DE3203302A1

DE3203302A1 - Trittelastische schichtkonstruktion

Info

Publication number: DE3203302A1
Application number: DE19823203302
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr.-Ing. 8032 Lochham Funck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-01
Filing date: 1982-02-01
Publication date: 1983-08-11

Description

Trittelastische Schichtkonstruktion
Die Erfindung betrifft eine trittelastische Schicht konstruktion für insbesondere Schuhsohlen, Bodenbeläge u. dgl., die mindestens eine Schicht aus gummielastischem Material aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus gummielastischem Material bestehende Schicht durch konstruktive Maßnahmen so auszugestalten, daß sie über das Maß ihrer materialspezifischen Elastizität hinaus Belastungskräfte federnd aufnehmen und abfangen kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einer Seite der aus gummielastischem Material bestehenden Mittelschicht ein Netzwerk von Stegen und an ihrer anderen Seite in den den Zwischenräumen gegenüberliegenden Bereichen Noppen angeordnet sind.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß eine auf einen Noppen einwirkende Belastungskraft in der gummielastischen Mittelschicht umgelenkt und in das diesen Noppen umgebende Netzwerk von Stegen eingeleitet sowie von einem an den Stegen groß flächig anliegenden Gegenlager aufgenommen wird. Dabei werden die Noppen von der Belastungskraft geringfügig in den freien Stegzwischenraum hineingedrückt, was zu einer zugelastischen Verformung der dann als Membrane wirkenden gummielastischen Mittelschicht führt. Der maximal mögliche Federweg ist dabei so groß, wie die Tiefe der freien Stegzwischenräume, die wenigstens der'Höhe der Stollen entsprechen sollte.
Da sich ein gummielastisches Material durch Zug erheblich leichter als durch Druck verformen läßt, ist die mögliche elastische Verformung der erfindungsgemäßen Schichtkonstruktion in Querrichtung, d. h. in Richtung der Stollenachsen, erheblich größer als bei einer gleichstarken kompakten oder nur einseitig profilierten Schicht aus demselben Material. Wirksame Verformungen und damit Dämpfungs-Wirkungen ergeben sich bereits bei relativ geringen Belastungskräften.
Bevorzugte Anwendungsgebiete der erfindungsgemäßen Schichtkonstruktion sind beispielsweise Bodenbeläge und Schuhsohlen. Bei Verwendung als Bodenbelag wird die mit dem Steg-Netzwerk versehene Seite der Schichtkonstruktion nach unten weisend auf den Unterboden aufgelegt. In diesem Fall bilden die freien Steg zwischenräume zusammen mit dem Unterboden allseitig geschlossene Luftkammern, die eine außerordentlich wirksame Wärmeisolation als auch eine intensive Trittschalldämmung bewirken. Bei Verwendung als Laufsohle für Schuhwerk weisen die Stege nach oben und sind mit ihren Stirnflächen z. B. durch Kleben oder eine andere Befestigungsart mit der Brandsohle fest verbunden. Die Noppen weisen dabei nach unten und wirken als Stollen. In beiden Anwendungsfällen sind die freien Zwischenräume des Steg-Netzwerkes durch eine Gegenlage abgeschlossen und bilden Luftkammern, die eine gute Wärmeisolation und auch eine intensive Trittschalldämmung bewirken. Beides sind Eigenschaften, die sowohl für Bodenbeläge als auch für Schuhsohlen von großer Wichtigkeit sind.
Die erfindungsgemäße Schichtkonstruktion zeichnet sich gegenüber herkömmlichen vergleichbaren Konstruktionen durch eine hervorragende Rutschsicherheit ihrer Noppenseite aus. Diese ist darauf zurückzuführen, daß die an der als Membran wirkenden elastischen Mittelschicht befestigten Noppen nicht nur in Richtung ihrer Achse elastisch beweglich sind, sondern auch um bestimmte Beträge unter seitlicher oder schräger Krafteinwirkung horizontal elastisch federnd verschoben werden können. Aus diesem Grunde können die beweglich gelagerten Noppen größere Seitenkräfte aufnehmen, als gleichartige, an einem starren Untergrund befestigte Noppen. Dies liegt an dem mehr gleitenden ttbergang von der Haftreibung in die Gleitreibung beim Erfindungsgegenstand.
Die erfindungsgemäße Schichtkonstruktion in Form von Schuhsohlen oder Bodenbelägen kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. So können beispielsweise die Noppen nachträglich auf die zuvor einseitig mit Stegen versehene elastische Mittelschicht angeklebt oder anvulkanisiert werden. Eine besonders einfache Herstellung zeichnet sich jedoch dadurch aus, daß die Stege, die Mittelschicht und die Noppen einstückig aus einem weichelastischen Gummi oder Kunststoff in einem einzigen Formungsvorgang hergestellt werden.
Die Hauptanwendungsgebiete der neuen Schichtkonstruktion sind einmal Bodenbeläge und zum anderen Schuhsohlen, wobei jedoch noch eine Vielzahl von anderen Anwendungsmöglichkeiten besteht, bei denen stoßartig auftretende Kräfte elastisch dämpfend abgefangen werden sollen. Unabhängig von dem jeweiligen Anwendungsgebiet sind die Noppen zweckmäßig kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei die Größe ihrer Basisfläche geringfügig kleiner als die des zugeordneten freien Zwischenraums ist.
Hierdurch wird einmal eine optimale elastische Ubertragung der Belastungskräfte erreicht und zum anderen erleichtert sich die Reinigung der-Noppen-Zwischenräume.
