DE2122907B2

DE2122907B2 - In einem Schuh, Stiefel o.dgl. anzuordnendes Stützpolster

Info

Publication number: DE2122907B2
Application number: DE2122907A
Authority: DE
Inventors: Marion F. Northridge Calif. Rudy (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1980-10-16
Also published as: SE372413B; CH539402A; GB1355712A; GB1355711A; AT324885B; DE2122907A1; JPS471274A; FR2098148A1; US3685176A; DE2122907C3; JPS5241700B2; CA924102A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Stützpolster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem nach dem DE-GM 68 11 365 bekannten « Stützpolster dieser Art sind die Kammern wabenförmig ausgebildet und haben im Hackenbereich sowie oberhalb des Hackenbereichs und auf dem Fußrücken im Vertikalschnitt etwa gleichen Querschnitt. Das hat zur Folge, daß das Stützpolster im aufgeblasenen Zustand den Fuß zwar gleichmäßig umspannt, aber bei Bewegungen des Unterschenkels nach vorne oder hinten der Achillessehnenbereich oder der Rist des Fußrückens stark belastet wird und außerdem keine Stabilisierung des Unterschenkels gegen seitliche " Bewegungen erzielt wird.

Nach der DE-PS 9 30 916 ist eine aufblasbare Gamasche bekannt, die beidseitig des Knöchelgelenks sich vertikal erstreckende Kammern aufweist, die aus zwei einander gegenüberliegenden, an den Begrenzungslinien der Kammern miteinander verbundenen elastischen Bahnen bestehen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Sitzpolster eingangs genannter Art anzugeben, das in aufgeblasenem Zustand unabhängig von Bewegungen ^h£> des Unterschenkels nach vorne oder hinten den Fuß fest umspannt und auf ihn, insbesondere im Achillessehnenbereich und am Rist auf dem Fußrücken, einen

gleichmäßigen Druck ohne örtliche Überlastung ausübt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Im aufgeblasenen Zustand werden bei Überlastung die Kammern mit dem größeren Querschnitt, also längs des Achillessehnenbereichs und längs des Rists, stärker gedehnt als die anderen Kammern mit dem kleineren Querschnitt und werden damit nachgiebiger als die Kammern mit dem kleineren Querschnitt Dadurch werden Achillessehnenbereich und Rist geschont Andererseits kann aber das Stützpolster so stark aufgeblasen werden, daß die Kammern mit dem kleineren Querschnitt sowohl im Normalzustand als auch im Überlastungszustand den Fuß fest umspannen, da sie ihren Querschnitt im wesentlichen beibehalten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine isometrische Ansicht eines Skistiefels mit einem darin vorgesehenen aufblasbaren Stützpolster, beide in geöffnetem Zustand;

Fig.,"? eine isometrische Ansicht des Stützpolsters in aufgeblasenem, den Fuß und Unterschenkel eines Trägers innerhalb eines Skistiefels umgebenden Zustand;

F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt nach Linie 5-5 in F1 g. 2;

Fig.4 eine der Fig.2 entsprechende isometrische Darstellung bei zum Fuß um das Knöchelgelenk nach vorn geneigtem Unterschenkel;

Fig.5 eine Darstellung des aufblasbaren Stützpolsters in einer einzigen Ebene;

F i g. 6 einen vergrößerten Schnitt nach Linie 10-10 in Fig. 5;

F i g. 7 einen vergrößerten Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 5; und

F i g. 8 eine graphische Darstellung mit einer Mehrzahl von Kurven, die das Verhältnis zwischen dem Aufblasdruck und den Durchmessern der schlauchartigen Bereiche des aufblasbaren Stützpolsters zeigen.

Der 2ur Erläuterung der Erfindung in den Zeichnungen dargestellte, als Beispiel dienende spezielle Stiefel ist insbesondere zur Verwendung beim Skifahren ausgebildet. Der Stiefel besteht im wesentlichen aus einem als Ganzes mit 10 bezeichneten Hauptschuh bzw. Fußteil mit einem Oberteil Il und einer Laufsohle 12, die beide aus einem Stück bestehen können. Eine Knöchelmanschette 13 des Stiefels ist an dem Hauptschuh 10 mittels geeigneter Schwenkbolzen 14 befestigt, die sich an einander gegenüberliegenden Seiten desselben quer zur Knöchelmanschette und zum Hauptschuh erstrecken, um ein Vor- und Zurückschwenken der Manschette in bezug auf de.i Hauptschuh zu ermöglichen. Um ein öffnen des Hauptschuhs und der Manschette zu ermöglichen, sind beide im vorderen Bereich mit einem Schlitz versehen, wobei äußere Längsrippen 15 an den einander gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes vorgesehen und geeignete Klammern 16 an einer Seite des Schlitzes an Schaft und Hauptschuh zum Zusammenwirken mit der Rippe 15 an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes befestigt sind, um die den Schlitz begrenzenden, einander gegenüberliegenden Kanten 17 zum Schließen von Hauptschuh und Knöchelmanschette zusammenzuziehen.

