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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Schuhsohle zum Verbinden mit
einem Schuh, ein Verfahren zu deren Herstellung, sowie ein Schuh umfassend
eine solche Schuhsohle und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Schuhs.
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Jeder
Mensch legt täglich
mehr oder minder große
Strecken zu Fuß zurück. Oftmals
trägt er
hierbei Schuhe. Insbesondere die Schuhsohlen zählen hierbei zu den am stärksten belasteten
Teilen des Schuhs und dienen insbesondere beim Laufen auf harten
Untergründen
wie beispielsweise Asphalt als Puffer, mit dem die Stöße auf das
Gelenksystem abgefedert werden. Weiterhin müssen fördern viele Schuhsohlen einen
anatomisch inkorrekten Gang, der zu Haltungsschäden führen kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schuhsohle
bereitzustellen, die ein Gehen ohne Komforteinbußen für den Träger des entsprechenden Schuhs
ermöglicht.
Weiterhin soll ein entsprechender Schuh, ein Verfahren zur Herstellung
einer solchen Schuhsohle und ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Schuhs vorgeschlagen werden.
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Diese
Aufgaben werden gelöst
mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Die jeweiligen
abhängigen
Ansprüche
sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
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Die
erfindungsgemäße Schuhsohle
weist eine Oberseite zur Verbindung mit einem Schuh und eine Unterseite
zum Auftreten auf einen Untergrund auf. Die Schuhsohle weist einen
Vorderfußbereich, einen
Hinterfußbereich
und einen dazwischen liegenden Mittelbereich auf. Die erfindungsgemäße Schuhsohle
zeichnet sich dadurch aus, dass der Vorderfußbereich zumindest in einem
zentralen Be reich eine erste Härte,
der Mittelbereich zumindest in einem zentralen Bereich eine zweite
Härte und
Hinterfußbereich
zumindest in einem zentralen Bereich eine dritte Härte aufweist,
wobei sich die zweite Härte
von der ersten und der dritten Härte
unterscheidet.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen Vorderfußbereich
und Hinterfußbereich nicht
im anatomischen Sinne zu verstehen sind, sondern auf eine dreiteilige
Gliederung der Schuhsohle abzielen, wobei der Vorderfußbereich
im vorderen Bereich der Schuhsohle, der Hinterfußbereich im hinteren Bereich
der Schuhsohle und der Mittelbereich zwischen diesen Bereichen ausgebildet
ist. Unter dem Begriff „Härte" wird hier der mechanische
Widerstand verstanden, den ein Körper
dem Eindringen eines anderen Körpers
entgegensetzt.
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Die
Ausbildung anderer Härten
im Mittelbereich als im Vorfuß-
bzw. Hinterfußbereich
erlauben eine Anpassung, die einerseits ein anatomisch korrektes
Gehen fördert
und andererseits den Komfort des Benutzers wahrt bzw. befördert. Insbesondere können die
erste, zweite und dritte Härte
so gewählt werden,
dass ein gutes Federungsverhalten beim Gehen auf hartem Untergrund
gewährleistet
ist, insbesondere ohne dass weitere Dämpfungselemente wie Federelemente
oder ähnliches
ausgebildet werden müssen.
Die Dämpfungseigenschaften
der Schuhsohle beruhen also auf der Materialwahl, durch die die
Härten
beeinflusst werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der erfindungsgemäßen Schuhsohle
ist die zweite Härte größer als
die erste und die dritte Härte.
Weiterhin bevorzugt ist eine Ausbildung der Schuhsohle, bei der die
erste Härte
größer ist
als die dritte Härte.
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Besonders
bevorzugt ist somit eine Schuhsohle, deren zentraler Bereich im
Vorderfußbereich eine
erste Härte
aufweist, die größer als
die dritte Härte
im zentralen Bereich des Hinterfußbereichs, aber kleiner als
die zweite Härte
im Mittelbe reich ist. Eine solche Schuhsohle weist besonders gute Dämpfungseigenschaften
auf und erlaubt in vorteilhafter Weise ein gelenkschonendes Gehen.
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Dies
ermöglicht
eine gute Unterstützung
des Fußes
im Mittelbereich, während
der Vorderfußbereich,
welcher beim Gehen stark bewegt und verformt wird, leichter verformbar
ausgeführt
ist als der weniger bewegte und verformte Hinterfußbereich.
