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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in elastischen
Sohlen für
alle Flächen,
die an Schuhen angebracht werden oder einen integralen Teil davon
bilden. Genauer gesagt bezieht sie sich auf Verbesserungen in solchen
Sohlen, die in dem
US-Patent Nr. 5,634,283 ,
das am 3. Juni 1997 herausgegeben wurde, beschrieben, dargestellt
und beansprucht sind.
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Wie
vollständiger
in dem
US-Patent Nr. 5,634,283 offenbart
ist, ist es seit langem für
Fachleute auf dem Gebiet, Schuhe zu entwerfen, eine Herausforderung
gewesen, Schuhe zu fertigen, die Sohlen haben, die dem Benutzer
ermöglichen,
dass er eine Traktion auf Oberflächen
hat, die als schlüpfrig
klassifiziert werden können,
z. B. auf Eis oder nassem Rasen. In Bezug auf die letzteren Flächen sind Golfschuhe
ein übliches
Hilfsmittel. Golfschuhe haben normalerweise Sohlen mit Metall-Spikes
oder Stollen, die sich unter rechten Winkeln zu der Bodenfläche der
Sohle erstrecken, so dass dann, wenn die Golfschuhe auf Rasen getragen
werden, die Spikes leicht in den Rasen bis zu einer Tiefe so eindringen, dass
dann, wenn der Golfer einen nach unten gerichteten Druck auf die
Schuhsohle ausübt,
die Schuhe in einer festgelegten Position relativ zu dem Rasen trotz eines
wesentlichen Drehmoments verbleiben, das durch den Golfer während seines
Schwungs aufgebracht wird.
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Es
wird allerdings ersichtlich werden, dass, während Schuhe, die Sohlen mit
Spikes haben, die sich nach außen
davon erstrecken, äußerst nützlich dann
sind, wenn auf Rasen, oder auch auf einer Oberfläche, wie beispielsweise Eis
oder kompaktiertem Schnee, gelaufen wird, wenn man dann auf einer harten,
glatten Oberfläche
steht, in die die Spikes nicht wesentlich eindringen können, ein
solcher mit Spikes versehener Schuh für den Träger, ebenso wie für die feste
Oberfläche,
gefährlich
werden kann, die durch die Spikes des Schuhs verunstaltet und verkratzt
werden kann.
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Um
sich diesem Problem zuzuwenden, offenbarte und beanspruchte mein
früheres
Patent eine Schuhsohle, die aus einem elastischen Material, wie
beispielsweise Gummi, gebildet ist und eine Vielzahl Metallstollen,
die in der Sohle befestigt sind, besitzt, wobei jeder Stollen oder
jeder Spike einen Verankerungsbereich, der in der elastischen Sohle
eingebettet ist, einen Spitzenbereich, der sich nach außen von
der Sohlenfläche
erstreckt, und einen Schaftbereich, der die Spitze und die Verankerung des
Stollens verbindet, besitzt. Wenn der Schuh getragen wird, werden
die Stollen nach innen von der Oberfläche der Sohle so zurückgezogen,
dass, auf einer harten Fläche,
die Spitzenbereiche der Stollen an der relativ harten Oberfläche liegen
werden und nicht darin eindringen werden. Allerdings werden sich,
wenn der Träger
auf einer relativ weichen Fläche
steht, wie beispielsweise Rasen oder nasses Eis, die Stollen nach
außen
von der Sohle um einen Abstand erstrecken, der ausreichend ist,
dass der Träger
einen Halt auf dieser weicheren Oberfläche aufgrund des Eindringens
der Stollen in die Oberfläche erhalten
wird.
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Während die
Erfindung in breitem Sinne nützlich
ist, wendet sie sich nicht Problemen zu, die in speziellen Situationen
entstehen können.
