WO2020011843A1 - Vorrichtung zur schrittweitenvariierung - Google Patents

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WO2020011843A1
WO2020011843A1 PCT/EP2019/068509 EP2019068509W WO2020011843A1 WO 2020011843 A1 WO2020011843 A1 WO 2020011843A1 EP 2019068509 W EP2019068509 W EP 2019068509W WO 2020011843 A1 WO2020011843 A1 WO 2020011843A1
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reservoir
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shoe
sole
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PCT/EP2019/068509
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Jacek Czernicki
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Jacek Czernicki
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Definitions

  • the present invention relates to a device for supporting the movement of a user, in particular for varying the step size, with a reservoir, a transmission area and a chamber.
  • the invention further relates to a shoe with at least one upper material and a sole and at least one device according to the invention.
  • shoe soles that are designed in such a way that they ensure maximum energy recovery for the wearer of the shoes.
  • sports shoes that have return springs or the like in the sole, which are designed to improve the responsiveness and energy return of the shoe. Shoes with particularly hard and flat soles are also produced for the same purpose in order to achieve more direct ground contact and therefore speed for the runner.
  • the object of the present invention is to provide a shoe which improves the energy recovery during the movement of a user. It is a further object of the present invention to provide a shoe which makes it possible to influence the mileage of a user in such a way that, for example, he can achieve better performance in competition. It is a further object of the present invention to provide an inexpensive training shoe.
  • the device according to the invention for supporting the movement of a user, in particular for varying the step size, with a reservoir, a transmission area and a chamber is characterized in that the reservoir is designed to be pressurized and the transmission area is designed for this is to transmit a pressure wave emanating from the reservoir into the chamber.
  • a negative pressure is created in the reservoir and the opposite effect is achieved.
  • the device is thus based on the principle of the transmission of pressure waves.
  • a pressure wave is generated which is transported across the transmission area in the direction of the chamber and thus moves along the device until it hits one end of the device.
  • a depression is formed in the reservoir, as a result of which the opposite effect is achieved.
  • a pressure wave is thus moved in the direction of the reservoir and thus, to a certain extent, a suction is generated by means of which a pressure exerted on the chamber can be removed again.
  • the movement of the pressure wave occurs mainly in the
  • a step size of a user can thus be lengthened or shortened in a targeted manner.
  • a heel stroke of a runner can be supported by a pressure wave, which is directed backwards and upwards when viewed in the direction of travel, while a pressure wave, which hinders the footprint at the time of the heel vibrating in the direction of the buttocks, specifically targets the running movement difficult.
  • the step size of a user can be shortened, for example for training purposes, in order to increase the load during the training.
  • the alignment of the device can then be selected, for example in competition, in such a way that an increment is extended so that the user requires fewer steps for the same distance.
  • the chamber has a cavity, the cavity containing at least one movable mass.
  • the pressure wave generated in the reservoir hits the movable mass in the chamber, sets it in motion and thereby displaces the position of the movable mass in the cavity. This happens in relation to the ground contact or flight phases of the user.
  • kinetic energy is converted into potential energy. changed.
  • this energy is then released again as kinetic energy.
  • the reservoir produces the opposite effect and pulls the movable mass back towards the reservoir and initially holds it there due to the suction generated.
  • the suction must therefore be so large that the mass is held at the corresponding end of the chamber, even if the user's foot is inclined so that the head end of the chamber points away from the body - ie downwards.
  • the toes of the corresponding foot usually point backwards towards the floor.
  • the movement in the direction of the reservoir of the movable mass takes place during the lifting of the user's foot.
  • the moveable mass is again thrown from the dorsal end of the chamber to the opposite head end until it hits the head end of the chamber. This happens during the last phase of the swing of the foot, in which the foot is swung forward beyond the center of gravity and the other foot of the runner is already in contact with the ground.
  • the energy released in this way can then contribute to a more dynamic, possibly longer step.
  • the movement of the moving mass can be controlled in a targeted manner by applying pressure or subsequently releasing the reservoir with pressure.
  • the movable mass is in the back in the running direction before the movement phase of the foot. At this moment, the mass hits the dorsal end of the chamber and supports the movement back and up. Therefore an energetic effect in the dorsocranial direction can be expected.
  • the mass is first moved to the valve's end, which initially has no effect when the foot comes into contact with the floor. Then the mass is moved towards the dorsal end due to the suction generated after contact with the ground and held there until the foot starts the swing phase, during which the mass overcomes the suction or the suction ends and the mass maximally forwards is thrown.
  • the reservoir is filled with at least one medium.
  • the medium ensures that a sufficiently large pressure wave is generated to set the moving mass in motion.
  • the reservoir can be completely or only partially filled with the medium.
  • the medium is a fluid, in particular a gas such as air or a fluid with a high viscosity, and / or a solid, in particular a foam-like substance, for example an open-pored PU foam matrix.
  • a foam for example, at least a part of the device can be produced inexpensively.
  • a foam matrix can serve well as a pneumatic means, which makes it possible to send out the pressure wave to the chamber or to refill the reservoir with air by suction.
  • the device on the foot of the user is arranged or can be arranged at least in sections parallel to a running surface of the foot.
  • the reservoir and the chamber it has proven to be advantageous if these can be arranged at least in sections parallel to the tread of the foot.
  • the chamber has an elongated, in particular tubular, shape.
  • the chamber has a curved shape. Due to the curved shape of the chamber, the direction of movement of the movable mass should be adapted to the natural rolling behavior of the foot in the shoe in order to be able to use the released energy even better and more effectively.
  • the specified direction of movement of the movable mass corresponds to a longitudinal direction (ie in the sagittal plane).
  • the predetermined direction of movement of the movable mass corresponds to the direction of movement of the foot during the movement.
  • the released energy is thus also directed in a certain direction, so that the energy recovered when running, walking, jumping, etc. can be used specifically to increase performance (longer increments) or to minimize performance (shorter increments). The latter could be used in training, for example, to achieve effects similar to what is known as parachute or train sled training.
  • This "negative” effect is somewhat similar to that of a well-known, 3D-printed training shoe from Compute ("The Grit”), which destabilizes the user at every step to simulate running on sand and thus increases resistance while running.
  • the advantage of the present invention is the possibility of setting the "load” so that it can be regulated as required.
  • the present invention is not intended to unbalance the user, for example to strengthen the ankle muscles, but rather to "brake” the running movement in a targeted manner.
  • a spring or the like can be provided at the head end of the chamber, for example, if the “negative” effect is to be achieved.
  • This spring holds the movable mass at the head end, which can be ventrally in relation to the foot, until the corresponding foot is in the swing phase to the front. Then this spring can catapult the mass backwards to the dorsal end to disrupt the swing phase and thereby minimize the step size.
  • the head end of the chamber can also be located dorsally, so that the mass is first thrown backwards.
  • the suction created by the reservoir after lifting the foot then pulls the mass forward again (ventrally) and holds it there.
  • a spring can also be arranged here, which holds the mass at this point until the foot is in the swing phase to the front. If the mass is thrown dorsally by the spring at this precise point in time, this can lead to a minimization of the step size.
  • the chamber is preferably formed at least in sections from a rigid material, in particular from aluminum. This is intended to ensure that a maximum amount of energy in the form of kinetic energy is released when the movable mass strikes the end of the chamber. At the same time, the material should not be too heavy, since it has generally been shown that shoes are perceived as more comfortable, effective and better by the runner, the less weight they have. As is known, a weight saving of 100 g reduces the oxygen requirement of an average runner by 1%.
  • the longitudinal extent of the chamber is at least essentially correct with a running direction parallel to a longitudinal direction of the Tread.
  • the longitudinal extent of the chamber can also be set at an angle to the running direction or to the running surface of the foot. This enables e.g. an improvement in a shot when kicking a ball, such as occurs in football.
  • the longitudinal extent of the chamber corresponds at least substantially to a running direction transverse to the longitudinal direction of the running surface.
