EP3345499A1 - Shoe with an air pump device with a spring element which surrounds a bellow - Google Patents
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Definitions
- An upper leg of the V-shaped or U-shaped A spring element comprises an upper pressure plate disposed above the bellows and under an insole of the sole structure, and a lower leg of the V-shaped or U-shaped spring element comprises a lower pressure plate arranged under the bellows and above an outsole layer of the sole structure, one connecting the two legs Connecting portion of the spring element is arranged in the sole structure adjacent to the bellows.
- the term "V-shaped or U-shaped spring element” is not to be interpreted as limiting that the legs should always be exactly the same length and straight; they can also be different lengths or slightly curved. Arranging "over an outsole layer” is also intended here to include placement over one of several outsole layers or within an outsole layer.
- the bellows 4 surrounds a V-shaped spring element 9, which in the embodiment shown here is Y-shaped (see FIG. 2 ).
- the V-shaped spring element 9 has an upper leg 10 and a lower leg 11, which at a connecting portion 14 with each other and with a Support portion 19 are connected.
- the position of the V-shaped spring element 9 within the sole construction of the shoe 1 is in FIG. 1 shown.
- the upper leg 10 of the V-shaped spring element 9 comprises an upper pressure plate 12 arranged above the bellows 4. Above the upper pressure plate 12 is a (in the FIGS. 1 to 4 not shown) insole arranged.
- sole layers may be arranged, for example intermediate layers between the V-shaped spring element 9 and the insole or cover layers over the insole.
- the lower leg 11 comprises a lower pressure plate 13, which is arranged below the bellows 4 and above an outsole layer 16.
- the outsole layer 16 can rest directly on the underside of the V-shaped spring element 9.
- the lower leg 11 of the V-shaped spring element 9 is completely embedded in a midsole layer, on the underside then the outsole layer is applied.
- the lower leg 11 of the V-shaped spring element 9 may also be completely embedded in the material of an outsole layer 16.
- FIG. 7C illustrates the expansion of the bellows 4 due to its own restoring forces, but especially due to the restoring forces caused by the V-shaped spring element 9, ie due to the provision of the upper pressure plate 12 and the lower pressure plate 13 in their original positions.
- the cavity 3 of the bellows 4 is increased, resulting in a negative pressure in the cavity 3 results.
- the one-way blow-off valve 36 closes the air supply device 7 and opens the inlet one-way valve 35 of the intake passage 5, as shown schematically in FIG FIG. 7C is shown.
- the suction channel 5 is guided at the back of the shoe between sole construction and shaft 2 upwards and has an in FIG. 7C not shown suction port 6, is sucked through the fresh air from the outside.
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Abstract
Ein Schuh (1) weist eine Luftpumpeinrichtung zum Einblasen von Luft in den Schuhinnenraum auf, welche einen in der Sohlenkonstruktion ausgebildeten, einen Hohlraum umschließenden Balg (4), einen Ansaugkanal zum Transportieren von Luft von einer Ansaugöffnung (6) in den Balg (4), eine in der Sohlenkonstruktion ausgebildete Luftzuführeinrichtung zum Weiterleiten von Luft aus dem Balg (4) in den Schuhinnenraum und ein den Balg (4) umgreifendes V- oder U-förmiges Federelement (9) aufweist. Ein oberer Schenkel des Federelements (9) umfasst eine über dem Balg (4) und unter einer Brandsohle der Sohlenkonstruktion angeordnete obere Druckplatte und ein unterer Schenkel eine unter dem Balg (4) und über einer Laufsohlenschicht (16) angeordnete untere Druckplatte, so dass ein die beiden Schenkel verbindender Verbindungsabschnitt (14) in der Sohlenkonstruktion neben dem Balg (4) angeordnet ist. Die Luftpumpeinrichtung ist derart angeordnet, dass während einer Laufbewegung bei Belastung der Sohlenkonstruktion das Federelement (9) durch Zusammendrücken der Druckplatten elastisch verformt wird, wobei die Verformung im Wesentlichen an dem Verbindungsabschnitt (14) oder in dessen Nähe stattfindet, so dass die Druckplatten im Wesentlichen ihre Form beibehalten und der Balg (4) komprimiert wird. A shoe (1) comprises an air pumping device for blowing air into the shoe inner space, which comprises a bellows (4) formed in the sole construction and enclosing a cavity, a suction channel for transporting air from a suction opening (6) into the bellows (4). , A formed in the sole construction air supply means for forwarding air from the bellows (4) in the shoe interior and a the bellows (4) embracing V- or U-shaped spring element (9). An upper leg of the spring element (9) comprises an upper pressure plate arranged above the bellows (4) and under an insole of the sole construction, and a lower leg a lower pressure plate arranged under the bellows (4) and above an outsole layer (16) so that a the two legs connecting connecting portion (14) in the sole structure next to the bellows (4) is arranged. The air pumping means is arranged such that during a running movement under load of the sole construction, the spring element (9) is elastically deformed by compressing the pressure plates, the deformation taking place substantially at or near the connecting portion (14), so that the pressure plates substantially maintain their shape and the bellows (4) is compressed.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schuh mit einer Sohlenkonstruktion und mit wenigstens einer Luftpumpeinrichtung zum Einblasen von Luft in den Innenraum des Schuhs, wobei jede Luftpumpeinrichtung einen in der Sohlenkonstruktion ausgebildeten, einen Hohlraum umschließenden Balg aus einem elastischen Kunststoffmaterial, einen Ansaugkanal zum Transportieren von Luft von einer Ansaugöffnung in den Balg und eine in der Sohlenkonstruktion ausgebildete Luftzuführeinrichtung zum Weiterleiten von Luft aus dem Balg in den Innenraum des Schuhs aufweist.The invention relates to a shoe with a sole construction and at least one air pumping device for blowing air into the interior of the shoe, wherein each air pumping means formed in the sole construction, a cavity enclosing bellows made of a resilient plastic material, a suction channel for transporting air from a suction port in the bellows and formed in the sole construction air supply means for conveying air from the bellows into the interior of the shoe.
