DE10191080B3

DE10191080B3 - Blase für Fußbekleidung mit Zug-Element mit kontrollierter Biegung

Info

Publication number: DE10191080B3
Application number: DE10191080.0T
Authority: DE
Inventors: James C. Jun. Sell; Craig E. Santos; David B. Herridge; Daniel R. Potter
Original assignee: Nike Innovate CV USA
Current assignee: Nike Innovate CV USA
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: US6385864B1; DE10191080T1; WO2001070062A3; WO2001070062A2; CN1178605C; CN1383363A; AU2001247429A1

Abstract

Abgedichtete gasgefüllte Blase für eine Fußbekleidung, umfassend:- eine obere Begrenzungsschicht (53),- eine untere Begrenzungsschicht (55),- eine Verbindung entlang des Umfangs (57) der oberen und der unteren Begrenzungsfläche (53, 55) zur Bildung einer versiegelten Kammer, die mit einem Gas gefüllt ist;- einen oberen Abschnitt (61; 80) einer Säule (56; 78), der sich von der oberen Begrenzungsfläche (53) aus in die versiegelte Kammer erstreckt und der im Längsschnitt einen linearen Seitenwandabschnitt aufweist;- einen unteren Abschnitt (63; 82) einer Säule (56; 78), der sich von der unteren Begrenzungsfläche (55) aus in die versiegelte Kammer erstreckt;- geschlossene Enden des oberen und des unteren Abschnitts (61, 63; 80, 82), wobei die geschlossenen Enden an einer Anschlussstelle (84) in der versiegelten Kammer aneinander gefügt sind,- wobei der obere und der untere Abschnitt (61,63; 80, 82) der Säule (56; 78) sich von den geschlossenen Enden aus erstrecken und an der Anschlussstelle (84) einen Biegepunkt (58) bilden, der dazu tendiert, mindestens einen oberen oder unteren Abschnitt (61, 63; 80,82) der Säule (58; 78) an der Anschlussstelle (84) zu biegen als Reaktion auf eine Kompressionslast, die die obere und die untere Begrenzungsfläche (53, 55) aufeinander zu bewegt, und- wobei der Biegepunkt (58) eine Nut bildet, die sich unterhalb des im Längsschnitt linearen Seitenwandabschnitts des oberen Abschnitts (61; 80) der Säule (56; 78) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegepunkt (58) einen ersten Abschnitt des oberen Abschnitts (61; 80) umfaßt, der so in einen zweiten Abschnitt des oberen Abschnitts (61; 80) übergeht, daß der erste Abschnitt beim Auftreten einer Kompressionslast in den zweiten Abschnitt hinein kollabiert und in seine Ausgangslage zurückkehrt, sobald die Kompressionslast aufhört.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Polster- (Dämpfungs-) Element und ein Verfahren zum Herstellen desselben und insbesondere einer mit einem Fluid gefüllten Blase, die ein Zug-Element mit kontrollierter Biegung aufweist, das die Bildung komplex gebogener Konturen und Formen ermöglicht, während die Menge umgebenden Schaummaterials minimiert wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls Fußbekleidung, worin die Blase mit dem Zug-Element mit kontrollierter Biegung als Polstermittel in einer Sohle verwendet wird.
Beträchtliche Arbeiten wurden ausgeführt, um den Aufbau von Polster-Elementen zu verbessern, die fluidgefüllte Blasen verwenden wie die, die in Schuhsohlen eingesetzt werden. Obwohl mit den neueren Entwicklungen bei Material und Herstellungsverfahren fluidgefüllte Blasen-Elemente in ihrer Vielseitigkeit sehr verbessert wurden, bleiben Probleme in Bezug auf das Erreichen optimaler Produkteigenschaften und Dauerhaftigkeit. Fluidgefüllte Blasen-Elemente werden üblicherweise als „Luft-Blasen“ bezeichnet, und das Fluid ist allgemein ein Gas, das üblicherweise als „Luft“ bezeichnet wird, ohne irgendeine Beschränkung hinsichtlich der tatsächlich verwendeten Gasmischung zu beabsichtigen.
Geschlossen-zelliger Schaum wird häufig als Polstermaterial in Schuhsohlen verwendet und Ethylen-Vinyl Azetat Copolymer (EVA)-Schaum ist ein übliches Material. In vielen Sportschuhen besteht die gesamte Mittelsohle aus EVA. Während EVA-Schaum einfach in die gewünschten Formen und Konturen geschnitten werden kann, sind seine Polster-Eigenschaften begrenzt. Einer der Vorzüge von gasgefüllten Blasen ist, daß Gas als Polstermittel im allgemeinen energie-effizienter ist als geschlossen-zelliger Schaum. Dies bedeutet, daß eine Schuhsohle, die eine gasgefüllte Blase aufweist, eine überlegenere Polsterwirkung im Hinblick auf Lasten aufweist, als eine Schuhsohle, die ausschließlich Schaum aufweist. Das Polstern wird allgemein verbessert, wenn die Polsterkomponente bei gegebener Schlagkraft die Schlagkraft über eine längere Zeitdauer verteilt, resultierend in einer geringeren Schlagkraft, die auf den Körper des Trägers übertragen wird. Sogar Schuhsohlen, die gasgefüllte Blasen aufweisen, weisen einigen Schaum auf, und eine Herabsetzung der Schaummenge wird allgemein bessere Polster-Eigenschaften bewirken.
Einige größere technische Probleme, die mit dem Design von Luftblasen verbunden sind, die mit Begrenzungsschichten entlang des Umfangs hergestellt sind, umfassen: (I) Herstellung komplex gebogener, konturierter Formen ohne tiefe Spitzen und Täler in den Querschnitten, die ein Füllen oder Ausgleichen mit Schaum oder Platten erfordern; (II) Sicherstellen, daß die Mittel, die verwendet werden, um der Luftblase die komplex gebogenen, konturierten Formen zu verleihen, nicht wesentlich den polsternden Vorteil von Luft beeinträchtigen; und (III) Herabsetzen des Ermüdungsversagens der Blasen, das durch zyklisches Falten von Abschnitten der Blase ausgelöst wird.
Im Stand der Technik finden sich zahlreiche Versuche, diese Schwierigkeiten zu lösen, die oft aber neue Hindernisse in dem Prozeß des Lösens dieser Probleme darstellen. Im Stand der Technik wird meist irgend ein Typ von Zug-Element offenbart. Ein Zug-Element ist ein mit der Blase in Verbindung stehendes Element, das eine festgelegte, ruhende Relation zwischen den oberen und unteren Begrenzungsschichten herstellt, wenn die Luftblase voll aufgeblasen ist, und das sie oft in einem Zustand der Zugspannung ist, während es als Rückhaltmittel wirkt, um die allgemeine Form der Blase aufrecht zu erhalten.
Einige Konstruktionen nach dem Stand der Technik sind zusammengesetzte Strukturen von Luftblasen, die Schaum oder Gewebeelemente enthalten. Ein Typ einer solchen Zusammengesetzten Konstruktion nach dem Stand der Technik betrifft Luftblasen, die einen offenzelligen Schaumkern verwenden, sowie offenbart in US-Patent Nummern 4,874,640 A und 5,235,715 A von Donzis. Diese Polster-Elemente gewährleisten Gestaltungsspielraum mit ihrem Design, dadurch daß die offenzelligen Schaumkerne komplex gebogene und konturierte Formen der Blase ohne tiefe Spitzen und Täler ermöglichen. Blasen mit Schaumkern-Zug-Elementen haben jedoch den Nachteil einer unzuverlässigen Bindung des Kerns mit den Begrenzungsschichten. 1 und 2 stellen einen Querschnitt einer Blase 10 nach dem Stand der Technik dar, bei dem ein offenzelliger Schaumkern 12 als Zug-Element eingesetzt ist. 2 stellt den Lastfall der Blase 10 mit Lastpfeilen 14 dar. Einer der Hauptnachteile der Blase 10 ist, daß Schaumkern 12 der Blase die Form verleiht und daher notwendigerweise als Polster-Element funktionieren muß, was die hochwertigen Polster-Eigenschaften von Luft allein beeinträchtigt. Ein Grund hierfür ist, daß, um dem hohen Aufblasdruck, der mit Luftblasen verbunden ist, zu widerstehen, der Schaumkern eine hohe Festigkeit aufweisen muß, die die Verwendung eines Schaums mit höherer Dichte erfordert. Je höher die Dichte des Schaums, desto geringer der Betrag des verfügbaren Volumens in der Blase für Gas. Demzufolge verringert die Herabsetzung der Gasmenge in der Blase die Vorteile einer Gaspolsterung.
