EP0942666B1 - Schuhsohle - Google Patents

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Publication number
EP0942666B1
EP0942666B1 EP97910305A EP97910305A EP0942666B1 EP 0942666 B1 EP0942666 B1 EP 0942666B1 EP 97910305 A EP97910305 A EP 97910305A EP 97910305 A EP97910305 A EP 97910305A EP 0942666 B1 EP0942666 B1 EP 0942666B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity
line
closed
sole
gap
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97910305A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0942666A1 (de
Inventor
Hans-Christian Voss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GROSSE, ANDREAS
Voss Hans-Christian
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0942666A1 publication Critical patent/EP0942666A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0942666B1 publication Critical patent/EP0942666B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18—Resilient soles
    • A43B13/20—Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas
    • A43B13/206—Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas provided with tubes or pipes or tubular shaped cushioning members
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18—Resilient soles
    • A43B13/20—Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas
    • A43B13/203—Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas provided with a pump or valve

Definitions

  • the present invention relates to a shoe sole in which heel and Bale area are each filled with air-filled cavities that have a Pipe and valves are interconnected, which dampens the shock effect on occurrence and have a further cavity in the kink area, that promotes locomotion.
  • DE-PS 30 12 945 describes a shoe sole in which the tread energy when stepping on the floor with the heel in the last phase of Step when leaving the floor to be reused.
  • a buffer is collected, from which it is passed through the deflection the shoe sole triggered valve in the ball area of the sole located second cavity should be directed to this at the moment of Inflate lift off and thus promote the lifting movement. Because the air in this cavity in this position, however, due to the load on the bale whose whole body weight rests at that moment, is already compressed, practically finds an inflow of air from the intermediate storage, which none has higher pressure, not instead.
  • Another insole is known from DE-OS 33 13 767, which one Shock absorption and heat balance when walking.
  • DE-OS 33 13 767 which one Shock absorption and heat balance when walking.
  • This Devices are cavities in the ball and heel area with valves the outside air and connected to each other via a line and a valve.
  • air flows in via this line and the valve the heel area from where, when the heel area is loaded, it passes over the Valve is released to the outside air.
  • the shock absorption is by appropriate Dimensioning of the two-way valves regulated. An exploitation the impact energy for moving is not reached here either.
  • the object of the present invention was therefore to find a device which it allows the forces exerted on the occurrence to promote walking to use.
  • the device according to the invention ensures that on the one hand in well-known way, the impact shocks, especially the heel, by air-filled Cavities are cushioned and in a new way by compression
  • the air stored energy is used to make the sole just before it takes off to straighten the foot and thus the shoe forward to give directed impulse.
  • the compressed air in addition to cooling and drying the shoe interior used.
  • FIG. 1 shows a shoe with the sole 1 according to the invention, a first cavity in the heel area 2, a pressure intermediate storage space (second cavity 3) in the ball area, a further third cavity 4 in a gap 5 of the sole 1 located between the ball and heel areas.
  • a line 6 with a valve 7 connects the cavities 2 and 3
  • a line 8 with a valve 9 connects the cavities 3 and 4.
  • Line 10 and locking mechanism 17 connect the third cavity 4 with the outside air or the inside of the shoe.
  • a line 11 and a valve 12 connect the first cavity 2 to the outside air.
  • An under sole 13 is provided under the sole 1.
  • the trigger mechanism 19 consisting of the valve 9 with its valve housing, the valve spring and the valve pin, as well as the pressure-triggering screw 14.
  • the intermediate pressure storage space advantageously has a design simulating the bale support 16.
  • the locking mechanism 17 formed by drawn-in walls closes the third cavity 4 more or less tightly, depending on the extent, the air possibly escaping via outlet opening 18 with discharge line 10.
  • the walls of the various cavities preferably consist of one elastic rubber or plastic.
  • a valve can also be provided in the line 10 be, which opens when the gap 5 is completely open and at Bending closes again.
  • Simple check valves or valve flaps are preferably used as valves used by the pressure or negative pressure in the respective line to be controlled. Only for the valve 9 is control by one with the Bending of the sole coupled trigger mechanism required.
  • Figure 2 shows a shoe with the sole in a state in which no cavity is loaded.