Ein solcher Schuh ist beispielsweise aus den Druckschriften
Wesentlich zum Erzielen einer guten Belüftung des Schuhinnenraums, das heißt eines hohen Luftdurchsatzes, ist es, dass während des Laufens bei jedem Schritt einerseits eine ausreichend große Luftmenge von außen in den Balg hineingesaugt und andererseits danach aus dem Balg in den Schuhinnenraum eingeblasen wird. Um bei jedem Schritt beim Belasten eine möglichst große Luftmenge in den Schuhinnenraum einzublasen, muss nicht nur das Volumen des Balgs maximiert werden; es muss auch dafür gesorgt werden, dass der Balg beim Belasten nahezu vollständig oder zumindest zum größten Teil komprimiert wird, so dass die enthaltene Luft hinausgedrückt wird. Eine vollständige oder weitgehende Kompression kann man dadurch erreichen, dass die den Hohlraum umgebende Sohlenkonstruktion sehr nachgiebig oder weich ist, so dass sie durch das Einwirken des Körpergewichts vollständig komprimiert wird. Allerdings muss sich der Balg danach und vor dem nächsten Auftreten (im nächsten Schritt) auch wieder möglichst vollständig ausdehnen und mit Luft füllen. Ein solches Rückstellen erreicht man mit einem möglichst elastisch harten Sohlenmaterial, das den Hohlraum umgibt. Dies ist jedoch eine der vorgenannten Anforderung nach einem weichen Material entgegenstehende Forderung.Essential for achieving a good ventilation of the shoe interior, that is, a high air flow, it is that during running at each step, on the one hand a sufficiently large amount of air from the outside sucked into the bellows and on the other hand then blown from the bellows into the shoe interior. In order to inject the largest possible amount of air into the shoe interior at each loading step, not only the volume of the bellows must be maximized; it must also be ensured that the bellows is almost completely or at least largely compressed during loading, so that the air contained is pushed out. Complete or extensive compression can be achieved by the sole construction surrounding the cavity being very pliable or soft, so that it is completely compressed by the action of the body weight. However, after and before the next occurrence (in the next step), the bellows must expand as far as possible and fill with air. Such recovery is achieved with a resilient sole material as possible, which surrounds the cavity. However, this is one of the aforementioned requirement for a soft material contrary requirement.
Um das Rückstellen des Balgs zu unterstützen, ist es beispielsweise aus der
Ausgehend von den obigen Erwägungen ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Schuh mit einer Sohlenkonstruktion und mit wenigstens einer Luftpumpeinrichtung zum Einblasen von Luft in den Innenraum des Schuhs zu schaffen, der einen möglichst hohen Luftdurchsatz bei jedem Schritt einer Geh- oder Laufbewegung und eine hohe Lebensdauer auch bei starker Beanspruchung (wie sie insbesondere bei Laufschuhen auftritt) ermöglicht.Based on the above considerations, it is an object of the invention to provide a shoe with a sole construction and with at least one air pumping device for blowing air into the interior of the shoe, the highest possible air flow at every step of a walking or running motion and a high Lifetime even under heavy use (as occurs especially in running shoes) allows.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schuh mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a shoe with the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Schuh mit einer Sohlenkonstruktion und mit wenigstens einer Luftpumpeinrichtung zum Einblasen von Luft in den Innenraum des Schuhs weist jede Luftpumpeinrichtung einen in der Sohlenkonstruktion ausgebildeten, einen Hohlraum umschließenden Balg aus einem elastischen Kunststoffmaterial, einen Ansaugkanal zum Transportieren von Luft von einer Ansaugöffnung in den Balg und eine in der Sohlenkonstruktion ausgebildete Luftzuführeinrichtung zum Weiterleiten von Luft aus dem Balg in den Innenraum des Schuhs auf. Der Ansaugkanal und/oder die Luftzuführeinrichtung können bei einigen Ausführungsformen mehrere parallel wirkende Leitungen (z.B. Röhren oder Schläuche) aufweisen. Andererseits können der Ansaugkanal und die Luftzuführeinrichtung bei einigen Ausführungsformen einen gemeinsamen Leitungsabschnitt umfassen, der in den Hohlraum mündet. Vorzugsweise umfassen der Ansaugkanal und die Luftzuführeinrichtung Einwegventile, die für die gewünschte Richtung des Lufttransports sorgen. Unter einem "Balg" soll hier funktionell eine Vorrichtung verstanden werden, die ein Luftvolumen allseitig umschließt (mit Ausnahme der Öffnungen zum Ansaugkanal und zur Luftzuführeinrichtung) und die durch wenigstens eine Öffnung Luft beim Komprimieren des Balgs ausstößt und beim Expandieren ansaugt. Der Balg kann beispielsweise allein durch die Wandungen des Hohlraums oder durch eine in den Hohlraum eingebrachte Blase (z.B. aus einem weichen, elastischen Kunststoff) gebildet sein. Ferner weist die (bzw. jede) Luftpumpeinrichtung des erfindungsgemäßen Schuhs ein den Balg umgreifendes V-förmiges oder U-förmiges Federelement auf. Ein oberer Schenkel des V-förmigen oder U-förmigen Federelements umfasst eine über dem Balg und unter einer Brandsohle der Sohlenkonstruktion angeordnete obere Druckplatte, und ein unterer Schenkel des V-förmigen oder U-förmigen Federelements umfasst eine unter dem Balg und über einer Laufsohlenschicht der Sohlenkonstruktion angeordnete untere Druckplatte, wobei ein die beiden Schenkel verbindender Verbindungsabschnitt des Federelements in der Sohlenkonstruktion neben dem Balg angeordnet ist. Der Begriff "V-förmiges oder U-förmiges Federelement" ist hier nicht einschränkend dahingehend auszulegen, dass die Schenkel stets exakt gleich lang und gerade sein müssten; sie können auch unterschiedlich lang oder leicht gekrümmt sein. Ein Anordnen "über einer Laufsohlenschicht" soll hier auch ein Anordnen über einer von mehreren Laufsohlenschichten oder innerhalb einer Laufsohlenschicht umfassen. Die Luftpumpeinrichtung (oder jede von mehreren Luftpumpeinrichtungen) ist derart angeordnet, dass während einer Laufbewegung bei Belastung der Sohlenkonstruktion durch das Gewicht des Trägers des Schuhs das V-förmige oder U-förmige Federelement durch Zusammendrücken der Druckplatten elastisch verformt wird, wobei die Verformung im Wesentlichen an dem Verbindungsabschnitt oder in dessen Nähe stattfindet, so dass die Druckplatten über und unter dem wenigstens einen Balg im Wesentlichen ihre Form beibehalten und der zwischen den Druckplatten angeordnete Balg komprimiert wird. Die Luftpumpeinrichtung (bzw. jede der Luftpumpeinrichtungen) mit Balg, Ansaugkanal, Luftzuführeinrichtung und Federelement ist somit in die Sohlenkonstruktion eingebettet (bei bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Ausnahme eines Teils des Ansaugkanals, der aus der