  • the recovered energy should be able to be used in sports in which the user's foot is essentially perpendicular to the running direction, as is the case, for example, in the acceleration phase in ice hockey or in speed skating.
  • the movable mass can preferably be moved back and forth in a longitudinal or transverse direction of the cavity of the chamber. Depending on the shape of the chamber or the movable mass, the movable mass can move in the longitudinal or transverse direction of the chamber.
  • the movable mass is preferably one or more balls or has a different geometric shape.
  • the ball or balls move back and forth at least substantially in the longitudinal or transverse direction of the chamber or obliquely in the chamber.
  • the diameter of the ball or the plurality of balls is in each case in the range from 0.2 to 20 mm, preferably in the range from 1 to
  • the movable mass is preferably formed from a rigid material, in particular from steel.
  • the ball it would also be possible for the ball to be formed from other materials, such as mercury.
  • the moveable mass therefore executes an approximately ideal elastic impact at the respective end of the device, so that a maximum of energy is released in the form of kinetic energy and as little energy as possible is lost in the form of deformations of the materials, etc. goes.
  • the chamber has at least one hole.
  • a pressure wave is always to be equated with a density wave, since the pressure wave spreads in air (i.e. a gas). So that the density wave, which moves through the device due to the pressurization of the reservoir, can escape at the end of the device, at least one hole is provided through which the gas set in motion can escape. The hole is also necessary in order to subsequently suck in air again so that the device can return to its initial state.
  • At least one outer wall of the reservoir is formed from an elastic material, in particular from silicone.
  • the elastic material When subjected to pressure, the elastic material can deform and thus generate a pressure wave inside the reservoir. Subsequently, however, the material can return to its original state without any external influence, so that a further wave moving in an opposite direction can be sucked in by the reservoir.
  • the reservoir preferably comprises a silicone chamber.
  • a chamber made of silicone can be manufactured inexpensively and, in connection with its filling, for example a PU foam matrix, can positively influence both the desired cushioning in the sole and the desired generation of the pressure wave.
  • the transmission area is preferably formed from a flexible material. The device can thus be individually adapted to the respective user or the respective shoe.
  • the transmission area has an elongated shape.
  • An extension or an elongated shape of the transmission area enables the reservoir and the chamber to be located, for example, at two different locations on the shoe.
  • the reservoir can even be arranged in the sole, while the chamber can be arranged in an upper part of the shoe.
  • you can freely choose in which orientation to the direction of travel the first moving mass should move.
  • the transmission area is a hose or a hose.
  • a hose is that it can be used flexibly, for example because it can be bent or placed in curves without breaking. This allows the device to be placed flexibly on the shoe depending on the application.
  • the transmission area comprises two or more hoses.
  • the multiple hoses can all start from a single reservoir and open into a common chamber.
  • a chamber is arranged on each hose and the device thus has a plurality of chambers.
  • Another embodiment also provides that two or more reservoirs are provided. These can each have individual transmission areas, which can open into a common chamber or into individual chambers. Accordingly, it can also be possible with this embodiment that each reservoir is followed by a separate hose, which then merges into a single hose that opens into a chamber.
  • a shoe with at least one upper part made of at least one upper material and a sole is also provided, at least one device according to the invention being arranged or arranged in the area of the sole. At least the reservoir should be arranged in the area of the sole such that the wearer of the shoes can exert pressure on the reservoir with his feet during the movement.
  • the reservoir is preferably arranged and / or can be arranged on a forefoot area, a midfoot area and / or a heel area of the sole.
  • the right shoe can be selected that has the reservoir at the corresponding point.
  • the shoe merely represents the basic structure and that the runner himself can arrange the device or the multiple devices on the shoe according to his needs.
  • the arrangement can be selected such that the sequence of the pressure waves in the different directions is selected such that the step sizes are minimized.
  • the arrangement can be chosen such that the device optimizes or extends the step sizes.
  • the reservoir is part of the sole.
  • Shoe soles of sports shoes often consist of several different layers, some of which are made from different materials. It would therefore be conceivable for the reservoir to be manufactured directly as part of the sole, for example as a midsole, in order to simplify production.
  • the reservoir extends over the entire area of the sole.
  • a shoe can be created which can be used uniformly for all types of runners, regardless of whether it is in the front, middle or heel foot runners. If the reservoir extends over the entire area of the sole, any type of running style can be served with the same shoe. This also appears to be particularly advantageous in that in many runners the running style changes depending on the speed.
  • the longitudinal extent of the chamber is parallel to the longitudinal extent of the sole.
  • the movement of the movable mass can thus be reduced at least essentially to the sagittal plane of the user.
  • the longitudinal extent of the chamber is at least partially transverse to the longitudinal extent of the sole.
  • sports can be operated in which the user's foot is essentially transverse or also at an angle to the running direction, as is the case in the acceleration phase when ice skating for ice hockey players or speed skaters.
  • the movable mass has an elongated shape that extends across the width of the sole and moves forwards and backwards in the longitudinal direction.
  • the device is advantageously embedded in the sole. For reasons of comfort and for optical reasons, it can be advantageous if the entire device is embedded in the sole of the shoes.
  • the outside of the shoes thus resembles a conventional shoe.
  • the device is preferably arranged in the sole such that the wearer does not notice any difference in comfort compared to a conventional shoe.
  • an orientation, in particular an inclination, of the chamber is adjustable or predeterminable.
  • the wearer of the shoe should be able to flexibly adjust the inclination of the chamber to better match the desired effect on the running behavior of the user.
  • the alignment can be adjusted by an adjusting device, in particular by an adjusting screw.
  • the adjustment device is arranged in the shoe in such a way that a user can adjust the shoe to the desired incline before running, so that it is preset for the desired application. For example. a different inclination is chosen for a long distance runner than for a sprint or when walking.
  • the adjustment device can also be designed such that it serves as an on or off device.
  • a user can flexibly adjust the shoe whether the device should be active or not. For example, the user can leave the device inactive while simply walking, in order to suppress, for example, any unwanted clicking sound of the mass that occurs when the mass hits the chamber walls.
  • Such a switch-on and switch-off device can, for example, be designed in such a way that it holds the mass in the switched-off state in such a way that it cannot move, but the air circulation within the chamber is not influenced in order to nevertheless compress the reservoir enable.
  • Figure 1 is a schematic plan view of a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic section of the device according to the invention
  • Fig. 3 shows a schematic section of an exemplary shoe.
  • the device 10 schematically shown in a plan view in FIG. 1 to support the movement of a user has a reservoir 12, a transmission area 14 in the form of a hose and a chamber 16.
  • the chamber 16 is an elongated tube which has a hole 26 at one end 38, which lies opposite the transmission region 14 (see FIG. 2).
  • the hole 26 can also be arranged on one side or side wall 40 of the chamber 16 instead of at the head end 38 of the chamber 16. It is also possible that several holes 26 are provided on the chamber 16.
  • the tubular design of the transmission area 14 is intended to make it possible, in principle, for the reservoir 12 to be used anywhere on the sole 34 of a shoe 30 (see FIG. 3), irrespective of the position of the sole 34 or the upper 32 the chamber 16 is to be placed.
  • the transmission area 14 serves to allow a pressure wave generated in the reservoir 12 to be transported into the chamber 16 or the cavity of the chamber 16.
  • the transmission area 14 thus represents the connecting element between the reservoir 12 and the chamber 16.
  • the reservoir 12 is designed such that pressure can be applied when, for example, the runner presses the foot 12 on the reservoir 12 during one step.
  • the housing of the reservoir 12 and the medium 22 located therein are deformed and thus generate a pressure wave in the Inside of the reservoir 12, which can spread out over the transmission area 14 in the direction of the chamber 16 in order to set the movable mass in motion there.
  • the chamber 16 is arranged such that the movable mass 20 located in the cavity of the chamber 16 moves from a heel area FB in the direction of a forefoot area VB when the reservoir 12 is pressurized.