Demzufolge ist ersichtlich, dass dort, wo der Schuh einer Frau mit
einer solchen Sohle ausgestattet ist, dass der Druck auf die elastische
Sohle geringer sein wird als dieser durch einen Schuh ausgeübt wird,
wo der Träger
ein Mann mit 300 Pfund ist. Weiterhin werden sich, wenn die Sohle
aus Gummi oder einem anderen Material mit einem hohen Grad einer
Elastizität
gebildet wird, wie beispielsweise dann, wenn der Schuh durch eine
leichtgewichtige Person getragen wird, die Stollen nichtsdestotrotz
in die Bodenfläche
der Sohle zurückziehen,
so dass die Sohle, die aus einem solchen weichen Gummi gebildet
ist, keine feste Stütze
für den
Träger
liefern kann. Zusätzlich
ist gerade dann, wenn eine optimale Balance zwischen der Elastizität der Sohle
und dem Gewicht des Trägers vorhanden
ist, noch eine gewisse Beeinträchtigung einer
harten Oberfläche
vorhanden, wenn der Träger des
Schuhs seinen Fuß über diese
Oberfläche schiebt.
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Die
EP-A-0223700 , auf
der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, versucht, dieses Problem über die
Angabe eines Schuhs zu lösen,
der eine Sohle aufweist, die aus einem elastischen Material gebildet
ist, das eine Vielzahl Stollen besitzt, die sich von einer Bodenfläche davon
erstrecken, wobei das elastische Material nicht gleichförmig in
seinem Elastizitätsgrad
ist, so dass es weniger elastisch an der Bodenfläche als in einem elasti scheren
Innenbereich der Sohle ist. Zusätzlich
sind andere Sohlen in der
EP
0518539 , der
GB 2248762 ,
der
EP 0207063 , der
DE 801 897 , der
US 3170251 und der
US 6029377 diskutiert.
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, in vorteilhafterer Weise das
Problem eines Anpassens einer mit Stollen versehenen, elastischen
Sohle an variierende Oberflächen
und Gewichte des Trägers
zu beseitigen, so dass die Stollen leicht in Oberflächen eingreifen
werden, für
die sie ausgelegt sind, um darin einzudringen, allerdings trotzdem
dem Benutzer ermöglichen,
die Schuhe oder andere Schuhwaren auf einer harten Oberfläche, wie
beispielsweise einem Fliesenboden, zu verwenden, ohne übermäßig die
Oberfläche
zu beschädigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Sohle für
Schuhwaren für
alle Oberflächen
geschaffen, wobei die Sohle aus einem elastischen Material gebildet
ist und einen Boden, eine Laufkontaktfläche, eine obere Fläche und
eine Vielzahl von Stollen, die sich davon erstrecken, aufweist,
wobei die Vielzahl der Stollen jeweils einen Verankerungsbereich,
einen Spitzenbereich, der sich leicht über die Ebene der Bodenfläche hinaus
erstreckt, und einen Schaft, der den Verankerungsbereich und den
Spitzenbereich verbindet, besitzt, wobei das elastische Material
in seinem Elastizitätsgrad
so ungleichförmig
ist, dass es weniger elastisch an einem Außenbereich an der Bodenfläche ist
als in einem elastischeren Innenbereich der Sohle, dadurch gekennzeichnet,
dass der Verankerungsbereich der Stollen in den elastischeren Bereich
der Sohle so eingebettet ist, dass sich dann, wenn eine Druckkraft
auf die Bodenfläche
der Sohle aufgebracht wird, die Spitzenbereiche der Stollen darin
zurückziehen,
so dass, in Benutzung, die Bereiche des Sohlenmaterials, das die
Stollen umgibt, in die Bodenfläche
eingreifen und das Gewicht des Trägers ohne das Erfordernis zusätzlicher
abnutzungsbeständiger
Elemente tragen.
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Eine
elastische Sohle für
alle Flächen
gemäß der Erfindung
hat den Vorteil, dass der elastischere Bereich der Sohle, der in
den Verankerungsbereich des Stollens eingreift, so an den spezifischen
Zustand, für
den der Stollen ausgelegt ist, angepasst werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Sohle so gebildet, dass die Elastizität davon zwischen der Boden-
und oberen Fläche
der Sohle variiert. Eine solche Variation kann gleichförmig sein,
das bedeutet weniger elastisch an der bodenseitigen Laufkontaktfläche der
Sohle, und elastischer an dem Bereich der Sohle, die die Schuhoberseite
berührt.