  • FIG. 3 shows a view of the sole at a time when only the heel area is loaded, so that the first cavity 2 compresses (represented by an indentation of the upper wall) and air via the valve 7 opened by the compression into the second cavity 3 flows (represented by a bulge of the upper wall), the valves 12 and 9 are closed at this stage.
  • the locking mechanism 17 is open in this position, so that the third cavity 4 is relieved of pressure.
  • FIG. 4 shows the point in time at which the heel lifts off the floor and the weight of the body is shifted into the ball area.
  • the ejection of the bulk of the air volume from the third cavity 4 has already taken place at this stage, the locking mechanism 17 is closed by the bending of the sole 1 and the compression of the third cavity 4.
  • the buckling movement of the sole associated with the shift in weight does not require any additional deformation energy.
  • the valves 9 and 7 are closed in this state.
  • Valve 12 is opened in this phase, so that air can flow into the first cavity 2 from the outside and replace the air previously released into the second cavity 3. Due to the predetermined elastic tension of the walls of the first cavity 2, the relief of the heel area creates a vacuum into which the air transfer 11 flows.
  • FIG. 5 shows the second compression of the air which has already been compressed by pressure of the bale on the second cavity 3 (represented by bulges in the upper and side walls).
  • This space 3 is anatomically adapted in accordance with the main contact pressure points, the height of the ball of the ball of the foot and the height of large toe balls, including the toes.
  • the air compressed twice in this way immediately began to flow at this stage by further bending the sole 1 through the valve 9 opening further.
  • FIG. 6 shows the moment when the sole is lifted off.
  • Valve 9 is opened in this position, so that the twice compressed air from the second cavity 3 widens the third cavity 4 and thus forces the gap 5 apart and restores the straight alignment of the sole 1.
  • Valve 7 is closed in this position. With increasing straight position of the sole 1, the bending-related release pressure on the valve 9 decreases, so that it is closed again when the sole is aligned in a straight line.
  • the dimensions of the cavities 2 and 3 are to be chosen so that they are inside generated, compressed air corresponds approximately to the filling volume of the cavity 3. Deviations on a smaller scale are compensated for by changing the Operating pressure in cavities 3 and 4.
  • Figure 7a shows the third cavity 4 in perspective.
  • it is first sensible to place the outlet 18 of the discharge line 10 as far as possible opposite the inlet of line 8. It also makes sense to make the size of the outlet opening 18 narrower than the inlet of line 8.
  • the locking mechanism 17 is indicated by three parallel walls that leave an opening in the unloaded state.
  • Figure 7b shows the third cavity 4 in cross section.
  • the cavity is in a compressed state. Air cannot escape at this stage through the wall-like inlets from the locking mechanism 17, which are interlocked as a result of the compressed state of the cavity 4, while compressed air flows in via the line 8 from the second cavity 3.
  • FIG. 7c shows the third cavity 4 somewhat expanded after part of the compressed air has been introduced through line 8. The work step of expansion and thus the widening of the gap in which the third cavity 4 is located has largely been carried out at this stage.
  • Figure 7d shows the fully expanded third cavity 4.
  • the walls of the locking mechanism 17 are open. A large part of the air volume therein, ie the excess pressure supplied from the second cavity 3, can escape at this stage without any effort in terms of deformation energy until the sole buckles.
  • FIG. 8 schematically shows a trigger mechanism 19 for the valve 9 in a movement phase in which no triggering has yet been effected.
  • this trigger mechanism 19 the valve 9 is opened only when the sole 1 is strongly bent in the closed state of the gap 5 according to FIG. 5 and the valve 9 is closed again in the relaxed state of the gap according to FIG. 3, so that the initial state according to FIG. 2 is restored to manufacture.
  • the adjusting screw 14 in channel 15, which presses the valve 9 when the valve 9 is buckled and allows the air inlet in line 8, can bring about a fine adjustment of the opening time.
  • valve 9 can also be controlled via a trigger mechanism control that on the contact pressure of the sole in the ball area on the Soil reacts.
  • Another advantage of the device according to the invention is that the Air emerging from the chamber 4 is not released unused into the environment must, but that you have this air in a corresponding line 10 can guide the interior of the shoe so that it sweat moisture from there Air displaces and provides drying and cooling of the foot.
  • a corresponding one The principle is indicated by the representation of line 10 in FIG. 1.