Bevorzugt nimmt der Vorderfußbereich
etwa bis zu 60% der Länge
der Schuhsohle ein, während
der Hinterfuß 25
bis 30% der Länge
der Schuhsohle einnimmt. Der Mittelfußbereich ist entsprechend von
einer gedachten Mittelquerlinie durch die Schuhsohle hinter dieser
ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schuhsohle liegt die erste
Härte im
Bereich von 55 bis 65 Grad Shore, die zweite Härte im Bereich von 65 bis 75
Grad Shore und die dritte Härte im
Bereich von 50 bis 60 Grad Shore.
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Unter
einer Härte
in Shore wird hier insbesondere die sogenannte Shore-D- oder die Shore-A-Härte angegeben.
Diese Shore-D-Härte wird üblicherweise
bei Zähelastomeren
verwendet und mit einer Nadel gemessen, die in einem 30°-Winkel zuläuft und
eine kugelfömige
Spitze mit einem Radius von 0,1 mm aufweist. Das Auflagegewicht
auf diese Nadel beträgt
5 kg, die Haltezeit, während
der dieses Gewicht aufliegt, beträgt 15 s. Die Messung erfolgt
bevorzugt bei 23°C
plus minus 2 Kelvin. Die Shore-A-Härte wird üblicherweise bei Weichelastomeren
angegeben und wird mit einer Nadel mit abgestumpfter Spitze gemessen.
Die Stirnfläche
des Kegelstumpfs der Nadel hat einen Durchmesser von 0,79 Millimeter,
der Öffnungswinkel
beträgt
35°. Die Nadel
wird mit einem Auflagegewicht von einem Kilogramm für 15 s belastet.
Insbesondere liegt bei null Grad Shore eine Eindringtiefe von 2,5
Millimeter und bei 100 Grad Shore eine Eindringtiefe von 0 Millimeter
vor. Die Härteprüfungen erfolgen
insbesondere bei einer Temperatur von etwa 23° Celsius.
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Besonders
bevorzugte Bereiche der ersten Härte
sind 58 bis 62 Grad Shore, insbesondere etwa 60 Grad Shore. Besonders
bevorzugte Bereiche der zweiten Härte sind 68 bis 72 Grad Shore,
insbesondere etwa 70 Grad Shore. Besonders bevorzugte Bereiche der
dritten Härte
sind 53 bis 57 Grad Shore, insbesondere 55 Shore.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schuhsohle schließen eine
erste Verbindungslinie zwischen einem dem Mittelbereich benachbarten
Teilbereich des Vorderfußbereichs
und einem dem Vorderfußbereich
benachbarten Teilbereich des Mittelbereichs und eine zweite Verbindungslinie
zwischen einem dem Hinterfußbereich
benachbarten Teilbereich des Mittelbereichs und einem dem Mittelbereich
benachbarten Teilbereich des Hinterfußbereichs einen Winkel ein.
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Dies
bedeutet insbesondere, dass die Schuhsohle so ausgestaltet ist,
dass diese im Mittelbereich beim Stehen des Benutzers nicht glatt
aufliegen kann. Bevorzugt ist hierbei der Mittelbereich so gestaltet,
dass er keine stabile Lage der Schuhsohle erlaubt. Bei einem Schuh,
welcher diese Schuhsohle umfasst, führt dies in vorteilhafter Weise
dazu, dass keine stabile Lage des Schuhs in diesem Bereich erreicht
wird, was den Träger
des Schuhs zwingt, diese instabile Lage durch Muskelanspannung zu
stabilisieren. Dies hat einen Trainingseffekt für die Muskeln zur Folge und
führt darüber hinaus
zu einer natürlicheren
Haltung des Trägers
beim Gehen und Stehen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schuhsohle weist die Einhüllende der Unterseite
in mindestens einem der folgenden Bereiche eine Änderung der Steigung in einer
Längsrichtung
der Schuhsohle auf:
- a) Im Mittelbereich;
- b) in dem Mittelbereich benachbarten Teilbereich des Vorderfußbereichs;
- c) in dem Mittelbereich benachbarten Teilbereich des Hinterfußbereichs;
und
- d) in mindestens einem der zwischen den Bereichen a), b) und
c) liegenden Bereiche.