In einer alternativen Ausführungsform
ist die Sohle aus Schichten aus Gummi gebildet, wobei eine weniger elastische
Schicht an dem Boden der Sohle angeordnet ist.
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In
einer noch anderen Ausführungsform kann
die elastischere Zone zwischen den zwei härteren Zonen aus Gummi angeordnet
sein. In dieser weicheren Zone des Gummis ist der Verankerungsbereich
eines Stollens angeordnet; auf diese Art und Weise wird ein einfacher,
zurückziehbarer
Stollen gebildet, obwohl die Laufkontaktfläche der Sohle relativ hart
ist, so dass die Sohle auf einer harten Innenraumfläche getragen
werden kann, ohne diese übermäßig abzunutzen.
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Vorzugsweise
ist weiterhin eine Nut in der bodenseitigen Laufkontaktfläche der
Sohle vorgesehen. Eine solche Nut ist in der Form ringförmig und umgibt
die Spitze eines Stollens, der von der Bodenfläche vorsteht. Da der Stollen
selbst einen Grad einer Elastizität besitzt, ermöglicht die
Nut, dass sich der Stollen zu der Innenseite biegt, wenn ein übermäßiger Druck
dagegen gerichtet wird, im Gegensatz dazu, den zusätzlichen
Druck auf dem Stollen zu haben, was den Stollen in eine harte unterlegende
Fläche
drücken
wird, die dann zu einem Verkratzen tendieren wird.
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In
Bezug auf die Verfahren zum Herstellen der Sohlen, die variierende
Grade einer Elastizität über deren
Tiefe haben, können
die Sohlen in einem einzelnen Formungsvorgang gebildet werden, indem das
elastische Material, beispielsweise natürlicher oder synthetischer
Gummi, eine Zusammensetzung besitzt, die von einer Fläche der
Platte, aus der die Sohlen gebildet sind, zu der anderen Fläche variiert ist.
Alternativ kann die Sohle aus einzelnen Platten gebildet sein. Zum
Beispiel können
zwei Platten einer geringeren Elastizität und eine Platte aus einer
stärkeren
Elastizität
gebildet werden und auf Größe geschnitten
werden, und die elastischere Schicht kann sandwichartig zwischen
den härteren
Schichten zwischengefügt
und daran angeformt sein. Die Herstellungseffektivitäten können bestimmen,
welche Verfahren sich zum Bilden der erwünschten Strukturen als effektiver
erweisen.
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Damit
die Erfindung gut verstanden werden kann, werden nun einige Ausführungsformen
davon, die nur als Beispiele angegeben sind, beschrieben, wobei
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird, in denen:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die allgemein die Außenseite
eines Schuhs darstellt, der eine Sohle für alle Oberflächen gemäß der Erfindung besitzt;
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2 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht, die
den Sohlenaufbau gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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3 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht, die
eine andere bevorzugte Ausführungsform
eines Sohlenaufbaus gemäß der Erfindung
darstellt;
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4 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht einer
dritten bevorzugten Ausführungsform;
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5 zeigt
einen anderen Schnitt, der eine Variante der Ausführungsform
der 4 darstellt, und
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6 zeigt
eine noch andere Schnittansicht, die eine Variation darstellt, die
eine Kombination von zuvor dargestellten, bevorzugten Ausführungsformen
aufweist.
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In
den Zeichnungen nun, und insbesondere in 1 davon,
ist eine Sohle 10 für
alle Flächen
an einem Schuh 11 dargestellt. Die Sohle 10 kann
dauerhaft an dem Schuh 11 befestigt werden oder kann davon
entfernbar sein und entweder mit einer anderen, ähnlichen Sohle nach einer starken
Abnutzung oder gegen eine andere Sohle, die unterschiedliche Charakteristika
besitzt, ersetzt werden.
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Die
Sohle 10 besitzt, wie allgemein dargestellt ist, einen
Boden, eine Laufkontaktfläche 12,
von der eine Vielzahl von Metallstollen 13 vorsteht. Die obere
Fläche 14 der
Sohle ist nicht in 1 zu sehen, sondern liegt in
einer nebeneinander liegenden Anordnung zu der Oberseite des Schuhs 11.
