[0001] Die Erfindung betrifft einen Sportschuh mit einer Sohle, die mit zur Aufnahme von
Luft unter Überdruck dienenden Kammern und einer daran angeschlossenen fußbetätigten
pneumatischen Ladevorrichtung versehen ist, die unter einem von einem balligen Fußbereich
zu belastenden Bereich eines Sohlenteiles angeordnet ist und mit einem Kammerkörper
sowie einem dem Sohlenteil zugeordneten Kammerdach einer Stauchkammer begrenzt, die
über eine Einlaßöffnung sowie ein Einlaßventil mit der Außenatmosphäre und über eine
Auslaßöffnung sowie ein Auslaßventil mit den Kammern verbunden ist.
[0002] Bei einem bekannten (DE-OS 30 31 818) Sportschuh dieser Art ist die Stauchkammer
im senkrechten Querschnitt im wesentlichen rechteckig. Die Einlaßöffnung und die
Auslaßöffnung sind an im wesentlichen vertikalen Wandungsbereichen dicht unter dem
Kammerdach angeordnet. Wenn die Ladevorrichtung betätigt wird, indem das Kammerdach
und der Kammerkörper unter Verringerung des Stauchkammervolumens gegeneinander gedrückt
werden, so bleibt auch bei starkem Druck ein relativ großer Totraum übrig. Dieser
verbleibende Totraum vermindert die Leistungsfähigkeit der Ladevorrichtung, weil
sich nur relativ geringe Drücke erreichen lassen. Wegen des unvermeidbaren großen
verbleibenden Totraumes muß eine relativ große Höhe der Stauchkammer, d.h. ein großer
Hubweg der Ladevorrichtung in Kauf genommen werden, was mit Nachteilen bei der Benutzung
des Sportschuhes verbunden ist.
[0003] Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sportschuh der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem eine verbesserte Wirkung der Ladevorrichtung unter Minimierung
des Totraumes der Stauchkammer gegeben ist. Der erfindungsgemäße Sportschuh ist, diese
Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchkammer als halblinsenförmige,
der Balligkeit des belastenden Fußbereiches angepaßte Mulde ausgebildet ist und die
Einlaßöffnung sowie die Auslaßöffnung im Mittenbereich der Kammer angeordnet sind.
[0004] Durch die halblinsenförmige Gestalt der Stauchkammer ist bei zusammengedrückter Stauchkammer
der Totraum minimiert, da sich das Kammerdach dem Grund der Stauchkammer anschmiegt.
Dadurch läßt sich ein dem auftretenden Kraftstoß entsprechender pneumatischer Überdruck
erzeugen. Bei verringerter Hubbewegung wird ein verbessertes Aufpumpen der Kammern
erreicht. Das Volumen der Stauchkammer läßt sich verringern, wodurch das Verhalten
des Sportschuhes beim Tragen verbessert ist. Da der vertikale Querschnitt der Stauchkammer
zu deren Rand hin abnimmt, sind Einlaßöffnung und Auslaßöffnung im Bereich der Mitte
angeordnet, damit sie auch bei stark zusammengedrückter Stauchkammer nicht von Stauchkammerwandungen
versperrt sind. Die Ladevorrichtung ist mit der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung
etwa im "Zenit" der Balligkeit des belastenden Fußbereiches, der in der Regel die
Ferse ist, angeordnet.
[0005] Die Stauchkammer-Mulde muß im waagerechten Querschnitt nicht unbedingt kreisrund
sein, ist es aber in der Regel. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn
die Stauchkammer-Mulde ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe von 5 : 1 bis 12 : 1
aufweist, was die Flachheit der Stauchkammer des erfindungsgemäßen Sportschuhes verdeutlicht.
In der Praxis wird die mittige Höhe bei 5 - 7 mm und der größte Durchmesser, z.B.
oben bei dem Kammerdach, bei 27 - 37 mm liegen.
[0006] Mit der Ladevorrichtung werden in der Regel Drücke von 0,28 - 1,4 atm (=Atmosphärenüberdruck)
erzeugt, wobei beim Springen auch 2,4 - 2,8 atm erzeugt werden. Darauf wird die Ladevorrichtung
abgestellt. Die Ladevorrichtung bzw. der Sportschuh wird in seiner Dimensionierung
an die Durchschnittswerte des üblichen Benutzers angepaßt. Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung
stellt auch wegen der Stauchkammer-Mulde eine verbesserte Abstützung der Ferse dar.
Es findet ständig eine leichte Entladung der Sohle-Kammern statt, da diese nicht ganz
dicht nach außen sind.