  • the third cavity 4 must, in order to optimally widen the gap 5 ensure to have its main contact surface at the upper edge of the gap 5, so that the greatest possible leverage can be used. It is preferably one oval design of the cavity 4 to choose, but alternatively one tubular or wedge-shaped formation, which has the greatest expansion in the upper Area has to be advantageous for reasons of stability.
  • the walls of the gap 5 themselves should be made of firmer material to withstand the pressure of the cavity 4 To be implemented as losslessly as possible in the back bending of the sole, which is why the areas of the sole adjoining the gap can also be favorable to train from firmer material. Because the foot is the sole at this point a correspondingly firmer education of the Sole material does not matter at this point for walking comfort.
  • the sole 1 is in the one according to the invention Way, but without valve 9, to design with its trigger.
  • the line 8 must be dimensioned so long that the cavities Air flowing freely from the second cavity 3 to the third cavity 4 required such a long period of time that the air entry into the third cavity 4 takes place only when this cavity is already buckled or its Air outlet has completed.
  • the performance can be increased by additional Input of overpressure from an external source can be achieved.
  • This Artificial overpressure leads in the natural sequence of movements with the others Runners created excess pressures to a greatly increased level Pressure / movement performance.
  • the device according to the invention makes it possible on the one hand in an ideal manner To dampen performance energies when walking or running and thus leg and hip joints to relieve the runner and on the other hand the running movement itself actively promote in which at least part of the stored and amplified performance energy at an anatomically sensible site in connection with a additional ventilation of the shoe is given.
  • the one by erection of the sole front part arising in the forced straight position of the sole 1 Forward spin is intended to give the runner a light feeling of active, helping Give shoes; in particular, pulling forward can also be caused by the forward twist of the leg are supported.

Landscapes

  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schuhsohle, bei welcher im Fersen- und im Ballenbereich jeweils mit Luft gefüllte Hohlräume vorhanden sind, die über eine Leitung und Ventile miteinander verbunden sind, welche eine Dämpfung des Stoßes beim Auftreten bewirken und einen weiteren Hohlraum im Knickbereich aufweisen, der die Fortbewegung fördert.
Es ist bekannt, Schuhe mit elastischen Schaumstoffsohlen auszurüsten, die eine Dämpfung des Stoßes beim Auftreten bewirken. Die durch den Auftritt erfolgende Verformung der Sohle erfordert jedoch einen zusätzlich Kraftaufwand beim Gehen.
Es ist weiterhin bekannt, im Fersen- und Ballenbereich der Schuhsohle deformierbare, luftgefüllte Hohlräume anzubringen, welche durch Leitungen miteinander verbunden sind, um so nicht nur eine Dämpfung des Auftrittsstoßes zu bewirken, sondern auch die natürliche Abrollbewegung des Fußes zu verbessern. Die ggf. unter erhöhtem Druck stehende Luft wird dabei über die Leitung unmittelbar aus dem belasteten Bereich in den unbelasteten gedrückt, wodurch eine Massage der Fußmuskulatur bewirkt werden soll. Eine Ausnutzung der Kompressionsenergie zur Fortbewegung wird dabei nicht erreicht (vgl. DE-PS 116 106 und DE-AS 11 95 639).
In der DE-PS 30 12 945 wird eine Schuhsohle beschrieben, bei der die Auftrittsenergie beim Auftreten mit der Ferse auf den Boden in der letzten Phase des Schrittes beim Verlassen des Bodens wiederverwendet werden soll. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die beim Auftreten der Ferse auf den in diesem Bereich der Sohle befindlichen ersten Hohlraum entstehende, komprimierte Luft in einem Zwischenspeicher gesammelt wird, von dem sie über ein durch die Durchbiegung der Schuhsohle ausgelöstes Ventil in den im Ballenbereich der Sohle befindlichen zweiten Hohlraum geleitet werden soll, um diesen im Moment des Abhebens aufzublasen und damit die Abhebebewegung zu fördern. Da die Luft in diesem Hohlraum in dieser Stellung jedoch durch die Belastung des Ballens, auf dem das ganze Körpergewicht in diesem Moment ruht, bereits komprimiert ist, findet praktisch ein Einströmen von Luft aus dem Zwischenspeicher, die keinen höheren Druck aufweist, nicht statt.
