn die verschatteten Kammern einen höheren Druck
aufweisen würden
als die unverschatteten Kammern, würde der Teil der Blase, der
die Kammern mit höherem
Druck umfaßt,
steifer sein und stärkere
Stützeigenschaften
aufweisen als der übrige
Teil der Blase. Umgekehrt würde
der Bereich mit geringerem Druck mehr Dämpfung, also eine wuchere Abpolsterung,
als die übrigen
Bereiche der Blase bewirken. Daher würde der in den 26A und 26B rechts
gelegene Bereich steifer sein und eine stärkere Abstützung bilden im Vergleich zu
der Dämpfung
bzw. Polsterung auf der linken Seite der Blase. Ein Fachmann auf
diesem Gebiet würde
in der Lage sein, dieses Prinzip anzuwenden, um die Druckbeaufschlagung
der Kammern zu variieren, um ein vorgegebenes Dämpfungs- bzw. Polsterungsprofil
der Blase herbeizuführen.
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Die 27-31 zeigen
eine andere vielschichtige Blase, die Dreischichtenblasen umfaßt, die
in einem offenen Bereich einer Vierschichtenblase angeordnet sind.
Die Dreischichtenblase 152 umfaßt eine obere Grenzschicht 154,
eine untere Grenzschicht 156 und ein Spannelement 158,
das hier eingesetzt ist.
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Das
Spannelement 158 umfaßt
ein einzelnes Blatt einer Polyurethanfolie. Um die Blase 152 herzustellen,
wird das Spannelement 158, das wahlweise eine geeignete
Form durch Aus stanzen erhalten hat, zwischen den oberen und unteren
Grenzschichten 154 und 156 angeordnet. Material,
das ein Verschweißen
verhindert, wird wahlweise zwischen die oberen und unteren Grenzschichten
und das Spannelement gesetzt, wenn es gewünscht wird, und die Anordnung
wird verschweißt,
so daß Schweißstellen 160 entstehen,
wie dargestellt. Die oberen und unteren Grenzschichten 154 und 156 werden
dann rund um ihren Umfang miteinander verschweißt, um die Blase 152 abzudichten,
und es wird eine Aufblasleitung 162 vorgesehen, die zu
einem Aufblaspunkt 164 führt. Die Blase 152 wird
dann durch den Aufblaspunkt 164 hindurch aufgeblasen, und
danach wird der Aufblaspunkt 164 abgedichtet. In ähnlicher
Weise wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Spannelement 158 an
die Grenzschichten angeschweißt,
um die Hülle
der Blase 152 zu bilden, wenn sich die Folien in flachem
Zustand befinden, so daß der
zusammengedrückte
oder belastete Zustand der Blase 152 dem Zustand entspricht,
in dem das Spannelement 158 am wenigsten belastet ist.
Daher hemmt das Spannelement 158 die polsterbildenden bzw.
dämpfenden
Eigenschaften der Luft nicht, wenn die aufgeblasene Blase zusammengedrückt wird. Durch
wahlweises Ausstanzen des inneren Blatts und durch das wahlweise
Anordnen von das Verschweißen
verhindernden Materialien alternativ neben den oberen und unteren
Grenzschichten, kann man eine Auswahl von Blasenformen erhalten.
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Eine
Dreischichtblase wie die Blase 152 kann in einer anderen
Blase angeordnet werden, wie in den 30-31 dargestellt
ist, um eine Blase mit einer Vielzahl von Polster- bzw. Dämpfungsbereichen
und -Schichten aufzubauen. Eine Blase 166 hat eine im wesentlichen
rechteckige Außenform
und umfaßt
zwei äußere Schichten 168 und 170 sowie zwei
innere Schichten 172 und 174, die miteinander verbunden
sind, um ein Spannelement 176 zu bilden, wobei die Außenschichten
in dem Hauptkörper
der Blase miteinander verbunden werden. Verbindungsstellen 178 zwischen
einer Außenschicht
und einer Innenschicht sind dargestellt als Streifen in dem Hauptkörperteil
der Blase 166. Eine als Beispiel genannte Verbindungsstelle
zwischen den inneren Schichten ist zu Darstellungszwecken mit 180 bezeichnet.
An einem Ende der Blase 166 sind zwei Dreischichtenblasen 152 vorgesehen,
um einen Bereich aus fünf
Folienschichten zu bilden. Wo die Blase 152 innerhalb der
Blase 166 angeordnet ist, sind die Außenschichten 154 und 156 an
Außenschichten 168 und 170 befestigt,
so daß die
innere Blase 152 als Spannelement in dem Bereich der Blase
wirkt. Innere Blasen 152 werden auch durch Befestigung
von Aufblasleitungen 164 an dem am Umfang verlaufenden
Saum der Blase 166 in ihrer Position verankert. Die Blase 152 wird
mit einem höheren
Druck beaufschlagt als die Blase 166, so daß der Teil
der Blase 166, der die Dreischichtenblasen 152 enthält, ein steiferes
Verhalten an Dämpfung
zeigt als der Hauptteil der Blase, der nur das Spannelement 172 hat, das
die dämpfenden
Wirkungen der Luft nicht beeinträchtigt.
Durch das Hinzufügen
von nicht miteinander kommunizierenden Vielschichtenkammern wie die
innere Blase 152 können
die Dämpfungs-
und Polstereigenschaften der Blase verändert werden, während man
nach wie vor eine Gestaltung mit komplexer Kontur ohne tiefe Spitzen
und Täler
schafft. Eine komplexkonturierte Spann-Blase, in die Dreischichtenblasen 152 einbezogen
werden können,
ist in der US-Patentschrift Nr. 5,802,739 (Potter et al.) offenbart.