  • the moveable mass 20 is then pulled back towards the reservoir when the loading is ended, i.e. when the foot is in that phase of the movement sequence, where it pushes the body from the floor forward. At this point the foot is behind the center of gravity.
  • the mass 20 is held at this time by the suction generated by the reservoir at the rear end of the chamber 16, that is to say at the heel area FB of the foot.
  • the movable mass 20 is again moved forward in the direction of the head end 38 of the chamber 16 until it abuts the head end 38.
  • This can contribute to the step size of a runner wearing shoes 30 with the corresponding devices 10 being lengthened due to the recovered energy, which can lead to both more dynamic and faster running.
  • the chamber 16 in such a way that the movable mass 20 moves from the forefoot region VB in the direction of the heel region FB with each occurrence.
  • the head end of the chamber 16 is thus in the heel area FB of the foot.
  • Spring or the like is provided which the mass 20, which after the application of the reservoir 12 has ended, back again - into this - case in the direction of the forefoot area VB - is to be held until the foot is in the swing phase.
  • the spring can then catapult the mass 20 towards the head end of the chamber 16 - ie towards the heel area FB - so that the user's step can be shortened in a targeted manner.
  • This effect can be used specifically in training as a special training stimulus.
  • FIG. 2 also shows that the reservoir 12 is filled with a medium 22.
  • the medium 22 can be a solid as well as a gas and / or a viscous liquid. In the case of a liquid, however, it must have such a high viscosity that it does not run into the transmission area 14 when pressure is exerted on the reservoir 12.
  • a membrane (not shown) can be provided, which enables a pressure wave generated in the reservoir 12 to be forwarded to the transmission area 14 in such a way that the pressure wave generates the desired acceleration of the movable mass 20 in the chamber 16.
  • the liquid 22 is additionally located in a cushion which is arranged inside the reservoir 12 so that it cannot run out.
  • At least one outer wall 28 of the reservoir 12 is formed from silicone. It is also conceivable that the entire housing of the reservoir 12 is molded from silicone. As a result, the reservoir 12 can deform when pressurized and emit a pressure wave in the direction of the transmission region 14 and thus set the ball 20 in motion. Then the outer wall 28 or the outer walls 28 pull again. which returns to its starting position so that the ball 20 is pulled again in the direction of the reservoir 12.
  • FIG. 3 shows a section of a schematic shoe 30 according to the invention.
  • the entire device 10 is embedded in an intermediate sole 34A of the shoe 30, which is also responsible for the damping of the shoe 30.
  • a further outsole 34B is arranged below the midsole 34A and serves to ensure that the shoe 30 has the necessary grip when running.
  • the reservoir 12 is arranged in the midfoot area MB of the shoe 30.
  • the transition area 14 and the chamber 16 are embedded in such a way that the ball 20, which is located within the chamber 16, moves from the heel area FB towards the midfoot area MB each time the reservoir 12 is compressed and is thus transferred to the next phase.
  • the chamber 16 it would also be conceivable for the chamber 16 to be embedded in the midsole 34A in a different orientation.
  • an adjusting device 36 is also arranged directly above the chamber 16, with the aid of which an inclination of the chamber 16 can be individually adjusted by the wearer of the shoes 30.
  • Such an adjustment device 36 can in principle also be arranged at other positions on the shoe 30.
  • the chamber 16 can be tilted about a horizontal axis H via the adjusting device 36, so that the head end 38 of the chamber 16 is moved closer to the outsole 34B, for example.
  • the chamber 16 it would also be conceivable for the chamber 16 to be tilted about a vertical axis (not shown) in order to compensate for possible misalignments of the wearer.
  • the reservoir 12 pulls back into its original shape and sucks in air through the hole 26 at the head end 38 of the chamber 16.
  • the movable mass 20 is also guided back towards the end 42 until it abuts the end 42 of the chamber 16 and is initially held there by the suction generated.
  • the movable mass 20 is ultimately accelerated by the forward movement of the foot from the dorsal end 42 of the chamber 16 to the head end 38 of the chamber 16 until it hits the end thereof.
  • the movement of the foot can therefore exert such a great acceleration on the mass 20 that it overcomes the suction and is catapulted to the opposite end of the chamber 16.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers, insbesondere zur Schrittweitenvariierung, mit einem Reservoir, einem Übertragungsbereich und einer Kammer, wobei das Reservoir dazu ausgebildet ist, mit Druck beaufschlagt zu werden und der Übertragungsbereich dazu ausgebildet ist, eine von dem Reservoir ausgehende Druckwelle in die Kammer zu übertragen. Die Erfindung betrifft ferner einen Schuh mit zumindest einem Oberteil aus zumindest einem Obermaterial und einer Sohle, wobei im Bereich der Sohle zumindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet oder anordenbar ist.

Description

Vorrichtung zur Schrittweitenvariierung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbe- wegung eines Benutzers, insbesondere zur Schrittweitenvariierung, mit einem Re- servoir, einem Übertragungsbereich und einer Kammer.
Die Erfindung betrifft ferner einen Schuh mit zumindest einem Obermaterial und einer Sohle und zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bei der Entwicklung von Schuhen wird besonders im Laufsportbereich immer mehr Wert darauf gelegt, die Fußbelastung, das Abrollverhalten des Fußes sowie die Performance des Schuhs zu optimieren. Dafür werden entsprechende Materia- lien und Verfahren für die Herstellung der Sohlen und Obermaterialien der Schuhe ausgewählt.
Beispielsweise gibt es Kunststoffsysteme für Schuhsohlen, die derart ausgebildet sind, dass sie eine maximale Energierückgewinnung für den Träger der Schuhe gewährleisten. Ebenso gibt es Sportschuhe, die Rückstellfedern oder ähnliches in der Sohle aufweisen, die dazu ausgebildet sind, die Reaktionsfähigkeit und Ener- gierückgabe des Schuhs zu verbessern. Zum selben Zweck werden auch Schuhe mit besonders harten und flachen Sohlen hergestellt, um einen direkteren Boden- kontakt und damit Schnelligkeit für den Läufer zu erreichen.
Andere Systeme die in den Sohlen der Schuhe vorgesehen sind, sind hingegen derart ausgebildet, dass sie mehr Dämpfung für die Füße der Läufer gewährleis- ten und damit einen verbesserten Komfort bieten können. Die oben aufgelisteten Systeme haben prinzipiell alle die Funktion, die beim Lau- fen natürlich auftretenden Stöße abzufedern und möglichst viel der Energie an den Läufer zurückzugeben. Die Schuhsohle dient dabei als Dämpfungsmittel und de- formiert sich bei jedem Schritt je nach Elastizität der Sohle mehr oder weniger. Nachdem der Läufer den Fuß wieder abhebt, ist die Sohle derart konzipiert, dass sie idealerweise die Form des nicht belasteten Ausgangszustandes vollständig wieder einnimmt. Die Beschleunigung des Läufers sowie das Laufverhalten Läu- fers sollen durch die Rückstellkraft der Sohle unterstützt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Schuh bereitzustellen, der die Energierückgewinnung bei der Fortbewegung eines Benutzers verbessert. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schuh bereitzustellen, der es ermöglicht die Laufleistung eines Benutzers derart zu beeinflussen, dass dieser bspw. im Wettkampf eine bessere Leistung erzielen kann. Es ist eine weitere Auf- gabe der vorliegenden Erfindung einen kostengünstigen Trainingsschuh bereitzu- stellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , sowie durch einen Schuh mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers, insbesondere zur Schrittweitenvariierung, mit einem Reservoir, einem Übertragungsbereich und einer Kammer, zeichnet sich dadurch aus, dass das Re- servoir dazu ausgebildet ist, mit Druck beaufschlagt zu werden und der Übertra- gungsbereich dazu ausgebildet ist, eine von dem Reservoir ausgehende Druck- welle in die Kammer zu übertragen. Beim Lösen der Beaufschlagung wird ein Un- terdruck im Reservoir erzeugt und damit der gegenteilige Effekt erzielt. Die Vorrichtung basiert somit auf dem Prinzip der Übertragung von Druckwellen. Dabei wird durch das Beaufschlagen des Reservoirs mit Druck eine Druckwelle erzeugt, die über den Übertragungsbereich in Richtung der Kammer transportiert wird und sich damit entlang der Vorrichtung bewegt bis sie an ein Ende der Vor- richtung stößt. Nach Beendigung der Beaufschlagung bildet sich im Reservoir ein Unterdrück, wodurch der gegenteilige Effekt erzielt wird. Damit wird eine Druck- welle in Richtung des Reservoirs bewegt und somit gewissermaßen ein Sog er- zeugt mittels dem ein auf die Kammer ausgeübter Druck wieder entfernt werden kann. Die Bewegung der Druckwelle geschieht dabei hauptsächlich in der
Sagittalebene des Benutzers.