Aus der DE-OS 33 13 767 ist eine weitere Einlegesohle bekannt, welche eine Stoßdämpfung und einen Wärmeausgleich beim Gehen bewirken soll. Bei dieser Vorrichtung sind Hohlräume im Ballen- und Fersenbereich jeweils über Ventile mit der Außenluft und über eine Leitung und ein Ventil miteinander verbunden. Bei Belastung des Sohlenbereiches strömt Luft über diese Leitung und das Ventil in den Fersenbereich, von wo sie bei Belastung des Fersenbereiches über das Ventil zur Außenluft abgegeben wird. Während der Belastung des Fersenbereiches und der Entlastung des Sohlenbereiches wird über das in diesem befindlichen Ventil gleichzeitig Außenluft angesaugt. Die Stoßdämpfung wird durch entsprechende Dimensionierung der Durchgangsventile geregelt. Eine Ausnutzung der Stoßenergien zum Fortbewegen wird auch hier nicht erreicht.
Aus der DE-AS 39 42 777 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, bei der ein Hohlraum im Fersenbereich zur Stoßdämpfung dient, wobei die komprimierte Luft über Leitungen in den Sohlenbereich geführt wird, wo sie ausströmt und die im Schuhinnenraum angesammelte feuchte Luft verdrängt. Bei Entlastung des Fersenbereiches wird frische Außenluft über entsprechende Ventile von außen nachgesaugt. Auch hier findet eine Nutzung der Auftrittsenergie zur Fortbewegung nicht statt.
Aufgabe der vorliegende Erfindung war es daher eine Vorrichtung zu finden, die es erlaubt die beim Auftreten ausgeübten Kräfte zur Förderung des Gehvorgangs zu nutzen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs erreicht und durch die der Unteransprüche gefördert.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird es erreicht, daß einerseits in an sich bekannter Weise die Auftrittsstöße, insbesondere der Ferse, durch luftgefüllte Hohlräume abgefedert werden und in neuartiger Weise die durch die Kompression der Luft gespeicherte Energie genutzt wird, um die Sohle kurz vor dem Abheben des Fußes zwangsweise gerade zu richten und dem Schuh damit einen vorwärts gerichteten Impuls zu verleihen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die komprimierte Luft zusätzlich zum Kühlen und Trocknen des Schuhinnenraums genutzt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1
die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schuhsohle;
Figur 2
den Längsschnitt eines Schuhes mit der erfindungsgemäßen Schuhsohle in unbelastetem Zustand;
Figur 3
die Schuhsohle im Moment des Aufsetzens der Ferse;
Figur 4
die Schuhsohle im Abrollvorgang bei Entlastung der Ferse;
Figur 5
die Sohle im Stadium einer Belastung der Ballen;
Figur 6
die Sohle kurz vor Abheben des Fußes;
Figur 7a - d
einen Mechanismus zur Herstellung einer Verbindung mit der Außenluft in verschiedenen Betätigungsstadien;
Figur 8
das Schema eines Auslösemechanismus.
Figur 1 zeigt einen Schuh mit der erfindungsgemäßen Sohle 1, einem ersten Hohlraum im Fersenbereich 2, einen Druckzwischenspeicherraum (zweiter Hohlraum 3) im Ballenbereich, einem weiteren dritten Hohlraum 4 in einem zwischen Ballen- und Fersenbereich befindlichen Spalt 5 der Sohle 1. Eine Leitung 6 mit einem Ventil 7 verbindet die Hohlräume 2 und 3, eine Leitung 8 mit einem Ventil 9 die Hohlräume 3 und 4. Leitung 10 und Sperrmechanismus 17 verbinden den dritten Hohlraum 4 mit der Außenluft bzw. dem Schuhinneren. Eine Leitung 11 und ein Ventil 12 verbinden den ersten Hohlraum 2 mit der Außenluft. Unter der Sohle 1 ist eine Untersohle 13 vorgesehen. Der Auslösemechanismus19 bestehend aus dem Ventil 9 mit seinem Ventilgehäuse, der Ventilfeder und dem Ventilbolzen, sowie der druckauslösenden Schraube 14. Beim Einbiegen der Sohle nähert sich die Schraube 14 im Kanal 15 dem auf der anderen Seite des Spaltes gegenüberliegenden Ventil 9, bis Auslösung durch Druck eintritt. Der Druckzwischenspeicherraum (zweiter Hohlraum 3) hat vorteilhaft eine der Ballenauflage nachgebildete Ausgestaltung 16. Der durch eingezogene Wände gebildete Sperrmechanismus 17 verschließt den dritten Hohlraum 4 je nach Ausdehnung mehr oder weniger dicht, wobei die Luft gegebenenfalls über Auslaßöffnung 18 mit Ableitung 10 entweichen kann.