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Wenn
vier oder mehr Folienschichten in dem Aufbau benutzt werden, ist
ein alternatives inhaltliches Prinzip, das einer Blase, die eine
Gruppe von mit Strömungsmedium
gefüllten
inneren Kammern und zwei äußeren Folienschichten
umfaßt,
die über den
inneren Kammern liegen und an diesen befestigt sind an ausgewählten Verbindungsstellen,
um ein oder zwei äußere Kammern
zu schaffen. Dieser Aufbau ergibt eine stabile planare Blase, in
der die äußeren Folienschichten
die inneren Kammern beeinflussen bzw. deren Wirkung verringern,
besonders, wenn die inneren Kammern einen höheren Druck aufweisen als die äußere Kammer.
Die Kammern mit höherem
Dreck, die aus flachen Folien gebildet sind, können auch zum Verwinden neigen,
und das Hinzufügen äußerer Folien
und einer äußeren Kammer
mit niedrigerem Druck würde
das Verwinden verhindere durch ein Ausgleichen der statischen Belastungen der
Blase, wenn sie mit Strömungsmedium
gefüllt
ist.
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Die
vielschichten Folienblasen der vorliegenden Erfindung können auch
mit einem eingezogenen Saum längs
der Seitenwand versehen sein. Wie in den 32-35 gezeigt
ist, kann ein eingezogener Saum durch die inneren Grenzblätter gebildet sein.
Eine Blase 210 umfaßt
ein Oberteil, eine äußere Grenzschicht 212,
die aus einem Blatt aus Grenz- bzw. Sperrmaterial besteht, und ein
Unterteil, eine äußere Grenzschicht 214,
die aus einem Blatt aus Grenz- bzw.
Sperrmaterial besteht. Die Grenzschichten oder Blätter 212 und 214 werden
nachstehend als "oberes
Abschlußblatt" und "unteres Abschlußblatt" aus Vereinfachungsgründen bezeichnet.
Die Benutzung der Bezeichnungen "oberes", "unteres", etc. soll die vorliegende
Erfindung nicht in irgendeiner Weise beschränken, sondern dient ausschließlich einer
Vereinfachung der Beschreibung und nimmt Bezug auf die Lage der
Blasen, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Die Schichten 212 und 214 können direkt aneinander
längs des
Randes 211 befestigt werden, wie an der rechten Seite von 32 und
in früheren Ausführungsbeispielen
dargestellt ist, oder sie werden durch den Einsatz anderer Mittel
aneinander befestigt, beispielsweise durch Seitenwände 216,
wie in 33 dargestellt. Der Rand 211 ist
innerhalb eines Stück
Schuhwerks so angeordnet, daß er
von Mittelsohlen- oder Außensohlenmaterialien
umgeben ist, wenn das Schuhwerk aufgebaut wird, wie in 24 schematisch
dargestellt ist.
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Die
Blase 210 ist so aufgebaut, daß die Seitenwände 216 die
gleiche Größe haben
oder größer sind
als die Fenster, die sie zeigen, nämlich die Öffnungen in der Seite der Mittelsohle.
Die Anzahl und Größe der Seitenwände 216 kann
davon abhängen, wie
viele Fenster sich in der Mittelsohle des Schuhwerks befinden, wie
viel von der Blase 210 gezeigt werden soll durch jedes
Blasenfenster und durch die Größe jedes
Fensters. Eine Seitenwand kann individuell für jedes Fenster gebildet werden,
oder eine Wand kann so gestaltet werden, daß sie sich innerhalb und zwischen
allen Fenstern erstreckt. Beispielsweise kann eine Blase in der
Ferse gezeigt werden durch ein oder mehr Fenster auf jeder Seite des
Schuhwerks und die gleiche Anzahl von Seitenwänden aufweisen, wie Fenster
vorhanden sind. Als Alternative kann die Mittelsohle mit einem einzigen Fenster
versehen werden, das die Ferse ringsum umgibt.
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Wie
man am besten 34 entnehmen kann, ist jede
Seitenwand 216 hergestellt durch Verbinden der Ränder der
beiden inneren Grenzschichten mit den oberen und unteren äußeren Schichten
in benachbarter Lage zu einer Verschweißung der beiden inneren Grenzschichten.
Jede Seitenwand 216 hat ein oberes Seitenwandteil 217 und
ein unteres Seitenwandteil 218 mit Befestigung an einem
nach innen gerichteten oder eingezogenen Saum 250, der durch
Befestigen der beiden inneren Schichten durch Benutzung von Verbindungstechniken
wie Hochfrequenzschweißen
gebildet ist, wie weiter unten erläutert wird.
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Die
Seitenwandteile 217, 218 in dieser Blase sind
die Anschlußenden
eines Spanngliedes 232. Ein Spannglied ist ein inneres
Element innerhalb einer Blase, das eine bestimmte bleibende Lage
zwischen den oberen und unteren Grenzschichten gewährleistet,
wenn die Blase vollständig
aufgeblasen ist. Spannglieder wirken oft als Halteglieder zum Aufrecht erhalten
einer allgemeinen Form der Blase. Ein Beispiel von Spanngliedern
enthält
mindestens ein inneres Blatt aus Sperr-Begrenzungsmaterial, das
an bestimmten Orten längs
bzw. an der Blase angebracht ist, um ein inneres Rahmenwerk zu bilden,
das die Form der Blase aufrechterhält, wie es in dem '001 Patent (Potter
et al.) beschrieben ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel eines Spanngliedes
kann die Blasenkammer dreidimensionales Gewebe aufweisen, das sich
zwischen den oberen und unteren Blättern aus Grenz- bzw. Sperrmaterial
erstreckt, wie es in den US-Patenten Nr. 4,906,502 und 5,083,361 (RUDY)
beschrieben ist.