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Unter
der Einhüllenden
wird hier insbesondere eine Kurve verstanden, die die Verbindung
derjenigen Punkte umfasst, die beim Gehen mit dem Boden in Berührung kommen
bzw. kommen können. Dazwischen
liegende Rücksprünge der
Unterseite der Schuhsohle werden bei der Bildung der Einhüllenden überbrückt. So
entsteht insbesondere auch eine einhüllende Fläche der Unterseite der Schuhsohle,
die ein Maß für die Bereiche
der Schuhsohle ist, in denen die Schuhsohle Kontakt mit dem Untergrund
beim Gehen hat. Ein Steigungswechsel bedeutet hier eine Änderung
in der ersten Ableitung dieser Kurve bzw. Fläche insbesondere der ersten
Ableitung in Längsrichtung
der Schuhsohle. Dies bedeutet beispielsweise, dass der Mittelbereich
zumindest teilweise nicht den Boden berührt, wenn der Vorderfußbereich
und insbesondere der dem Mittelbereich benachbarte Teil des Vorderfußbereichs
diesen berührt. In
diesem Fall ist der dem Hinterfuß benachbarte Teilbereich des
Mittelbereiches nicht in Kontakt mit dem Boden. Dies bewirkt in
besonders vorteilhafter Weise die oben geschilderte instabile Lage
des Schuhs welcher eine entsprechende Schuhsohle umfasst.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schuhsohle weist diese
zumindest in Teilbereichen eine zumindest in einer Längsrichtung konvexe
Einhüllende
auf.
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Durch
die insgesamt konvexe Einhüllende kann
ebenfalls in vorteilhafter Weise eine per se instabile Lage erreicht
oder unterstützt
werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schuhsohle sind in mindestens
in einem der folgenden Bereiche
- A) im Vorderfußbereich
und
- B) im Hinterfußbereich
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Teilbereiche
mit einer anderen Härte
als der Härte
der jeweiligen zentralen Bereiche ausgebildet.
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Dies
bedeutet insbesondere, dass außerhalb der
zentralen Bereiche des Vorderfußbereichs und/oder
des Hinterfußbereichs
bevorzugt randseitig härtere
oder weichere Bereiche ausgebildet sein können. Besonders bevorzugt ist
hierbei eine Ausgestaltung, bei der die Härte dieser Bereiche größer ist als
die Härte
der jeweiligen zentralen Bereiche. Diese Bereiche können insbesondere
zur Verbesserung des Verschleißverhaltens
der Schuhsohle dienen, da die Bereiche mit größerer Härte weniger stark verschlissen
werden als Bereiche mit geringerer Härte. Hierbei kann es weiterhin
vorteilhaft sein, dass je nach möglicher
Gangart des Benutzers, beispielsweise im Hinblick auf ein über- oder
unterpronierendes Gehen des Benutzers asymmetrisch Bereiche anderer
Härte ausgebildet
werden, um den Auswirkungen dieser Gangarten entgegenzuwirken.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Schuhsohle liegt die Einhüllende in
den Teilbereichen einer anderen Härte weiter außen als
die Einhüllende in
den zentralen Bereichen.
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Die
Bereiche anderer Härte
springen also bevorzugt weiter vor und kommen von daher bei einem
glatten Untergrund eher in Kontakt mit dem Untergrund als die zentralen
Bereiche. Durch eine entsprechende Wahl der Härten dieser Teilbereiche im Vergleich
zu den zentralen Bereichen kann ein weiterhin gesteigertes Dämpfungsverhalten
erreicht werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schuhsohle aus mindestens
einem elastomeren Material ausgebildet.
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Insbesondere
besteht die Schuhsohle aus mindestens zwei oder drei, bevorzugt
sogar vier elastomeren Materialien unterschiedlicher Härte. Besonders
bevorzugt ist der Einsatz thermoplastischen Elastomeren. Hierunter
werden Stoffe, insbesondere auch Polymere verstanden, die eine Kombination
der Gebrauchseigenschaften von Elastomeren, also insbesondere ein
elastisches Verhalten und den von Thermoplasten, also insbesondere
eine gute Verarbeitbarkeit nach Erhitzen, insbesondere durch Extrudieren,
Spritzen oder ähnliches,
aufweisen. Unter thermoplastischen Elastomeren werden hier insbesondere
Styrol-Typen wie beispielsweise Styrol-Oligoblock-Copolymere, thermoplastische
Polyolefine, thermoplastische Polyurethane, thermoplastische Copolyester
und thermoplastische Copolyamide verstanden. Insbesondere bevorzugt
ist der Einsatz von thermoplastischen Polyurethanen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schuhsohle
ist der Mittelbereich so ausgebildet, dass dieser beim getragenen
Schuh unterhalb des Längsgewölbes des
Fußes
liegt.