Selbst wenn Schaum geringerer Dichte verwendet wird, muß ein beträchtlicher Betrag des verfügbaren Volumens geopfert werden, was bedeutet, daß die Auslenk-Höhe der Blase herabgesetzt wird, wegen des Vorhandenseins des Schaums, so daß der Effekt des „Durchschlagens“ („bottoming out“) beschleunigt wird. Durchschlagen bezieht sich auf das vorzeitige Versagen eines Polstermittels, eine Schlaglast angemessen abzudämpfen. Die meisten Polstermittel, die für Fußbekleidung verwendet werden, sind nicht-lineare, auf Kompression basierende Systeme, deren Steifheit mit der Belastung wächst. Durchschlagen ist der Punkt, an dem die Polstersysteme nicht mehr weiter komprimiert werden können. Außerdem leistet der elastische Schaum einen wesentlichen Teil der Polsterwirkung und unterliegt der bleibenden Deformation. Bleibende Deformation bezieht sich auf die dauerhafte Deformation von Schaum nach wiederholter Belastung, die die Polster-Eigenschaften erheblich vermindert. In Blasen mit Schaumkern wird bleibende Deformation aufgrund des inneren Zusammenbrechens von Zellwänden unter schweren zyklischen Kompressionsbelastungen wie Gehen oder Laufen hervorgerufen. Die Wände einzelner Zellen, die die Schaumstruktur bilden, werden abgetragen und reißen, wenn sie gegeneinander bewegt werden und versagen. Der Zusammenbruch des Schaums setzt den Träger größeren Stoßkräften aus.
Eine andere Ausführungsform von zusammengesetzten Konstruktionen nach dem Stand der Technik betrifft Luftblasen, die dreidimensionales Gewebe als Zug-Element verwenden, sowie die in US-Patenten Nummer 4,906,502 A und 5,083,361 A an Rudy erteilten, die hier durch Bezugnahme einbezogen sind. Die in den Rudy-Patenten beschriebenen Blasen waren ein beträchtlicher wirtschaftlicher Erfolg in NIKE Inc. Marken-Fußbekleidung unter dem Namen Tensile-Air^® und Zoom™. Blasen, die Zug-Elemente aus Gewebe verwenden, vermeiden tatsächlich tiefe Spitzen und Täler und die Verfahren, die in den Rudy-Patenten beschrieben sind, haben erwiesenermaßen eine exzellente Verbindung zwischen den Zugfasern und den Begrenzungsschichten hergestellt. Darüber hinaus sind die einzelnen Zugfasern klein und verformen sich leicht unter Last, so daß das Gewebe nicht die polsternden Wirkungen von Luft beeinträchtigt. Ein Nachteil dieser Blasen ist, daß derzeit kein Herstellungsverfahren bekannt ist, um Blasen mit komplex gekurvten, konturierten Formen herzustellen, die diese Gewebefasern-Zug-Elemente verwenden. Die Blasen können unterschiedliche Höhen aufweisen, aber obere und untere Oberflächen bleiben flach ohne Konturen und Kurven. 3 und 4 zeigen einen Querschnitt einer Blase 20 nach dem Stand der Technik, aufweisend ein dreidimensionales Gewebe 22 als Zug-Element. 4 zeigt den Lastfall der Blase 20 mit Lastpfeilen 24. Wie aus 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Oberflächen der Blasen flach und ohne Konturen oder Gefälle.
Ein anderer Nachteil ist die Möglichkeit des Durchschlagens. Obwohl die Gewebefasern unter Last leicht biegbar und für sich genommen ziemlich klein sind, bedeutet ihre schiere Anzahl, die erforderlich ist, um die Form der Blase aufrecht zu erhalten, daß unter hohen Lasten ein beträchtlicher Betrag der Gesamt-Verformungsfähigkeit der Luftblase durch das Volumen der Fasern im Inneren der Blase herabgesetzt ist und die Blase durchschlagen kann.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß eines der primären Probleme mit den Gewebefasern ist, daß diese Blasen während der anfänglichen Belastung anfänglich steifer sind als übliche gasgefüllte Blasen. Dies resultiert in einem festeren Gefühl bei geringen Stoßlasten und einem steiferen „Eingriffspunkt“ (point of purchase)-Gefühl, das über ihre tatsächlichen Polster-Eigenschaften hinwegtäuscht. Dies deshalb, weil die Gewebefasern eine verhältnismäßig geringe Längung aufweisen, um die Form der Blase angemessen in Spannung zu halten, so daß der kumulative Effekt von Tausenden dieser verhältnismäßig inelastischen Fasern eine steife Wirkung zeigt. Die Spannung der äußeren Oberfläche, die durch die geringe Längung oder inelastischen Eigenschaften der Zug-Elemente hervorgerufen wird, resultiert in einer anfänglich größeren Steifigkeit in der Luftblase bis die Spannung in den Fasern gebrochen ist und die solitäre Wirkung des Gases in der Blase ins Spiel kommen kann, was das Eingriffspunkt-Gefühl bei Fußbekleidung, die die Blase 20 aufweist, beeinträchtigen kann. Die „Spitze G“-Kurve (Peak G curve), Spitze G abgetragen gegen die Zeit in Millisekunden, dargestellt in 5, spiegelt die Reaktion der Blase 20 auf einen Stoß. Der mit 26 bezeichnete Abschnitt der Kurve entspricht der anfänglichen Steifigkeit der Blase wegen der unter Spannung stehenden Fasern und der mit 28 benannte Punkt bezeichnet den Übergangspunkt, an dem die Spannung der Fasern des Gewebes 22 „gebrochen“ ist und zurücktritt gegenüber der Polsterwirkung der Luft. Der mit 30 bezeichnete Bereich der Kurve entspricht Lasten, die durch ein nachgiebigeres Gas gepolstert sind. Die Spitze G-Kurve ist eine Darstellung, die durch einen Stoßtest generiert wird wie die, die in der Sport Research Review, Physical Tests, von NIKE, Inc. als besondere Werbeveröffentlichungen Januar/Februar 1990 veröffentlicht wurden und deren Inhalt hierbei durch Bezugnahme einbezogen wird.
Eine weitere Kategorie des Standes der Technik bilden Luftblasen, die spritz-geformt, blasgeformt oder vakuum-geformt sind, wie die in US-Patent Nummer 4,670,995 A von Huang und US-Patent Nummer 4,845,861 A von Moumdjian offenbarten, die hier durch Bezugnahme einbezogen werden. Mit diesen Herstelltechniken können Blasen jeder gewünschten Kontur und Form hergestellt werden, während tiefe Spitzen und Täler verringert werden. Der Hauptnachteil dieser Luftblasen ist die Bildung von steifen, senkrecht ausgerichteten Säulen elastomeren Materials, die innere Säulen bilden und die die Vorzüge der Luftpolsterung beeinträchtigen. Diese Blasen sind ausgebildet, um das Gewicht des Trägers zu stützen. 6 und 7 stellen Querschnitte von Blasen 40 nach dem Stand der Technik dar, die durch Spritz-formen, Blas-formen oder Vakuum-formen mit vertikalen Säulen 42 hergestellt sind. 7 illustriert die Blase 40 im Lastfall mit Lastpfeilen 44. Da diese inneren Säulen in vertikaler Ausrichtung hergestellt oder geformt sind, ist unter Last ein beträchtlicher Kompressionswiderstand vorhanden, der die Polster-Eigenschaften von Luft ernsthaft beeinträchtigen kann.
Bei Huang '995 wird gelehrt, starke vertikale Säulen auszubilden, so daß diese im Querschnitt eine im wesentlichen rechtwinklige Ausnehmung bilden. Damit ist beabsichtigt, eine wesentliche senkrechte Stütze für das Polster zu schaffen, so daß das Polster das Gewicht des Trägers im wesentlichen ohne Aufblasen tragen kann. Huang '995 lehrt ebenfalls die Ausbildung kreisförmiger Säulen unter Verwendung des Blas-formens. Bei diesem Verfahren nach dem Stand der Technik ragen zwei symmetrische, stabähnliche Vorsprünge mit der gleichen Breite, Form und Länge aus den zwei gegenüberliegenden Formhälften, um in der Mitte zusammenzutreffen und dadurch ein dünnes Gewebe im Zentrum einer kreisförmigen Sohle zu erzeugen. Diese Säulen sind mit einer Wandstärke und Abmessungen ausgebildet, um im wesentlichen im unaufgeblasenen Zustand das Gewicht des Trägers abzustützen. Weiter sind keine Mittel vorgesehen, um ein Biegen der Säulen auf eine vorgegebene Weise zu erzeugen, was Ermüdungsversagen verringern würde. Huangs Säulen sind also anfällig für Ermüdungsversagen aufgrund von Kompressionslasten, die die Säulen zum Knicken und unvorhersagbaren Falten zwingen. Unter zyklischen Kompressionslasten kann das Knicken zu Ermüdungsversagen der Säulen führen.
8 zeigt eine Detailansicht einer Säule nach dem Stand der Technik, die denen ähnlich ist, die bei Huang gezeigt sind, mit einem dünnen Gewebe in der Mitte der Säulenhälften, die durch einen zentrischen Schweißpunkt W und einen leichten Zug-Winkel θ zu den Säulenhälften. Während Huangs Säulen nicht den Eindruck vermitteln, einen Zug-Winkel aufzuweisen, weisen die gewerblichen Ausführungsformen der Blasen nach den Lehren von Huang einen Zug-Winkel auf, der den in 8 dargestellten ähnlich ist.