Die Wandungen der verschiedenen Hohlräume bestehen vorzugsweise aus einem elastischen Gummi oder Kunststoff.
Nur in Ausnahmefällen, beispielsweise wenn das Sohlenmaterial selbst genügend Festigkeit oder Gasdichtigkeit besitzt, können die Wandungen der verschiedenen Hohlräume aus dem Sohlenmaterial selbst gefertigt werden.
Anstelle des Sperrmechanismus 17 kann auch ein Ventil in der Leitung 10 vorgesehen sein, welches sich bei vollständiger Öffnung des Spaltes 5 öffnet und beim Zusammenbiegen wieder schließt.
Als Ventile werden vorzugsweise einfache Rückschlagventile oder Ventilklappen verwendet, die durch den Druck bzw. Unterdruck in der jeweiligen Leitung gesteuert werden. Nur für das Ventil 9 ist eine Steuerung durch einen mit der Verbiegung der Sohle gekoppelten Auslösemechanismus erforderlich.
Figur 2 zeigt einen Schuh mit der Sohle in einem Zustand, in dem kein Hohlraum belastet ist.
Figur 3 zeigt eine Ansicht der Sohle in einem Zeitpunkt, wo lediglich der Fersenbereich belastet ist, so daß sich der erster Hohlraum 2 komprimiert (dargestellt durch eine Einbuchtung der oberen Wand) und Luft über das durch die Kompression geöffnete Ventil 7 in den zweiten Hohlraum 3 strömt (dargestellt durch eine Ausbuchtung der oberen Wand), die Ventile 12 und 9 sind in diesem Stadium geschlossen. Der Sperrmechanismus 17 ist in dieser Stellung geöffnet, so daß der dritte Hohlraum 4 druckentlastet wird.
In der Figur 4 wird der Zeitpunkt dargestellt, in dem sich die Ferse vom Boden abhebt und das Gewicht des Körpers in den Ballenbereich verlagert wird. Der Ausstoß der Hauptmenge des Luftvolumens aus dem dritten Hohlraum 4 ist in diesem Stadium bereits vollzogen, der Sperrmechanismus 17 ist durch die Biegung der Sohle 1 und das Zusammendrücken von dem dritten Hohlraum 4 geschlossen. Die mit der Gewichtsverlagerung verbundene Knickbewegung der Sohle bedarf keiner zusätzlichen Deformationsenergie. Die Ventile 9 und 7 sind in diesem Zustand geschlossen. Durch die Plazierung vom Druckzwischenspeicherraum 3 unter dem Ballen kann der Druck in diesem zweiten Hohlraum 3 ein zweites Mal erhöht werden. Ventil 12 ist in dieser Phase geöffnet, so daß Luft von außen in den erster Hohlraum 2 nachströmen kann und die vorher in den zweiter Hohlraum 3 abgegebene Luft ersetzt. Durch die vorgegebene elastische Spannung der Wandungen vom ersten Hohlraum 2 erzeugt die Entlastung des Fersenbereichs ein Vakuum, in welches die Luftüberleitung 11 nachströmt.
Figur 5 zeigt die zweite Verdichtung der bereits vorkomprimierten Luft durch Druck des Ballens auf den zweiten Hohlraum 3 (dargestellt durch Ausbuchtungen der oberen und der Seitenwände). Dieser Raum 3 ist gemäß den Hauptauflagedruckpunkten Höhe Fußballenmitte und Höhe großer Zehballen einschließlich der Zehen anatomisch angepaßt. Die auf diese Weise 2fach komprimierte Luft hat in diesem Stadium unmittelbar begonnen, durch weitere Verbiegung der Sohle 1 durch das sich weiter öffnende Ventil 9 zu strömen.
Figur 6 zeigt den Moment des Abhebens der Sohle. Ventil 9 ist in dieser Stellung geöffnet, so daß die 2fach komprimierte Luft aus dem zweiter Hohlraum 3 den dritter Hohlraum 4 aufweitet und damit den Spalt 5 auseinanderzwängt und die gerade Ausrichtung der Sohle 1 wieder herstellt. Ventil 7 ist in dieser Stellung geschlossen. Mit zunehmender Geradestellung der Sohle 1 verringert sich der verbiegungs-bedingte Auslösedruck auf das Ventil 9, so daß es bei gerader Ausrichtung der Sohle wieder geschlossen ist.