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Die
Blase 210 umfaßt
das Spannglied 232, das von den zwei inneren Grenzschichten 252, 253 gebildet
wird, die aus Blättern
aus Grenz- bzw. Sperr- oder Abschlußmaterial bestehen. Die Schichten 252 und 253 sind
dichtend miteinander verbunden und erstrecken sich zwischen den
inneren Flächen 262 der oberen
und unteren Grenzschichten 212 und 214 zum Aufrechterhalten
der Gestalt und Kontur der Blase 210. Die inneren Schichten 252, 253 sind
an den äußeren Schichten 212 und 214 befestigt
durch Benutzung herkömmlicher
Techniken wie Hochfrequenzschweißen. Die sich ergebenden Schweißungen 233,
die zwischen jeglichen der Schichten an den Befestigungspunkten
gebildet sind, sind in 35 schematisch mit "X" dargestellt. Die Grenzschichten 252 und 253 sind
miteinander verbunden, um eine innere Blasenkammer 255 zu
bilden, die ein mehrstufiges oder mehrschichtiges Polstern innerhalb
der Blase 210 bewirkt. Die Kammer 255 kann eine
Vielzahl innerer Kanäle
enthalten.
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Die äußeren Grenzschichten 212 und 214 sind
längs ihrer
Umfangsränder 280, 281 mit
den Umfangsrändern 282, 283 von
den inneren Schichten 252 und 253 zusammengeschweißt. Dieses
Verschweißen
am Umfang als auch die inneren Verschweißungen 233 zwischen
den inneren und äußeren Schichten
ergibt eine Vielzahl oberer Blasenkammern 221 über der
Schicht 252 und den Kammern 255 sowie eine Vielzahl
von unteren Blasenkammern 222 unter der Schicht 253 und
den Kammern 255. Wenn der Umfangsrand 282 der
Schicht 252 an dem ganzen Umfangsrand 281 der äußeren Schicht 212 befestigt
ist und der Umfangsrand 283 der Schicht 253 mit
dem ganzen Umfangsrand 281 der äußeren Schicht 214 verbunden
ist, sind die Kammern 221 von den Kammern 222 getrennt,
so daß sie
keine Verbindung des Strömungsmediums
haben. Die drei Kammern 221, 255 und 222 gestatten
wenigstens drei verschiedene Drücke
des Strömungsmediums, die
in der Blase 210 erreicht werden können. Der Druck des Strömungsmediums
innerhalb der Kammer 255 ist vorzugsweise größer als
in den Kammern 220 und 222, so daß die Blase 210 nicht
durchgedrückt
wird (bottom out), wenn eine Last wirkt. Besonders wird angemerkt,
daß der
Druck in der Kammer 255 im wesentlichen im Bereich von
1,379 bis 3,447 bar (20 bis 50 psi) liegt.
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Die 36-47 zeigen
Blasen mit eingezogenem Saum, insbesondere mit einem mittig gelegenen
eingezogenen Saum, der von gesonderten Seitenwandelementen gebildet
ist. Ein erstes solches Ausführungsbeispiel,
nämlich
die Blase 310, ist in den 36-41 dargestellt;
und ein zweites Ausführungsbeispiel,
nämlich
die Blase 310',
ist in den 42-47 zu
sehen. Die Blasen 310, 310' sind für die Anordnung im Vorderfuß eines
Schuhwerk-Artikels gestaltet, so daß ihre Seitenwände 316, 316' gezeigt bzw.
ausgestellt sind durch ein Vorderfußfenster oder ein Paar von
Vorderfußfenstern
längs der
seitlichen oder medialen Seite des Schuhwerk-Artikels. Die Blase 310 schließt oben
eine äußere Grenzschicht 312,
die aus einem Bogen aus Grenz- bzw. Sperrmaterial besteht, und unten
eine äußere Grenzschicht 314 ein,
die ebenfalls aus einem Sperr- bzw. Begrenzungsmaterial besteht.
Die Schichten 312 und 314 sind direkt aneinander
befestigt, und zwar längs
ihrer nicht gezeigten bzw. ausgestellten Seiten 311, wie
in 39 zu sehen ist. Die Seiten 311 der Blase 310,
die nicht zum Zeigen bzw. Wahrnehmen durch ein Blasenfenster bestimmt
sind, erstrecken sich über
die Weite bzw. Breite des Schuhwerks und werden verdeckt durch Material, das
die Mittelsohle oder Außensohle
bildet. Die Schichten 312 und 314 werden wirkungsmäßig miteinander
verbunden längs
ihrer nach außen
weisenden Seiten durch Seitenwände
bzw. eine Seitenwand 316, wie in den 38-40 dargestellt
ist. Schweißungen 333 sind
schematisch mit dem Zeichen "X" dargestellt und
sind die Befestigungspunkte zwischen den Schichten der Blase 310 in 40.