In diese Kategorie des Standes der Technik von geformten Blasen eingeschlossen sind Blasen, die nach innen gerichtete Vorsprünge haben, wie offenbart in US-Patent Nummer 5,572,804 A von Skaja et al., die hier durch Bezugnahme einbezogen sind. Skaja et al offenbaren eine Komponente für eine Schuhsohle, bei der die Sohlen-Komponente im Ober- und Unterteil nach innen gerichtete Vorsprünge aufweist. Stützelemente oder Einsätze gewährleisten einen gewissen, kontrollierten Kollaps des Materials um Bereiche des Polsterns und der Stabilität in der Komponente zu schaffen. Die Einsätze sind so ausgebildet, daß sie sich in die nach außen offenen Oberflächen der Vorsprünge erstrecken. Die Vorsprünge können in einer oder in beiden des Ober- und des Unterteils ausgebildet sein. Die mit Vorsprüngen versehenen Bereiche liegen nahe beieinander und können in festgelegter oder in nicht festgelegter Zuordnung im Eingriff miteinander stehen. Im Skaja-Patent wird gelehrt, daß die Vorsprünge allgemein hemisphärisch in der Form und um eine zentrale orthogonale Achse symmetrisch sind. Die äußere Form der Vorsprünge, d.h., die sich an der Oberseite der Blase abzeichnende Form, ist kreisförmig. Die Einsätze haben dieselbe Form wie die Vorsprünge. Die hemisphärischen Vorsprünge und die dazu abgestimmten Stützelemente oder Einsätze reagieren auf Kompression durch symmetrisches Kollabieren um einen Mittelpunkt. Während die halbkugeligen Vorsprünge und Einsätze von Skaja eine gewisse Variation der Polster-Eigenschaften durch Anordnung, Größe und Material gewährleisten, gibt es kein Mittel zum Beeinflussen oder Kontrollieren der Kompression oder des Kollabierens in einer gewünschten Richtung unter Last. Die Vorsprünge und die zugehörigen Einsätze tragen zur Polster-Reaktion der Blase bei, was der Aufgabe der vorliegenden Erfindung entgegensteht, bei der die kontrollierten Kollabier-Elemente gezielt so ausgelegt sind, daß sie nicht in die Polsterwirkung von Gas oder Luft eingreifen.
Noch eine weitere Kategorie des Standes der Technik betrifft Blasen, die einen gewellten Mittelfilm als inneres Element verwenden, wie offenbart in US-Patent Nummer 2,677,906 A von Reed, das eine Brandsohle mit oberen und unteren Lagen offenbart, die durch seitliche Verbindungslinien mit einer gewellten dritten Lage verbunden sind, die zwischen diesen beiden angeordnet ist. Die oberen und unteren Lagen sind entlang ihres Umfangs heißversiegelt und die mittlere Lage ist mit der oberen und der unteren Lage durch seitliche Verbindungslinien verbunden, die sich über die Breite der Brandsohle erstrecken. Dadurch wird zwar eine Brandsohle mit einer abfallenden Form hergestellt, da nur eine einzelne mittlere Lage verwendet wird, müssen die erzielbaren Konturen jedoch über die Breite der Brandsohle einheitlich sind. Durch Verwendung der Befestigungslinien kann nur die Höhe der Brandsohle von vorne nach hinten kontrolliert werden und es sind keine komplex gebogenen, konturierten Formen möglich. Ein anderer Nachteil von Reed ist, daß weil die dritte mittlere Lage eine kontinuierliche Lage ist, all die zahlreichen Kammern unabhängig von einander sind und einzeln aufzublasen sind, was für die Massenherstellung unpraktisch ist.
Die alternative Ausführungsform, die in dem Reed-Patent offenbart ist, verwendet nur zwei Lagen, bei denen die obere Lage auf sich selbst gefaltet ist und an der unteren Lage an ausgewählten Stellen befestigt ist, um Rippenbereiche und parallele Taschen vorzusehen. Der Hauptnachteil dieser Konstruktion ist, daß die Rippen vertikal ausgerichtet und den Säulen ähnlich sind, die in den Patenten von Huang und Moumdjian beschrieben sind und die Kompression widerstehen und die polsternden Vorteile von Luft beeinträchtigen und diese herabsetzen würden. Wie bei der ersten Ausführungsform von Reed muß jede so geformte parallele Tasche separat aufgeblasen werden.
Eine bekannte Blase und ein Verfahren zur Herstellung unter Verwendung flacher Filme (Folien) wird in US-Patent Nummer 5,755,001 A von Potter et al. offenbart, das hier durch Bezugnahme einbezogen wird. Die inneren Filmlagen sind mit den umhüllenden Filmlagen der Blase verbunden, was eine einzige Druckkammer schafft. Die inneren Filmlagen wirken wie Zug-Elemente, die so ausgelegt sind, daß sie unter Last komprimieren. Die vorgespannte (biased) Konstruktion verringert Ermüdungsversagen und den Widerstand gegen Kompression. Die Blase weist eine einzelne Kammer auf, die auf einen einheitlichen Druck aufgeblasen ist, mit Zug-Elementen, die eingefügt sind um der Blase ein komplex konturiertes Profil zu verleihen. Es ist jedoch nicht vorgesehen um verschiedene Lagen von Fluid in der Blase zu schaffen, die auf unterschiedliche Drücke aufgeblasen werden könnten, um zu erreichen, daß die Polster-Eigenschaften und das „Eingriffspunkt“-Gefühl zu verbessern.
Eine andere gut bekannte Ausführungsform einer Blase wird durch Techniken des Blas-Formens hergestellt, sowie die in US-Patent Nummer 5,353,459 A von Potter et al. diskutierten, die hier durch Bezugnahme einbezogen wird. Diese Blasen werden hergestellt durch Anordnen eines verflüssigten elastomeres Materials in einer Form mit der gewünschten Gesamtform und Konfiguration der Blase. Die Form hat an einer Stelle eine Öffnung, durch die unter Druck Gas eingefüllt wird. Das unter Druck stehende Gas drängt das verflüssigte elastomere Material an die inneren Oberflächen der Form und bewirkt ein Aushärten des Materials in der Form, um eine Blase mit der bevorzugten Form und Konfiguration zu erzeugen.
Die WO 99/22160 Al und die US 5,822,886 A lehren das Absorbieren von Stößen, auch in Schuhen, durch innere Stützglieder. Die US 4,999,931 A offenbart eine vielzellige Membran als Stoßdämpfer für Schuhe und die US 4,535,553 A lehrt, eine stoßdämpfende Mittelsohle für einen Sportschuh auszubilden, die eine Vielzahl von pyramidenförmigen Vorsprüngen aufweist.
Es existiert ein Bedarf nach einer Luftblase mit geeigneten Zug-Elementen, die alle der vorstehend aufgeführten Probleme löst: komplex gebogene, konturierte Formen; Beseitigung tiefer Spitzen und Täler; keine Störung der polsternden Wirkung von Luft allein und das Schaffen einer zuverlässigen Bindung zwischen Zug-Element und äußeren Begrenzungsschichten. Wie vorstehend ausgeführt, obwohl der Stand der Technik erfolgreich einige dieser Probleme lösen konnte, haben sie alle ihre Nachteile und scheitern an einer vollständigen Lösung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blase mit Zug-Elementen mit kontrollierter Biegung, die sich zwischen den oberen und unteren Außenschichten einer Blase erstrecken. Die Blase gemäß der vorliegenden Erfindung kann in eine Sohlen- Anordnung eines Fußbekleidungs-Gegenstandes eingefügt sein, um Polsterung zu gewährleisten. Die äußeren Lagen sind unter Spannung gesetzt, wenn Druck aufgebracht wird, und die verbindenden Elemente wirken als Zug-Elemente. Die Blase gewährleistet eine zuverlässige Bindung zwischen den Zug-Elementen und den äußeren Begrenzungsschichten und kann mit komplex gebogenen, konturierten Formen ausgebildet sein, ohne die polsternden Eigenschaften von Luft zu stören. Eine komplex konturierte Form bezieht sich auf das Variieren der Oberfläche der Blase in mehr als einer Richtung. Die vorliegende Erfindung überwindet die aufgezählten Nachteile des Standes der Technik, und vermeidet die gestalterischen Zugeständnisse (design tradeoffs), die mit den Versuchen nach dem Stand der Technik verbunden waren.