Die Abmessungen der Hohlräume 2 und 3 sind so zu wählen, daß die darin erzeugte, komprimierte Luft etwa dem Füllvolumen des Hohlraums 3 entspricht. Abweichungen in kleinerem Umfang kompensieren sich durch die Änderung des Betriebsdruckes in den Hohlräumen 3 und 4.
Figur 7a zeigt den dritten Hohlraum 4 perspektivisch. Um eine erweiterte Durchlässigkeit bei zunehmender Ausdehnung zu erreichen, ist es zunächst sinnvoll, den Ausgang 18 der Ableitung 10 weitestmöglich gegenüberliegend vom Einlaß von Leitung 8 zu plazieren. Ferner ist es sinnvoll, die Größe der Auslaßöffnung 18 enger als den Einlaß von Leitung 8 zu gestalten. Der Sperrmechanismus 17 ist durch drei parallele Wände angedeutet, die im entlasteten Zustand eine Öffnung freilassen.
Figur 7b zeigt den dritten Hohlraum 4 im Querschnitt. Der Hohlraum ist in einem zusammengedrückten Zustand. Luft kann in diesem Stadium durch die wandähnlichen Einlassungen vom Sperrmechanismus 17, welche infolge des zusammengedrückten Zustands des Hohlraums 4 ineinander verschränkt sind, nicht entweichen, dagegen strömt komprimierte Luft über die Leitung 8 aus dem zweiten Hohlraum 3 ein.
Figur 7c zeigt den dritten Hohlraum 4 etwas aufgeweitet, nachdem durch Leitung 8 ein Teil der komprimierten Luft eingegeben wurde. Der Arbeitsschritt der Expansion und somit der Aufweitung des Spaltes, in dem sich der dritte Hohlraum 4 befindet, ist in diesem Stadium überwiegend vollzogen.
Figur 7d zeigt den vollständig aufgeweiteten dritten Hohlraum 4. Die Wände des Sperrmechanismus 17 sind geöffnet. Ein Großteil des darin befindlichen Luftvolumens, d. h. der aus dem zweiten Hohlraum 3 zugeführte Überdruck, kann in diesem Stadium bis zum Einknicken der Sohle ohne Aufwand an Deformationsenergie entweichen.
Figur 8 zeigt schematisch einen Auslösemechanismus 19 für das Ventil 9 in einer Bewegungsphase, in der noch keine Auslösung bewirkt ist. Durch diesen Auslösemechanismus 19 wird erst im Zustand der starken Einbiegung der Sohle 1 im geschlossenen Zustand des Spaltes 5 gemäß Figur 5 das Ventil 9 geöffnet und im entspannten Zustand des Spaltes gemäß Figur 3 wiederum das Ventil 9 geschlossen, um so den Ausgangszustand gemäß Figur 2 wieder herzustellen. Die Justierschraube 14 in Kanal 15, welche beim Einknicken auf den Auslöser (Ventilboizen) des Ventils 9 drückt und den Lufteinlaß in Leitung 8 ermöglicht, kann eine Feineinstellung des Öffnungszeitpunktes bewirken.
Alternativ läßt sich eine Steuerung des Ventils 9 auch über einen Auslösemechanismus steuern, der auf den Auflagedruck der Sohle im Ballenbereich auf dem Boden reagiert.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die aus der Kammer 4 austretende Luft nicht ungenutzt in die Umgebung abgegeben werden muß, sondern daß man über eine entsprechende Leitung 10 diese Luft in den Innenraum des Schuhs leiten kann, so daß sie von dort die schweißfeuchte Luft verdrängt und für eine Trocknung und Kühlung des Fußes sorgt. Ein entsprechendes Prinzip ist durch die Darstellung der Leitung 10 in Figur 1 angedeutet.