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Die
Blase 310 ist so aufgebaut, daß ihre Seitenwände 316 die
gleiche Größe haben
wie die Fenster, durch die sie sichtbar werden, oder sie sind größer als
die Fenster. Die Anzahl und Größe der Seitenwände 316 hängen davon
ab, wie viele Fenster sich in der Mittelsohle des Schuhwerks befinden,
wie viel von der Blase 310 durch jedes Blasenfenster und durch
die Größe jedes
Fensters zum Betrachten freigegeben ist. Jede Seitenwand 316 ist
gebildet durch ein oberes Seitenwandstück 317 und ein unteres
Seitenwandstück 318,
die an einen eingezogenen Saum 350 verbunden sind, wobei
herkömmliche
Verbindungstechniken wie Schweißen
verwendet werden. Der Saum 350 ist nach innen auf die Mitte
der Blase hin gerichtet, und liegt in der Mute entlang der Seitenwand.
Die Seitenwandstücke 317, 318 sind
in dieser Blase aus gesonderten Stücken aus Sperr- bzw. Begrenzungsmaterial
getrennt von dem Spannglied 332 gebildet, und Umfangsränder 380 und 381 der Schichten 312 und 314 sind
an den Rindern 382, 383 der Seitenwandstücke 317 und 318 befestigt.
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Ein
Spannglied 332 ist aus zwei inneren Grenzschichten 352, 353 gebildet.
Jede Schicht 352, 353 besteht aus einem Bogen
aus Sperr- bzw. Begrenzungsmaterial. Die Schichten 352, 353 sind
zusammen abgedichtet und erstrecken sich zwischen den inneren Flächen 362 der
oberen und unteren Grenzblätter
bzw. Grenzbogen 312, 314 zum Bewahren bzw. Aufrechterhalten
der Gestalt und Kontur der Blase 310. Die abgedichteten
Schichten 352, 353 schaffen eine Vielzahl von
Kammern 355 zur Aufnahme eines Strömungsmediums, das eine zweite
Ebene der Polsterung bzw. Dämpfung
innerhalb der Blase 310 entsteht. Der Druck des Strömungsmediums in
dem Bereich 355 kann größer sein
als der in den Kammern 321 und 322, so daß die Blase 310 während der
Benutzung nicht durchgedrückt
wird. Wie in 40 dargestellt ist, sind die
Seitenwandteile 317, 318 nicht verbunden oder
einteilig mit den Schichten 352 und 353, und es
gibt eine Unterbrechung zwischen den inneren Rändern 390, 391 der
Seitenwandstücke 317 und 318 und
den Umfangsrändern 392, 393 der
inneren Grenzschichten 352, 353, so daß die Blasenkammern 321 und 322 nicht
in zwei separate Blasenkammern unterteilt sind wie in den 32-35.
Stattdessen stehen die Blasenkammern 321 und 322 mit
Bezug auf das Strömungsmedium
in Verbindung miteinander über
eine am Umfang verlaufende Kammer 320.
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Die
Blase 310',
die in den 42-47 dargestellt
ist, ist der Blase 310 ähnlich,
soweit sie oben und unten Grenzschichten 312', 314' aufweist, die aus Blättern oder
Bögen aus
mindestens einem Sperr- bzw. Begrenzungsmaterial bestehen und längs des
Randes 311' verbunden
sind. Sie weist auch Seitenwände 316' auf, die aus
Seitenwandstücken 317', 318' gebildet sind,
die zwischen den Schichten 312' und 314' liegen. Wie in den 46 und 47 dargestellt
ist, sind die Seitenwandteile 317' und 318' mit den Schichten 312', 314' und miteinander
verbunden, so daß ein
eingezogener Saum 350' entsteht.
Die Blase 310' unterscheidet
sich von der Blase 310 nur bezüglich ihres inneren Spanngliedes 332'. Anders als
das Spannglied 332 bildet das Spannglied 332' nicht einen
inneren Bereich mit Vielfachkammern. Stattdessen umfaßt das Spannglied 332' mindestens
eine innere Schicht 352',
die aus einem Bogen aus Begrenzungs- bzw. Sperrmaterial besteht
und an die inneren Flächen 362' der oberen und
unteren Schichten 312', 314 befestigt
ist, wofür herkömmliche
Techniken wie Schweißen
benutzt werden. Die Schweiß-ungen 333' sind in 47 mit einem
Zeichen "X" dargestellt, um
schematisch die Orte der Schweißungen
darzustellen. Das Spannglied 332' bildet miteinander in Verbindung
stehende Kanäle 340' innerhalb der
Kammer 320'.
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Die 48-51 zeigen
ein anderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung einer Blase mit einem eingezogenen Saum, der gegenüber der
Mitte der Seitenwand versetzt bzw. von dieser entfernt liegt. In 48 umfaßt eine
Blase 410 äußere Grenzschichten 412, 414,
die aus Bogen bzw. Blättern
aus Grenz- bzw. Sperrmaterial bestehen. Die Schichten 412 und 414 sind
direkt aneinander befestigt längs
eines Randes 411, und sie stehen in Wirkverbindung miteinander über Seitenwände bzw.
eine Seitenwand 416. Jede Seitenwand 416 besteht
aus einem oberen Seitenwandstück 417 und
einem unteren Seitenwandstück 418,
die aneinander befestigt sind an einem nach innen gerichteten Saum 450,
der von einer zentralen Stelle an der Seitenwand versetzt bzw. von
dieser Mitte entfernt liegt.