In Übereinstimmung mit einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Blase hergestellt durch Blas-Formen oder rotierendes Formen. Beide Verfahren schaffen innere Verbindungs/Zug-Elemente, die einstückig (integral) mit den äußeren Umfangs-Schichten sind. Da die äußeren Umfangs- und die inneren Zug-Elemente gleichzeitig und aus demselben Material geformt werden, sind Bindungsprobleme zwischen Schichten ausgeräumt und die Herstellung ist vereinfacht. Durch Verwendung von Stiften in der Form zum Blas- oder Rotations-Formen werden Zug-Säulen-Elemente hergestellt, die eine feinkonturierte Form aufweisen können, die aber nicht signifikant die dämpfenden Eigenschaften von Luft beeinträchtigen, wenn die Blase Luft oder ein anderes Fluid enthält. Es ist wünschenswert, daß die Zug-Elemente leicht unter verhältnismäßig geringen Lasten komprimieren, die 1/2 Körpergewicht (35 kg) überschreiten und vorzugsweise unter 25 kg liegen. Um Ermüdungsbelastungen der Elemente zu vermeiden, ist ein vorgegebener Biegepunkt mindestens in einen Abschnitt einer jeden Säule eingeformt. Dadurch wird sichergestellt, daß sich die Elemente unter verhältnismäßig geringen Lasten verbiegen und daß die Biegung in vorgegebener Weise erfolgt, wodurch das Problem des Standes der Technik beim Ermüdungsversagen in den vertikalen Säulen beseitigt wird.
Um sicherzustellen, daß die Zug-Elemente nicht die polsternden Wirkungen von Luft beeinträchtigen, sind diese so konfiguriert, daß sie ausreichend flexibel sind, um Kompressionslasten aufzunehmen, aber sogar unter wiederholter Belastung beständig sind. Allgemein gesagt, gibt es zwei Ausführungsformen: eine bei der das Zug-Element so ausgebildet ist, daß es unter Kompressionslast kollabiert und eine, in der das Zug-Element so ausgebildet ist, daß es wie ein Gelenk an einer vorgegebenen Stelle unter Kompressionslast gebogen oder gefaltet wird.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Form der flexiblen Zug-Säulen-Elemente und die Anschlußstelle am Biegepunkt so gestaltet, daß sie zur Feinabstimmung der Polster-Eigenschaften der fertigen Blase beitragen. Unterschiedlich geformte Querschnitte der Säulen, beispielsweise Kreise, Ovale, Quadrate, Rechtecke, Dreiecke, Spiralen, Halbmonde, Schnecken etc. verleihen unterschiedliche Widerstands-Beträge gegen Kompression und zeigen unterschiedliche Biege-Eigenschaften. Auch die Anordnung, Dicke und Anzahl von Biegepunkten können die Biege-, Kollabier- oder Falteigenschaften der Zug-Elemente wesentlich beeinflussen. Werden beispielsweise Multi-Akkordeon-ähnliche Falten in die Säulen geformt, verleiht dies mehr Flexibilität als eine einzelne Nut oder Falte derselben Dicke. Außerdem muß die Säule nicht notwendigerweise rechtwinklig zur Ebene der Oberfläche der Blase angeordnet sein. Durch Formen der Zug-Elemente unter unterschiedlichen Winkeln kann die Richtung, in der das Zug-Element biegt oder knickt, weiter kontrolliert werden.
Noch ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, die Längen der entgegen gesetzten Enden der Zug-Säulen zu variieren durch Verwendung von Stiften oder stabähnlichen Vorsprüngen unterschiedlicher Länge in der Form, wobei die Fügestelle oder das Gelenk der Zug-Elemente außermittig hergestellt sein kann. Der längere der beiden Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge bildet einen Säulenabschnitt von größerer Länge als der kürzere Stift oder stabähnliche Vorsprung. Diese Variation in der Länge der Zug-Säule kann verändert werden um das Biegen der Säule unter Kompression auszurichten.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der Biegepunkt der Zug-Säule manipuliert durch Änderung der Querschnittsabmessungen der Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge in der Form, bei der die Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge in einer Hälfte der Form einen größeren Querschnitt aufweisen als diejenigen in der gegenüberliegenden Hälfte. Dies erzeugt eine Zug-Säule bei der ein Abschnitt größer ist als ein anderer, was es unter Last ermöglicht, den schmaleren Abschnitt der Säule teleskop-ähnlich in den größeren Abschnitt zu verschieben oder aufzunehmen. Bei so einer Konstruktion kollabiert der größere Abschnitt um den kleineren Abschnitt herum, statt als Gelenk zu wirken.
In noch einer weiteren Ausführungsform können Feder-Elemente wie z. B. elastomere Schichten während des Blas-Form-Verfahrens eingeformt werden, um die Biege-Eigenschaften der Säulen zu beeinflussen. Beispielsweise kann ein dünner Streifen thermoplastischen Urethans des gleichen Typs, das für die Herstellung der Hauptblase verwendet wird, in der Form in der Weise angeordnet sein, daß er die Lücke zwischen zwei die Säulen formenden Stiften oder stabähnlichen Vorsprüngen überspannt, die in derselben Hälfte der Form angeordnet sind. Die im Ergebnis geformten Säulen wären horizontal durch den Streifen in den mittleren (center) Gewebe- Abschnitt untereinander verbunden. Dies würde verhindern, daß die Säulen sich einfach in beliebige Richtungen verbiegen, außer nach innen auf den gemeinsamen Streifen hin.
Ein anderes Verfahren zum Beeinflussen der Biege-Eigenschaften der Zug-Säulen ist es, den Zug-Winkel der Stifte oder der stabähnlichen Vorsprünge in der Form, durch die die Säulen hergestellt werden, zu variieren. Ein Zug-Winkel von 0° würde eine Säule mit im wesentlichen senkrechten Wänden erzeugen. Ein Zug-Winkel von 5° bis 45° ist erforderlich, um zu bewirken, daß die Säule in vorhersagbarer Weise verbiegt. Im Allgemeinen gewährleistet ein steigender Zug-Winkel in Verbindung mit anderen strukturellen Unterschieden, wie Asymmetrie die gewünschte, vorhergesagte Stelle des Kollabierens. Das Herstellen der Stelle des Kollabierens oder der Biegung auf diese Weise verhindert das aus Vorrichtungen des Standes der Technik bekannte Versagen. Durch Einstellen aller oder einiger der vorgenannten Merkmale in unterschiedlichen Kombinationen, Abmessungen des Querschnitts, Länge, Form, Gelenke, Dicke, Zug-Winkel und Symmetrie, ist es möglich, die Polster-Eigenschaften der Blase fein abzustimmen und die geeignetsten Biege-Eigenschaften auszuwählen, um Ermüdungsversagen zu verhindern und eine Beeinträchtigung oder Herabsetzung der Polstervorteile und des Gefühls der Luft durch die Zug-Säulen zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Blase mit Zug-Elementen mit komplex gebogenen, konturierten Formen ohne tiefe Spitzen und Täler zur Verfügung, die die Nutzung der polsternden Eigenschaften von Luft erleichtert, und die eine zuverlässige Bindung zwischen den Zug-Elementen und den äußeren Begrenzungsschichten der Blase gewährleistet. Die Zug-Elemente sind Säulen, die einstückig mit den Begrenzungsschichten geformt sind und die mit vorbestimmten Biegepunkten geformt sind, die so konstruiert sind, daß sie unter Kompression durch Kollabieren, Biegen oder Rollen verbiegen, so daß die Zug-Elemente die polsternde Wirkung von Luft nur unwesentlich beeinträchtigen. Die Zug-Elemente sind wenig anfällig für Ermüdungsversagen, sofern sie keine signifikante Stützfunktion übernehmen müssen und der Biegepunkt ist für die Aufnahme wiederholter Kompressionsbelastungen ausgelegt. Diese Ausbildung stellt sicher, daß die Zug-Elemente die polsternden Eigenschaften von Luft nicht verschlechtern.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung können vollständiger aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen erfaßt werden.

1 ist ein Querschnitt einer Blase des Standes der Technik, bei der ein offenzelliger Schaumkern als Zug-Element verwendet wird.
2 ist ein Querschnitt einer Blase des Standes der Technik nach 1, dargestellt im Lastfall.
3 ist ein Querschnitt einer Blase des Standes der Technik, bei der Gewebefasern als Zug-Elemente verwendet werden.
4 ist ein Querschnitt der Blase des Standes der Technik nach 3, dargestellt im Lastfall.
5 ist eine Spitze G (peak G) Reaktionskurve der Blase des Standes der Technik nach 3.
6 ist ein Querschnitt einer Blase des Standes der Technik, bei der senkrechte Säulen als Zug-Elemente verwendet werden, die durch Spritz-Formen, Blas-formen oder Vakuum-Formen hergestellt sind.
7 ist ein Querschnitt der Blase des Standes der Technik nach 6, dargestellt im Lastfall.
8 ist eine Detailansicht eines Abschnitts einer Blase nach dem Stand der Technik ähnlich der, die in 6 gezeigt ist, wobei eine senkrechte Säule als Zug-Element dargestellt ist.