Je nach Richtung der Druckwelle in oder entgegen einer Laufrichtung des Benut- zers kann eine Schrittweite eines Benutzers somit gezielt verlängert oder verkürzt werden. Beispielsweise kann durch eine Druckwelle, die in Laufrichtung betrachtet nach hinten und oben gerichtet ist, der Fersenhub eines Läufers unterstützt wer- den, während eine Druckwelle, die zum Zeitpunkt der Schwingung der Ferse in Richtung Gesäß den Abdruck des Fußes behindert, die Laufbewegung dadurch gezielt erschwert. Durch eine gezielte Variierung der Schrittweite kann bspw. zu Trainingszwecken die Schrittweite eines Benutzers verkürzt werden, um die Belas- tung im Training zu erhöhen. Umgekehrt kann dann bspw. im Wettkampf die Aus- richtung der Vorrichtung derart gewählt werden, dass eine Schrittweite verlängert wird, sodass der Benutzer für die gleiche Distanz weniger Schritte benötigt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Kammer einen Hohlraum auf, wobei der Hohlraum zumindest eine bewegliche Masse enthält. Somit trifft die im Reservoir erzeugte Druckwelle in der Kammer auf die bewegliche Masse, versetzt diese dadurch in Bewegung und verlagert dabei die Position der beweglichen Masse im Hohlraum. Dies geschieht in Relation zu den Bodenkontakt- bzw. Flugphasen des Benutzers. Beim Bewegen und Stoßen der beweglichen Masse zu bzw. an einem der zwei Enden des Hohlraums wird kinetische Energie in potentielle Energie um- gewandelt. Beim Aufprall der beweglichen Masse am Ende der Vorrichtung wird diese Energie dann als kinetische Energie wieder freigegeben. Bei Beendigung der Beaufschlagung des Reservoirs mit Druck erzeugt das Reservoir den gegen- teiligen Effekt und zieht die bewegliche Masse zurück in Richtung Reservoir und hält sie durch den erzeugten Sog dort zunächst fest. Der Sog muss demnach so groß sein, dass die Masse am entsprechenden Ende der Kammer gehalten wird, auch wenn der Fuß des Benutzer derart geneigt ist, dass das Kopfende der Kam- mer vom Körper weg - also nach unten - zeigt. Dies entspricht jener Schrittphase, in der sich der Fuß des Läufers in Laufrichtung betrachtet hinter (dorsal) dem Kör- perschwerpunkt befindet. Die Zehen des entsprechenden Fußes zeigen dann in der Regel nach hinten in Richtung Boden. Die Bewegung in Richtung Reservoir der beweglichen Masse geschieht während des Abhebens des Fußes des Benut- zers. Bei der anschließenden Flugphase bzw. der Schwungphase des Fußes wird die bewegliche Masse wieder von dem dorsalen Ende der Kammer an das gegen- überliegende Kopfende geschleudert bis sie an das Kopfende der Kammer stößt. Dies geschieht während der letzten Phase des Schwunges des Fußes, bei der der Fuß über den Körperschwerpunkt hinaus nach vorne geschwungen wird und sich der andere Fuß des Läufers bereits wieder auf dem Bodenkontakt aufweist.
Die somit freigegebene Energie kann dann zu einem dynamischeren, gegebenen- falls auch längeren Schritt beitragen. Durch das Beaufschlagen bzw. das an- schließende Lösen des Reservoirs mit Druck, kann die Bewegung der bewegli- chen Masse gezielt gesteuert werden.
Dadurch kann es einerseits erreicht werden, dass sich die bewegliche Masse vor der Bewegungsphase des Fußes in Laufrichtung hinten befindet. In diesem Mo- ment stößt die Masse an das dorsale Ende der Kammer und unterstüzt die Bewe- gung nach hinten und oben. Daher ist ein energetischer Effekt in dorsokranialer Richtung zu erwarten. Andererseits kann es auch erreicht werden, dass die Masse zunächst an das vent- rale Ende der Kammer bewegt wird, was während des Bodenkontakts des Fußes zunächst keine Auswirkungen hat. Anschließend wird die Masse aufgrund des erzeugten Sogs nach Beendigung des Bodenkontakts in Richtung dorsales Ende bewegt und dort gehalten bis der Fuß in die Schwungphase übergeht, während der die Masse dann den Sog überwindet bzw. der Sog endet und die Masse ma- ximal weit nach vorne geschleudert wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Reservoir mit zumindest einem Medi- um gefüllt. Das Medium sorgt dafür, dass eine ausreichend große Druckwelle er- zeugt wird, um die bewegliche Masse in Bewegung zu setzen. Dabei kann das Reservoir vollständig oder auch nur zum Teil mit dem Medium befüllt sein.
Es ist denkbar, dass das Medium ein Fluid, insbesondere ein Gas wie beispiels- weise Luft oder ein Fluid mit hoher Viskosität, und/oder ein Festkörper, insbeson- dere ein schaumartiger Stoff, bspw. eine insbesondere offenporige PU Schaum- matrix ist. Durch die Verwendung bspw. eines Schaumstoffs kann zumindest ein Teil der Vorrichtung kostengünstig hergestellt werden. Außerdem kann beispiels weise eine Schaummatrix gut als Pneumatikmittel dienen, welches es ermöglicht, die Druckwelle zur Kammer hin auszusenden bzw. durch einen Sog das Reservoir wieder mit Luft zu befüllen.
Gemäß einer Variante ist die Vorrichtung am Fuß des Benutzers zumindest ab- schnittsweise parallel zu einer Lauffläche des Fußes angeordnet oder anordenbar. Sowohl beim Reservoir als auch bei der Kammer hat es sich als vorteilhaft erwie- sen, wenn diese jeweils zumindest abschnittsweise parallel zur Lauffläche des Fußes anordenbar sind. Durch eine parallele Anordnung des Reservoirs zur Lauf- fläche kann effektiv Druck durch den Fuß des Benutzers auf das Reservoir ausge- übt werden, ohne dass der Benutzer bzw. Läufer sich in seinem Laufverhalten von der Vorrichtung gestört fühlt oder durch diese negativ beeinflusst wird. Gemäß einer weiteren Variante weist die Kammer eine längliche, insbesondere rohrförmige, Form auf. Durch die Beschränkung der Bewegung der beweglichen Masse auf einen länglichen Hohlraum, wird die Bewegungsrichtung der bewegli- chen Masse geometrisch vorgegeben.
Es ist auch denkbar, dass die Kammer eine gebogene Form aufweist. Durch die gebogene Form der Kammer soll die Bewegungsrichtung der beweglichen Masse dem natürlich Abrollverhalten des Fußes im Schuh angepasst werden, um die freigegebene Energie noch besser und effektiver nutzen zu können.