Der HauDtschuh 10 des Stiefels hat eine übliche

Brandsohle 18, die in geeigneter Weise an der Laufsohle 12 befestigt oder — wie dargestellt (Fig.3) — als gesonderter Teil ausgebildet sein kann.

Ein von einer Blase oder dergleichen gebildetes aufblasbares Stützpolster 20 aus geeigne tem gummiartigern Material ist um FuB, Fußgelenk und Unterschenkel des Stiefelträgers angeordnet, um diese Bereiche durch eine darauf ausgeübte und gegen die begrenzenden Teile 10,13 des Stiefels wirkende Haltekraft zu stützen. Eine abgewickelte Darstellung des aufblasbaren Stützpolsters ist in Fig.5 dargestellt. Das Stützpolster besteht aus zwei Lagen 100, 101 eines elastischen Bahnmaterials, z, B. aus nicht poröser Polyurethanbahn auf Äthergrundlage, die äußerst widerstandsfähig gegen Feuchtigkeitsverwitterung sowie überaus zäh und lochsicher ist Das Stützpolster 20 besteht im wesentlichen aus einem strumpfähnlichen Teil mit einer Mehrzahl von aufblasbaren Kammern, Hohlräumen oder schlauchartigen Bereichen, die zwischen den beiden Materialbahnen gebildet weiden und zur Schaffung eines gteichmäßigen Mediumdruckes in allen Bereichen des aufgeblasenen Stützpolsters durch einen Verteilerraum 21 untereinander verbunden sind. Wie ersichtlich, sind die beiden Bahnen entlang Schweißlinien 22 und an im Abstand zueinander angeordneten Punkten 23 miteinander verbunden und bilden eine Mehrzahl schlauchartiger Kammern 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, die sich über verschiedene Bereiche des Fußes, Knöchelgelenks und Unterschenkels entlang erstrecken bzw. an diesen angeordnet sind. -Jo

Der oben in dem Stützpolster vorgesehene, s'ch in Umfangsrichtung erstreckende Verteilerraum 21 steht mit den oberen Enden einer Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Schlauchbereichen 24 in Verbindung, die sich vom Verteilerraum nach unten am Unterschenkel entlang in Richtung zu den Zehen Tdes Fußes erstrecken. Das Sitzpolster 20 weist, wenn es um den Fuß, den Knöchelbereich und den Unterschenkel des Trägers angeordnet ist, einen vorderen Rand 31 am unteren Ende der Schlauchbereiche 27, 28 auf, der unmittelbar hinter den Zehen endet, wobei die Fußsohle und ebenso die untere Hackenpartie des Fußes an der Brandsohle anliegen.

Art und Stärke des verwendeten Bahnmaterials und die Querschnittsabmessungeii der Schlauchbereiche und Hohlräume 24 bis 28 (mit Ausnahme der beiden Bereiche 29, 30 oberhalb des Fußknöchels und an der Achillessehne) sind so beschaffen, daC, wenn das Stützpolster auf den gewünschten Druck aufgeblasen wird, diese Schlauchbereiche und Hohlräume eine im wesentlichen runde Querschnittsform annehmen, prall bzw. steil werden und selbst bei vom Stiefelträger aufgebrachten, verhältnismäßig hohen Belastungen einer Verformung standhalten. Dagegec sind die Querschnitte der Schlauchbereiche 29 oberhalb des Knöchelgelenks und der Schlauchbereiche 30 an der Achillessehne so beschaffen, daß sie sich verformen können, d. h. so anschwellen und abnehmen können, daß sie, wie weiter unten beschrieben, die auf den oberen Fußbereich an dem Knöchelgelenk oder die auf die t>o Achillessehnenpartie des Fußes wirkende Druckfläche verändern. Einige der Schlauchbereiche 24 an den Seiten des Unterschenkels münden in damit verbundene, konzentrisch ringwulstartige Schlauchbereiche oder Hohlräume 25, die den Innenknöchel und den h5 Seitenknöchel des Fußes am Ende des Schien- und Wadenbeins umgeben. Sich unterhalb des Innen- oder Mittelknöchels am Ende des Schien- und Wadenbeins in Längsrichtung erstreckende Schlauchbereiche stehen mit einem ringwulstartigen Hohlraum 26 in Verbindung, der den Kahnbeinbereich des Fußes umgibt.