Das Muster, in dem die Stollen 13 angeordnet sind, ist nicht
vorgegeben und wird nicht als Teil der vorliegenden Erfindung angesehen.
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Der
Aufbau eines Stollens
13, der vorzugsweise aus Metall gebildet
ist, ist am besten in den
2 und
3 zu
sehen. Jeder Stollen
13 ist, wie in dem Fall der Stollen
meines
US-Patents Nr. 5,634,283 , mit
einem Verankerungsbereich
15, einem Spitzenbereich
16 und
einem zylindrischen oder konischen Schenkel- oder Schaftbereich
17 ausgebildet,
so dass er im Wesentlichen an Ort und Stelle in Bezug auf das elastische
Material der Sohle, in der er eingebettet ist, verbleiben wird.
Die Spitze
16 kann in einer Vielzahl von Formen vorliegen,
so lange wie deren Funktion eines Eingreifens in eine Oberfläche, auf
der der Träger
den Schuh
11 aufsetzt, beibehalten wird. Folglich ist der
Spitzenbereich
16 zylindrisch dargestellt, kann allerdings
auch konisch sein, wobei der Scheitelpunkt des Kegels nach außen von
der Bodenfläche
12 der
Sohle
10 vorsteht. Der Schaft
17 dient in seiner
Funktion dazu, die Spitze und den Anker eines Stollens zu verbinden.
Tatsächlich
kann der Spitzenbereich einfach als das äußerste Ende des Schafts
18 ausgebildet
sein.
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Dasjenige,
was für
bestimmte Ausführungsformen
der elastischen Sohle für
alle Flächen
wichtig ist, ist die Art der Zusammensetzung der Sohle
10.
In dem
US-Patent Nr. 5,634,283 ist
offenbart, allerdings nicht darauf eingeschränkt, dass sie gleichförmig ist und
aus einem elastischen Material gebildet ist, z. B. aus natürlichem
oder synthetischem Gummi. In der Ausführungsform der
2 dieser
Anmeldung ist das Material, aus dem die Sohle gebildet ist, von
derselben, allgemeinen elastischen Art, allerdings ist die Sohle
in der Substanz oder Elastizität
nicht gleichförmig.
Der Gummikörper
der Sohle ist härter,
das bedeutet weniger elastisch, und zwar an einer Stelle, die an
dem Boden angrenzt, die Laufkontaktfläche
12 der Sohle.
Dichtere, weniger elastischere Zonen der Sohle sind mit dem Bezugszeichen
20 bezeichnet und
grenzen an die Bodenfläche
12 an.
Weniger dichte Bereiche sind mit dem Bezugszeichen
21 bezeichnet
und grenzen an die obere Sohlenfläche
14 an. Bereiche
einer Zwischendichte liegen zwischen den Zonen
20 und
21 und
sind mit dem Bezugszeichen
22 bezeichnet. Als Folge erhöht sich
in dieser dargestellten Ausführungsform
die Dichte der Sohle
10 von der Sohlenbodenfläche
12 zu
der Sohlenoberseitenfläche
14,
und in dieser Ausführungsform
ist es bevorzugt, dass eine solche Abnahme in ihrem Umfang gleichförmig ist,
das bedeutet, dass die Elastizität
der Sohle gleichförmig
zunimmt, wenn man sich von der Bodenfläche
12 zu der oberen
Fläche
14 der Sohle
10 bewegt.
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Anhand
der Ausführungsform
der 2 wird auch gesehen werden, dass der Verankerungsbereich 16 des
Stollens 13 in der Gummisohle ungefähr über die Hälfte zwischen der oberen und
der unteren Sohlenfläche
eingebettet ist. In dieser Position ist der Anker 15 an
einem Teil der Dicke der Sohle angeordnet, der von einer geringeren
Dichte und einer größeren Elastizität als der
Bereich 20 ist, der an die Bodenfläche 12 angrenzt. In
dieser Struktur wird der Stollen 13 in der Lage sein, einfacher
zurückgezogen zu
werden, wenn der Benutzer des Schuhs 22 auf einer harten
Oberfläche
läuft,
als dann, wenn die Elastizität
der Sohle gleichförmig über die
gesamte Dicke sein würde.