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Hierdurch
wird in besonders vorteilhafter Weise eine instabile Lage des mit
der Schuhsohle verbundenen Schuhs erreicht und so ein aktives Gehen
und Stehen des Nutzers gefördert.
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Bevorzugt
ist zumindest der zentrale Bereich des Mittelbereich als eine Art
Knopf ausgebildet, welcher zumindest im Vergleich zu einem der Vorder- oder
Hinterfußbereiche
vorspringt und bevorzugt zu dem in sich leicht konvex ausgeführt ist.
Dies befördert
in besonders vorteilhafter Weise eine instabile Lage des Benutzers
mit den oben exemplarisch benannten Vorteilen.
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Weiterhin
wird ein erfindungsgemäßer Schuh
vorgeschlagen, welcher eine Schuhsohle gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst. Insbesondere kann der Schuh weiter einen Oberschuh aus Kunststoff
und/oder Leder umfassen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung einer Schuhsohle nach der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen,
bei dem die Schuhsohle aus mindestens einem elastomeren Material
gespritzt wird. Bevorzugt hat sich hier ein Mehrkomponenten-Spritzverfahren
mit unterschiedlichen elastomeren Kunststoffen als vorteilhaft erwiesen.
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Weiterhin
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhs vorgeschlagen, bei
dem eine erfindungsgemäße Schuhsohle
mit einem Oberschuh verbunden wird.
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Diese
Verbindung wird insbesondere in vorteilhafter Weise durch Kleben
und/oder Schweißen hergestellt.
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Die
für die
erfindungsgemäße Schuhsohle offenbarten
Details und Vorteile lassen sich in gleicher Weise auf den erfindungsgemäßen Schuh,
das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung einer Schuhsohle und das erfindungsgemäße Verfahren zur
Herstellung eines Schuhs übertragen
und anwenden und jeweils umgekehrt. Die Erfindung soll im Folgenden
anhand der beigefügten
Zeichnung näher
erläutert
werden, ohne dass sie auf die dort gezeigten Ausführungsbeispiele
und Details beschränkt
wäre. Es
zeigen:
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1 eine
erste unterseitige Ansicht einer erfindungsgemäßen Schuhsohle;
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2 eine
zweite Ansicht im Längsschnitt durch
einen zentralen Bereich einer erfindungsgemäßen Schuhsohle; und
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3 eine
dritte oberseitige Ansicht der erfindungsgemäßen Schuhsohle.
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1 zeigt
eine unterseitige Ansicht einer erfindungsgemäßen Schuhsohle 1.
Diese weist einen Vorderfußbereich 2,
einen Hinterfußbereich
und einen dazwischen liegenden Mittelbereich 4 auf. Der Vorderfußbereich 2 weist
einen zentralen Bereich 5 auf, der eine erste Härte aufweist.
Der Mittelbereich 4 weist einen zentralen Bereich 6 auf,
der eine zweite Härte
aufweist. Der Hinterfußbereich 3 umfasst
einen zentralen Bereich 7, der eine dritte Härte aufweist. Erfindungsgemäß unterscheidet
sich die zweite Härte
von der ersten und der dritten Härte.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die zweite Härte
größer als
die erste und die dritte Härte,
die erste Härte
ist größer als
die dritte Härte.
Die erste Härte
liegt bevorzugt im Bereich von 60 bis 62 Grad Shore, die zweite Härte im Bereich
von 66 bis 69 Grad Shore, die dritte Härte im Bereich von 55 bis 57
Grad Shore.
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Der
Vorderfußbereich 2 weist
neben dem zentralen Bereich 5 einen ersten Bereich 8 anderer Härte auf.
Die Härte
des Bereichs 8 unterscheidet sich von der ersten Härte und
ist in diesem Ausführungsbeispiel
größer als
die erste Härte.
Bevorzugt ist hierbei eine Ausbildung des ersten Bereichs 8 anderer
Härte mit
einer Shore-Härte von
55.
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Der
Hinterfußbereich 3 weist
neben dem zentralen Bereich 7 einen zweiten Bereich 9 anderer Härte auf,
dessen Härte
bevorzugt 55 Grad Shore beträgt.
Die erfindungsgemäße Schuhsohle
ist aus einem elastomeren Material und zwar insbesondere aus thermoplastischen
Elastomeren, insbesondere umfassend Polyurethan ausgebildet.
