ES2924194T3 - Calzado con suela intermedia elástica - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un calzado cuya suela tiene una estructura multicapa, es decir, al menos una suela exterior (3), una suela interior opcional y una suela intermedia (2) que está hecha de un material elástico que tiene una estructura de celdas abiertas que está provista de un revestimiento exterior estanco a gases y líquidos y que está lleno de al menos un medio fluido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Calzado con suela intermedia elástica
La invención se refiere a un calzado con una estructura de varias capas de la suela según el término genérico de la reivindicación 1. En el documento US 4874640 A se revela dicho calzado. Al correr, el sistema musculoesquelético está expuesto a un estrés nada despreciable. Muchos corredores, incluso los que no practican deportes de competición, desarrollan con el tiempo problemas en las rodillas y en las articulaciones, que pueden causar dificultades considerables no solo en el deporte sino también en las actividades cotidianas. Por ello, se han desarrollado elementos de amortiguación para el calzado con el fin de contrarrestar estas cargas.
En el ámbito de las zapatillas para correr, se han desarrollado distintos conceptos de amortiguación.
De este modo, la empresa Nike desarrolló un sistema basada en una suela con aire. Para ello, se incorpora una almohadilla de aire rellena de gas en la suela o en las partes de la suela de las zapatillas de correr. Bajo la carga, el gas se comprime y, en consecuencia, proporciona amortiguación.
La empresa Adidas es conocida por desarrollar unas zapatillas para correr que contenían aire encerrado en unas cámaras de aire, que estaban conectadas entre sí mediante canales de flujo finos. En el proceso de funcionamiento, el aire se desplaza a través de los canales de flujo en función de la carga. También en este caso se produce la amortiguación de esta manera.
La empresa Reebok ha desarrollado una suela en la que el aire está encerrado en un sistema de panales de poliuretano. Los panales son de diferentes tamaños y, por lo tanto, pueden sostener individualmente partes específicas del pie. La empresa Puma desarrolló un sistema parecido.
Todos estos sistemas tienen la desventaja de que están llenos de muelles. La amortiguación del talón, por ejemplo, provoca una reducción directa de la presión solo en el punto de impacto del talón durante el contacto del talón al principio de la fase de apoyo mientras se camina. En este proceso, la energía cinética se transforma en energía estática, que se almacena en el gas comprimido de la suela. A medida que la marcha avanza, la fuerza se transfiere a todo el pie y el talón se levanta progresivamente. En cuanto el talón elimina la presión de la suela comprimida, devuelve la energía estática almacenada al sistema del pie en forma de energía cinética. Esto da lugar a un impulso de fuerza adicional en la articulación del tobillo.
Mediante este impulso adicional en la articulación del tobillo se logra, por un lado, un apoyo no indeseado del proceso de carrera (la energía se recupera), pero funciona de forma diametralmente opuesta al objetivo real, la protección de las articulaciones y el sistema musculoesquelético del atleta. De hecho, hay una carga adicional que no se debe menospreciar. El objetivo real de estas medidas de amortiguación es reducir la tensión del sistema musculoesquelético.
Para ilustrar el problema, cabe señalar que la carga máxima del talón durante un salto con una sola pierna puede corresponderse a 3,5 veces el peso del cuerpo. Incluso durante una marcha normal, sobre el talón recae una carga de hasta el 130 % del peso corporal.
En consecuencia, es tarea de la invención proporcionar un calzado que absorba y disipe eficazmente la energía que actúa sobre el pie, en particular sobre el talón y la parte delantera del pie, durante el proceso de marcha.
Esta tarea se resuelve con un calzado según la reivindicación 1.
El calzado según la invención puede ser cualquier tipo de calzado, por ejemplo una zapatilla para correr, un zapato de uso diario o una sandalia, por ejemplo una sandalia informal, como la que se comercializa bajo el nombre de chancla. El efecto inventivo del amortiguamiento en el movimiento de la marcha se consigue en todo el calzado con este tipo de equipamiento. También se puede conseguir una amortiguación adecuada con una plantilla.
El calzado según la invención tiene una estructura de varias capas en la suela, en particular de tres capas. Por regla general, consta de una suela exterior (suela principal), una suela interior (plantilla) y una suela intermedia. Según la invención, la suela exterior es más rígida que la suela intermedia. Puede haber más de una suela intermedia y en cualquier caso una de las suelas intermedias está diseñada según la invención. Además, puede haber varias suelas interiores, por ejemplo también las que solo cubren la zona de la bola del pie o solo la del talón. De ser necesario, la envoltura exterior de la suela interior puede servir también de plantilla o bien la plantilla puede estar integrada en la entresuela.
La suela es elástica y crea el efecto de amortiguación según la invención.
Para ello, la suela intermedia está formada por una espuma con estructura abierta de celda. La estructura de celda está llena de un medio líquido y rodeada de una envoltura exterior estanca a los gases y a los líquidos. La estructura abierta de celda del material elástico permite que el medio se desplace dentro de la suela intermedia y que absorba parte de la carga, especialmente en el talón. Las espumas adecuadas son las que se utilizan en la tecnología de los plásticos, como el polietileno, el polipropileno, el poliestireno, el PET y el poliuretano.