Der dritte Hohlraum 4 muß, um eine optimale Ausweitung des Spaltes 5 zu gewährleisten, seine Hauptangriffsfläche an der Oberkante des Spaltes 5 haben, damit der größtmögliche Hebel ausgenutzt werden kann. Es ist vorzugsweise eine ovale Ausbildung des Hohlraums 4 zu wählen, alternativ kann jedoch auch eine schlauch- oder keilförmige Ausbildung, welche die größte Ausdehnung im oberen Bereich aufweist, aus Stabilitätsgründen von Vorteil sein. Die Wände des Spaltes 5 selbst sollten aus festerem Material bestehen, um den Preßdruck des Hohlraums 4 möglichst verlustfrei in die Rückbiegung der Sohle umzusetzen, wozu es auch günstig sein kann, die an den Spalt angrenzenden Bereiche der Sohle ebenfalls aus festerem Material auszubilden. Da der Fuß an dieser Stelle die Sohle nicht oder kaum belastet, spielt eine entsprechende festere Ausbildung des Sohlenmaterials an dieser Stelle für den Gehkomfort keine Rolle. Um den Spalt selbst fester auszubilden, muß natürlich der Spaltabschluß, um den die beiden Sohlenteile sich in der entsprechenden Knickbewegung bewegen und der etwa auf der Hälfte der Höhe der Sohlendicke endet, aus einem biegsamen Material bestehen, wozu der Einfachheit halber eine zusätzliche Sohle 13 aus einem biegsamen Material auf die feste, erfindungsgemäß Sohle 1 aufgeklebt wird, welche solcher Art ein "Scharnier" bildet.
In einer einfacher herzustellenden Variante ist die Sohle 1 in der erfindungsgemäßen Weise, jedoch unter Verzicht auf Ventil 9, mit seinem Auslöser auszugestalten. Die Leitung 8 muß in diesem Fall so lang bemessen sein, daß die die Hohlräume ungehindert durchlaufende Luft vom zweiten Hohlraum 3 zum dritten Hohlraum 4 einen so langen Zeitraum benötigt, daß der Lufteintritt im dritten Hohlraum 4 erst dann stattfindet, wenn dieser Hohlraum bereits eingeknickt ist bzw. seinen Luftauslaß vollzogen hat.
In einer aufwendigeren Variante kann eine Erhöhung der Leistung durch zusätzliche Eingabe eines Überdrucks aus einer externen Quelle erreicht werden. Dieser künstliche Überdruck führt im natürlichen Bewegungsablauf mit den weiteren vom Läufer erzeugten Überdrücken zu einer stark erhöhten Druck-/Bewegungsleistung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es in idealer Weise einerseits die Auftrittenergien beim Gehen oder Laufen zu dämpfen und damit Bein- und Hüftgelenke des Läufers zu entlasten und andererseits die Laufbewegung selbst aktiv zu fördern, in dem zumindest ein Teil der gespeicherten und verstärkten Auftrittsenergie an einer anatomisch sinnvollen Wirkungsstelle in Verbindung mit einer zusätzlichen Belüftung des Schuhs abgegeben wird. Der durch die Aufrichtung des Sohlenvorderteils bei der erzwungenen Geradstellung der Sohle 1 entstehende Vorwärtsdrall soll dem Läufer ein leichtes Gefühl eines aktiven, helfenden Schuhs geben; insbesondere kann durch den Vorwärtsdrall auch das Nachziehen des Beines unterstützt werden.