Auf Wunsch können die Seitenteile 32 des Stützpolsters unter den Seitenrände.fn 33 der Brandsohle angeordnet und in geeigneter Weise daran angeklebt oder anderweitig befestigt werden. Ein vorderer Teil 31 des Stützpolsters und die Hackenpartie 34 unterhalb des Achillessehnenbereichs 30 sind jedoch offen und ermöglichen den Zehen des Trägers durch den Strumpf hindurch eine Auflage auf der Brandsohle 18 und ebenso ein Aufliegen des Hackens durch den Strumpf hindurch und auf dem darunter liegenden Teil der Brandsohle.

Wie ersichtlich, stehen sämtliche Schlauchbereiche und Hohlräume miteinander in Verbindung, indem die oberen Enden der Schlauchbereiche 24 in den Verteilerraum 21 einmünden. Das Aufblasen des Stützpolsters kann durch ein Ventil 40 erfolgen, das sich in den Verteilerraum 21 oder, wie hier speziell dargestellt, in irgendeinen der Schlauchbereiche 24, z. B. einen an den Verteilerraum angrenzenden hinteren Schlauchbereich, öffnet

Wie ersichtlich, wird das Stützpolster 20 zunächst um Fuß, Knöchelgelenk und Unterschenkel des Trägers gelegt und in dem Stiefel angeordnet, wonach dieser, vorzugsweise vor dem Aufblasen des Stützpolsters auf den gewünschten Druck, unter Benutzung der Haken 16 geschlossen wird.

Die auf den gewünschten Druck aufgeblasenen Schlauchbereiciie und Hohlräume des Stützpolsters erhalten einen prallen bzw. steifen Betriebszustand, es sei denn, der Druck innerhalb bestimmter Schlauchbereiche wird über einen vorbestimmten Punkt hinaus erhöht und bewirkt ihr Verformen. Wie oben beschrieben, sind die Querschnitte sämtlicher Schlauchbereiche und der Verteilerraum, ausgenommen die Achillessehnen-Schlauchbereiche 30 und die Schlauchbereiche 29 über dem Knöchelgelenk, derart ausgebildet, daß sie bei dem vorbestimmten Innendruck ihren Querschnitt im wesentlichen beibehalten. Beim Skifahren können die Vor- und Zurückbewegungen des Beins um das Fußknöchelgelenk als Schwenkpunkt jedoch ein genügendes Verformen der Schlauchbereiche 29 über dem Fußknöchel oder der Achillessehnen-Schlauchbereiche 30 verursachen, um deren Volumen zu verändern und dadurch eine Erhöhung des Gasdruckes innerhalb des Stützpolsters zu bewirken. Aus dem Anschwellen der Schlauchbereiche 29 über dem Fußknöchel und der Achillessehnen-Schlauchbereiche 30 ergibt sich der Vorteil, daß hierdurch die Fläche der am Fuß anliegenden Schlauchbereiche vergrößert und der Fuß fest nach unten gegen die Sohle des Stiefels gedrückt wird. Eine derartige Vor- und Zurückbewegung wird durch das Schwenken der Knöchelmanschette 13 in bezug auf den Hauptschuh 10 ermöglicht. Dabei werden die übrigen Schlauchbereiche und Hohlräume 24 bis 28 jedoch nicht verformt und bleiben prall und halten den Fuß in seitlich starrem Verhältnis innerhalb des Stiefels, wodurch eine relative seitliche Bewegung des Fußes innerhalb des Stiefels verhindert wird.

Das Diagramm in F i g. 8 zeigt das Verhältnis zwischen dem Druck innerhalb eines elastischen Schlauchbereiches und dem Durchmesser des Schlauchbereiches bei gleicher Schlauchwandstärke. Wie in den Kurven 200 und 201 dargestellt, verändert sich jeder elastische Schlauchbereich bzw. Hohlraum aus seinem nicht aufgeblasenen Zustand in einen aufgeblasenen Zustand unter verhältnismäßig niedrieern Druck 300.

behält dann jedoch beim Ansteigen des Druckes auf einen bestimmten Wert im wesentlichen denselben Durchmesser, wie durch die Punkte Pl und P2 in dem Diagramm angedeutet. Ein weiterer Druckanstieg bewirkt ein verstärktes Dehnen des schlauchförmigen Durchmessers, wobei die Wandstärke dünner wird und der Druck dadurch mit zunehmendem Durchmesser fällt.