9 ist eine Aufsicht auf eine Blase gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Detail-Schnitt durch ein Säulen-Zug-Element, dargestellt entlang der Linie 10-10 von 9, abgebildet im unbelasteten Zustand.
11 ist ein Detail-Schnitt eines Säulen-Zug-Elements in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
12 ist ein Detail-Schnitt durch ein Säulen-Zug-Element in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
13 ist ein Detail-Schnitt eines Säulen-Zug-Elements in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
14 ist ein Detail-Schnitt eines Säulen-Zug-Elements in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
15 ist ein Detail-Schnitt durch das Zug-Element nach 14, dargestellt im Lastfall.
16 ist ein Detail-Schnitt eines Säulen-Zug-Elements in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
17 ist ein Detail-Schnitt eines Säulen-Zug-Elements in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
18 ist ein Detail-Schnitt eines Säulen-Zug-Elements in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
19 ist eine Draufsicht auf das in 18 dargestellte Zug-Element
20A ist eine Draufsicht auf eine Blase mit stützenförmigen (pillar shaped) Elementen mit kontrollierter Biegung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
20B ist ein seitlicher Schnitt durch die Blase gemäß 20A.
20C ist ein Querschnitt der Blase entlang der Linie 20C-20C in 20A.
21A ist eine Draufsicht auf eine andere Blase mit stützenförmigen Elementen mit kontrollierter Biegung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
21B ist ein seitlicher Schnitt durch die Blase gemäß 21A.
21C ist ein Querschnitt der Blase entlang der Linie 21C-21C in 21A.
22 ist eine perspektivische Ansicht einer Blase mit Elementen mit kontrollierter Biegung, die nach Art eines Trommelkopfes geformt sind, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
23 ist eine Draufsicht auf die Blase gemäß 22.
24 ist ein Detail-Querschnitt entlang der Linie 24-24 von 23.
25 ist eine perspektivische Ansicht einer Blase mit gekerbten Säulen-Elementen mit kontrollierter Biegung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine Draufsicht auf die Blase nach 25.
27 ist ein Detail-Querschnitt entlang der Linie 27-27 von 26.
28 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Seite einer Blase mit kelchförmigen, Elementen mit kontrollierter Biegung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
29 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Seite der Blase nach 28.
30 ist eine Ansicht der zweiten Seite der Blase nach 28.
31 ist ein Querschnitt durch die Blase von 30 entlang der Linie 31-31.
32 ist eine schematische Querschnitts-Darstellung eines kelchförmigen Elements mit kontrollierter Biegung, dargestellt im unbelasteten Zustand.
33 ist eine schematische Querschnitts-Darstellung des Elements mit kontrollierter Biegung von 32, dargestellt unter Kompressionsbelastung.
34 ist eine schematische Querschnitts-Darstellung des Elements mit kontrollierter Biegung von 32 und 33, dargestellt im vollbelasteten Zustand.
35 ist eine schematische Querschnitts-Darstellung eines kelchförmigen, Elements mit kontrollierter Biegung einer Blase, die in einer Sohlenanordnung angebracht ist, dargestellt im unbelasteten Zustand.
36 ist eine schematische Querschnitts-Darstellung eines kelchförmigen Elements mit kontrollierter Biegung einer Blase, die in einer Sohlenanordnung angebracht ist, dargestellt im belasteten Zustand.
37 ist eine perspektivische Explosions-Darstellung eines Fußbekleidungs-Gegenstands, der eine Blase nach 28 aufweist.

Im Allgemeinen sind die in den Figuren dargestellten Verbindungselemente mit kontrollierter Biegung schematische Darstellungen von unterschiedlich konfigurierten VerbindungsElementen, die in Blasen angeordnet sein können. Wenn die Blasen versiegelt sind und mit einem Fluid aufgeblasen sind, werden die Verbindungs-Elemente unter Zugspannung gesetzt und wirken als Zug-Elemente. Da nach einer bevorzugten Ausführungsform die Blase aufgeblasen ist, werden die Verbindungs-Elemente als Zug-Elemente bezeichnet; es sollte sich jedoch verstehen, daß, wenn die Blasen in nicht-aufgeblasenem Zustand sind, diese Elemente als Verbindungs-Elemente mit kontrollierter Biegung wirken. Eine Mehrzahl eines Typs dieser Zug-Elemente oder eine Kombination von zwei oder mehr Typen von Zug-Elementen können in einer Blase angeordnet sein, um der Blase eine gewünschte Form, Kontur und Polstermerkmale zu verleihen. Die Zug-Elemente sind einstückig mit der oberen und unteren äußeren Begrenzung der Blase und werden dadurch erzeugt, daß Stifte oder Formen mit kleinem Durchmesser korrespondierend in beiden der einander gegenüberliegenden Hälften einer Form angeordnet werden, so daß Zug-Elemente aus dem Material der Begrenzungsschicht geformt werden, immer dort, wo die Stifte oder Formen angeordnet sind, wenn die Blase geformt wird. Die nachstehend detaillierte Beschreibung beschreibt eine Anzahl möglicher Strukturen von Zug-Elementen und beschreibt dann eine beispielhafte Anzahl aufblasbarer Blasen, in denen Zug-Elemente mit kontrollierter Biegung angeordnet sind. Die nachstehend beschriebenen Blasen verkörpern einige beispielhafte Möglichkeiten, die durch die Technik der vorliegenden Erfindung gegeben sind. Es wird angemerkt, daß eine Vielzahl von Ausführungsformen außer denen, die hier spezifisch beschrieben sind, als in Übereinstimmung mit dem Umfang der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Blasen mit Zug-Elementen mit kontrollierter Biegung sind insbesondere nützlich als Polsterelemente in Sohlen von Fußbekleidung.
Das bevorzugte Verfahren zum Herstellen ist Blas-Formen. Blas-Formen ist eine gut bekannte Technik, die gut geeignet ist, um ökonomisch große Mengen einheitlicher Waren herzustellen. Die Verwendung eines homogenen Materials gewährleistet Waren mit inhärent guter Adhäsion zwischen dem Umfang und inneren Zug-Elementen aufgrund der Tatsache, daß sie einstückig miteinander ausgebildet sind. Blas-Formen erzeugt saubere, kosmetisch ansprechende Waren mit kleinen unauffälligen Nahtstellen. Zahlreiche andere Blasen-Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik erfordern eine Mehrzahl von Herstellungsschritten, Komponenten und Materialien, die die Herstellung schwierig und teuer gestalten. Einige Verfahren nach dem Stand der Technik bilden auffällige große Nahtstellen entlang ihres Umfangs, die kosmetisch nicht ansprechend sein können. Zwei andere bekannte Herstellungsverfahren, die gute Ergebnisse bringen, sind rotierendes Formen und Inj ektions-Formen.
Unter Bezug auf 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Fersenblase 50 senkrechte Zug-Elemente mit unterschiedlichem Durchmesser, die über die Blase verteilt sind. Fersenblase 50 weist eine erste oder obere Begrenzungsschicht 53 und eine zweite oder untere Begrenzungsschicht 55 auf. Die oberen und unteren Schichten 53, 55 sind miteinander entlang eines Umfangs 57 verbunden, um eine versiegelte Kammer zu bilden. Ein Einlaßschlauch 59 ist vorgesehen als ein Weg zum Zuführen eines Fluids zum Aufblasen der versiegelten Kammer. Die Zug-Elemente der Blase 50 sind säulenförmig, wobei die schlanken Säulen 52 in dem hinteren Auftrittsbereich angeordnet sind, Säulen 54 mittleren Durchmessers im mittleren Bereich und Säulen 56 größeren Durchmessers im vordersten Bereich. Je größer der Durchmesser der Säulen, desto mehr Steifigkeit wird unter Kompressionsbelastung gezeigt. Der Bereich dieser Blase mit dem größten Bedarf an Polsterung, der hintere Auftrittsbereich, hat verhältnismäßig schlanke Säulen, um eine stärker gepolsterte Reaktion zu gewährleisten. Ein Detail der Säule 56 ist in 10 gezeigt, in der ein Punkt 58 kontrollierter Biegung allgemein in der Mitte der Länge der Säule angeordnet ist. Ein erster Abschnitt 61 der Säule 56 ist integral mit der ersten Schicht 53 ausgebildet und erstreckt sich in die versiegelte Kammer der Blase 50. In ähnlicher Weise ist ein zweiter Abschnitt 63 der Säule 56 einstückig mit der zweiten Schicht 55 ausgebildet und erstreckt sich ebenfalls in die versiegelte Kammer hinein. Eine solche einstückige Ausbildung der ersten und zweiten Abschnitte der Säule ist eine bevorzugte Technik für alle Zug-Elemente, die hier erörtert werden. Der Biegepunkt 58 wird an der Anschlußstelle der ersten und zweiten Abschnitte 61, 63, die die Säule 56 bilden, hergestellt und Kompressionsbelastung wird die Säule an diesen vorbestimmten und verstärkten Biegepunkt ausknicken lassen.