Sohlenkonstruktion heraus, vorzugsweise im oder entlang des Schafts, nach oben zu einer Ansaugöffnung oder mehreren Ansaugöffnungen geführt ist). Diese Sohlenkonstruktion, in die die Luftpumpeinrichtung (bzw. jede der Luftpumpeinrichtungen) eingebettet ist, kann beispielsweise aus einem einzigen Kunststoffmaterial hergestellt sein. Vorzugsweise jedoch hat die Sohlenkonstruktion einen Mehrschichtaufbau. Dieser Mehrschichtaufbau umfasst vorzugsweise zumindest eine Brandsohle, wenigstens eine den Balg und das Federelement enthaltende Zwischenschicht aus einem kompressiblen Material (Zwischensohle) und wenigstens eine darunter angeordnete Laufsohlenschicht. Unter der "Brandsohle" soll somit hier eine beliebige oberste Sohlenschicht zwischen Schuhinnenraum und oberer Druckplatte verstanden werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Brandsohle mehrschichtig ausgebildet sein. Die Brandsohle soll hier funktionell als Teil der Sohlenkonstruktion angesehen werden, obgleich sie üblicherweise schuhtechnisch Teil des Schaftes ist. Die Verbindung der Brandsohle mit dem Schaft kann von beliebiger Machart (z.B. gezwickt, klebegezwickt, gestrobelt, rahmengenäht oder zwiegenäht) sein. Zwischenschicht (Zwischensohle) und Laufsohlenschicht sind vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien hergestellt (die jeweils an deren unterschiedliche Funktionen angepasst sind), können aber bei einer Ausführungsform auch aus demselben Material hergestellt sein.In the shoe according to the invention with a sole construction and with at least one air pumping device for blowing air into the interior of the shoe, each air pumping device comprises a bellows made of a resilient plastic material and formed in the sole construction, a suction channel for transporting air from a suction opening into the cavity Bellows and formed in the sole construction air supply means for passing air from the bellows in the interior of the shoe. The intake duct and / or the air supply means may in some embodiments comprise a plurality of parallel-acting conduits (eg tubes or hoses). On the other hand, in some embodiments, the intake passage and the air supply means may include a common duct portion that opens into the cavity. Preferably, the intake duct and the air supply means comprise one-way valves which provide the desired direction of air transport. A "bellows" should be understood to mean functionally a device which encloses an air volume on all sides (with the exception of the openings to the intake duct and to the air supply device) and which expels air through at least one opening during compression of the bellows and sucks during expansion. The bellows may for example be formed solely by the walls of the cavity or by a introduced into the cavity bladder (eg, made of a soft, elastic plastic). Furthermore, the (or each) air pumping device of the shoe according to the invention comprises a V-shaped or U-shaped spring element encompassing the bellows. An upper leg of the V-shaped or U-shaped A spring element comprises an upper pressure plate disposed above the bellows and under an insole of the sole structure, and a lower leg of the V-shaped or U-shaped spring element comprises a lower pressure plate arranged under the bellows and above an outsole layer of the sole structure, one connecting the two legs Connecting portion of the spring element is arranged in the sole structure adjacent to the bellows. The term "V-shaped or U-shaped spring element" is not to be interpreted as limiting that the legs should always be exactly the same length and straight; they can also be different lengths or slightly curved. Arranging "over an outsole layer" is also intended here to include placement over one of several outsole layers or within an outsole layer. The air pumping device (or each of a plurality of air pumping devices) is arranged such that during a running movement under load of the sole structure by the weight of the wearer of the shoe, the V-shaped or U-shaped spring element is elastically deformed by compressing the pressure plates, the deformation substantially takes place at or near the connecting portion so that the pressure plates above and below the at least one bellows substantially maintain their shape and the bellows located between the pressure plates is compressed. The air pumping means (or each of the air pumping means) with bellows, intake duct, air supply means and spring element is thus embedded in the sole construction (in preferred embodiments except for a part of the intake duct going upwards from the sole construction, preferably in or along the shank) a suction or more suction is performed). This sole construction, in which the air pumping device (or each of the air pumping devices) is embedded, may for example be made of a single plastic material. Preferably, however, the sole construction has a multi-layer structure. This multilayer structure preferably comprises at least one insole, at least one of the bellows and the spring element containing intermediate layer of a compressible material (midsole) and at least one underlying sole layer. Under the "insole" should thus be understood here any uppermost sole layer between shoe interior and upper pressure plate. In some embodiments, the insole may be multi-layered. The insole is to be functionally considered as part of the sole construction, although it is usually part of the shoe in terms of footwear technology. The combination of the insole with the shaft can be of any type (eg, tweaked, glued, glued, welted or double stitched). Intermediate layer (midsole) and outsole layer are preferably made of different materials (each adapted to their different functions), but in one embodiment may also be made of the same material.
Die erfindungsgemäße Lösung schafft einen Schuh, der einen hohen Luftdurchsatz bei jedem Schritt einer Geh- oder Laufbewegung und eine hohe Lebensdauer auch bei starker Beanspruchung (wie sie insbesondere bei Laufschuhen auftritt) ermöglicht. Die erfindungsgemäße Lösung sichert nicht nur ein schnelleres und vollständigeres Rückstellen bei der Expansion des Balgs; sie unterstützt auch die Kompression des Balgs aufgrund der flächigen Verteilung der Druckkraft mittels der oberen und unteren Druckplatten, die beim Zusammendrücken im Wesentlichen ihre Form beibehalten.The solution according to the invention provides a shoe which allows a high air flow rate at every step of a walking or running movement and a long service life even under heavy use (as occurs especially in running shoes). The solution according to the invention not only ensures a faster and more complete recovery during the expansion of the bellows; it also assists in compressing the bellows due to the areal distribution of compressive force by means of the upper and lower pressure plates, which substantially retain their shape when compressed.