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Die
Blase 410 umfaßt
auch ein Spannglied 432, das zwei innere Grenzschichten 452, 453 enthält, die
zusammengeschweißt
sind und sich zwischen den inneren Flächen 462 der unteren
und oberen Begrenzungsblätter
bzw. Begrenzungsbogen 412, 414 erstreckt zum Aufrechterhalten
der Form und Kontur der Blase 410. Die Schichten 452 und 453 können an
die inneren Flächen 462 an
einer Vielzahl von Schweißstellen
durch Hochfrequenzschweißung
befestigt sein. Die Schichten 452, 453 sind abgedichtet
längs ihres
Umfangs und an einer Vielzahl von Schweißpunkten durch Schweißungen 433,
die mit dem Symbol "X" in 51 dargestellt
sind und schematisch die Schweißorte
darstellen zur Bildung einer internen Polster- bzw. Dämpfungskammer 456 zur
Aufnahme von Strömungsmedium,
das eine andere Polsterhöhe
innerhalb der Blase 410 schafft.
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Die
Außenwände der
Blase 410 sind gebildet durch Befestigung der Umfangsränder 480 und 481 der
oberen und unteren Schichten 412 und 414 an den
Rändern 482 und 483 der
Seitenwände 417, 418 und
durch Befestigung der Seitenwände 417 und 418 aneinander
längs deren
anderem Rand an dem eingezogenen versetzten Saum 450. Die
Kammer 420 wird gebildet zwischen zwei Außenwänden, die durch
Schichten 412, 414 und Seitenwänden 417, 418 und
einer inneren Kammer 455, die durch Schichten 452, 453 gebildet
ist. Die Kammer 420 enthält ein Strömungsmedium für eine anfängliche Dämpfung bzw.
für ein anfängliches
Auffangen eines Stoßes,
der während
einer schlagartigen Beanspruchung des Fußes entsteht. Wie in den 50-51 dargestellt
ist, sind die Seitenwandstücke 417 und 418 nicht
einstückig
bzw. verbunden mit den Schichten 452 und 453,
so daß die
Blasenkammer 420 nicht in zwei Teile unterteilt ist, wie
die Kammer 20 in den 32-35.
Die Kammer 455 enthält
ein Strömungsmedium,
um eine zusätzliche Dämpfung bzw.
Polsterung zu schaffen zwecks Dämpfung
einer Stoßbelastung,
die während
einer schlagartigen Beanspruchung des Fußes entsteht. Der Flüssigkeitsdruck
innerhalb der Kammer 455 ist größer als der in der Kammer 420,
wie bereits oben mit Bezug auf die Blase 210 dargelegt
ist.
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Der
eingezogene Saum 450 der Blase 410 ist oder liegt
gegenüber
der Mitte der Seitenwand 416 versetzt. Der Ort des Saums 450 wird
bestimmt durch die relative Größe der Seitenwandstücke 417 und 418.
Wie in den 50-51 dargestellt
ist, ist das Seitenwandstück 418 größer als
das Stück 417.
Genauer gesagt hat das Stuck 418 etwa die doppelte Breite
des Stücks 417.
Die Größendifferenz
in Kombination mit dem Ort der Schweißstellen, die mit "X" in 51 dargestellt
sind, führt
dazu, daß der
Saum 450 von der Mitte der Seitenwand wegrückt, wenn
die Blase aufgeblasen ist. Der Saum verläuft entlang der Seitenwand 416 in
einem Abstand, der gleich ist mit dem Bogen des Stücks 418 zwischen
seinen Befestigungspunkten an der Schicht 414 und an dem
Stuck 417. Der versetzte Saum 450 hat eine Seitenwand 416 mit
einem Saum zur Folge, der an oder Biber der oberen Begrenzung eines
Blasenfensters liegt, durch das er zu sehen ist.
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Umgekehrt
kann das Stück 417 größer sein als
das Stück 418,
so daß der
Saum 450 an der Unterseite des Fensters statt an der Oberseite
erscheint. Die eingezogene Neigung des Saums 450 und sein
Versetztsein an den Rand verbirgt den Saum vollständig vor
bzw. von einem Blasenfenster, um ein sauberes, saumloses Aussehen
zu ermöglichen.
Diese Befestigungsmethode vermeidet aufwendige Herstellungsschritte,
die unternommen werden, um das Aussehen eines exponierten bzw. wahrnehmbaren
Blasenfensters zu verbessern und den dicken rauhen Rand zu eliminieren.
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Dies
trifft insbesondere zu, wenn der Saum 450 von der Mitte
der Blase um einen Abstand versetzt ist, der größer ist als die Hälfte der
Höhe des Blasenfensters,
so daß der
Saum vollständig
von dem Fenster wegliegt und nur die Seitenwand 418 wahrzunehmen
ist. Ein derartiger Versatz erlaubt einen größeren Seitenwandteil 418,
der aus transparentem Material gebildet wird, während der Seitenwandteil 417 aus
einem undurchsichtigem Material gebildet ist. Darüber hinaus
kann das Verlegen des Saums 450 in dieser Weise auch die
Lebensdauer der Blase erhöhen,
indem man nämlich
den Saum aus den Bereichen voraussichtlich hoher Beanspruchungen
wegverlegt. Obwohl der versetzte Saum 450 nur mit Bezug
auf die Blase 410 erläutert
ist, kann ein solcher Saum auch mit anderen Blasen nach der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Die 52-56 zeigen
eine sich über
die volle Länge
erstreckende Blase 500 mit einem angehobenen Fußgewölbebereich 510 zur
Schaffung einer Abstützung
für das
Fußgewölbe eines
Benutzers an der Stelle von Polstern, die unterhalb der Innensohle
eines Stücks
Schuhwerk angeordnet sind. Obere und untere Grenzschichten 512, 514 der
Blase 500 können
direkt an einem Saum 511 aneinander befestigt werden. Alternativ
können
sie befestigt werden, indem man einen eingezogenen bzw. einwärts gerichteten
Saum verwendet. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der eingezogene Saum in der Bogenregion bzw. in dem Fußgewölbebereich 510 angeordnet,
wobei die obere Schicht 512 an ein Ende eines ersten Seitenwandstücks 516 aus
Grenzmaterial befestigt ist. Ein erstes Ende eines zweiten Seitenwandstücks 517 ist
an der unteren Schicht 514 befestigt. Das andere Ende des
Seitenwandstücks 517 ist
an dem ersten Ende eines Zwischenstücks 515 befestigt,
so daß ein
eingezogener Saum 550 zwischen den beiden Seitenwandstücken 515, 517 entsteht.