Um Dauerbiegebrüche zu vermeiden, die bei geradlinig verlaufenden Laufprofilzwischenräumen quer zur Sohlenlängsachse auftreten können, sind bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung die Stege schräg zur Ballen- bzw. Sohlenlängsachse angeordnet. Da ferner nach geltenden DIN-Normen die geradlinig verlaufenden Laufprofilzwischenräume an Sohlen für Sicherheitsschuhe nicht senkrecht aufeinander stehen dürfen, bilden die Stegzwischenräume seitlich abgeschlossene Rhomben, deren eine Diagonale, meist die längere Diagonale dieser Rhomben, in etwa quer zur Ballen- bzw. Sohlenlängsachse verläuft.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Schichtkonstruktion gemäß dieser Erfindung in Anwendung bei einer Lauf sohle; Fig. 2 den Ausschnitt gemäß Fig. 1 in Draufsicht - ohne die Brandsohle; Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Ausschnitt einer Schichtkonstruktion in Anwendung als Bodenbelag; Fig. 4 den Umriß einer Laufsohle mit im Ballenbereich in Draufsicht gezeichneter Schichtkonstruktion.
Wie aus den wig. 1 und 2 ersichtlich, besteht die erfindungsgemäße Schichtkonstruktion aus einer elastischen Mittelschicht 1, daran in vorgegebenen Abständen nach oben weisend angeformten Stegen 2 und an ihrer Unterseite ebenfalls angeformten Noppen 3 aus Vollmaterial.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, begrenzen jeweils vier Stege 2 einen freien Zwischenraum 4, der gemäß Fig. 1 nach oben von einer durchgehenden Brandsohle 5 abgeschlossen ist. Die Vielzahl der mit Luft gefüllten freien Zwischenräume 4 gewährleistet eine hervorragende Wärmedämmung, was einerseits bei schwererem Winter-Schuhwerk von Bedeutung ist, da es für warme Füße sorgt, was jedoch im gleichen Maße für Arbeits- bzw. Sicherheitsschuhe besonders zweckmäßig ist, die häufig an heißen Betriebspunkten, z. B. beim Asphaltieren von Straßen, getragen werden.
Da bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung die Gewichtskraft des Trägers über die Brandsohle 5 auf die relativ schmalen Stege 2 übertragen wird, die sich zusammen mit der gummielastischen Mittelschicht 1 elastisch verformen können, weist ein mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Schuhsohle versehener Schuh einen hohen Tragekomfort auf, wie er bei herkömmlichen Laufsohlen gleicher Materialqualität bisher nicht erreicht werden konnte. Darüber hinaus ergibt sich bei derartigem Schuhwerk noch ein wesentlich höherer Grad an Rutschfestigkeit als bei Schuhen mit herkömmlichen Profilsohlen. Wenn nämlich die auftretenden Gewichtskräfte schräg zur Laufsohle gerichtet sind, d.
h. horizontale Querkomponenten aufweisen, dann tritt bei den an der Mittelschicht "elastisch aufgehängten" Noppen 3 eine Verkippung bzw. Verkantung auf, mit der vorteilhaften Folge, daß die Griffigkeit des Noppen-Profils gesteigert wird.
In Fig. 1 sind durch die Pfeile die Angriffsrichtungen der Gewichts- und Reaktionskräfte auf die Stege bzw. auf die Noppen im "Normalbetrieb" dargestellt. Die an den Noppen angreifenden Kräfte werden versuchen, diese in den freien Steg zwischenraum hineinzudrücken und die als elastische Membran wirkende Mittelschicht entsprechend zu verformen. Die Höhe der Noppen 3 soll in etwa der Tiefe der freien Zwischenräume 4 zwischen den Stegen 2 entsprechen und die Dicke der mittleren Materialschicht wird so gewählt, daß einerseits eine ausreichende Elastizität und andererseits auch die notwendige hohe Festigkeit der Materialverbindung zwischen den Noppen 3 und den Stegen 2 gewährleistet wird. Wie ersichtlich, sind die Noppen 3 kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei ihre in Fig. 1 obere Basisfläche geringfügig kleiner als die entsprechende Bodenfläche des zugeordneten freien Zwischenraums 4 ist, um die angestrebten Umlenkungen der Richtungen der Gewichtskräfte herbei zum führen.
Die Ausführung nach Fig. 3 entspricht in ihren wesentlichen Merkmalen derjenigen nach den Fig. 1 und 2, wobei jedoch entsprechend ihrer Verwendung als Bodenbelag die Stege 2 auf dem Unterboden 6 aufliegen und die Noppen 3 frei nach oben vorstehen. Die technischen Wirkungen dieser Schichtkonstruktion gleichen in etwa der vorstehend beschriebenen. Der dargestellte Bodenbelag kann beispielsweise in Form von Gummimatten von jeweils gewünschter Größe und Gestalt oder aber auch zur großflächigen Bodenbedeckung in Werkhallen oder anderen industriellen Betriebspunkten eingesetzt werden. Dabei ergibt sich gegenüber herkömmlichen Bodenbelägen, die in der Regel an ihrer Oberseite ein durchgehendes Rasterprofil aufweisen, der besondere Vorzug einer verbesserten Reinigungsmöglichkeit, weil der zwischen den Einzelnoppen abgelagerte Schmutz aufgrund der konischen bzw. Kegelstumpf-Form der Noppen leicht herausgespült werden kann.
Fig. i zeigt im Umriß eine Laufsohle mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Schichtkonstruktion gemäß den Fig. 1 und 2, wobei diese Konstruktion lediglich im Ballenbereich der Sohle schematisch dargestellt ist, sich aber in der Praxis über die gesamte Sohlenfläche erstreckt.
Die Stege 2 bilden ein rhombenförmiges Muster und verlaufen jeweils schräg zur Längsachse 7 der Laufsohle, wobei die längere Diagonale der Rhomben in etwa quer zur Längsachse 7 ausgerichtet ist.