[0007] In der Regel ist das Einlaßventil dicht bei der Einlaßöffnung angeordnet, um einen
Kanal zwischen Einlaßöffnung und Einlaßventil zu vermeiden. Besonders zweckmäßig
und vorteilhaft ist es ebenso, wenn das Auslaßventil dicht bei der Auslaßöffnung angeordnet
ist, da hierdurch ebenfalls Totraum vermieden ist.
[0008] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Einlaßventil und/oder
das Auslaßventil in vertikaler Richtung oberhalb der Einlaßöffnung bzw. unterhalb
der Auslaßöffnung angeordnet ist. Diese Anordnung ergibt sich, wenn jeglicher Totraum
zwischen Öffnung und Ventil vermieden ist, und ist ermöglicht, weil wegen der äußerst
flachen Stauchkammer in vertikaler Richtung genügend Platz für die Ventile zur Verfügung
steht.
[0009] Bei der Verwirklichung des Einlaßventiles und des Auslaßventiles sollten starre Teile
und feste Verbindungen von Ventilteilen mit sonstigen Teilen der Ladevorrichtung
mit der Sohle vermieden sein, da hierdurch in Verbindung mit der Elastizität des
Sohlenmaterials Schäden auftreten. Die Ventilteile sollten den sonstigen Teilen der
Sohle und der Ladevorrichtung auch wegen der Materialschrumpfung angepaßt sein.
[0010] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es daher, wenn beim Auslaßventil der Ventilkörper
als dünne, biegbare Kunststoff-Scheibe und/oder wenn beim Einlaßventil eine randseitig
dichtend befestigte Ventillamelle dichtend lose aufliegt, die mit seitlichem Abstand
angeordnete Öffnungen abschließt.
[0011] Diese Ventile sind ausnehmend flach gebaut und daher für die Anordnung über und unter
dem Stauchraum besonders geeignet. Die Ventil-Scheibe ist luftdicht aus Kunststoff.
Ein bei Zusammendrückung federnd elastischer Schaumstoff-Block ist ein luftdurchlässiges
Federelement und dient als Druckfeder. Ein Mittenbereich der Ventillamelle z.B. deckt
bei einer Belastung durch den Fuß die Einlaßöffnung ab. Die Rückstellbewegung der
Ventillamelle erfolgt aufgrund der ihr eigenen Elastizität unterstützt durch die Rückstellelastizität
der Ladevorrichtung. Die Durchbrüche sind in der Regel als feine Perforation ausgebildet.
[0012] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn von den bei voll zusammengedrückter
Stauchkammer aneinander liegenden Flächen von Kammerdach und Kammerkörper zumindest
die eine mit kleinen elastisch zusammendrückbaren Noppen besetzt ist, und/oder wenn
von den bei belasteter Ladevorrichtung aneinander liegenden Flächen von Ventillamelle
und Kammerdach zumindest die eine mit kleinen elastisch zusammendrückbaren Noppen
besetzt ist. Diese z.B. 0,2 mm dicken Noppen verhindern ein Verkleben und fördern
die Trennung der einander zugeordneten Flächen und beschleunigen damit die Wirkungsweise
der Ventile.
[0013] Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt
vor, wenn die Ladevorrichtung eine Baueinheit ist, welche den Kammerkörper, das
Kammerdach, das Einlaßventil und das Aus laßventil umfaßt und in eine Ausnehmung
der Sohle eingesetzt ist. Wegen der erfindungsgemäßen Ausbildung der Stauchkammer
ist die Herstellung von Kammerkörper und Kammerdach aufwendiger. Dies läßt sich durch
die Baueinheit in etwa ausgleichen. Die Baueinheit vereinfacht auch die Integrierung
der Ventile. Es lassen sich nun Kammerkörper und Kammerdach gemeinsam aus einem Kunststoff
fertigen, der etwas unterschiedlich von dem Kunststoff der sonstigen Sohle ist, zumal
das Kammerdach eine einer Pumpmembran ähnliche Funktion hat und etwas dehnbar ist.
Die Ladevorrichtung bzw. deren Teile bestehen z.B. aus einem Silikon-Kautschuk.
[0014] Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt
vor, wenn die Einlaßöffnung seitlich neben der Auslaßöffnung angeordnet ist und die
Ventillamelle des Einlaßventiles sowie die Ventilscheibe des Auslaßventiles an einander
entgegengesetzten Seiten des gleichen Kammergehäuse-Bereiches angeordnet sind. Hierdurch
ist die Bauweise der Ladevorrichtung vereinfacht, ist das Einlaßventil geschützter
angeordnet und ist die seitliche Zufuhr von Luft vereinfacht.