Vorzugsweise weist der Schuh eine Luftpumpeinrichtung auf. Der Balg der Luftpumpeinrichtung ist im Fersenbereich des Schuhs angeordnet und das V- oder U-förmige Federelement erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Fläche des Fersenbereichs. Dabei ist der Verbindungsabschnitt in einem Gelenkbereich des Schuhs und/oder in einem an den Gelenkbereich angrenzenden Randbereich des Fersenbereichs angeordnet. Diese bevorzugte Anordnung des Balgs mit dem ihn umgreifenden Federelement ermöglicht eine hohe Pumpleistung bei gleichzeitiger Abfederung der Laufbewegung und Stoßaufnahme beim Auftreten im Fersenbereich, insbesondere bei einem Laufschuh.Preferably, the shoe has an air pump device. The bellows of the air pumping device is disposed in the heel region of the shoe and the V or U-shaped spring element extends substantially over the entire surface of the heel region. In this case, the connecting section is arranged in a joint region of the shoe and / or in an edge region of the heel region adjoining the joint region. This preferred arrangement of the bellows with the spring element encompassing it enables a high pumping capacity with simultaneous cushioning of the running movement and impact absorption when it occurs in the heel area, in particular in a running shoe.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verbindungsabschnitt in der zu den Schenkeln entgegengesetzten Richtung ein Stützabschnitt angeformt ist, so dass das Federelement Y-förmig ausgebildet ist, wobei der Stützabschnitt in den Gelenkbereich des Schuhs bis maximal etwa 10 mm vor einen Ballenbereich im Vorfußbereich hineinragt. Dies stabilisiert die Lage des Federelements in der Sohlenkonstruktion und verteilt die bei der Deformation des Federelements am vorderseitigen Rand des Federelements auf das angrenzende Sohlenmaterial einwirkenden Kräfte, so dass sich eine geringere Beanspruchung des Sohlenmaterials und somit eine höhere Lebensdauer des Schuhs ergibt.A preferred embodiment is characterized in that at the connecting portion in the direction opposite to the legs direction, a support portion is formed so that the spring element is Y-shaped, wherein the support portion in the hinge region of the shoe to a maximum of about 10 mm in front of a ball area in Forefoot area protrudes. This stabilizes the position of the spring element in the sole construction and distributes the forces acting on the adjoining sole material during the deformation of the spring element at the front edge of the spring element, so that a lower load of the sole material and thus a longer life of the shoe results.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist zu beiden Seiten neben dem Balg jeweils mindestens ein Stabilisator-Federelement (vorzugsweise jeweils ein Stabilisator-Federelement) angeordnet. Jedes der Stabilisator-Federelemente ist mit seitlichen Randbereichen der oberen und unteren Druckplatte derart verbunden, dass es beim Zusammendrücken der Druckplatten elastisch komprimiert wird, wobei die Elastizität der zu beiden Seiten des Schuhs angeordneten Stabilisator-Federelemente so eingestellt (dimensioniert) ist, dass sie beim Zusammendrücken bei Belastung der Sohlenkonstruktion durch das Gewicht des Trägers des Schuhs während einer Laufbewegung etwa gleichermaßen zusammengedrückt werden, so dass einer Drehung der oberen Druckplatte gegenüber der unteren Druckplatte um eine zur Längsrichtung des Schuhs parallele Achse entgegengewirkt wird. Dies stabilisiert die Lage des Fußes während der beim Laufen stattfindenden Kompression der Sohlenkonstruktion im Fersenbereich und verringert die Gefahr eines seitlichen Abknickens (Distorsion) des Fußes. Aufgrund des Umstands, dass die auf die an der Außenseite des Schuhs auf das (bzw. die) dort angeordnete(n) Stabilisator-Federelement(e) einwirkende Kraft von der auf die an der Innenseite des Schuhs auf das (bzw. die) dort angeordnete(n) Stabilisator-Federelement(e) einwirkenden Kraft abweichen kann, sind die Elastizitäten der zu beiden Seiten des Schuhs angeordneten Stabilisator-Federelemente gegebenenfalls unterschiedlich einzustellen. Die erforderlichen (unterschiedlichen) Elastizitäten der äußeren und inneren Stabilisator-Federelemente können auf der Basis von Modellen berechnet oder experimentell ermittelt werden.In a preferred development, at least one stabilizer spring element (preferably one stabilizer spring element in each case) is arranged on both sides in addition to the bellows. Each of the stabilizer spring members is connected to lateral edge portions of the upper and lower pressure plates so as to be elastically compressed upon compression of the pressure plates, and the elasticity of the stabilizer spring members disposed on both sides of the shoe is adjusted (dimensioned) so as to be effective Compression upon compression of the sole construction by the weight of the wearer of the shoe during a running motion are compressed approximately equally, so that a rotation of the upper pressure plate against the lower pressure plate is counteracted about an axis parallel to the longitudinal direction of the shoe axis. This stabilizes the position of the foot during running compression of the sole construction in the heel area and reduces the risk of lateral kinking (distortion) of the foot. Due to the fact that the force acting on the outside of the shoe on the stabilizer spring element (s) disposed thereon, from the one on the inside of the shoe to the one (s) there If necessary, the elasticity of the stabilizer spring elements arranged on both sides of the shoe can be adjusted differently. The necessary (different) elasticities of the outer and inner stabilizer spring elements can be calculated on the basis of models or determined experimentally.