Dennoch wird die Härte
des Gummis an der Bodenfläche
der Sohle noch von einer größeren Dichte
sein und wird deshalb eine größere Abnutzungsbeständigkeit
und Stabilität
für den
Schuh erzielen. Allerdings wird das Zurückziehen des Stollens noch
ausreichend sein, wenn der Träger
des Schuhs beispielsweise leichtgewichtig ist.
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Die
Darstellung der 3 zeigt eine unterschiedliche,
bevorzugte Ausführungsform.
Dort sind härtere
Gummischichten angrenzend an beide Flächen der Sohle 10 angeordnet.
Demzufolge ist eine relativ harte Schicht 25 an der Bodenfläche 12 der Sohle
angeordnet und eine ähnlich
harte Schicht 26 ist an der oberen Fläche 14 der Sohle angeordnet.
Allerdings besitzen diese relativ harten Schichten eine weichere,
elastischere Schicht oder Zone 27, die letztendlich zwischen
den dichteren Schichten sandwichartig zwischengefügt ist.
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Der
Grund der Schichtung von mehr und weniger elastischen Zonen in der
Ausführungsform
der 3 ist derjenige, zu ermöglichen, dass der Stollen 13 einfacher
in die Sohle 10 zurückgezogen
werden kann, während
er noch eine relativ feste Sohlenbodenfläche beibehält, die einer übermäßigen Abnutzung
standhalten wird. Demzufolge erstreckt sich, in dieser Ausführungsform
der Erfindung, der Schaft 17 des Stollens 13 durch
den weniger elastischen Bereich 25 und in den elastischeren
Bereich 27 hinein, in dem der Anker 15 des Stollens 13 angeordnet
ist. In dieser Art und Weise ist der Stollen leichter zurückziehbar,
da dessen Ankerbereich 15 innerhalb der elastischeren Zone 27 eingebettet
ist. Auch steht die weniger elastische, äußere Schicht 25, die
an die Bodenfläche 12 der
Sohle 10 angrenzt, in Kontakt mit dem Weg, d. h. der Fläche, auf
der der Träger
läuft. Auf
diese Art und Weise wird die Einfachheit einer Zurückziehbarkeit
des Stollens oder des Spikes erhöht,
während
die Abnutzungsbeständigkeit
des Schuhs dieselbe wie dann ist, wenn die dichtere Bodenschicht
der Sohle durch die gesamte Sohle hindurch ausgedehnt ist.
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Eine
noch andere Ausführungsform
der Erfindung ist in 4 der Zeichnungen dargestellt.
Hier ist die Sohle 30 aus einer einzelnen Zone aus Gummi gebildet
und ein Leistenbereich 31 erstreckt sich nach unten und
bildet, teilweise, die Bodenfläche
der Sohle. Innerhalb des Körpers
der Sohle ist ein Stollen 32 eingebettet, der einen Anker 33 und
eine Spitze 34, die durch einen Schaft 35 verbunden
sind, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Achse
der Sohle 30 hin erstreckt, aufweist. Dasjenige, was angenom men
wird, dass es einzigartig gegenüber
meinem früheren
Patent ist, ist allerdings die Nut 37, die die Spitze umgibt
und eine ringförmige Öffnung um
die Spitze 34 herum und in diesem Fall einen unteren Bereich
des Schafts 35 bildet. Da der Schaft des Stollens 32 gewöhnlich aus
Metall gebildet ist, ermöglicht
das Vorsehen einer solchen ringförmigen
Vertiefung 37 eine bestimmte Flexibilität des Stollens, wenn er eine
harte Fläche
berührt,
und eine solche Biegung lässt
ein unerwünschtes
Verkratzen dieser Oberfläche
zusätzlich
zu der Elastizität,
die durch den Stollenanker 33 aufgebracht wird, der in
der elastischen Sohle 30 eingebettet ist, zu.