[0015] Bei dem eingangs erörterten bekannten Sportschuh erstrecken sich die Kammern über
nahezu die gesamte Sohle und sich im waagerechten Querschnitt eckig, wobei sie durch
relativ schmale Wände voneinander getrennt sind. Die Festigkeit dieser Sohle gegen
Knickungen und Zug in waagerechter Richtung ist relativ gering. Die großen und sich
weit erstreckenden Ausnehmungen bilden auch ein relativ großes Volumen, das von der
Ladevorrichtung gefüllt werden und gefüllt gehalten werden muß. Dies führt zu Schwierigkeiten,
wenn man mit einem möglichst kleinem Volumen der Stauchkammer auskommen will.
[0016] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sportschuh mit Sohle zu schaffen
bei dem die Kammern in der Gestaltung und Verteilung verbessert sind. Ein erfindungsgemäßer
Sportschuh ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern auf
die vom Fuß primär belasteten Bereiche der Sohle beschränkt sind und als vereinzelte
in waagerechter Ebene abgërundete Ausnehmungen ausgebildet sind, die durch durchgehend
offene Kanäle miteinander verbunden sind.
[0017] Durch Beschränkung der Kammern auf die Bereiche von Ferse, äußerem Fußgewölberand
und Mittelfuß-Ballenbereich ist der von Kammern besetzte Bereich der Sohle verringert,
ohne daß die erwünschten Feder- und Dämpfungseigenschaften beachtlich beeinträchtigt
sind. Durch die Verringerung wird die Festigkeit der Sohle verbessert, wozu ebenso
entscheidend die Abrundung der Kammern beiträgt, die z.B. ellipsenförmig sind. Es
ist auch eine Verringerung des Gesamtkammervolumens erreicht, weshalb die erfindungsgemäße
Kammergestaltung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ladevorrichtungs-Gestaltung
von besonderem Vorteil ist, wobei die erfindungsgemäße Ladevorrichtung bei kleinem
Stauchkammervolumen hohe Drücke ermöglicht.
[0018] In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und
zeigt
Fig. 1 in einem vertikalen Schnitt einen Teil eines Sportschuhes mit pneumatischer
Ladevorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Sohle des Sportschuhes gemäß Fig. 2,
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt einer weiteren pneumatischen Ladevorrichtung eines
Sportschuhes und
Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3.
[0019] Der Sportschuh gemäß Fig. 1 besitzt einen Oberschuh (1), dessen Sohlenteil (2) im
Fersenbereich in nicht näher gezeigter Weise luftdurchlässig ist. Der Sohlenteil ist
z.B. im Fersenbereich mit gekreuzten Schlitzen versehen, um Luftdurchlässigkeit und
Nachgiebigkeit zu erreichen. Im Oberschuh (1) ist ein Fuß untergebracht, dessen Ferse
(3) angedeutet ist, die nach unten hin ballig ausgebildet ist. Der Oberschuh (1) ist
auf einer Sohle (4) befestigt, deren Absatz (5) in Fig. 1 gezeigt ist und sich unter
der Ferse (3) befindet.
[0020] Die Sohle (5) besitzt unten eine Profillage (6), darüber eine Kernlage (7) und darauf
eine Oberlage (8), die sehr viel dünner ist als die Kernlage (7). Die Profillage (6)
besteht aus einem relativ festen, wenig zusammendrückbaren, vollen Kunststoff. Die
Kernlage (7) und die Oberlage (8) bestehen aus untereinander gleichem Material und
zwar aus einem elastisch zusammendrückbaren, geschäumten Kunststoff. Die Sohle bzw.
die Summe von Kernlage und Oberlage ist im Absatzbereich dicker als im übrigen Teil
der Sohle. Die Oberlage (8) besitzt im Bereich des Absatzes (5) unter der Ferse (3)
und dem luftdurchlässigen Bereich des Sohlenteiles (2) als feine Perforation ausgebildete
Durchbrüche (9), die jeweils mit waagerechtem Abstand von einer Mitte angeordnet sind.
[0021] Im Bereich dieser Durchbrüche (9) ist im Absatz (5) und zwar in der Kernlage (7)
eine im waagerechten Querschnitt kreisförmige Ausnehmung (10) vorgesehen, die nach
unten hin geschlossen ist und zu der Oberlage (8) hin offen ist. Die Ausnehmung (10)
geht unten mittig in eine kleine Aussparung (11) über und nimmt eine eingesetzte Baueinheit
(12) auf, auf der die Oberlage (8) unverklebt lose aufliegt. Die Baueinheit (12) umfaßt
einen Kammerkörper (13), ein Kammerdach (14) und eine auch mittig volle Ventillamelle
(15), die jeweils aus Silikon-Kautschuk hergestellt sind, wobei die Ventillamelle
auf dem Kammerdach (14) dicht und lose aufliegt und entlang dem Umfangsrand (19) mit
dem Kammerdach (14) verklebt ist.