Das andere Ende des Zwischenstücks 515 ist
befestigt an dem ersten Seitenwandstück 516, so daß die oberen
und die unteren Schichten 512, 514 in Wirkverbindung
stehen.
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Der
eingezogene Saum 550 verkürzt den Abstand der Seitenwandstücke 516, 517 auf
ein Minimum, in dem sie sich von dem am Umfang verlaufenden Rand
der unteren Schicht 514 erstrecken. Je weniger sich die
Seitenwände
von der Mitte der Blase 500 wegerstrecken, umso mehr kann
der Fußgewölbe- bzw.
Bogenbereich aufgebaut werden sowie weg von der Mitte der Blase,
Chile sich über
die Grenzen des Schuhwerks zu erstrecken, in das sie einbezogen
wird.
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Was
die Materialien für
die hier vorgestellten Blasen anbelangt, können die oberen und unteren Grenzblätter bzw.
-bögen,
die Seitenwandelemente und die inneren Schichten gebildet werden
aus gleichen oder verschiedenen Grenzmaterialien wie thermoplastischen
Elastomerfolien, indem man bekannte Verfahren anwendet. Thermoplastische
Elastomer folien, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
enthalten Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan sowie eine gegossene
extrudierte ester-basierte Polyurethanfolie mit einer Shore-Härte "A" von 80-95, beispielsweise Tetra Plastics
TPW-250. Andere geeignete Materialien können ebenfalls benutzt werden
wie solche, die in dem US-Patent Nr. 4,183,156 (RUDY) offenbart
sind. Zwischen den verschiedenen thermoplastischen Urethanen, die
sich besonders gut eignen zur Bildung von Folienschichten, sind
Urethane wie PellethaneTM (ein Markenprodukt
von Firma Dow Chemical Company in Midland, Michigan), Elastollan® (eine eingetragene
Marke des Unternehmens BASF) und ESTANE® (eine
eingetragene Marke der Firma B.F. Goodrich Co.), von denen alle
entweder auf Ester- oder Etherbasis beruhen und sich als besonders
geeignet erwiesen haben. Thermoplastische Urethane, die auf Polyestern,
Polyethern, Polykaprolaktonen und Polykarbonat-Makrogelen basieren,
können ebenfalls
verwendet werden. Weitere geeignete Materialien können thermoplastische
Folien einschließen,
die kristallines Material enthalten wie solches, das in den US-Patenten
Nr. 4,936,029 und 5,042,176 (RUDY) beschrieben sind; Polyurethan
mit einem Polyesterpolyol wie das, das in dem US-Patent Nr. 6,013,340
(Bonk et al.) offenbart ist, oder eine Mehrschichtenfolie, die aus
mindestens einer elastomeren thermoplastischen Materialschicht und
einer Grenzmaterialschicht gebildet ist, die aus einem Copolymer von
Ethylen und Vinylalkohol besteht, wie es in dem US-Patent Nr. 5,952,065
(Mitchell et al.) offenbart ist.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung kann die Vielfolienschichtblase gebildet
werden mit Grenzmaterialien, die die besonderen Erfordernisse oder
Spezifikationen von jedem ihrer Teile erfüllen. Die vorliegende Erfindung
gestattet die Bildung der oberen Schicht aus einem ersten Grenzmaterial,
der unteren Schicht aus einem zweiten Grenzmaterial und jedes Teils
der Seitenwand oder Seitenwände,
die zu bilden sind, aus einem dritten Grenzmaterial. Auch die Seitenwandteile
können
jeweils aus verschiedenen Grenzmaterialien gebildet werden. Wie
oben erläutert
ist, werden die inneren Grenzblätter
oder Grenzbögen
und die Seitenwandteile aus dem gleichen Grenzmaterial gebildet,
wenn der einwärts
gerichtete bzw. eingezogene Saum gebildet wird durch Verbinden der
Grenzenden der inneren Grenzblätter
oder Grenzbögen
an den äußeren Grenzbögen bzw.
Grenzblättern
in Nachbarschaft einer Schweißung
der inneren Bögen
bzw. Blätter.
Daraus folgt, wenn die inneren Grenzbögen oder Grenzblätter gebildet
sind aus einem anderen Material als die äußeren Grenzbögen bzw.
Grenzblätter,
daß die
Seitenwände
gebildet sind aus dem gleichen Material wie das Material der inneren
Grenzbögen
bzw. inneren Grenzblätter.
Auch wenn die inneren Grenzblätter
oder Grenzbögen
aus verschiedenen Materialien gebildet sind, müssen die Seitenwandteile zwecks
Kompatibilität
ebenfalls aus verschiedenen Materialien gebildet werden.