Biegepunkt 58 gewährleistet eine vorbestimmte Biegestelle für die Zug-Säule 56 in Reaktion auf eine Kompressionslast. Das Biegen der Säule 56 um den Biegepunkt 58 geschieht nach Art eines mechanischen Gelenks, so daß ein Gelenkbereich um den Biegepunkt 58 herum angeordnet ist. Dieser ausgewählte Biegepunkt wirkt so, daß Ausknicken und Biegen um zufällige Punkte entlang der Säule herum und das Potential für Ermüdungsversagen, das mit so einer unkontrollierten oder ungerichteten Biegung verbunden ist, vermieden wird.
Allgemein müssen Faktoren wie Wanddicke, Säulenhöhe und Durchmesser bei der Gestaltung von Zug-Elementen mit kontrollierter Biegung berücksichtigt werden. Eine kürzere Säule mit größerer Wanddicke und größerem Durchmesser wird einen größeren Zug-Winkel erfordern, um unter derselben Last zu biegen wie eine größere Säule mit dünneren Wandquerschnitten und einem kleineren Durchmesser. Wenn ein oder mehr dieser Parameter eingestellt werden, ergeben sich Blasen mit verschiedenen Polstercharakteristiken aufgrund der Unterschiede der Zug-Elemente.
Säule 56 zeigt eine Säule mit allgemein gleichen Abschnitten, die in axialer Ausrichtung zusammengefügt sind. Die Abschnitte eines Elements mit kontrollierter Biegung können jedoch unterschiedlich in Länge, Durchmesser, Form und Ausrichtung sein, so wie bei den folgenden alternativen Ausführungsbeispielen.
Blase 50 kann aus elastischem, thermoplastischen, elastomeren Begrenzungs-Film hergestellt sein, so wie Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, sowie ein gegossener oder extrudierter ester-basierter Polyurethanfilm mit einer Shore „A“ Härte von 80-95, beispielsweise Tetra Plastics TPW-250. Andere geeignete Materialien können verwendet werden, so wie die in US-Patent Nummer 4,183,156 von Rudy beschriebenen, die hier durch Bezugnahme einbezogen werden. Unter den zahlreichen thermoplastischen Urethanen, die insbesondere nützlich sind zum Ausbilden der Filmschichten, sind Urethane wie Pellethane™, (ein Markenprodukt der Dow Chemical Company aus Midland, Michigan), Elastollan^®, (eine eingetragene Marke der BASF Corporation) und ESTANE^®, (eine eingetragene Marke der B.F. Goodrich Co.), die all ester- oder ether-basiert sind und die sich als insbesondere geeignet erwiesen haben. Thermoplastische Urethane, die auf Polyestern, Polyethern, Polykaprolaktonen und Polykarbonat-Makrogelen basieren, können ebenfalls verwendet werden. Weitere geeignete Materialien können umfassen thermoplastische Filme, die kristallines Material enthalten, so wie in US-Patenten Nummer 4,936,029 und 5,042,176 von Rudy offenbart, die hiermit durch Bezugnahme einbezogen werden; Polyurethan einschließlich eines Polyesterpolyols, so wie offenbart in US-Patent Nummer 6,013,340 von Bonk et al., das hierin durch Bezugnahme einbezogen wird; oder ein mehrschichtiger Film, der aus zumindest einer elastomeren, thermoplastischen Materialschicht und einer Schicht aus Begrenzungs-Material gebildet ist, die aus einem Copolymer von Ethylen und Vinylalkohol hergestellt ist, so wie beschrieben in US-Patent Nummer 5,952,065 von Mitchell et al., das hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
Die Blase 50 kann versiegelt werden, um Luft oder andere Fluide bei Umgebungsdruck zu halten oder kann durch ein geeignetes Fluid unter Überdruck gesetzt werden, beispielsweise Hexafluorethan, Schwefel-Hexafluorid, Stickstoff, Luft oder andere Gase, so wie in den vorgenannten Patenten '156, '029 oder '176 von Rudy oder dem Patent '065 von Mitchell et al. erwähnt. Unter Überdruckbedingungen kann das Fluid oder Gas in die Blase 50 durch den Einlaß-Schlauch 59 in üblicher Weise eingebracht werden mittels einer Nadel oder eines hohlen Schweißwerkzeugs. Nach dem Aufblasen kann die Blase an der Anschlußstelle des Körpers der Blase 50 und dem Schlauch 59 versiegelt werden und der Überstand des Schlauchs 59 kann abgeschnitten werden. Alternativ kann der Schlauch 59 durch das hohle Schweißwerkzeug am Aufblas-Punkt versiegelt werden.
Das Säulen-Zug-Element 60 ist in 11 dargestellt und zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform. Der obere Abschnitt 62 der Säule 60 ist geringfügig länger als der untere Abschnitt 64 und ist auch diagonal zugespitzt, bezogen auf den geraden, senkrechten unteren Abschnitt. Ein Biegepunkt 66 ist zwischen den oberen und unteren Abschnitten der Säule 60 definiert. Bei dieser speziellen Säule ist der obere Bereich 62 diagonal nach rechts abgeschrägt, wodurch die Säule 60 unter Kompressionslast so vorgespannt ist, daß sie am Biegepunkt 66 nach links, d.h., in die Richtung des Pfeils 68, ausbiegt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Stift für den oberen Abschnitt der Säule bezogen auf die Vertikale in einem Winkel angeordnet ist, bezogen auf die Form für die Blase.
Durch diese Anordnung wird nicht nur der Punkt der Biegung kontrolliert, sondern auch die Richtung der Biegung. Diese Art Säule mit kontrollierter Führung wäre ein insbesondere vorteilhaftes Zug-Element, um an der Peripherie einer Blase angeordnet zu werden, beispielsweise wo die Säule so ausgerichtet wäre, daß sich der Biegepunkt 66 in Reaktion auf eine Kompressionslast nach innen bewegen würde. Eine Auslenkung des Biegepunkts 66 nach innen würde gewährleisten, daß die Säule 60 nicht mit der Seitenwand der Blase in Berührung käme oder diese beeinträchtigen würde. Es wäre vorteilhaft, eine Säule mit kontrollierter Führung, wie die Säule 60, überall dort zu verwenden, wo der Kontakt mit anderen Elementen während des Biegens vermieden werden muß. Die Länge des diagonalen oberen Abschnitts bezogen auf den vertikalen unteren Abschnitt kann angepaßt werden, um den Betrag der Auslenkung des Gelenks 66 zu kontrollieren. Das Verhältnis der oberen und unteren Abschnitte kann vertauscht werden, so daß der obere Abschnitt vertikal ist und der untere Abschnitt ist diagonal. Selbstverständlich kann die Richtung geändert werden durch Variieren der Richtung der diagonalen Neigung zum diagonalen Abschnitt und auch der Zug-Winkel der diagonalen Neigung kann eingestellt werden wie gewünscht.
Wie in 12 dargestellt, wird auch ein Zug-Element, das aus zwei diagonalen Abschnitten mit einer seitlichen „V“-Form ausgeführt ist, auch als zum Umfang der Erfindung gehörig angesehen. Ein solches Zug-Element würde schneller in Reaktion auf geringere Kompressionsbelastungen biegen. Die Wahl der Platzierung, Ausbildung und relativen Längen von oberem und unterem Abschnitt eines Zug-Elements sind sämtlich variabel und das Wechseln dieser Eigenschaften resultiert in einer Auswahl von unterschiedlichen Polster- und Konturmöglichkeiten.
13 illustriert eine andere bevorzugte Ausführungsform eines Zug-Elements, bei dem Säule 70 dargestellt ist. Oberer Abschnitt 72 und unterer Abschnitt 74 der Säule 70 sind beide diagonal zugespitzt, so daß ihre Längsachsen fluchten. Ein Biegepunkt 76 ist zwischen den oberen und unteren Abschnitten der Säule 70 an einer Stelle auf halbem Weg definiert. Der untere Abschnitt 74 ist als nach rechts geneigt dargestellt und der obere Abschnitt 72 ist ebenfalls nach rechts geneigt, dort wo er in die obere Begrenzungsschicht übergeht. Die Säule 70 neigt in Reaktion auf eine Kompressionslast leichter zum Verbiegen als eine gerade, senkrecht ausgerichtete Säule und kann überall dort verwendet werden, wo eine feinfühligere Reaktion erforderlich ist.