[0022] Der Kammerkörper (13) und das Kammerdach (14) bilden ein Kammergehäuse, sind einstückig
hergestellt und begrenzen eine Stauchkammer (16), die halblinsenartig ausgebildet
und hier nach unten hin ausgewölbt ist. Das Kammerdach (14), das eine Art Pumpmembran
darstellt, besitzt mittig eine Einlaßöffnung (17), und unter dieser bildet der Kammerkörper
mittig eine Auslaßöffnung (18). Das Kammerdach (14) bildet an der der Ventillamelle
(15) zugewandten Seite kleine, elastisch zusammendrückbare Noppen (20) und auch eine
der beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Stauchkammer (16) ist mit solchen
Noppen (20) versehen, wobei die Noppen einstückig mit dem Kammerdeckel bzw. dem Kammerkörper
sind.
[0023] Die Auslaßöffnung (18) geht in eine Höhlung (21) über, die in dem Kammerkörper (13)
untergebracht ist und eine unter der Auslaßöffnung angeordnete Ventil-Scheibe (22)
aufnimmt, die von unten von einem Feder-Block (23) aus Schaumstoff beaufschlagt ist.
Die Höhlung (21) ist nach unten über einen Durchbruch (24) mit der kleinen Aussparung
(11) verbunden. Wenn die Ladevorrichtung nicht arbeitet, dann ist die Ventil-Scheibe
(22) dichtend gegen die Auslaßöffnung (18) gedrückt und zwar aufgrund Belastung durch
den Feder-Block (23) und durch Luftdruck, der von der kleinen Aussparung (11) her
wirkt.
[0024] Bei Belastung der Ladevorrichtung wird durch Druck auf die Ventillamelle (15) die
Einlaßöffnung (17) versperrt und wird die Stauchkammer (16) zusammenge drückt. Sobald
der Druck in der Stauchkammer (16) groß genug ist, wird die Ventil-Scheibe (22) abwärts
gedrückt und strömt Luft durch die Auslaßöffnung (18) zur kleinen Aussparung (11).
Bei Entlastung schließt die Ventil-Scheibe (22) die Auslaßöffnung (18) und wird Luft
über die Durchbrüche (9), die Durchbrüche (25) der Ventillamelle (15) und die mittige
Einlaßöffnung (17) in die Stauchkammer (16) nachgesaugt. Bei der Entlastung kommt
die elastische Rückstellkraft von Kammerkörper, Kammerdach und Ventillamelle zur
Wirkung.
[0025] Gemäß Fig. 2 ist die mit der kleinen Aussparung (11) versehene Ausnehmung (10) in
der Kernlage (7) und zwar im Bereich des Absatzes (5) vorgesehen. Die Kernlage (7)
der Sohle ist in den die Last des Schuhbenutzers primär aufnehmenden Bereichen mit
Kammern (26) versehen, die hier kreisrung und im Durchmesser kleiner als die Ausnehmung
(10) sind. Die nach unten geschlossenen und nach oben offenen Kammern (26) weisen
über die Höhe gleichbleibenden Querschnitt auf. Die Kammern sind untereinander und
mit der Ausnehmung (10) durch kleine, schmale Kanäle (27) verbunden und zwar in Reihe.
Die Kammern (26) sind gleich groß und die Kanäle (27) erstrecken sich nur über einen
Bruchteil der Höhe der Kammern. Die Länge eines Kanales zwischen zwei benachbarten
Kammern ist kleiner als der Durchmesser der Kammern.
[0026] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 ist die Ladevorrichtung ebenfalls als
Baueinheit (12) ausgebildet. In Abweichung von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist
das Kammerdach (14) durchgehend voll, das heißt ohne Durchbruch und befinden sich
seitlich neben der mittigen Auslaßöffnung (18) noch im Mittenbereich der Mulde dicht
bei der Auslaßöffnung (2) Einlaßöffnungen (17). Jede Einlaßöffnung befindet sich
am inneren Ende eines Kanales (28), der im Kammerkörper (13) radial nach außen führt.