Según la invención, la suela intermedia debe fabricarse con un material mediante el proceso de espuma integral, de tal manera que la envoltura exterior y la estructura de celda estén formadas por un material uniforme. Se prefieren especialmente las suelas intermedias de poliuretano espumado integralmente, ya que tienen automáticamente una envoltura exterior cerrada y un núcleo de celda. Otro material especialmente adecuado es el caucho de uretano de poliéster, que tiene muy buenas propiedades elásticas.
Por ejemplo, pueden utilizarse materiales con un peso volumétrico de 40 a 100 kg/m3. El tamaño de los poros es de 0,5 a 5 mm, preferentemente de 0,5 a 3 mm. La densidad de la espuma y el tamaño de los poros influyen en el efecto de amortiguación, ya que un poro pequeño ofrece una mayor resistencia a la fricción del líquido que fluye en la estructura de la espuma. Esto significa que se pueden fabricar suelas intermedias según el tamaño de los poros que se adaptan a las necesidades específicas de cada comprador. Los líquidos y el gas también se pueden utilizar juntos.
Los líquidos pueden ser agua, aceites o alcoholes, además de mezclas de varios líquidos, como agua y polioles. Se pueden utilizar aceites vegetales y minerales, pero también aceites sintéticos, como los de silicona. Los alcoholes polihídricos adecuados son, por ejemplo, los glicoles, también los glicoles oligoméricos, así como el glicerol. Si se utiliza agua, se puede emplear un espesante para aumentar la viscosidad. Esto también se aplica a otros líquidos. El efecto de amortiguación también puede controlarse a través de la viscosidad del fluido que se va a desplazar en la estructura de celda. Se entiende que la suela intermedia según la invención también puede estar parcialmente llena de un medio gaseoso y parcialmente llena de un medio líquido. Los gases utilizados son principalmente el aire, el nitrógeno y el CO2, pero también los gases nobles.
Para llenarla o recargarla, la suela intermedia tiene una válvula en el lateral.
El calzado según la invención tiene la suela intermedia con la estructura de celda preferentemente entre la suela exterior y la suela interior, por lo que está completamente cerrada. Por un lado, así se protege la suela intermedia de posibles daños, pero, por otro lado, permite una fabricación sencilla, ya que no es necesario coser la suela intermedia a las otras suelas. Se entiende que la suela, la plantilla y la suela intermedia pueden estar pegadas o conectadas de otra manera.
El calzado según la invención puede comprender elementos de acolchado de forma adicional, que se pueden disponer, por ejemplo, en huecos de la suela interior, en particular en la región del talón y/o de la bola del pie. Para ello, en estos huecos se pueden disponer elementos de velcro con los que se sujetan estos elementos de acolchado. Este tipo de inserción tiene la ventaja, frente al encolado, de que estos elementos de acolchado pueden sustituirse cuando sea necesario, también para conseguir un efecto de acolchado menor o mejorado.
Se entiende que el calzado según la invención también puede tener un diseño normal, es decir, puede contar con elementos decorativos habituales en la industria del calzado.
La suela del calzado según la invención puede tener la forma habitual, es decir, puede tener tacón o no tenerlo. La suela puede ser elástica y flexible o más dura o puede ser convexa para facilitar el balanceo del pie.
Con el calzado según la invención, se consigue que el contacto inicial del talón durante la marcha desplace el medio contenido en la suela intermedia hacia la zona de la bola del pie. Así se consigue el efecto de amortiguación en el contacto con el talón. Al rodar, el medio se desplaza de nuevo a la zona del talón de la suela intermedia, de modo que se restaura la condición original y se proporciona un efecto de amortiguación durante el despegue de la puntera para ayudar a aliviar la presión de la parte delantera del pie. Este reflujo de material desplazado es más lento que la velocidad de despegue del talón, lo que se evita una tensión adicional en la articulación del tobillo.
Durante el proceso de marcha, el medio fluido se distribuye primero desde la zona del talón hasta la zona de la bola del esqueleto del pie, que se carga a continuación. Esto favorece la transferencia de la carga a través de todo el pie, desde el talón hasta la bola del pie y en la zona de los dedos. Incluso el dedo gordo y la articulación metatarsofalángica soportan parte de la carga durante su elevación. Por lo tanto, básicamente, el aparato de articulaciones del atleta está sometido a menos tensión, no a una tensión adicional.
La invención se explica con más detalle mediante las ilustraciones que acompañan a las modalidades preferentes. Se muestra:
En la Figura 1, una vista superior de una sandalia según la invención;
En la Figura 2, la sandalia de la Figura 1 lateralmente desde el lado de la puntera; y
En la Figura 3, la sandalia de la Figura 1 desde el lado del interior del pie.
La sandalia 1 según la Figura 2 tiene una suela intermedia 2 en la que se incorpora un elemento de válvula. El elemento de la válvula 7 se utiliza para llenar por primera vez y, si es necesario, para reponer y reemplazar el medio fluido en la suela intermedia. La válvula 7 está diseñada preferentemente para ser de cierre automático, pero también puede ser de cierre con tapón o soldarse. En este último caso, es imposible realizar la recarga.