Diese Ausführungsform kann dadurch hergestellt werden, daß die Stifte für die oberen und unteren Abschnitte in der Form für die Blase in geeigneten Winkeln, bezogen auf die Vertikale, angeordnet werden. Wie bei allen vorstehend beschriebenen Säulen kann die relative Länge der oberen und unteren Abschnitte angepaßt werden, um die Reaktion auf Kompression weiter abzustimmen. In Abhängigkeit von der spezifischen Geometrie einer Blase kann selbstverständlich auch eine Säule, die so zugespitzt ist, daß sie sich in die entgegengesetzte Richtung neigt, verwendet werden, wenn keine einseitige Vorspannung erwünscht ist. Eine solche Säule ist in gestrichelten Linien in 13 dargestellt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Zug-Elements mit kontrollierter Biegung, Säule 78, ist in den 14 und 15 dargestellt, jeweils im unbelasteten und belasteten Zustand. Der Biegepunkt ist bei dieser Ausführungsform durch Änderung des Durchmessers der Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge in der Form für die Blase so eingestellt, daß, wie in 14 dargestellt, der obere Abschnitt 80 einen größeren Durchmesser hat als der untere Abschnitt 82. Eine Anschlußstelle 84 ist zwischen den beiden vorgegeben. Dadurch entsteht eine Säule, deren eine Hälfte breiter ist als die andere Hälfte, so daß sich unter Kompressionsbelastung der schmalere Abschnitt der Säule teleskopartig, bezogen auf die Anschlußstelle, in den breiteren Abschnitt hineinschiebt, statt daß die Anschlußstelle wie ein einfaches Gelenk wirkt. 15 zeigt die Säule 78 im Lastfall mit dem unteren Abschnitt 82, bezogen auf die Anschlußstelle 84, teleskopartig in den oberen Abschnitt 80 verschoben. Selbstverständlich kann der weitere Abschnitt auch als unterer Abschnitt der Säule ausgeführt sein.
Bei dieser speziellen Ausführungsform sind die oberen und unteren Abschnitte mit einer Anzahl von Unterschieden ausgebildet, um die teleskopartige Biegung zu ermöglichen: (i) die Länge des oberen Abschnitts 80, bezeichnet als α, ist länger als die Länge des unteren Abschnitts 82, bezeichnet als β; (ii) der obere Zug-Winkel, bezeichnet als δ, ist größer als der untere Zug-Winkel, bezeichnet als φ; und (iii) die Dicke des Umfangs der Schutzhülle beträgt 3 mm an allen Stellen mit Ausnahme der Abschnitte, die den oberen Abschnitt 80 ausmachen, wo die Dicke 2 mm beträgt. Alle diese Unterschiede in den Parametern ermöglichen es, daß der untere Abschnitt einfacher teleskopartig in den oberen Abschnitt verschoben wird. Wie in 15 dargestellt, ermöglicht es die dünnere Wandstärke des oberen Abschnitts 80, einfacher unter Kompression zu deformieren. Zusätzlich bewirkt die kürzere Länge des unteren Abschnitts 82 dessen größeren Widerstand gegen Deformation, so daß dieser Abschnitt verhältnismäßig unverformt verbleibt und teleskopartig in den verformbaren Abschnitt der Säule verschoben wird. Das gleiche kann festgestellt werden zu den Unterschieden in den Zug-Winkeln, daß ein größerer Zug-Winkel den Säulenabschnitt einfacher kollabierbar macht. Alle diese geringen Unterschiede addieren sich auf, um die Säule und ihr Verhalten unter Kompressionslast maßzuschneidern und diese Parameter können sämtlich eingestellt werden, um die gewünschten Polstereigenschaften zu erhalten.
16 stellt eine Variante der Erfindung dar, bei der Zug-Elemente horizontal miteinander verbunden sind, um die Richtung der Biegung der Säulen zu kontrollieren. Diese bevorzugte Ausführungsform eines Zug-Elements hat Säulen 86, die durch Feder-Elemente 88 miteinander verbunden sind, z. B. dünne Streifen von thermoplastischem Urethan. Die Streifen können während des Blas-Form-Verfahrens einsatz-geformt sein, so daß das Feder-Element vorzugsweise die Lücke zwischen benachbarten Säulen 86 überspannt, die durch Stifte oder stabähnliche Vorsprünge geformt werden, die in derselben Hälfte der Form für die Blase angeordnet sind. Die benachbarten Säulen 86, die auf diese Weise horizontal miteinander verbunden werden, werden dazu neigen, wie durch die Pfeile 90 angezeigt, sich aufeinander und auf das Feder-Element 88 zuzuneigen. Dies deshalb, weil das Feder-Element 88 verhindert, daß die Säulen sich wegen der daraus resultierenden Spannung des Feder-Elements voneinander weg biegen. Natürlich können Feder-Elemente wie das Feder-Element 88 mit Zug- Elementen jeglicher Konfiguration verwendet werden, wenn eine Kontrolle der BiegeRichtung erwünscht ist. Dies kann sich insbesondere in der Nähe der Peripherie einer Blase oder in Kombination mit anderen Zug-Elementen als vorteilhaft erweisen, die ebenfalls dazu neigen, in eine bestimmte Richtung zu biegen.
Die 17, 18 und 19 stellen weiter bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar, bei denen die Zug-Winkel einer Säule variiert werden, in dem die Zug-Winkel der Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge in der Form für die Blase eingestellt werden, wenn die Säulen geformt werden. Im Allgemeinen wird ein Zug-Winkel zwischen 5° und 45° benötigt, um zu bewirken, daß eine Säule in vorherbestimmter Weise biegt. Der Zug-Winkel an der Basis der Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge, die die Säulen formen, kann ebenfalls die Biege-Eigenschaften beeinträchtigen. Die Basis der Stifte oder stabähnlichen Vorsprünge formen die Basis der Zug-Säulen und sind der Abschnitt, der am nächsten zu den oberen und unteren Oberflächen der Begrenzungsschicht der Blase angeordnet sind. Daher vergrößert oder verringert das Vergrößern oder Verringern des Zug-Winkels an der Basis der Stifte die Wanddicke an der Basis der Säule, wodurch beeinflußt wird, wo und unter welcher Last die Säule biegen wird. Der bevorzugte Zug-Winkel-Bereich für die Basis einer Säule ist 5° bis 20°.
17 stellt insbesondere eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, bei der die Säule 92 im unbelasteten Zustand dargestellt ist. Der Zug-Winkel an der Basis der Säule ist mit ψ dargestellt und der Zug-Winkel des mittleren Abschnitts der Säule ist mit σ dargestellt. In dieser besonderen Ausführungsform ist der Winkel σ vorzugsweise 7° und der Winkel ψ ist vorzugsweise 5°. Die „Ellenbogen“, die durch die Zug-Winkel σ und ψ gebildet werden, würden dazu neigen, in Reaktion auf eine Kompressionslast zu biegen, wodurch der Ort der Biegung kontrolliert ist und ein unerwartetes Ausbiegen oder Beugen irgendwo anders entlang der Säule verhindert wird.
Die 18 und 19 stellen eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, bei der eine Säule 94 mit Zug-Winkeln geformt ist, die dazu neigen, die Biegung in eine bestimmte Richtung zu richten. Die Basis der Säule 94 ist, wie aus 19 ersichtlich, kreisförmig. Basis-Zug-Winkel σ sind auf beiden Seiten der Säule vorgesehen, doch die Zug-Winkel ψ des mittleren Abschnitts sind nur auf einer Seite der Säule vorgesehen. In Reaktion auf eine Kompressionslast würde Säule 94 dazu neigen, in die Richtung der Pfeile 96 zu biegen, weil die „Ellenbogen“, die durch die Winkel ψ der mittleren Abschnitte gebildet werden, dazu neigen würden, leichter auszubiegen. Bei dieser speziellen Ausführungsform ist der Winkel σ vorzugsweise 7° und der Winkel ψ ist vorzugsweise 5°. Demzufolge sind sowohl die Richtung der Biegung als auch der Ort der Biegung kontrolliert.
Auf die hier beschriebene Weise ist es möglich, die Polster-Eigenschaften der Luftblase fein abzustimmen und es ist auch möglich, die Biege-Eigenschaften jeder einzelnen Säule abzustimmen, um deN Stoß-Anforderungen und deN angenommenen reinen bzw. Scher-Lasten (sheer loads) für einen bestimmten Abschnitt der Luftblase zu genügen. Verschiedene sportliche Aktivitäten werden von Luftblasen profitieren, die so gestaltet sind, daß sie auf eine Art und Weise biegen und scheren, daß die natürlichen Bewegungen der die Aktivität ausübenden Athleten verbessert werden. Beispielsweise würden weniger flexible Zug-Elemente auf der medialen Seite einer Luftblase, die in einem Laufschuh verwendet wird, einen größeren Widerstand gegen Kompression gewährleisten und somit zu einer verringerten Pronations-Rate (rate of pronation) beitragen. Ein anderes Beispiel wären Aktivitäten, die schnelle schneidende Bewegungen erfordern, sowie Basketball und Tennis. Es kann von Vorteil sein, wenn die Zug-Elemente eine vergrößerte Flexibilität zeigen, wenn sie während einer seitlich schneidenden Bewegung belastet werden, sofern sich herausstellt, daß die Zug-Elemente wegen der hohen Lastbedingungen in diesen Abschnitten der Luftblase Ermüdungsversagen zeigen. Natürlich müßten dann andere Mittel eingesetzt werden, um die Stabilität in diesen Bereichen zu vergrößern.