Vorzugsweise ist jedes der Stabilisator-Federelemente mit seitlichen Randbereichen der oberen und unteren Druckplatte derart torsionsfest verbunden, dass eine Relativbewegung der oberen und unteren Druckplatte in seitlichen Richtungen unterdrückt oder zumindest behindert wird. Auch dies trägt zur Stabilisierung der Lage des Fußes bei. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die an den beiden Seiten des Balgs angeordneten Stabilisator-Federelemente über einen am hinteren Rand des Fersenbereichs angeordneten Steg miteinander verbunden. Dies stabilisiert die torsionsfeste Verbindung mit den seitlichen Randbereichen.Preferably, each of the stabilizer spring elements with side edge regions of the upper and lower pressure plate is so torsionally connected, that a relative movement of the upper and lower pressure plate is suppressed in lateral directions or at least hindered. This also contributes to the stabilization of the position of the foot. In a preferred embodiment, the stabilizer spring elements arranged on the two sides of the bellows are connected to one another via a web arranged on the rear edge of the heel region. This stabilizes the torsion-resistant connection with the lateral edge regions.
Die Stabilisator-Federelemente umfassen vorzugsweise jeweils zumindest einen V-förmigen oder U-förmigen Federabschnitt, der so angeordnet ist, dass sich dessen Schenkel beim Komprimieren des Stabilisator-Federelements annähern. Bei einer einfachen Ausführungsform kann jedes der Stabilisator-Federelemente lediglich aus einem V- oder U-förmigen Federelement bestehen, dessen oberer Schenkel mit der oberen Druckplatte und dessen unterer Schenkel mit der unteren Druckplatte verbunden ist. Andere Ausführungsformen können in einer senkrechten Ebene gitterartig angeordnete Stege umfassen, wobei mehrere Paare solcher Stege oder Stegabschnitte jeweils V- oder U-förmige Federelemente bilden.The stabilizer spring elements preferably each comprise at least one V-shaped or U-shaped spring portion, which is arranged such that its legs approach during compression of the stabilizer spring element. In a simple embodiment, each of the stabilizer spring elements may consist only of a V- or U-shaped spring element whose upper leg is connected to the upper pressure plate and whose lower leg is connected to the lower pressure plate. Other embodiments may include webs arranged in a lattice-like manner in a vertical plane, wherein a plurality of pairs of such webs or web sections each form V- or U-shaped spring elements.
Bei einem Ausführungsbeispiel bilden die seitlichen Randbereiche der oberen und unteren Druckplatte, mit denen die Stabilisator-Federelemente verbunden sind, Auflageflächen für obere bzw. untere Enden der Stabilisator-Federelemente. Die an diesen Randbereichen anliegenden Enden der Stabilisator-Federelemente weisen entsprechende Anlageflächen auf, die mit den Auflageflächen der Randbereiche verklebt oder auf andere Weise fest verbunden sind.In one embodiment, the lateral edge regions of the upper and lower pressure plates, with which the stabilizer spring elements are connected, form bearing surfaces for upper and lower ends of the stabilizer spring elements. The voltage applied to these edges ends of the stabilizer spring elements have corresponding contact surfaces which are glued to the bearing surfaces of the edge regions or firmly connected in other ways.
Vorzugsweise sind die auf beiden Seiten der unteren Druckplatte angeordneten Randbereiche jeweils durch einen zur Schuhrückseite offenen Spalt von dem über dem Balg angeordneten mittleren Bereich der unteren Druckplatte getrennt, so dass die beiden Randbereiche der unteren Druckplatte separate Federschenkel bilden. Der zwischen den beiden Spalten angeordnete mittlere Bereich der unteren Druckplatte springt nach unten vor, so dass das Zusammendrücken der Auflageflächen und somit der Stabilisator-Federelemente erst einsetzt, nachdem der mittlere Bereich der unteren Druckplatte und die obere Druckplatte bereits einen vorgegebenen Weg zusammengedrückt worden sind. Dies ermöglicht es, dass ein Teil des Balgvolumens bereits ohne Einwirken der Stabilisator-Federelemente komprimiert werden kann, so dass das Balg-Volumen teilweise zu Lasten einer Stabilisierung vergrößert werden kann. Das Optimum zwischen einem zu maximierenden Balgvolumen (weites Vorspringen des mittleren Bereichs) und einer ausreichenden Stabilisierung des Fußes (frühzeitiges Einsetzen der Wirkung der Federelemente aufgrund eines geringen Vorspringens des mittleren Bereichs) kann auf der Basis von Modellen berechnet oder experimentell ermittelt werden.Preferably, the edge regions arranged on both sides of the lower pressure plate are each arranged by a gap open to the shoe back from that above the bellows separated central region of the lower pressure plate, so that form the two edge regions of the lower pressure plate separate spring legs. The arranged between the two columns, the central region of the lower pressure plate projects downwards, so that the compression of the bearing surfaces and thus the stabilizer spring elements only begins after the middle region of the lower pressure plate and the upper pressure plate have already been compressed a predetermined way. This makes it possible for a part of the bellows volume to be compressed already without the action of the stabilizer spring elements, so that the bellows volume can be partially increased at the expense of stabilization. The optimum between a bellows volume to be maximized (wide protrusion of the central region) and sufficient stabilization of the foot (early onset of the effect of the spring elements due to slight protrusion of the central region) may be calculated or experimentally determined on the basis of models.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisator-Federelemente abnehmbar oder austauschbar befestigt sind. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Stabilisator-Federelemente eine Vorrichtung zum Einstellen der Federkraft auf. Beide Ausführungsformen ermöglichen eine Anpassung an das Körpergewicht des Trägers des Schuhs.A preferred embodiment is characterized in that the stabilizer-spring elements are removably attached or replaceable. In a further preferred embodiment, the stabilizer spring elements have a device for adjusting the spring force. Both embodiments allow adaptation to the body weight of the wearer of the shoe.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schuhs ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Seitenwandungen des Balgs an den offenen Seiten des V- oder U-förmigen Federelements Falten ausgebildet sind. Die gezielte Anordnung dieser Falten ermöglicht eine definierte Vorgabe der Art der Deformation des Balgs bei dessen Kompression bei einer geringen Wandungsstärke, die wiederum ein größeres Balgvolumen ermöglicht.An advantageous development of the shoe according to the invention is characterized in that folds are formed in the side walls of the bellows on the open sides of the V-shaped or U-shaped spring element. The targeted arrangement of these folds allows a defined specification of the type of deformation of the bellows during its compression at a low wall thickness, which in turn allows a larger bellows volume.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Schuh dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Balg verbundene Ansaugkanal zum Transportieren von Luft von einer Ansaugöffnung in den Balg eine Mindestquerschnittsfläche von 3 mm2, für Schuhgrößen ab etwa 25 cm Länge eine Mindestquerschnittsfläche von 4 mm2, aufweist. Dieser Mindestquerschnitt sichert einen geringeren Strömungswiderstand beim Ansaugen der Luft und trägt damit zu einer schnelleren und somit (vor dem Hintergrund einer durch die Schrittdauer begrenzten Rückstellzeit) weitgehenden Rückstellung bei der Expansion des Balgs bei. Hierbei ist vorzugsweise die Ansaugöffnung mit einem Schmutzabweisgitter (z.B. Kunststoffgitter oder -netz) überspannt und weist sie eine gegenüber der Mindestquerschnittsfläche des Ansaugkanals vergrößerte Mindestfläche auf, um dadurch die durch das Schmutzabweisgitter verursachte Erhöhung des Strömungswiderstands zu kompensieren.Preferably, the shoe according to the invention is characterized in that the suction channel connected to the bellows for transporting air from a suction opening in the bellows a minimum cross-sectional area of 3 mm 2 , for shoe sizes from about 25 cm in length has a minimum cross-sectional area of 4 mm 2 . This minimum cross-section ensures a lower flow resistance during the intake of the air and thus contributes to a faster and thus (against the background of limited by the step time restoring time) extensive recovery in the expansion of the bellows. In this case, the suction opening is preferably spanned with a dirt deflector grid (eg plastic grid or net) and has a minimum surface area larger than the minimum cross-sectional area of the intake channel, thereby compensating for the increase in the flow resistance caused by the dirt deflector grid.
Vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous and / or preferred developments of the invention are characterized in the subclaims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Innenseite eines erfindungsgemäßen Schuhs; -
Fig. 2 eine separate Ansicht des in dem Schuh nachFig. 1 enthaltenen, den Balg umgreifenden Federelements; -
Fig. 3 eine Unteransicht des Schuhs gemäßFig. 1 ; -
Fig. 4 eine Rückansicht des Schuhs gemäßFig. 1 ; -
Fig. 5 eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform eines Balgs, eines V-förmigen Federelements und von beidseitig des Balgs angeordneten Stabilisator-Federelementen einer Luftpumpeinrichtung; -
Fig. 6 eine separate Ansicht des Balgs gemäßFig. 5 ; -
Fig. 7A bis 7C schematische Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Schuhs in verschiedenen Belastungsphasen während einer Laufbewegung zur Veranschaulichung der Luftpumpfunktion; -
Fig. 8A bis 8C schematische Seitenansichten einer Luftpumpeinrichtung mit einem Balg, einem V-förmigen Federelement und beidseitig des Balgs angeordneten Stabilisator-Federelementen in verschiedenen Belastungsphasen während einer Laufbewegung zur Veranschaulichung der Kompression des Balgs und des Einsetzens der Kompression der Stabilisator-Federelemente; und -
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform mit drei Luftpumpeinrichtungen, die im Fersenbereich, im Gelenkbereich und im Vorfußbereich des Schuhs angeordnet sein können.
-
Fig. 1 a schematic view of an inside of a shoe according to the invention; -
Fig. 2 a separate view of the inside of the shoeFig. 1 contained, the bellows embracing spring element; -
Fig. 3 a bottom view of the shoe according toFig. 1 ; -
Fig. 4 a rear view of the shoe according toFig. 1 ; -
Fig. 5 a perspective view of an alternative embodiment of a bellows, a V-shaped spring element and arranged on both sides of the bellows stabilizer spring elements of an air pumping device; -
Fig. 6 a separate view of the bellows according toFig. 5 ; -
Figs. 7A to 7C schematic sectional views of a shoe according to the invention in different loading phases during a running movement to illustrate the air pumping function; -
8A to 8C schematic side views of an air pump device with a bellows, a V-shaped spring element and both sides of the bellows arranged stabilizer spring elements in different load phases during a running motion to illustrate the compression of the bellows and the onset of compression of the stabilizer spring elements; and -
Fig. 9 a schematic side view of an alternative embodiment with three air pumping devices, which can be arranged in the heel area, in the joint area and in the forefoot of the shoe.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schuhs 1 ist in den
Die Luftpumpeinrichtung des in den
Den Balg 4 umgreift ein V-förmiges Federelement 9, welches in der hier dargestellten Ausführungsform Y-förmig ausgebildet ist (siehe
Wie insbesondere in
Wie in
Wie den
Das V-förmige Federelement 9 weist einen Verbindungsabschnitt 14 auf, der den oberen Schenkel 10 und den unteren Schenkel 11 miteinander verbindet. Das V-förmige Federelement 9 wird durch Zusammendrücken der Druckplatten 13 und 12 verformt, wobei diese Verformung im Wesentlichen an dem Verbindungsabschnitt 14 oder in denjenigen Bereichen der Schenkel 10 und 11, die sich in der Nähe des Verbindungsabschnitts 14 befinden, stattfindet. Dabei behalten die Druckplatten im Wesentlichen ihre Form bei, so dass die Druckplatten 12 und 13 möglichst ganzflächig auf die Oberseite und die Unterseite des Balgs 4 drücken. Die Druckplatten 12 und 13 sollen in denjenigen Bereichen, in denen sie auf die Oberseite bzw. Unterseite des Balgs 4 einwirken, nicht derart verformt werden, dass der Balg 4 nicht mehr über seine gesamte horizontale Ausdehnung zusammengedrückt werden kann. Insbesondere soll ein punktuelles Eindrücken der Druckplatten 12 und 13 vermieden werden. Das V-förmige Federelement 9 weist zusätzlich einen Stützabschnitt 19 auf, welcher zum Abstützen und zum Stabilisieren der Lage des V-förmigen Federelements 9 innerhalb einer Sohlenkonstruktion, insbesondere innerhalb einer weichen Zwischenschicht der Sohlenkonstruktion dient. Wie in
Das V-förmige Federelement 9 ist aus einem federelastischen Material hergestellt, beispielsweise einem elastischem Kunststoffmaterial, insbesondere einem thermoplastischen elastischen Kunststoffmaterial, beispielsweise einem faserverstärkten Polyamid (z.B. Nylon) oder einem Polyetherblockamid (z.B. VESTAMID oder PEBAX). Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das V-förmige Federelement aus einem karbonfaserverstärkten Verbundmaterial hergestellt. Die den Hohlraum des Balgs 4 umschließende Kunststoffblase ist beispielsweise aus einem Polypropylen oder einem Polyurethan hergestellt. Die Luftpumpeinrichtung mit Balg, V-förmigen Federelement 9, Luftzuführeinrichtung und Ansaugkanal ist vorzugsweise in ein weichelastisches (kompressibles) Kunststoffmaterial einer Zwischenschicht der Sohlenkonstruktion (Zwischensohle 38) eingebettet. Die auf der Unterseite des Schuhs aufgebrachte Laufsohlenschicht 16 ist aus einem abriebfesten Kunststoffmaterial hergestellt. Die Materialien des Balgs 4, des V-förmigen Federelements 9 sowie der Zwischenschicht der Sohlenkonstruktion und der Laufsohlenschicht 16 sind so aufeinander abgestimmt und derart miteinander verbunden, dass auch bei starker Dauerbelastung eine Ablösung der Materialien an ihren Grenzflächen weitgehend vermieden wird. Der Verteilung der dabei insbesondere an dem Federelement 9 auftretenden Kräfte dient der oben genannte Stützabschnitt 19.The V-shaped