Claims

Ansprüche et Trittelastische Schichtkonstruktion für insbesondere Schuhsohlen, Bodenbeläge u. dgl., bestehend aus mindestens einer durchgehenden Schicht aus gummielastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite der gummielastischen Mittelschicht (1) ein Netzwerk von Stegen (2) und an ihrer anderen Seite in den den Stegzwischenräumen (4) gegenüberliegenden Bereichen Noppen (3) angeordnet sind.
2. Schichtkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht (1), die Stege (2) und die Noppen (3) einstückig aus weichelastischem Gummi oder Kunststoff hergestellt sind.
3. Schichtkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Vollmaterial bestehenden Noppen (3) kegelstumpfförmig ausgebildet sind, wobei ihre größeren, an der Mittelschicht (1) befestigten Grundflächen geringzügig kleiner als die freien Zwischenräume (4) zwischen den Stegen (2) sind.
4. Schichtkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung bei einer Schuhsohle, wobei die Stege (3) an der Sohlenoberseite schräg zur Längsachse (5) der Schuhsohle angeordnet sind.
5. Schichtkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegzwischenräume (4) die Form von Rhomben haben, deren längere Diagonalen etwa quer zur Längsachse (5) der Schuhsohle verlaufen.
6. Schichtkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung als Bodenbelag, bei dem das Steg-Netzwerk (2) an der Belagunterseite angeordnet ist und auf dem Unterboden aufliegt, und bei dem die kegelstumpfförmigen Noppen (3) zum Erhalt einer besonderen Trittsicherheit nach oben weisen.