Es ergibt sich somit aus dem Diagramm, daß ein Schlauchbereich über einen wesentlichen Druckbereich (0,07 bis 1,68 kg/cm² gemäß Kurve 200; 0,07 bis 0,77 kg/cm² gemäß Kurve 201) im Durchmesser im wesentlichen konstant bleibt, wobei jeder in den Kurven dargestellte Schlauchbereich in seinem speziellen Bereich im wesentlichen steif bzw. prall ist.

Die erfindungsgemäßen Stützpolster haben Bahnoder Wandstärken von 0,25 bis 0,5 mm, wobei der Druck, auf den das Stützpolster aufgeblasen wird, in Abhängigkeit von den Wünschen des Trägers zur Sicherstellung eines festen und bequemen Halts des Fußes und Unterschenkels in dem Stiefel, etwa 0,56 bis 1,12 kg/cm² beträgt. Bei einem solchen Druck werden sämtliche Schlauchbereiche und Hohlräume prall bzw. steif. Die Durchmesser der Achillessehnen-Schlauchbereiche 30 und der Schlauchbereiche 29 oberhalb des Fußknöchels sind größer ausgebildet als die anderen Schlauchbereiche, so daß eine Druckveränderung infolge Vor- und Zurückbewegens ein Dehnen und Zusammenziehen der Schlauchbereiche 29 und 30 bewirken kann, um so die gewünschte erhöhte Haltekraft nach unten auf Partien des Fußes am Hacken und vor dem Knöchelgelenk auszuüben. Dadurch, daß die Schlauchbereiche oder Hohlräume 29, 30 oberhalb des Knöchelgelenks und in dem Achillessehnenbereich nahe Punkt Pl arbeiten, bei dem ein verstärktes Dehnen des Materials auftritt, können örtliche Kräfte in einem dieser Bereiche die Steuerung der Druckverlagerung des anderen Bereiches bewirken. Wenn sich der Skiläufer scharf nach vorn in die Vorlagestellung biegt, werden die vorderen Schlauchbereiche oder Hohlräume

29 stark angespannt und teilweise zusammengedrückt, wodurch der Innendruck des Stützpolsters erhöht wird. Dies hat praktisch keine Wirkung auf die Durchmesser der Schlauchbereiche und Kammern 21, 24 bis 28 (Kurve 200). Ein derartiger höherer Innendruck veranlaßt nicht nur die Bereiche 29, sondern auch die Achillessehnen-Schlauchbereiche 30 am Hacken, sich elastisch auszudehnen und eine erhöhte Kraft nach unten und innen zu erzeugen und den Hacken des Fußes fester in den Hackenteil des Stiefels hineinzudrücken.

Zur gleichen Zeit verursacht auch der sich aus dem Stiefel herauszuhebende Hacken eine Erhöhung des Drucks.

Für den Fall, daß, wie bei geübten Skifahrern, die umgekehrte Skitechnik der Rücklage angewandt wird, so arbeiten die Schlauchbereiche 29 oberhalb des Fußknöchels und die Achillessehnen-Schlauchbereiche

30 in der entgegengesetzten Weise wie oben beschrieben, um die Fußsohle und den Hacken fester gegen die Sohle des Stiefels zudrücken.

Eine Art, das aufblasbare Stützpolster 20 herzustellen, besteht darin, zwei Bahnen aus transparentem Material der erforderlichen Stärke und Festigkeit vorzusehen. Als dann wird wärmeabsorbierendes, lichtundurchlässiges Material auf eine der Materialbahnen entlang den gewünschten Linien 22 und Punkten 23 des gegenseitigen Verschmelzens oder Verklebens der Materialbahnen gebracht, um die dazwischenliegenden Schlauchbereiche und Hohlräume 21, 24 bis 30 zu bilden, wonach die andere Materialbahn aufgebracht wird, nachdem vorher das Ventil 40 in seine Stellung gebracht und befestigt worden ist. Die so zu einem Sandwich zusammengelegten Schichten werden alsdann einer sichtbaren und infraroten Strahlungsenergie ausgesetzt wobei die Strahlung durch die transparenten Teile der Bahnen hindurchgeht, ohne diese nennenswert zu erhitzen, sondern lediglich an den Stellen des lichtundurchlässigen Materials absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird, wodurch die Materialbahnen an den lichtundurchlässigen Stellen 22 auf die Temperatur erhitzt werden, bei der sie luftdicht miteinander verschmelzen oder fest miteinander verschweißen. Das