Neben dem Balg 4 umfasst die Luftpumpeinrichtung einen Ansaugkanal zum Transportieren von Luft von einer Ansaugöffnung 6 in den Balg 4 und eine in der Sohlenkonstruktion ausgebildete Luftzuführeinrichtung zum Weiterleiten von Luft aus dem Balg 4 in den Innenraum des Schuhs 1. Diese Kanäle sind in den
Zum Herstellen der Sohlenkonstruktion mit Luftpumpeinrichtung wird beispielsweise zunächst eine Kunststoffblase des Balgs 4 (auch "Lunge" genannt) bereitgestellt und diese dann zwischen dem oberen Schenkel 10 und dem unteren Schenkel 11 des Federelements 9 eingesetzt, wobei auch die Stabilisator-Federelemente befestigt werden. Anschließend wird die Gesamtanordnung mit einem weichelastischen Kunststoffmaterial umspritzt (wodurch eine Zwischensohle 38 ausgebildet wird), wonach sich das Anspritzen weiterer Sohlenbestandteile (z.B. Laufsohlenschicht) und das Aufkleben des Schafts mit der Brandsohle anschließen kann. Alternativ kann eine aus Balg, Ansaugkanal, Luftzuführeinrichtung, V- oder U-förmigem Federelement und Stabilisator-Federelementen zusammengesetzte vorgefertigte Luftpumpeinrichtung auch mit einer vorgefertigten Zwischensohle oder mehreren vorgefertigten Zwischensohlenteilen verklebt oder auf andere Weise verbunden werden, woran sich das Aufbringen der Laufsohlenschicht und des Schafts mit der Brandsohle anschließen kann.To produce the sole construction with an air pump device, a plastic bladder of the bellows 4 (also called "lung") is first provided, for example, and then inserted between the
Die
Anhand der
Wird der Fersenbereich nachfolgend entlastet, so ergibt sich der Zustand gemäß
Während der normalen Laufbewegungen wechseln sich die in
Die
Nach dem Auftreten des Fußes des Trägers des Schuhs wird zunächst der mittlere Bereich 33' der unteren Druckplatte 13' nach oben bewegt, wobei der Balg 4 komprimiert wird, was - wie anhand der
Anhand der
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche alternative Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise kann die Aufteilung der unteren Druckplatte 13 des V- oder U-förmigen Federelements 9 in einen auf den Balg 4 einwirkenden mittleren Bereich 33 und zwei auf die Stabilisator-Federelemente einwirkenden Randbereiche 24 und 25 auch entfallen, wobei in diesem Fall die Stabilisator-Federelemente 22, 23 so konstruiert sein können, dass sie zunächst einer Kompression in einem ersten Abschnitt des Kompressionswegs eine relative geringe Kraft entgegensetzen und sich diese Kraft bei weiterer Kompression stetig erhöht. Das V- oder U-förmige Federelement 9 kann mehrere unterschiedliche Materialschichten aufweisen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können das Federelement 9 und die Stabilisator-Federelemente 22 und 23 auch einstückig ausgebildet sein.Numerous alternative embodiments are conceivable within the scope of the inventive concept. For example, the division of the
- 11
- Schuhshoe
- 22
- Schaftshaft
- 33
- Hohlraumcavity
- 44
- Balgbellows
- 55
- Ansaugkanalintake port
- 66
- Ansaugöffnungsuction
- 77
- Luftzuführeinrichtungair supply
- 88th
- Innenrauminner space
- 99
- V-förmiges oder U-förmiges FederelementV-shaped or U-shaped spring element
- 1010
- oberer Schenkel des Federelementsupper leg of the spring element
- 1111
- unterer Schenkel des Federelementslower leg of the spring element
- 1212
- obere Druckplatteupper pressure plate
- 1313
- untere Druckplattelower pressure plate
- 1414
- Verbindungsabschnitt des FederelementsConnecting portion of the spring element
- 1515
- Brandsohleinsole
- 1616
- LaufsohlenschichtOutsole layer
- 1717
- Fersenbereichsheel area
- 1818
- Gelenkbereichjoint area
- 1919
- Stützabschnitt des FederelementsSupport section of the spring element
- 2020
- Vorfußbereichforefoot
- 2121
- Ballenbereichball area
- 2222
- Stabilisator-Federelement, innenStabilizer spring element, inside
- 2323
- Stabilisator-Federelement, außenStabilizer spring element, outside
- 2424
- Randbereich der unteren Druckplatte, innenEdge area of the lower pressure plate, inside
- 2525
- Randbereich der unteren Druckplatte, außenEdge area of the lower pressure plate, outside
- 2626
- Stegweb
- 2727
- V-förmiger oder U-förmiger FederabschnittV-shaped or U-shaped spring section
- 2929
- Auflageflächen der DruckplattenBearing surfaces of the printing plates
- 3131
- Spalt der unteren Druckplatte, innenGap of the lower pressure plate, inside
- 3232
- Spalt der unteren Druckplatte, außenGap of the lower pressure plate, outside
- 3333
- mittlerer Bereich der unteren Druckplattemiddle area of the lower pressure plate
- 3434
- Falten des BalgsFolding the bellows
- 3535
- Einlass-EinwegventilInlet one-way valve
- 3636
- Ausblas-EinwegventilBlow-way valve
- 3838
- Zwischensohlemidsole
- 3939
-