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2 zeigt
das Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schuhsohle
im Längsschnitt. Die
Schuhsohle 1 weist eine Oberseite 10 zur Verbindung
mit ei nem Schuh insbesondere in Form eines entsprechend ausgebildeten
Oberschuhs und eine Unterseite 11 zum Auftreten auf einen
Untergrund 14 auf. Die Unterseite 11 der Schuhsohle 1 weist
eine Einhüllende 12 auf,
die konvex ist. Eine erste Verbindungslinie 13 ist zwischen
einem dem Mittelbereich 4 benachbarten Teilbereich des
Vorderfußbereiches 2 und
einem dem Vorderfußbereich 2 benachbarten Teilbereich
des Mittelbereichs 4 ausgebildet. Diese erste Verbindungslinie
verbindet die benachbarten Punkte der Einhüllenden 12 der Unterseite 11 der Schuhsohle 1 miteinander.
Eine zweite Verbindungslinie 15 ist zwischen einem dem
Hinterfußbereich 3 benachbarten
Teilbereich des Mittelbereichs 4 und einem dem Mittelbereich 4 benachbarten
Teilbereich des Hinterfußbereichs 3 ausgebildet.
Es handelt sich hierbei um einen Teil der Einhüllenden 12. Die erste Verbindungslinie 13 und
die zweite Verbindungslinie 15 schließen einen Winkel 16 miteinander
ein. Die Einhüllende 12 macht
also im Mittelbereich 4 einen Knick oder Bogen. Dies führt dazu,
dass der Mittelbereich 4 keine stabile Lage des entsprechenden Schuhs
erlaubt, da hier nicht gleichzeitig Mittelbereich 4, Vorderfußbereich 2 und
Hinterfußbereich 3 mit
dem Untergrund 14 in Kontakt sind, sondern dass hier eine
Stabilisierung der Lage durch den Träger des Schuhs erfolgen muss.
Dies bewirkt eine Aktivierung der Muskulatur und letztlich eine
Förderung
der Muskelbildung des Trägers.
Der Winkel 16 lässt
sich auch als eine Steigungsänderung
der ersten Verbindungslinie 13 im Vergleich zur zweiten
Verbindungslinie 15 als Teil der Einhöhlenden 12 verstehen.
Bevorzugt ist diese Steigungsänderung
im Mittelbereich 4 oder benachbart zum Mittelbereich 4 ausgebildet.
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3 zeigt
schematisch eine oberseitige Ansicht der Schuhsohle 1.
Diese weist im Vorderfußbereich 2 bevorzugt
Strukturen 17 auf, die eine möglichst gute Anbindung an den
Oberschuh, insbesondere durch Kleben und/oder Schweißen, ermöglicht. Der
Hinterfußbereich 2 sowie
der Mittelbereich 4 weisen eine kammerartige Struktur 18 auf,
die einerseits eine dämpfende
Funktion hat und andererseits neben einer Gewichtsreduktion eine
gute Anbindung des Oberschuhs ermöglicht.
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Insgesamt
erlaubt die erfindungsgemäße Schuhsohle 1 den
Aufbau von Schuhen, die durch eine instabile Lage, bevorzugt unter
dem Längsgewölbe des
Fußes,
eine Aktivierung der Muskulatur des Trägers ermöglichen. Durch die unterschiedlichen
Härten
insbesondere durch eine im zentralen Bereich des Vorder- 2 und
Hinterfußbereichs 3 reduzierte
erste und dritte Härte
im Vergleich zur zweiten Härte
des zentralen Bereichs 6 des Mittelbereichs 4 wird
dabei eine gute Dämpfung
der Stöße, die
beim Auftreten mit dem Schuh entstehen, erreicht. Dies vergrößert den
Tragekomfort des Schuhs für
den Träger
und verringert gleichzeitig den Verschleiß der Gelenke des Trägers.
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- 1
- Schuhsohle
- 2
- Vorderfußbereich
- 3
- Hinterfußbereich
- 4
- Mittelbereich
- 5
- zentraler
Bereich des Vorderfußbereichs
- 6
- zentraler
Bereich des Mittelbereichs
- 7
- zentraler
Bereich des Hinterfußbereichs
- 8
- erster
Bereich anderer Härte
- 9
- zweiter
Bereich anderer Härte
- 10
- Oberseite
- 11
- Unterseite
- 12
- Einhüllende
- 13
- erste
Verbindungslinie
- 14
- Untergrund
- 15
- zweite
Verbindungslinie
- 16
- Winkel
- 17
- Struktur
- 18
- kammerartige
Struktur