Wird also die Kammer beispielsweise zusätzlich parallel zur Lauffläche angeord- net, entspricht die vorgegebene Bewegungsrichtung der beweglichen Masse einer longitudinalen Richtung (also in sagittaler Ebene). Im Falle einer gebogenen Kammer entspricht die vorgegebene Bewegungsrichtung der beweglichen Masse der Bewegungsrichtung des Fußes während der Bewegung. Die freigegebene Energie wird somit auch in eine bestimmte Richtung gelenkt, sodass die beim Lau- fen, Gehen, Springen usw. wiedergewonnene Energie gezielt für eine Leistungs- Steigerung (längere Schrittweiten) oder eine Leistungsminimierung (kürzere Schrittweiten) genutzt werden kann. Letzteres könnte beispielsweise im Training genutzt werden, um ähnliche Effekte wie beim sogenannten Fallschirm- oder Zug- schlittentraining zu erreichen. Dieser "negative" Effekt ähnelt in gewisser Hinsicht jenem eines bekannten, 3D-gedruckten Trainingsschuhs von adidas ("The Grit"), welcher den Benutzer bei jedem Schritt destabilisiert, um das Laufen auf Sand zu simulieren und somit den Widerstand beim Laufen zu erhöhen. Der Vorteil der vor- liegenden Erfindung ist es jedoch die Möglichkeit der Einstellung der "Belastung", sodass diese je nach Bedarf reguliert werden kann. Außerdem soll die vorliegende Erfindung den Benutzer nicht aus dem Gleichgewicht bringen, um beispielsweise die Fußgelenksmuskulatur zu stärken, sondern vielmehr die Laufbewegung gezielt "bremsen". In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass am Kopfende der Kammer bei- spielsweise eine Feder oder ähnliches vorgesehen sein kann, wenn der "negative" Effekt erzielt werden soll. Diese Feder hält die bewegliche Masse so lange am Kopfende, welche sich in Bezug auf den Fuß ventral befinden kann, fest, bis der entsprechende Fuß sich in der Schwungphase nach vorne befindet. Dann kann durch diese Feder die Masse nach hinten an das dorsale Ende katapultiert, um die Schwungphase zu stören und die Schrittweite dadurch zu minimieren.
Umgekehrt kann sich das Kopfende der Kammer auch dorsal befinden, sodass die Masse zunächst nach hinten geschleudert wird. Der Sog, der nach Abheben des Fußes durch das Reservoir erzeugt wird, zieht die Masse dann wieder nach vorne (ventral) und hält diese dort fest. Zusätzlich kann auch hier eine Feder angeordnet sein, die die Masse an dieser Stelle so lange festhält, bis sich der Fuß in der Schwungphase nach vorne befindet. Wird die Masse genau zu diesem Zeitpunkt wieder von der Feder nach dorsal geschleudert, kann dies zu einer Minimierung der Schrittweite führen.
Vorzugsweise ist die Kammer zumindest abschnittsweise aus einem starren Mate- rial, insbesondere aus Aluminium, geformt. Dadurch soll erreicht werden, dass bei einem Anschlag der beweglichen Masse am Ende der Kammer eine maximale Menge an Energie in Form von kinetischer Energie freigegeben wird. Zugleich sollte das Material aber auch nicht zu schwer sein, da es sich generell gezeigt hat, dass Schuhe als angenehmer, effektiver und besser vom Läufer empfunden wer- den, je weniger Gewicht sie aufweisen. Bekannterweise reduziert nämlich eine Gewichtsersparnis von 100g den Sauerstoffbedarf eines durchschnittlichen Läu- fers um 1 %.
Gemäß einer Ausführungsform stimmt die Längserstreckung der Kammer zumin- dest im Wesentlichen mit einer Laufrichtung parallel zu einer Längsrichtung der Lauffläche überein. Durch eine solche Anordnung der Kammer kann die wieder- gewonnene Energie gezielt für eine Leistungssteigerung bzw. für eine Leistungs- minimierung ausgenützt werden.
In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Längserstreckung der Kam- mer auch schräg zu der Laufrichtung bzw. zur Lauffläche des Fußes gestellt sein kann. Dies ermöglicht z.B. eine Verbesserung eines Schusses beim Treten eines Balles, wie es beispielsweise beim Fußball vorkommt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform stimmt die Längserstreckung der Kammer zumindest im Wesentlichen mit einer Laufrichtung quer zu der Längsrich- tung der Lauffläche überein. Somit soll die wiedergewonnene Energie bei Sportar- ten genutzt werden können, bei denen der Fuß des Benutzers im Wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung steht, wie es zum Beispiel in der Beschleunigungspha- se beim Eishockey oder beim Eisschnelllauf der Fall ist.
Bevorzugt ist die bewegliche Masse in einer Längsrichtung oder Querrichtung des Hohlraums der Kammer hin und her bewegbar. Je nachdem welche Form die Kammer bzw. die bewegliche Masse aufweisen, kann sich die bewegliche Masse in Längs- oder in Querrichtung der Kammer bewegen.
Vorzugsweise ist die bewegliche Masse eine oder mehrere Kugeln oder weist eine andere geometrische Form auf. Damit bewegt sich beispielsweise die Kugel bzw. die Kugeln zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung oder Querrichtung der Kammer oder schräg in der Kammer vor und zurück.
Es ist denkbar, dass der Durchmesser der Kugel bzw. der mehreren Kugeln je- weils im Bereich von 0,2 bis 20mm liegt, vorzugsweise im Bereich von 1 bis Bevorzugt ist die bewegliche Masse aus einem starren Material, insbesondere aus Stahl, geformt. Es wäre aber auch möglich, dass die Kugel aus anderen Materia- lien wie beispielsweise Quecksilber geformt ist. Idealerweise führt die bewegliche Masse somit einen annähernd ideal elastischen Stoß am jeweiligen Ende der Vor- richtung aus, damit maximal viel Energie in Form von kinetischer Energie freige- setzt wird und so wenig wie möglich Energie in Form von Deformationen der Mate- rialen usw. verloren geht.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Kammer zumindest ein Loch auf. Eine Druckwelle ist in der Praxis auch immer mit einer Dichtewelle gleichzusetzen, da sich die Druckwelle in Luft (also einem Gas) ausbreitet. Damit die Dichtewelle, die sich aufgrund der Beaufschlagung des Reservoirs mit Druck durch die Vorrichtung bewegt, am Ende der Vorrichtung entweichen kann, ist zumindest ein Loch vorge- sehen, durch das das in Bewegung gesetzte Gas entweichen kann. Ebenso ist das Loch auch notwendig, um im Anschluss wieder Luft anzusaugen, damit die Vorrichtung wieder ihren Ausgangszustand einnehmen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Außenwand des Re- servoirs aus einem elastischen Material, insbesondere aus Silikon, geformt. Das elastische Material kann sich durch die Beaufschlagung mit Druck verformen und damit eine Druckwelle im Inneren des Reservoirs erzeugen. Im Anschluss kann sich das Material allerdings ohne Fremdeinwirkung wieder in seinen Ausgangszu- stand zurückformen, damit dabei eine weitere, sich in eine entgegengesetzte Rich- tung bewegende Welle vom Reservoir angesaugt werden kann.
Vorzugsweise umfasst das Reservoir eine Silikonkammer. Eine aus Silikon gefer- tigte Kammer kann kostengünstig hergestellt werden und im Zusammenhang mit deren Füllung, bspw. einer PU Schaummatrix sowohl die gewünschte Abfederung in der Sohle als auch die gewünschte Erzeugung der Druckwelle positiv beeinflus- sen. Vorzugsweise ist der Übertragungsbereich aus einem flexiblen Material geformt. Somit kann die Vorrichtung individuell an den jeweiligen Benutzer oder den jewei- ligen Schuh angepasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Übertragungsbereich eine längliche Form auf. Eine Verlängerung bzw. eine längliche Form des Übertragungsbereichs ermöglicht es, dass sich das Reservoir und die Kammer beispielsweise an zwei verschiedenen Orten am Schuh befinden können. So kann beispielsweise sogar das Reservoir in der Sohle angeordnet werden, während die Kammer in einem Oberteil des Schuhs angeordnet sein kann. Außerdem kann somit frei gewählt werden in welcher Orientierung zur Laufrichtung sich die zuerst bewegliche Masse bewegen soll.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Übertragungsbereich ein Schlauch bzw. ein Schläuchen. Ein Schlauch hat den Vorteil, dass dieser flexibel einsetzbar ist, da er beispielsweise gebogen oder in Kurven gelegt werden kann, ohne dabei zu brechen. Dadurch lässt sich die Vorrichtung flexibel je nach Anwendung am Schuh platzieren.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform umfasst der Übertragungsbereich zwei oder mehrere Schläuche. Die mehreren Schläuche können alle von einem einzigen Reservoir ausgehen und in eine gemeinsame Kammer münden. Es wäre aber auch denkbar, dass an jedem Schlauch eine Kammer angeordnet ist und die Vorrichtung somit mehrere Kammern aufweist.