gestrichelt - Ausgangsposition gemäß
Fig. 8B dashed - starting position according toFig. 8B
Claims (13)
wobei jede Luftpumpeinrichtung
wobei jede Luftpumpeinrichtung ein den Balg (4) umgreifendes V-förmiges oder U-förmiges Federelement (9; 9') aufweist, wobei ein oberer Schenkel (10; 10') des Federelements (9; 9') eine über dem Balg (4) und unter einer Brandsohle (15) der Sohlenkonstruktion angeordnete obere Druckplatte (12; 12') umfasst und ein unterer Schenkel (11; 11') des Federelements (9; 9') eine unter dem Balg (4) und über einer Laufsohlenschicht (16) der Sohlenkonstruktion angeordnete untere Druckplatte (13; 13') umfasst, so dass ein die beiden Schenkel (10, 11; 10', 11') verbindender Verbindungsabschnitt (14; 14') des Federelements (9; 9') in der Sohlenkonstruktion neben dem Balg (4) angeordnet ist,
wobei jede Luftpumpeinrichtung derart angeordnet ist, dass während einer Laufbewegung bei Belastung der Sohlenkonstruktion durch das Gewicht des Trägers des Schuhs (1) das Federelement (9; 9') durch Zusammendrücken der Druckplatten (12, 13; 12', 13') elastisch verformt wird, wobei die Verformung im Wesentlichen an dem Verbindungsabschnitt (14; 14') oder in dessen Nähe stattfindet, so dass die Druckplatten (12, 13; 12', 13') über und unter dem Balg (4) im Wesentlichen ihre Form beibehalten und der zwischen den Druckplatten (12, 13; 12', 13') angeordnete Balg (4) komprimiert wird.Shoe (1) with a sole construction and with at least one air pumping device for blowing air into the interior (8) of the shoe (1),
each air pump device
wherein each air pumping device comprises a V-shaped or U-shaped spring element (9, 9 ') encompassing the bellows (4), an upper leg (10, 10') of the spring element (9, 9 ') being provided above the bellows (4 ) and an upper leg (11; 11 ') of the spring element (9; 9') under the bellows (4) and above an outsole layer (11). 16) of the sole construction arranged lower pressure plate (13, 13 '), so that the two legs (10, 11, 10', 11 ') connecting connecting portion (14, 14') of the spring element (9, 9 ') in the Sole construction is arranged next to the bellows (4),
wherein each air pumping device is arranged such that during a running movement under load of the sole construction by the weight of the wearer of the shoe (1) the spring element (9; 9 ') is elastically deformed by compressing the pressure plates (12, 13; 12', 13 ') with the deformation taking place substantially at or near the connecting portion (14; 14 ') such that the pressure plates (12, 13; 12', 13 ') above and below the bellows (4) substantially maintain their shape and the between the Compression plates (12, 13, 12 ', 13') arranged bellows (4) is compressed.
dass der Balg (4) der Luftpumpeinrichtung im Fersenbereich (17) des Schuhs (1) angeordnet ist und das Federelement (9; 9') sich im Wesentlichen über die gesamte Fläche des Fersenbereichs (17) erstreckt, und
dass der Verbindungsabschnitt (14; 14') in einem Gelenkbereich (18) des Schuhs (1) und/oder in einem an den Gelenkbereich (18) angrenzenden Randbereich des Fersenbereichs (17) angeordnet ist.Shoe according to claim 1 with an air pump device, characterized
in that the bellows (4) of the air pump device is arranged in the heel region (17) of the shoe (1) and the spring element (9; 9 ') extends substantially over the entire surface of the heel region (17), and
in that the connecting section (14, 14 ') is arranged in a joint region (18) of the shoe (1) and / or in an edge region of the heel region (17) adjoining the joint region (18).
dass die auf beiden Seiten der unteren Druckplatte (13; 13') angeordneten Randbereiche (24, 25; 24', 25') jeweils durch einen zur Schuhrückseite offenen Spalt (31, 32) von dem über dem Balg (4) angeordneten mittleren Bereich (33; 33') der unteren Druckplatte (13; 13') getrennt sind, so dass die beiden Randbereiche (24, 25; 24', 25') der unteren Druckplatte (13; 13') separate Federschenkel bilden, und
dass der mittlere Bereich (33; 33') der unteren Druckplatte (13; 13') nach unten vorspringt, so dass das Zusammendrücken der Auflageflächen (29; 29') und somit der Stabilisator-Federelemente (22, 23) erst einsetzt, nachdem der mittlere Bereich (33; 33') der unteren Druckplatte (13; 13') und die obere Druckplatte (12; 12') bereits einen vorgegebenen Weg zusammengedrückt worden sind.Shoe according to claim 8, characterized
in that the edge regions (24, 25; 24 ', 25') arranged on both sides of the lower pressure plate (13; 13 ') are each separated by a gap (31, 32) open to the back of the shoe from the middle region arranged above the bellows (4) (33, 33 ') of the lower pressure plate (13, 13') are separated, so that the form both edge regions (24, 25, 24 ', 25') of the lower pressure plate (13, 13 ') separate spring legs, and
in that the middle region (33; 33 ') of the lower pressure plate (13; 13') protrudes downward, so that the compression of the bearing surfaces (29; 29 ') and thus of the stabilizer spring elements (22, 23) only begins after the central region (33; 33 ') of the lower pressure plate (13; 13') and the upper pressure plate (12; 12 ') have already been compressed by a predetermined path.
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