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Wenn
die inneren Schichten durch ein Blasenfenster sichtbar sein sollen,
muß die
Seitenwand sehr wahrscheinlich aus einem transparenten Material
bestehen, um ein Maximum an Sichtbarkeit zu erreichen. In den in
den Figuren dargestellten Beispielen mit eingezogenem Saum brauchen
die oberen und unteren Schichten nicht aus einem transparenten Material
zu bestehen. Stattdessen können
sie jeweils aus undurchsichtigem Grenzmaterial mit gleicher oder
verschiedener Dicke gebildet sein. In ähnlicher Weise können die
Seitenwandstücke
aus einem dickeren oder dünneren
transparenten Material bestehen, so daß das Innere sichtbar ist.
Die Dicke der Seitenwand 16 beruht zumindest auf dem benutzten
Material, der Umgebung, die die Blase umgibt, und auf strukturellen
Erfordernissen der Seitenwände.
Foliendicken für
die oberen und unteren Schichten liegen im allgemeinen im Bereich
von 0,127 mm bis 2,54 mm (fünf
(5) zu einhundert (100) tausendstel eines inch (0.005 bis 0.100
inch)). Wenn eine dickere Seitenwand gewünscht wird, liegt die Dicke
im allgemeinen im Bereich von 0,635mm bis 5,08 mm (fünfundzwanzig
(25) bis zweihundert (200) tausendstel von einem inch (0.025 bis
0.200 inch)).
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Nach
der vorliegenden Erfindung können
die Grenzmaterialien, die für
jeden Teil der Blase benutzt werden, vorausbestimmt werden, um nur
die spezifischen Erfordernisse von diesem Teil zu erfüllen. Beispielsweise,
wenn die oberen und unteren Schichten ein undurchsichtiges, relativ
dünnes,
flexibles Grenzmaterial benutzen, können die exponierten Seitenwände aus
einen dickeren, steiferen sowie transparenten Grenzmaterial hergestellt
werden. Im Gegensatz zur Industriepraxis würde dann nur der Teil der Blase,
der im Blasenfenster gezeigt wird, aus dem steiferen transparenten
Material hergestellt. Auch die Seitenwände können mit einer vorgeformten
Gestalt oder mit größerer Steifigkeit
gegenüber
vertikaler Kompression hergestellt werden, um dem Druck in der Blase
oder individuellen Druckbereichen innerhalb der Blase zu entsprechen.
Die Materialien, die für
die Seitenwände
gewählt
sind, können
auch dazu benutzt werden, um Teile des Schuhwerks zu versteifen,
das einer Druck- und Scherbeanspruchung unterliegt, wie beispielsweise
die mediale Seite der Ferse. Ein wirtschaftlicher Vorteil wird ebenfalls
erzielt. Indem man die oberen und unteren Schichten nicht aus dem
gleichen Material wie die Seitenwände herstellt, können die
Herstellungskosten einer Blase gesenkt werden. Nach der vorliegenden
Erfindung werden sehr teure Materialien nur benutzt, wo sie gebraucht
werden, nicht aber an der gesamten Blase.
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Die
Blase wird vorzugsweise aufgeblasen mit einem gasförmigen Strömungsmedium
wie beispielsweise Hexafluorethan, Schwefel-Hexafluorid, Stickstoff,
Luft oder andere Gase wie diejenigen, die in den vorerwähnten Patenten '156, '945, '029 oder '176 (RUDY) oder '065 (Mitchell et
al.) offenbart und beschrieben sind.
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Das
Verfahren zur Bildung einer Blase mit mindestens einem einwärts gerichteten
bzw. eingezogenen Seitenwandsaum nach der vorliegenden Erfindung
schließt
die Auswahl des Materials für
jedes Teil auf der Basis mindestens der Kräfte und Spannungen, denen das
Teil unterworfen wird, und die Leistungsdaten ein, die das Teil
erreichen soll. Auch das ästhetische
Aussehen jedes Teils der Blase muß berücksichtigt werden. Beispielsweise,
wenn das innere der Blase sichtbar gemacht werden soll, ist es erforderlich,
die exponierten Seitenwände
bzw. die exponierte Seitenwand aus einem transparenten Material
herzustellen, das den gewünschten
Durchblick bzw. Anblick gestattet. Das transparente Material muß jedoch,
wie schon oben erläutert
wurde, auch ausreichend kräftig
sein, um ein Ab- oder
Ausreißen aufgrund
von von außen
ausgeübten
Kräften
zu vermeiden und um Biegespannungen aufzunehmen, die während eines
Schrittes bzw. eines Laufs des Benutzers auf die Blase ausgeübt werden.
Während
die Seitenwände
transparent sind und eine Dicke von 0.508 bis 2,54 mm (0,020 bis
0,100 inch) aufweisen, sind die oberen und unteren Schichten der
Blase aus undurchsichtigem Material gebildet mit einer Dicke von
0,127 mm bis 1,27 mm (0,005 bis 0,050 inch), um die besonderen Notwendigkeiten
ihrer am Ende erfolgenden Anordnung im Schuh zu erfüllen, wie
oben erläutert
ist. Wenn eine Blasengestaltung gewünscht wird, die ein Sichtbarmachen
nur von der unteren Oberfläche
verschafft, können
die oberen und unteren Folien verschieden sein. Eine klare Folie
mit einer Dicke im Bereich von 0,508 mm bis 2,54 mm (.020''-.100'')
könnte
für die
untere Fläche
und eine einfache undurchsichtige Folie von 0,127 mm bis 0,245 mm
(.005''-.010'') könnte
verwendet werden für die
oberen und seitlichen Flächen.