ι ■> derart gebildete Stützpolster kann dann zu der in F i g. 5 dargestellten gewünschten Gestalt geschnitten werden. Wie oben beschrieben, kann das aufblasbare Stützpolster 20 alsdann zu einem strumpfähnlichen Teil geformt werden, wobei die vorderen Ränder 17,17a geteilt sind und die unteren Ränder 32 unter der Brandsohle 18 des Stiefels liegen und daran angebracht sind. Das Stützpolster und die Brandsohle werden dann in den Stiefel eingesetzt, wobei die Ränder 17a im wesentlichen mit den Rändern 17 des Stiefels fluchten. Der Träger setzt dann seinen Fuß in das Futter und den Stiefel und schließt denselben mit Hilfe der Klammern 16. Das Stützpolster 20 wird dann auf den angemessenen Druck zur Bildung steifer Schlauchbereiche und Hohlräume 24 bis 28 und der normalerweise prallen

-><> Achillessehnen-Schlauchbereiche 30 und vorderen Fußknöchel-Schlauchbereiche 29 aufgeblasen, die sich jedoch, wie oben beschrieben, in gesteuerter Weise unter der Vor-und Zurückbewegung des Beins des Trägers aufblähen können.

)· Gegebenenfalls kann die Innenschicht 101 des Bahnmaterials mit einer Lage aus geeignetem elastischem Material 110, wie porigem Polyurethan, einem leicht nachgebenden und anschmiegsamen Schaum, beschichtet werden, die ihrerseits mit einem Innenfutter

·»« 111 aus Schafwolle oder dergleichen überzogen wird. Durch derartige, zwischen das aufblasbare Stützpolster 20 und den Strumpf am Fuße des Trägers eingefügte Materialschichten wird ein bequemer Sitz und eine gute Anpassung für den Fuß, das Knöchelgelenk und den

»"> Unterschenkel erreicht.

Wie ersichtlich, ist ein aufblasbares Stützpolster zur Verwendung in einem Stiefel geschaffen worden, das dem Bein, dem Knöchelgelenk und dem Fuß des Trägers einen gesteuerten Halt gibt. Dabei kann insbesondere

™ eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen und dem diese umfassenden Stiefel mit dem daran befestigten Ski in seitlicher Richtung verhindert werden, während eine gesteuerte Vor- und Zurückbewegung des Beins gesichert ist, ohne daß sich Sohle und Hacken des Fußes von der Sohle des Stiefels abheben können.

Es sei noch bemerkt daß sich die Mehrzahl der Schlauchbereiche in Längsrichtung zum Bein und zum Fuß erstreckt Dementsprechend kann der bei aufgeblasenem Stützpolster von den Schlauchbereichen auf den

ω Fuß aufgebrachte Druck die die verschiedenen Partien des Beins, Fußknöchels und Fußes versorgenden Arterien, Adern und Blußgefäße nicht abdrucken oder wesentlich beeinträchtigen.

In seinem in Fig.5 dargestellten, im wesentlichen

^b5 flachen Zustand wird das Stützpolster durch das Aufblasen veranlaßt von sich aus eine gekrümmte Form anzunehmen, die im wesentlichen der Form des Fußes und Unterschenkels des Trägers entspricht Dieses

Ergebnis wird auf die längs verlaufende und seitliche Anordnung der Schlauchbereiche zurückgeführt, aus der sich beim Aufblasen des Stützpolsters unterschiedliche Erstreckungen kreuzweiser Zusammenziehung des Stützpolsters von oben bis unten ergeben.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. In einem mit einer schwenkbaren Knöchelmanschette versehenen Schuh, Stiefel oder dergleichen anzuordnendes Stützpolster mit mehreren miteinander kommunizierenden, auf einen vorgegebenen Druck aufblasbaren, elastische Wände aufweisenden Kammern, die den Unterschenkel oberhalb des Knöchelgelenks, das Knöchelgelenk, den Achillessehnenbereich, den Rist und den Fußrücken vor dem Rist, unterhalb des Rists und unterhalb des Knöchelgelenks umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern schlauchartig ausgebildet sind, sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fußes bzw. des Unterschenkels erstrecken und aus zwei einander gegenüberliegenden, an den Begrenzungslinien der Kammern miteinander verbundenen Bahnen bestehen und daß die den Rist und den Achillessehnenbereich umfassenden Kammern (29,30) einen größeren Querschnitt aufweisen als die restlichen Kammern (24 bis 28).

2. Stützpolster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Knöchel ein den unteren Unterschenkel umschließender, rohrförmiger, mit den Kammern (24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) kommunizierender Verteilerraum (21) vorgesehen ist.

3. Stützpolster nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um die -ίο Knöchel herum ringförmige Kammern (25) des kleineren Querschnitts verlaufen.

4. Stützpolster nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um den Fußwurzelknochen herum eine ringförmige Kammer (26) des kleineren Querschnitts verläuft.