La sandalia en sí tiene una construcción de correa 6 para asegurar el pie del usuario, que se ancla a la construcción de la suela 2/3 a través de dos soportes traseros 4 y un soporte delantero 5. Los soportes 4 y 5 se proyectan a través de la suela intermedia 2 hacia la suela exterior 3 y se anclan en la suela exterior 3 mediante extensiones 8 en forma de placa (véase la Figura 2/3). Se entiende que los soportes 4 y 5 se extienden en canales que atraviesan la suela intermedia 2 , de modo que se proporciona un blindaje estanco al fluido transportado en la suela intermedia 2. El soporte 5 con la banda 9 está situado en la zona delantera de la sandalia y se dispone de tal manera que el usuario de la sandalia puede agarrar la banda 9 con el dedo gordo y el segundo dedo. La banda 9 está unida o cosida a la estructura de la correa 6 y se extiende con el soporte 5 a través de la estructura de la suela 2/3 hasta la extensión 8 en forma de placa del soporte 5 en la suela exterior (3).
Se entiende que las extensiones 8 en forma de placa de los soportes 4 y 5 están empotradas en la suela por la parte inferior (suela exterior 3) y superior (suela intermedia 2 o, en su caso, suela interior), es decir, no sobresalen.
La Figura 2 muestra la sandalia según la Figura 1 desde el lado de la puntera. Se puede ver la suela intermedia 2 y la suela exterior 3 dispuesta por debajo, por lo que la suela exterior se dibuja lateralmente alrededor de la suela intermedia 2. De este modo, la suela exterior 3 proporciona una protección lateral a la suela intermedia 2. También se muestra la válvula 7 en la suela intermedia 2.
La estructura de la correa 6 está anclada en la suela exterior 3 a través de los soportes 4 en la zona del talón, por lo que las extensiones 8 en forma de placa están situadas en la zona de la suela, que están empotradas en la suela exterior 3. Los soportes 4 y 5 se mantienen en la suela exterior 3 a través de estas extensiones 8 en forma de placa. Las placas 8 pueden estar pegadas o soldadas a la suela exterior.
Puede observarse que los soportes 4 y 5, estos últimos fusionados con la banda 9, discurren por canales dispuestos en la suela intermedia, que proporcionan un revestimiento con respecto al relleno de la misma. La banda 9 está pegada o cosida a la estructura de la correa.
La Figura 3 muestra una vista lateral de la sandalia de la Figura 1/2 desde el interior del pie. Se puede ver la construcción de la correa 6 y con la banda 9, la suela intermedia con la válvula 7 y los soportes 4 y 5 con las placas de sujeción 8. También se puede observar que la suela exterior 3 se eleva por el lado de la suela intermedia en la zona de los dedos y el talón, de modo que proporciona también protección a la suela intermedia 2 en las zonas delantera y trasera.
Se entiende que la sandalia mostrada es solo un ejemplo de una modalidad. El calzado según la invención también se puede diseñar como un zapato convencional, por ejemplo como una zapatilla con una zona de talón abierta o cerrada. La suela puede tener un tacón en la zona del talón, o puede tener un arco en la zona central para favorecer el mecanismo de avance. Es esencial que la suela intermedia 2 esté diseñada de manera que, cuando el pie avance, se produzca un desplazamiento del medio fluido en la suela intermedio inducido por el movimiento de marcha.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Calzado con una construcción de varias capas de la suela, en donde dicha suela comprende al menos una suela exterior (3) y una suela intermedia (2), y dicha suela intermedia (2) consiste en espuma con una estructura abierta de celda que tiene una cobertura exterior estanca a los gases y a los líquidos, en donde dicha estructura celular se rellena al menos parcialmente con un medio líquido, en donde la suela exterior (3) se envuelve lateralmente alrededor de la suela intermedia (2) y la suela exterior (3) es más rígida que la entresuela (2 ), caracterizado porque la suela intermedia (2) se hace de un material en un proceso de espuma integral tal que la cobertura exterior y la estructura de celda se hacen de un material unitario.
2. Calzado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la espuma tiene una densidad de 40 a 100 kg/m3.
3. Calzado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los poros tienen un tamaño en el rango de 0,5 a 3 mm.
4. Calzado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio líquido es agua, un poliol o una mezcla de los mismos.
5. Calzado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el medio líquido es agua que contiene un agente espesante para aumentar la viscosidad.
6. Calzado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la suela intermedia (2) contiene aire además del medio líquido.
7. Calzado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene una válvula (7) en la suela intermedia (2).
8. Calzado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la suela exterior (3) y una suela interior envuelven la suela intermedia (2), de modo que la suela exterior (3) es más dura que la suela interior.
9. Calzado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la suela interior cuenta con huecos para la inserción de elementos de acolchado.
10. Calzado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque los huecos se disponen en la zona del talón y/o de la bola del pie.
11. Calzado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porquelos huecos comprenden elementos de velcro.
12. Sandalias, en particular chanclas, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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