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5 stellt
eine andere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dar, die ähnlich
zu derjenigen der 4 ist. Der Unterschied ist derjenige,
dass die Sohle 40 aus zwei Schichten aus Gummi, einer oberen
oder inneren Schicht 41 und einer äußeren Bodenkontaktzone oder
Schicht 42, gebildet ist. Ein Stollen 43 ist vorgesehen,
wobei der Stollen einen Anker 44 umfasst, der durch einen
Schaft 45 an einer Stollenspitze 46 verbunden
ist. Hierbei ist auch die Spitze 46 durch eine ringförmige Vertiefung 47 umgeben,
die ein gewisses Biegen der Spitze und des zugeordneten Schafts 45 zulässt. In
der Ausführungsform
der 5 ist die äußere Schicht
oder Zone 42 aus einem härteren, abnutzungsbeständigeren
Material gebildet, während
die innere Schicht 41 elastischer ist. So kann der Stollen,
da der Verankerungsbereich 44 des Stollens 43 durch
eine elastischere Zone 41 hinterlegt ist, viel einfacher
zurückgezogen werden
als dann, wenn er gegen die härtere,
weniger elastische Zone 42 gedrückt werden müsste.
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Schließlich setzt
die Ausführungsform,
die in 6 dargestellt ist, eine andere Kombination aus harten
oder elastischeren Schichten aus Gummi ein. In dieser Ausführungsform
ist die Sohle 50 aus einer relativ harten, oberen Schicht 51 aus
Gummi oder einem anderen Material gebildet, an dem eine relativ elastische
Schicht 52 angeklebt ist. Dann steht eine Leiste 53,
die aus einem relativ harten Gummi gebildet ist, nach unten von
der elastischen Schicht 52 vor. Der Stollen 54 erstreckt
sich mit seiner Spitze 55 in die harte Schicht 53 und
den Schaft 56, der durch diese harte Schicht hindurch in
die Zone 52 führt,
in der der Anker 57 eingebettet ist. In dieser Struktur kann
der Stollen 54 sehr einfach zurückgezogen werden, da sein Anker
nur einen Teil der elastischeren Schicht 52 zusammendrücken muss,
während
sowohl die Bodenkontaktleiste 53 als auch die obere Schicht 51 der
Sohle 50 aus einem weniger elastischen Material gebildet
sind, das so angepasst ist, um eine stärkere Abnutzungsbeständigkeit
und Festigkeit an der Sohle in ihrer Gesamtheit zu erzielen. In dieser
Ausführungsform
ermöglicht
ebenso die ringförmige
Vertiefung 57 eine gewisse Flexibilität der Spitze 55 und
des Schafts 56 des Stollens 54.
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In
Bezug auf die Herstellung der Sohlen, die hier offenbart sind, können diese
durch Formen in einem Stück,
oder dort, wo die Sohle aus Materialschichten mit unterschiedlichen
Graden einer Elastizität
gebildet ist, durch getrenntes Bilden jeder Schicht und dann Verschmelzen
der Schichten miteinander, gebildet werden. Die Härte der
synthetischen oder natürlichen
Gummiverbindungen, die verwendet sind, werden so, wie dies in dem
US-Patent Nr. 5,634,283 angegeben
ist, von zwischen ungefähr 65
bis 90 Durometer Shore A variieren. Dort, wo eine größere Härte und
eine geringere Elastizität
erwünscht
ist, wird die Härte
der Sohle bei einem Maximum liegen, wogegen dort, wo eine stärkere Elastizität erwünscht ist,
die Shore-Durometerhärte
bei einem Minimum liegen wird. Allerdings liegt eine solche Variation
der Härte
zweifelsfrei innerhalb der Erfahrung von Fachleuten auf diesem Gebiet,
und es ist nicht erwünscht,
auf irgendeine spezifische Härte oder
Elastizität,
die eingesetzt wird, und zwar anders als dann, wenn eine solche
Härte oder
Elastizität
in einem Teil der Sohle Faktoren in einer anderen Schicht der Sohle
entgegenstehen können,
beschränkt
zu werden.