Eine weitere Ausführungsform sieht es auch vor, dass zwei oder mehrere Reser- voirs vorgesehen sind. Diese können jeweils einzelne Übertragungsbereiche auf- weisen, die in eine gemeinsame Kammer oder in jeweils einzelne Kammern mün- den können. Demnach kann es bei dieser Ausfürungsform auch möglich sein, dass auf jedes Reservoir zunächst jeweils ein separater Schlauch folgt, welche im Anschluss in einen einzelnen Schlauch übergehen, der in einer Kammer mündet.
Erfindungsgemäß ist auch ein Schuh mit zumindest einem Oberteil aus zumindest einem Obermaterial und einer Sohle vorgesehen, wobei im Bereich der Sohle zu- mindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet oder anordenbar ist. Zu- mindest das Reservoir sollte derart im Bereich der Sohle angeordnet sein, dass der Träger der Schuhe, während der Bewegung mit seinen Füßen Druck auf das Reservoir ausüben kann.
Vorzugsweise ist das Reservoir an einem Vorderfußbereich, einem Mittelfußbe- reich und/oder einem Fersenbereich der Sohle angeordnet und/oder anordenbar. Je nachdem welchem Lauftyp ein Läufer entspricht, kann damit der passende Schuh gewählt werden, der das Reservoir an der entsprechenden Stelle aufweist. Denkbar wäre es auch, dass der Schuh lediglich das Grundgerüst darstellt und der Läufer selbst die Vorrichtung bzw. die mehreren Vorrichtungen seinen Bedürfnis- sen entsprechend am Schuh anordnen kann. Im Training kann beispielsweise die Anordnung derart gewählt werden, dass die Abfolge der Druckwellen in die ver- schiedenen Richtungen derart gewählt wird, dass die Schrittweiten minimiert wer- den. Umgekehrt kann im Wettkampf die Anordnung derart gewählt sein, dass die Vorrichtung die Schrittweiten optimiert bzw. verlängert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Reservoir ein Bestandteil der Sohle. Schuhsohlen von Sportschuhen bestehen oftmals ohnehin aus mehreren ver- schiedenen Lagen, die zum Teil auch aus verschiedenen Materialien gefertigt werden. Somit wäre es aus denkbar, dass das Reservoir direkt als Bestandteil der Sohle - beispielsweise als eine Zwischensohle - gefertigt wird, um die Herstellung zu vereinfachen. Gemäß einer Variante erstreckt sich das Reservoir über den gesamten Bereich der Sohle. Mit Hilfe dieser Ausführungsform kann ein Schuh geschaffen werden, der einheitlich für alle Läufertypen eingesetzt werden kann, egal ob es sich im Vorder-, Mittel- oder Fersenfußläufer handelt. Erstreckt sich das Reservoir über den gesamten Bereich der Sohle, kann mit demselben Schuh jeder Laufstiltyp be- dient werden. Dies erscheint auch in der Hinsicht besonders vorteilhaft, als dass sich bei vielen Läufern der Laufstil je nach Geschwindigkeit verändert.
In einer Ausführungsform stimmt die Längserstreckung der Kammer parallel mit der Längserstreckung der Sohle überein. Somit kann die Bewegung der bewegli- chen Masse zumindest im Wesentlichen auf die sagittale Ebene des Benutzers reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Längserstreckung der Kammer zumin- dest teilweise quer zur Längserstreckung der Sohle. Somit können einerseits Sportarten bedient werden, bei denen der Fuß des Benutzers im Wesentlichen quer bzw. auch schräg zur Laufrichtung steht, wie es in der Beschleunigungspha- se beim Eisläufen bei Eishockeyspielern oder Eisschnellläufern der Fall ist. Ande- rerseits ist aber auch denkbar, dass die bewegliche Masse eine längliche Form aufweist, die sich über die Breite der Sohle erstreckt, und sich in longitudinaler Richtung nach vorne und nach hinten bewegt.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung in die Sohle eingebettet. Aus Komfortgrün- den sowie aus optischen Gründen kann es vorteilhaft sein, wenn die gesamte Vor- richtung in der Sohle der Schuhe eingebettet ist. Somit ähnelt der Schuhe von au- ßen einem herkömmlichen Schuh. Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart in der Sohle angeordnet, dass der Träger keinen Unterschied im Tragekomfort zu einem herkömmlichen Schuh merkt. Gemäß einer Ausführungsform ist eine Ausrichtung, insbesondere eine Neigung, der Kammer einstellbar oder vorbestimmbar. Je nach Laufverhalten, Trainingsein- heit oder auch Geschmack soll der Träger des Schuhs so damit flexibel eine Nei- gung der Kammer passend einstellen können, um den gewünschten Effekt auf das Laufverhalten des Benutzers besser abzustimmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ausrichtung durch eine Verstellvor- richtung, insbesondere durch eine Stellschraube, einstellbar. Bspw. ist die Ver- stellvorrichtung derart in dem Schuh angeordnet, dass ein Benutzer vor dem Lau- fen den Schuh auf die gewünschte Neigung einstellen kann, sodass dieser für die gewünschte Anwendung voreingestellt wird. Bspw. ist wird bei einem Langstre- ckenläufer eine andere Neigung gewählt als bei einem Sprint oder beim Gehen.
Die Verstellvorrichtung kann auch derart ausgestaltet sein, dass sie als Ein- bzw. Ausschaltvorrichtung dient. So kann ein Benutzer je nach Anwendung flexibel am Schuh einstellen, ob die Vorrichtung aktiv sein soll oder nicht. Beispielsweise kann der Benutzer beim einfachen Gehen die Vorrichtung inaktiv lassen, um beispiels weise ein eventuell vorhandenes unerwünschtes Klickgeräusch der Masse zu un- terdrücken, welches beim Stoß der Masse gegen die Kammerwände entsteht. Ei- ne derartige Ein- und Ausschaltvorrichtung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie die Masse bei ausgeschaltetem Zustand so festhält, dass sich diese nicht bewegen kann, die Luftzirkulation innerhalb der Kammer jedoch nicht beein- flusst wird, um ein Komprimieren des Reservoirs dennoch zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nachfolgend rein beispielhaft unter Bezugnahmen auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und Fig. 3 einen schematischer Schnitt eines beispielhaften Schuhs.
Die in Figur 1 in einer Draufsicht schematisch dargestellte Vorrichtung 10 zur Un- terstützung der Fortbewegung eines Benutzers weist ein Reservoir 12, einen Übertragungsbereich 14 in Form eines Schlauchs und eine Kammer 16 auf.
Die Kammer 16 ist in der gezeigten Ausführungsform ein längliches Rohr, das an seinem einen Ende 38, das dem Übertragungsbereich 14 gegenüber liegt, ein Loch 26 aufweist (siehe Fig. 2). Es sind aber auch andere Formen und Ausgestal- tungen für die Kammer 16 denkbar. Ebenso kann das Loch 26 auch an einer Seite bzw. Seitenwand 40 der Kammer 16 anstatt am Kopfende 38 der Kammer 16 an- geordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass mehrere Löcher 26 an der Kammer 16 vorgesehen sind.