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Nachdem
die Größe und die
Typen des Materials bestimmt sind, werden die Grenzbögen bzw. Grenzblätter, die
die obere Schicht, die untere Schicht und die Seitenwände bilden,
hergestellt, indem man sich bekannter Schneid- und Formtechniken
bedient. Die flachen, geformten Blätter oder Bogen werden dann
so angeordnet, daß ihre
Umfangsränder
den Umfang der Blase bilden. Die Seitenwandteile werden zwischen
den oberen und unteren Grenzsschichten angeordnet und daran befestigt,
indem man bekannte Techniken wir Hochfrequenzschweißen anwendet.
Die Grenzbögen
bzw. Grenzblätter,
die zur Bildung der Blasen benutzt werden, werden selektiv mit einem
Schweißverhinderungsmaterial
behandelt, das die Entstehung von Hochfrequenzschweißungen verhindert.
Beispiele von Schweißverhinderern
sind Teflon®-Beschichtungen und
Teflon® beschichtete
Gewebe oder Streifen wie Du Pont Teflon® #49
oder #57, die überall
dort angeordnet werden können,
wo eine Schweißung
verhindert werden soll. Andere herkömmliche Schweißverhinderer
oder Schweißblockierer
wie Binder, die von Firma 3M hergestellt werden, sind Scotch "Magic Mending" Band und Highland
3710 Box Sealing Band oder ein von Faron hergestelltes Band einschließlich Kapton
PSA Band oder Teflon® PSA Band, Fluoroglide "FB" Spray-Gleitmittel
von Norton oder Überzüge auf Wasserbasis
von Graphic Sciences entweder mit Teflon® oder
Parafin, einem Styrolacrylpolymer können benutzt werden zwischen
den Schichten und Seitenwänden,
um sicherzustellen, daß nur
die dafür bestimmten
Teile der Blase miteinander verbunden werden. Die Inhibitoren werden
entweder nach dem Schweißen
entfernt oder in dem Hochfrequenzschweißprozeß verbraucht.
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Um
jede der hier beschriebenen Blasen herzustellen, wird zunächst das
Schweißmuster
für jede Schicht
festgelegt und auf den Bögen
bzw. Blättern markiert.
Das Schweißmuster
würde dem
Muster der Verbindungsstellen an der besonderen Seite einer Schicht
entsprechen. Dieses Muster ist auf den Bögen bzw. Blättern entweder positiv oder
negativ mittels Siebdruck, Tintendruck oder ein Übertragungsverfahren markiert.
Die Markierung kann sichtbar sein wie bei Benutzung von Tinte, oder
sie kann auch unsichtbar sein wie bei einem Übertragungsverfahren, mit dem
Schweißverhinderungsmaterial
auf die Seite der Folienschicht aufgetragen wird. Es sei darauf
hingewiesen, daß die
Schweißverhinderungsmaterialien
allgemein das negative Bild der gewünschten Verbindungsstellen
sein würden.
Die Anwendung von Schweißverhinderungsmaterial
auf der Schicht kann ein von dem Markieren der Verbindungsstellen separater
Verfahrensschritt sein. Die Vielfalt der Formen und Gestaltungen
der Verbindungsstellen ist nur begrenzt durch die Anwendung von
Schweißverhinderungsmaterial
an den Schichten.
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Wenn
die Verbindungsstellen in geeigneter Weise markiert sind und das
Schweißverhinderungsmaterial
auf die Folienschichten aufgebracht ist, wird Hochfrequenzenergie
angewendet, und Hochfrequenzschweißen findet nur dort statt,
wo Schichten in direktem Kontakt miteinander sind und nicht durch Schweißverhinderungsmaterial
getrennt sind. Die am Umfang verlaufende Dichtung der äußersten
Schichten, die dazu dienen, eine Hülle bzw. Umhüllung der Blase
zu bilden, kann in einem gemeinsamen Schritt mit dem Rest der Schweißungen hergestellt
werden, er kann vor und nach denn Schweißen der Verbindungsstellen
gebildet werden. Wenn die Blase gebildet ist, wird sie mit Strömungsmedium
gefüllt,
und die Einlaßöffnung wird
abgedichtet mittels einer Hochfrequenzschweißung.
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Während Hochfrequenzschweißen ein
bevorzugtes Verfahren beim Herstellen von Vielstufenpolsterblasen
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, kann die besondere Verbindungsweise auch gelindert
werden. Beispielsweise kann ein Klebemittel zwischen den Folienschichten
benutzt werden, ebenso wie auch andere Verbindungsmethoden durch Schmelzen,
Hitze und Ultraschall.
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Nachdem
die Blase zusammengesetzt ist und die Kammern gebildet sind, können die
Blasenkammern mit bekannten Techniken aufgeblasen werden. Während eine
bevorzugte Methode darin besteht, flache Materialbogen bzw. Materialblätter zu verwenden,
können
die Seitenwände
und die äußeren und
inneren Grenzschichten auch vorgeformt sein, damit sie andere bzw.
abweichende Formen und Wirkungen haben, bevor sie miteinander verbunden
werden, um die Blase zu bilden. Beispielsweise können Formen gebildet werden
durch Warmverformung von Bogen bzw. Blättern aus Grenzschichtmaterialien.