Bezugszeichenliste
1
Sohle
2
erster Hohlraum im Fersenbereich
3
zweiter Hohlraum im Ballenbereich/Druckzwischenspeicherraum
4
dritter Hohlraum im Knickbereich
5
Spalt
6
Leitung
7
Ventil
8
Leitung
9
Ventil
10
Leitung/Ableitung
11
Leitung
12
Ventil
13
Untersohle
14
Justierschraube
15
Kanal
16
Ausgestaltung von Hohlraum 3
17
Sperrmechanismus
18
Auslaßöffnung
19
Auslösemechanismus

Claims (13)

  1. Schuhsohle, welche im Fersenbereich einen ersten Hohlraum (2) und im Ballenbereich einen verformbaren zweiten Hohlraum (3) aufweist, welche miteinander und der Außenluft über mit Ventilen (7, 19, 12) verschließbare Leitungen (6, 10, 11) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) im Knickbereich der Sohle eine querlaufende, nach unten geschlossene Spalte (5) vorgesehen ist, die durch einen verformbaren dritten Hohlraum (4) gefüllt ist, der mit dem zweiten Hohlraum (3) über eine mit einem Ventil (9) verschließbare Leitung (8) verbunden ist und mindestens eine mit einem Sperrmechanismus (17) verschließbare Ableitung (10) zur Außenluft besitzt;
    b) der im Ballenbereich plazierte zweiten Hohlraum (3) ist durch Ventile (7, 9) abgetrennt und wirkt als Druckzwischenspeicherraum;
    c) wenn der Fersenbereich belastet wird, ist die den ersten Hohlraum (2) im Fersenbereich mit der Außenluft verbindende Leitung (11) durch das Ventil (12) geschlossen, die zum ersten Hohlraum (2) im Ballenbereich führende Leitung (6) geöffnet, die zum dritten Hohlraum (4) im Spalt (5) führende Leitung (8) geschlossen und die Ableitungen (10) aus dem dritten Hohlraum (4) offen;
    d) bei Entlastung des Fersenbereiches und Belastung des Ballens ist die Leitung (11) vom ersten Hohlraum (2) zur Außenluft geöffnet und die Leitung (6) zum zweiten Hohlraum (3) geschlossen, und durch die gleichzeitige Biegung der Sohle wird der Spalt (5) und der darin befindliche dritte Hohlraum (4) zusammengedrückt und die Leitung (8) zum zweiten Hohlraum (3) und die Ableitung (10) aus dem dritten Hohlraum (4) über den Sperrmechanismus (17) geschlossen;
    e) nach Durchbiegung der Sohle und Schließung des Spaltes (5) wird über einen Auslösemechanismus(19)die Leitung vom zweiten Hohlraum (3) zum dritten Hohlraum (4) geöffnet und die Ableitung (10) am dritten Hohlraum (4) zur Außenluft geschlossen, wobei die Leitung (6) vom ersten Hohlraum (2) zum zweiten Hohlraum (3) geschlossen und die Leitung (11) zur Außenluft geöffnet ist;
    f) bei Geraderichtung der Sohle und Öffnung des Spaltes (5) die Leitung (8) und die Leitung (11) wieder geschlossen und die Ableitung (10) am dritten Hohlraum (4) durch die Sperre (17) geöffnet wird, um den Zustand zur Belastung des Fersenbereiches gemäß c) wieder herzustellen.
  2. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile Rückschlagventile sind.
  3. Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus (19) in Leitung (8) einstellbar ist.
  4. Schuhsohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus (19) zeitverzögert ist.
  5. Schuhsohle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Hohlraum (4) im oberen Bereich des Spaltes (5) keilfömig, rund oder als ovaler Schlauch ausgebildet ist.
  6. Schuhsohle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungen (10) des dritten Hohlraumes (4) im Spalt (5) in den Innenraum des Schuhs führen.
  7. Schuhsohle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Spaltes (5) und die angrenzenden Bereiche der Sohle (1) aus einem wenig biegsamen Material gebildet sind.
  8. Schuhsohle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Sohle (1) eine biegsame Laufsohle (13) angebracht ist, die insbesondere den Spalt (5) der Sohle zusammenhält.
  9. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hohlraum (3) gemäß den Schwerpunkten des Ballenauflagedrucks anatomisch angepaßt ist.
  10. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hohlraum (2) im Fersenbereich durch ein Ventil mit Auflagedruck-Auslösemechanismus einschließlich nach außen führender Leitung mit einer tragbaren, steuerbaren Sauerstoff-Überdruckkammer verbunden ist.
  11. Schuhsohle nach Anspruch 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im dritten Hohlraum (4) ein Sperrmechanismus (17) aus sich gegenüberliegenden, wandartigen Einlassungen angebracht ist, welche sich je nach Kompression oder Expansion des Hohlraumes mehr oder weniger stark ineinander verschränken.
  12. Schuhsohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus (19) mit einer Justierschraube (14) in einem Kanal (15) angebracht ist, welcher sich schräg oder parallel zur Längsachse seitlich am äußeren Randbereich der Sohle befindet und auf das Ventil (9) wirkt.
  13. Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (9) und der Auslösemechanismus (19) im Spalt (5) durch eine verlängerte Leitung ersetzt werden kann, deren Länge so bemessen ist, daß die Einknickung der Sohle zeitlich eher erreicht wird als die ungehinderte Durchströmung von Luft durch diese Leitung in den dritten Hohlraum (4).
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