Die schlauchförmige Ausgestaltung des Übertragungsbereichs 14 soll es ermögli- chen, dass das Reservoir 12 prinzipiell an einer beliebigen Stelle an der Sohle 34 eines Schuhs 30 (siehe Fig. 3) eingesetzt werden kann, unabhängig davon an welcher Stelle der Sohle 34 oder des Oberteils 32 die Kammer 16 platziert werden soll.
Der Übertragungsbereich 14 dient dazu, dass eine im Reservoir 12 erzeugte Druckwelle in die Kammer 16 bzw. den Hohlraum der Kammer 16 transportiert werden kann. Der Übertragungsbereich 14 stellt also das Verbindungselement zwischen Reservoir 12 und Kammer 16 dar.
Das Reservoir 12 ist dabei derart ausgebildet, dass es mit Druck beaufschlagt werden kann, wenn beispielsweise der Läufer bei einem Schritt mit seinem Fuß auf das Reservoir 12 drückt. Dabei verformt sich das Gehäuse des Reservoirs 12 und das sich darin befindliche Medium 22 und erzeugt somit eine Druckwelle im Inneren des Reservoirs 12, welche sich über den Übertragungsbereich 14 in Rich- tung der Kammer 16 ausbreiten kann, um dort die bewegliche Masse in Bewe- gung zu versetzen.
Damit ist es beispielsweise denkbar, dass die Kammer 16 derart angeordnet wird, dass die sich im Hohlraum der Kammer 16 befindliche bewegliche Masse 20 von einem Fersenbereich FB in Richtung eines Vorderfußbereichs VB bewegt, wenn das Reservoir 12 mit Druck beaufschlagt wird. Anschließend wird die bewegliche Masse 20 zurück in Richtung Reservoir gezogen, wenn die Beaufschlagung been- det wird, d.h. wenn sich der Fuß in jener Phase des Bewegungsablaufes befindet, wo er den Körper vom Boden nach schräg vorne abdrückt. Der Fuß befindet sich zu diesem Zeitpunkt hinter dem Körperschwerpunkt. Die Masse 20 wird zu diesem Zeitpunkt von dem durch das Reservoir erzeugten Sog am hinteren Ende der Kammer 16, also am Fersenbereich FB des Fußes gehalten. Bei der anschließen- den Schwung beweg ung des Fußes nach vorne wird die bewegliche Masse 20 er- neut nach vorne in Richtung des Kopfendes 38 der Kammer 16 bewegt, bis sie an das Kopfende 38 stößt. Dies kann dazu beitragen, dass die Schrittweite eines Läufers, der Schuhe 30 mit den entsprechenden Vorrichtungen 10 trägt, aufgrund der wiedergewonnenen Energie verlängert wird, was sowohl zu einem dynami- scheren als auch zu einem schnelleren Laufen führen kann.
Alternativ dazu, ist es auch möglich, die Kammer 16 derart anzuordnen, dass sich die bewegliche Masse 20 mit jedem Auftreten von dem Vorderfußbereich VB in Richtung des Fersenbereichs FB bewegt. Das Kopfende der Kammer 16 befindet sich hierbei also im Fersenbereich FB des Fußes. Um insgesamt einen gegenteili- gen Effekt zu erzielen und damit bewusst ein Widerstand - und somit eine kürzere Schrittweite - für den Läufer zu erzeugen, ist bei dieser Ausführungsform an je- nem Ende der Kammer 16, welches an den Übertragungsbereich angrenzt, eine (nicht dargestellte) Feder oder ähnliches vorgesehen, welche die Masse 20, die nach Beendigung der Beaufschalgung des Reservoirs 12 wieder zurück - in die- sem Fall in Richtung Vorderfußbereich VB - gesogen wird, so lange festzuhalten, bis sich der Fuß in der Schwungphase befindet. In dieser anschließenden
Schwungphase nach vorne kann die Feder dann die Masse 20 in Richtung Kopf- ende der Kammer 16 - also in Richtung Fersenbereich FB - katapultieren, sodass der Schritt des Benutzers gezielt verkürzt werden kann. Dieser Effekt kann bei spielsweise gezielt im Training als spezieller Trainingsreiz eingesetzt werden.
Der Fig. 2 ist des Weiteren zu entnehmen, dass das Reservoir 12 mit einem Medi- um 22 gefüllt ist. Das Medium 22 kann sowohl ein Feststoff als auch ein Gas und/oder eine viskose Flüssigkeit sein. Im Falle einer Flüssigkeit muss diese aller dings eine derart hohe Viskosität aufweisen, dass sie nicht in den Übertragungs- bereich 14 läuft, wenn Druck auf das Reservoir 12 ausgeübt wird.
Alternativ hierzu kann eine Membran (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die es er- möglicht eine im Reservoir 12 erzeugte Druckwelle an den Übertragungsbereich 14 derart weiterzuleiten, dass die Druckwelle die gewünschte Beschleunigung der beweglichen Masse 20 in der Kammer 16 erzeugt.
Es wäre diesbezüglich aber auch denkbar, dass sich das die Flüssigkeit 22 zu- sätzlich in einem Kissen befindet, welches innerhalb des Reservoirs 12 angeord- net ist, damit sie nicht auslaufen kann.
Um das Medium 22 innerhalb des Reservoirs 12 effektiv mit Druck beaufschlagen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Außenwand 28 des Reservoirs 12 aus Silikon geformt ist. Ebenso ist es auch denkbar, dass das gesamte Gehäu- se des Reservoirs 12 aus Silikon geformt ist. Dadurch kann sich das Reservoir 12 bei der Beaufschlagung mit Druck verformen und eine Druckwelle in Richtung des Übertragungsbereichs 14 aussenden und damit die Kugel 20 in Bewegung verset- zen. Anschließend ziehen sich die Außenwand 28 bzw. die Außenwände 28 wie- der in ihre Ausgangsposition zurück, damit die Kugel 20 wieder in Richtung des Reservoirs 12 gezogen wird.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines schematischen erfindungsgemäßen Schuhs 30. In der gezeigten Ausführungsform ist die gesamte Vorrichtung 10 eine Zwischensoh- le 34A des Schuhs 30 eingebettet, die auch für die Dämpfung des Schuhs 30 ver- antwortlich ist. Eine weitere Außensohle 34B ist unterhalb der Zwischensohle 34A angeordnet und dient dazu, dass der Schuh 30 die nötige Griffigkeit beim Laufen aufweist.
Das Reservoir 12 ist in dieser Ausführungsform im Mittelfußbereich MB des Schuhs 30 angeordnet. Der Übergansbereich 14 und die Kammer 16 sind derart eingebettet, dass sich die Kugel 20, die sich innerhalb der Kammer 16 befindet, bei jeder Kompression des Reservoirs 12 vom Fersenbereich FB aus in Richtung des Mittelfußbereichs MB bewegt und somit zur nächsten Phase übergeleitet ist. Ebenso wäre es auch aber denkbar, dass die Kammer 16 in einer anderen Orien- tierung in der Zwischensohle 34A eingebettet ist.
Unmittelbar über der Kammer 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine Verstellvorrichtung 36 angeordnet, mit deren Hilfe eine Neigung der Kammer 16 individuell vom Träger der Schuhe 30 einstellbar ist. Eine derartige Verstellvorrich- tung 36 kann prinzipiell auch an anderen Positionen am Schuh 30 angeordnet werden. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Verstellschraube 36, die über eine einfache (nicht dargestellte) Mechanik die Neigung der Kammer 16 verstellen kann. So kann die Kammer 16 über die Verstellvorrichtung 36 beispielsweise um eine horizontale Achse H verkippt werden, sodass das Kopfende 38 der Kammer 16 beispielsweise näher zur Außensohle 34B hin verstellt wird. Es wäre allerdings auch denkbar, dass die Kammer 16 um eine nicht dargestellte vertikale Achse verkippt wird, um eventuelle Fußfehlstellungen des Trägers zu kompensieren. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einem Schuh 30 wird bei jedem Schritt in der Bodenkontaktphase des entsprechenden Fußes Druck über den Fuß des Läufers auf das Reservoir 12 ausgeübt. Dadurch wird eine Druckwelle erzeugt, welche sich über den Übertragungsbereich 14 in Rich- tung der Kammer 16 bewegt. An dem dem Übertragungsbereich 14 zugewandten Ende 42 der Kammer 16 trifft die Druckwelle schließlich auf die bewegliche Masse 20 und setzt diese damit in Bewegung.