Die Ventillamelle (15) bildet den gewölbten Boden der Stauchkammer (16) und ist von
der Mitte her radial nach außen bis zu einem gestrichelten Kreis (29) lose vom übrigen
Kammerkörper. Sie besitzt oberhalb der Auslaßöffnung (18) einen Durchbruch (30) und
besitzt eine radial nach außen zunehmende Dicke. Zwischen dem Durchbruch (30) und
den Einlaßöffnungen (17) befindet sich jeweils ein Bereich, in dem die Ventillamelle
(15) dichtend auf dem Ventilkörper (13) aufliegt.
[0027] Wenn die Ladevorrichtung sich entspannt und die Stauchkammer (16) Luft ansaugt, so
hebt die Ventillamelle (15) ab, so daß Luft durch den Kanal (28) und den Durchbruch
(30) in die Stauchammer (16) strömen kann. Die Ventillamelle (15) ist dort, wo sie
Dichtfunktion hat, sehr dünn, und dort, wo sie den Kanal (28) abdeckt, dicker und
damit fester.
[0028] Wenn Pumpdruck in der Stauchkammer (16) herrscht, wird die Ventillamelle im Dichtbereich
gegen den Kammerkörper gedrückt, wodurch die Verbindung zwischen Stauchkammer und
Kanal (28) gesperrt wird. Die Höhlung (21) ist nach unten durch eine perforierte
Membran (31) abgesperrt und die Ventil-Scheibe arbeitet ohne besondere Druckfeder.
1. Sportschuh mit einer Sohle, die mit zur Aufnahme von Luft unter Überdruck dienenden
Kammern und einer daran angeschlossenen fußbetätigten pneumatischen Ladevorrichtung
versehen ist, die unter einem von einem balligen Fußbereich zu belastenden Bereich
eines Sohlenteiles angeordnet ist und mit einem Kammerkörper sowie einem dem Sohlenteil
zugeordneten Kammerdach eine Stauchkammer begrenzt, die über eine Einlaßöffnung sowie
ein Einlaßventil mit der Außenatmosphäre und über eine Auslaßöffnung sowie ein Auslaßventil
mit den Kammern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchkammer (16) als halblinsenförmige, der Balligkeit des belastenden
Fußbereiches (3) angepaßte Mulde ausgebildet ist und die Einlaßöffnung (17) sowie
die Auslaßöffnung (18) im Mittenbereich der Kammer (16) angeordnet ist.
2. Sportschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchkammer (16)-Mulde ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe von 5 :
1 bis 12 : 1 aufweist.
3. Sportschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (22) dicht bei der Auslaßöffnung (18) angeordnet ist.
4. Sportschuh nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (15) und/oder das Auslaßventil (22) in vertikaler Richtung
oberhalb der Einlaßöffnung (17) bzw. unterhalb der Auslaßöffnung (18) angeordnet
ist.
5. Sportschuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auslaßventil der Ventilkörper als dünne, biegbare KunststoffScheibe (22)
ausgebildet ist.
6. Sportschuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einlaßventil eine randseitig dichtend befestigte (19) Ventillamelle (15)
dichtend lose aufliegt, die mit seitlichem Abstand angeordnete öffnungen abschließt.
7. Sportschuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den bei voll zusammengedrückter Stauchkammer (16) aneinander liegenden
Flächen von Kammerdach (14) und Kammerkörper (13) zumindest die eine mit kleinen elastisch
zusammendrückbaren Noppen (20) besetzt ist.
8. Sportschuh nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß von den bei belasteter Ladevorrichtung aneinander liegenden Flächen von Ventillamelle
(15) und Kammergehäuse (14, 13) zumindest die eine mit kleinen elastisch zusammendrückbaren
Noppen (20) besetzt ist.
9. Sportschuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladevorrichtung eine Baueinheit (12) ist, welche den Kammerkörper (13),
das Kammerdach (14), das Einlaßventil (15) und das Auslaßventil (22) umfaßt und in
eine Ausnehmung (10) der Sohle (4) eingesetzt ist.
10. Sportschuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaßöffnung (17) seitlich neben der Auslaßöffnung (18) angeordnet ist und
die Ventillamelle (15) des Einlaßventiles sowie die Ventil-Scheibe (22) des Auslaßventiles
an einander entgegengesetzten Seiten des gleichen Kammergehäuse (14, 14) Bereiches
angeordnet sind.
11. Sportschuh nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (26) auf die vom Fuß primär belasteten Bereiche der Sohle (4) beschränkt
sind und als vereinzelte in waagerechter Ebene abgerundete Ausnehmungen ausgebildet
sind, die durch durchgehend offene Kanäle (27) miteinander verbunden sind.