Sobald der Läufer den Fuß vom Boden abhebt, zieht sich das Reservoir 12 in sei- ne Ausgangsform zurück und saugt dabei durch das Loch 26 am Kopfende 38 der Kammer 16 Luft an. Dadurch wird auch die bewegliche Masse 20 wieder zurück in Richtung Ende 42 geführt bis sie an das Ende 42 der Kammer 16 stößt und dort durch den erzeugten Sog zunächst gehalten. In der anschließenden Schwung- phase des Fußes wird die bewegliche Masse 20 letztendlich durch die Vorwärts- bewegung des Fußes vom dorsalen Ende 42 der Kammer 16 zum Kopfende 38 der Kammer 16 beschleunigt bis sie an deren Ende stößt. Die Bewegung des Fu- ßes kann demnach eine derart große Beschleunigung auf die Masse 20 ausüben, dass diese den Sog überwindet und ans gegenüber liegende Ende der Kammer 16 katapultiert wird. Bei entsprechender Wahl der Materialien von Kammer 16 und beweglicher Masse 20 kann in der Schwungphase ein annähernd ideal elastischer Stoß nach vorne zwischen Masse 20 und Kammer 16 erzeugt werden, wodurch eine maximale Menge an kinetischer Energie freigesetzt wird, die die Bewegung des Fußes unterstützt bzw. gegebenenfalls die Schrittweite verlängert.
In Abhängigkeit von der Orientierung der Kammer 16 - also ob das Kopfende 38 in Laufrichtung nach vorne (Mittel- bis Vorderfußbereich MB, VB) oder nach hinten (Mittelfuß- bis Fersenbereich MB, FB) zeigt, kann somit durch die Bewegung der beweglichen Masse 20 jeder Schritt des Läufers verkürzt oder verlängert werden. Bezuqszeichenliste
10 Vorrichtung
12 Reservoir
14 Übertragungsbereich 16 Kammer
18 Hohlraum
20 bewegliche Masse 22 Medium
24 Lauffläche
26 Loch
28 Außenwand
30 Schuh
32 Oberteil
34 Sohle
34A Zwischensohle
34 B Außensohle
36 Verstellvorrichtung 38 Kopfende
40 Seite
42 Ende
H Horizontale Achse
VB Vorderfußbereich
MB Mittelfußbereich
FB Fersenbereich

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers, ins- besondere zur Schrittweitenvariierung, mit einem Reservoir (12), einem Übertragungsbereich (14) und einer Kammer (16),
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Reservoir (12) dazu ausgebildet ist, mit Druck beaufschlagt zu werden und der Übertragungsbereich (14) dazu ausgebildet ist, eine von dem Re- servoir (12) ausgehende Druckwelle in die Kammer (16) zu übertragen.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kammer (16) einen Hohlraum (18) aufweist, wobei der Hohlraum (18) zumindest eine bewegliche Masse (20) enthält.
3. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Reservoir (12) mit zumindest einem Medium (22) gefüllt ist.
4. Vorrichtung (10) nach Ansprüche 3,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Medium (22) ein Fluid, insbesondere ein Gas wie beispielsweise Luft oderein Fluid mit hoher Viskosität, und/oderein Festkörper, insbesondere ein schaumartiger Stoff, bspw. eine insbesondere offenporige PU Schaum- matrix, ist.
5. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Vorrichtung (10) am Fuß des Benutzers zumindest abschnittsweise pa- rallel zu einer Lauffläche (24) des Fußes angeordnet ist.
6. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kammer (16) eine längliche, insbesondere rohrartige, Form aufweist.
7. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kammer (16) eine gebogene Form aufweist.
8. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kammer (16) zumindest abschnittsweise aus einem starren Material, insbesondere aus Aluminium, geformt ist.
9. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Längserstreckung der Kammer (16) zumindest im Wesentlichen mit einer Laufrichtung parallel zu einer Längsrichtung der Lauffläche (24) über- einstimmt.
10. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Längserstreckung der Kammer (16) zumindest im Wesentlichen mit ei- ner Laufrichtung quer zu der Längsrichtung der Lauffläche (24) überein- stimmt.
11. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die bewegliche Masse (20) in einer Längsrichtung oder Querrichtung oder schräg zu einer oder beiden Richtungen des Hohlraums (18) der Kammer (16) hin und her bewegbar ist.
12. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 11 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die bewegliche Masse (20) eine oder mehrere Kugeln ist oder eine andere geometrische Form aufweist.
13. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die bewegliche Masse (20) aus einem starren Material, insbesondere aus Stahl, geformt ist.
14. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kammer (16) zumindest ein Loch (26)aufweist.
15. Vorrichtung (10) nach Anspruch 14,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das zumindest eine Loch (26)an einem dem Übertragungsbereich (14) ge- genüberliegenden Kopfende (38) der Kammer (16) angeordnet ist.
16. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
zumindest eine Außenwand (28) des Reservoirs (12) aus einem elastischen Material, insbesondere aus Silikon, geformt ist.
17. Vorrichtung (10) nach Anspruch 16,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Reservoir (12) eine gefüllte Silikonkammer umfasst.
18. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Übertragungsbereich (14) aus einem flexiblen Material geformt ist.
19. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Übertragungsbereich (14) eine längliche Form aufweist.
20. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Übertragungsbereich (14) ein Schlauch ist.
21. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Übertragungsbereich zwei oder mehrere Schläuche umfasst.
22. Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwei oder mehrere Reservoirs vorgesehen sind.
23. Schuh (30) mit zumindest einem Oberteil (32) aus zumindest einem Ober- material und einer Sohle (34), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
im Bereich der Sohle (34) zumindest eine Vorrichtung (10) nach zumindest einem Ansprüche 1 bis 19 angeordnet oder anordenbar ist.
24. Schuh (30) nach Anspruch 23,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Reservoir (12) an einem Vorderfußbereich (VB), einem Mittelfußbereich (MB) und/oder einem Fersenbereich (FB) der Sohle (34) angeordnet und/oder anordenbar ist.
25. Schuh (30) nach einem der Ansprüche 23 oder 24,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Reservoir (12) ein Bestandteil der Sohle (34) ist.
26. Schuh (30) nach einem der Ansprüche 23 bis 25,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich das Reservoir (12) über den gesamten Bereich der Sohle (34) er- streckt.
27. Schuh (30) nach einem der Ansprüche 23 bis 26,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Längserstreckung der Kammer (16) parallel mit der Längserstreckung der Sohle (34) übereinstimmt.
28. Schuh (30) nach einem der Ansprüche 23 bis 27,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Längserstreckung der Kammer (16) quer zur Längserstreckung der Sohle (34) ist.
29. Schuh (30) nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
dass die Vorrichtung (10) in die Sohle (34) eingebettet ist.
30. Schuh (30) nach einem der Ansprüche 23 bis 29,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Ausrichtung, insbesondere eine Neigung, der Kammer (16) einstellbar oder vorbestimmbar ist.
31. Schuh (30) nach Anspruch 30,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Ausrichtung durch eine Verstellvorrichtung (36), insbesondere durch eine Stellschraube, einstellbar oder vorbestimmbar ist.
32. Schuh (30) nach Anspruch 31 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Verstellvorrichtung (36) ein Ein- und Ausschalter ist.
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