Die 20A-20C stellen eine Fersenblase 100 dar, die Zug-Elemente 102 hat, die in den seitlichen äußeren Bereichen mit den größten Höhe ausgebildet sind und andere Zug-Elemente 104,106 in den Übergangsbereichen und im zentralen Bereich. Wie in den 20B und 20C zu sehen ist, bildet die Blase 100 eine sich verjüngende Ausnehmung mit ansteigenden seitlichen und hinteren peripheren Kanten für eine Ferse. Die höchsten Bereiche weisen eine in 20C mit ℓ₁ bezeichnete Höhe auf und die niedrigsten Bereiche wie der zentrale Bereich hat eine mit ℓ₂ bezeichnete Höhe. Zug-Elemente, die in den ansteigenden Kanten ausgebildet sind, Säulen 102 und in den Übergangsbereichen Säulen 104, bei denen die oberen Begrenzungsschichten abwärts in den niedrigeren zentralen Bereich geneigt sind, sind höher als die Zug-Elemente Säulen 106. Das Neigen und Konturieren ist am besten aus 20B und 20C ersichtlich. Zug-Element 102 mit einer Gesamtlänge ℓ₁ ist im Querschnitt in 20C und es ist ersichtlich, daß die oberen und unteren Abschnitte von ungleicher Länge sind. Die kürzesten Säulen 106 haben die Länge ℓ₂. Alle Säulen der Blase 100 sind von gleichem Durchmesser und die Kombination dieser Säulen verleiht der Blase 100 ihre konturierte Form. Die konturierte Form der Blase 100 erlaubt es, diese in eine Sohlenanordnung eines Schuhs einzusetzen, ohne sie mit Schaum zu umgeben. Das Eliminieren von soviel Schaum wie möglich bei der Sohlenanordnung eliminiert eine Beeinträchtigung der Polster-Eigenschaften von Luft.
Die 21A-21C illustrieren eine andere Ausführungsform einer konturierten, sich verjüngenden Fersen-Blase 110, die darin angeordnete Teil-Säulen oder -Stützen 112 hat. Dann befinden sich große Stützen 140 unmittelbar innerhalb der Teil-Stützen, die sich mit verhältnismäßig großem Durchmesser entlang der Seiten erstrecken und Zwischen-Stützen 116, die mit kleinerem Durchmesser in dem hinteren Abschnitt der Blase. Der zentrale Abschnitt der Blase 110 hat darin eine Vielzahl dünner Stützen 118 geformt, die einer Kompression am wenigsten widerstehen. Da sich die Blase 110 verjüngt, sind die Teil-Stützen 112 an der Peripherie angeordnet und deshalb am größten. Große Stützen 114 und Zwischen-Stützen 116 sind im Übergangsbereich, wo die Oberseite der Blase sich nach unten neigt. Dünne Stützen 118 sind im zentralen Bereich und sind die kürzesten. Die Verwendung von Stützen mit größerem Durchmesser in den Randbereichen bietet an den Kanten „steifere“ Polster-Eigenschaften.
22-24 zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform, bei der eine Blase 120 mit Zug-Elementen oder Stützen 122 mit trommelförmigen Köpfen ausgestattet ist. Jede trommelköpfige Stütze 122 weist einen Abschnitt 124 mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt 126 mit kleinerem Durchmesser auf, die vertikal und axial miteinander fluchten und die an einer Anschlußstelle oder Anlagefläche 128 zusammentreffen. Diese Stützen werden trommelköpfige Stützen genannt wegen der Ähnlichkeit der Form des Abschnitts 124 mit größerem Durchmesser mit einer Trommel. Bei der vorliegenden Blase sind die Stützen in abwechselnder Weise angeordnet, so daß benachbarte Stützen in umgekehrter Beziehung zueinander stehen. Von jeder Seite der Blase wechseln Abschnitte 124 mit größerem Durchmesser mit Abschnitten 126 mit kleinerem Durchmesser. Abschnitte 126 mit kleinerem Durchmesser sind so ausgebildet, daß sie bei voller Kompressionslast in die Abschnitte 124 mit größerem Durchmesser hinein kollabieren. Wie aus 24 ersichtlich ist, sind die Abschnitte 124 mit größerem Durchmesser so ausgebildet, daß sie eine Krümmung haben, auf die die Abschnitte 126 mit schmalerem Durchmesser auftreffen. Diese Anschlußstelle 128 ermöglicht es, daß die Abschnitte mit kleinerem Durchmesser durch geringfügiges Rollen bezogen auf den Trommelkopf bzw. die Abschnitte größeren Durchmessers zu biegen, wenn die Blase etwas komprimiert wird. Damit der Abschnitt geringeren Durchmessers der Stütze in den Trommelkopf kollabiert, muß die Kompressionslast ausreichend sein, um die Krümmung des Trommelkopfs zu überwinden. Im Ergebnis bietet dieser Typ eines Zug-Elements mit kontrollierter Biegung eine verhältnismäßig steife Reaktion auf Kompressionsbelastung.
25-27 zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform, bei der eine Blase 130 mit gekerbten Zug-Elementen oder Stützen 132 versehen ist. Jede gekerbte Stütze 132 weist gegenüberliegende Abschnitte mit trapezoidalen Querschnitten 134 und 136 auf, die an einem Anschluß 138 zusammentreffen, mit Kerben, die an den Anschlüssen an den Seiten der Trapezoide gebildet sind. Der Anschluß 138 hat eine Nebenachse, die in 26 als α und eine Hauptachse, die als β bezeichnet ist. Der Oberflächenbereich des Anschlusses wird ein Faktor beim Bestimmen der Richtung der kontrollierten Biegung der Stütze sein. Wenn der Oberflächenbereich nicht ein perfektes Quadrat ist, wird eine gekerbte Stütze dazu neigen, in eine Richtung parallel zur Nebenachse α zu biegen. Da selbstverständlich bevorzugt wird, daß die Richtung der Biegung kontrolliert ist, sollte der Oberflächenbereich des Anschlusses eines gekerbten Stützen-Abschnitts allgemein rechteckig sein, um Vorteile aus dieser Materialeigenschaft zu ziehen. Wie in 27 dargestellt, neigen gekerbte Stützen 133 dazu, in Richtung des Pfeils 139 zu biegen, wenn die Blase unter Kompressionslast steht. Gekerbte Stützen gewährleisten eine verhältnismäßig steife Reaktion auf Kompressionslast, ähnlich der von Trommelkopf-Stützen.
Die 28-36 zeigen noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der eine Blase 140 mit kollabierbaren Zug-Elementen ausgestattet ist. Diese Zug-Elemente haben im Querschnitt eine Form, die an eine Schalenform erinnert und werden als kelchförmige Zug-Elemente bezeichnet. Jedes kelchförmige Zug-Element weist einen schalenförmigen Abschnitt 144 auf, der sich zu einer Seite der Blase hin öffnet und einen unteren Abschnitt 146, der sich zur gegenüberliegenden Seite der Blase öffnet. 28 und 29 zeigen zwei Seiten einer Blase 140, 28 zeigt die Seite mit den unteren Abschnitten nach oben und 29 zeigt die Seite mit den schalenförmigen Abschnitten nach oben. Aus 30 ist am besten ersichtlich, daß die Anschlüsse 148 zwischen den schalenförmigen Abschnitten 144 und den unteren Abschnitten 146 kreisförmig sind. Die Querschnitte der 31-36 sind schematisch und verdeutlichen nicht im Detail die Anschlußstelle, die dort, wo der untere Abschnitt angeordnet ist, tatsächlich eine leichte Vertiefung an der Unterseite des schalenförmigen Abschnitts hat. Dies stellt sicher, daß unter Kompressionsbelastung kein Rollen der Abschnitte bezogen aufeinander stattfindet, sondern daß das Zug-Element 142 so kollabiert, wie das Kollabieren vorgegeben wurde.
Zug-Elemente 142 sind zum Kollabieren ineinander so gestaltet, daß der untere Abschnitt 146 in die Unterseite des schalenförmigen Abschnitts 144 kollabiert. 31 zeigt eine Darstellung mit nach oben gerichteten schalenförmigen Abschnitten, um die Formen der Zug-Elemente zu zeigen. In der Sohlenanordnung eines Schuhs wäre der schalenförmige Abschnitt jedoch allgemein nach unten zum Untergrund oder zu dem mit dem Untergrund in Eingriff stehenden Element ausgerichtet. Die 32-34 zeigen schematisch ein Zug-Element 142, jeweils im unbelasteten Zustand, unter Last und unter voller Kompressionsbelastung. Der untere Abschnitt 146 drückt in den schalenförmigen Abschnitt 144 und bewirkt damit das vorgegebene Kollabieren des Zug-Elements. Im allgemeinen bewirken Zug-Elemente 142 eine verhältnismäßig weiche Reaktion auf eine Kompressionsbelastung und sind geeignet für einen Auftritts-Bereich.
Nach einer anderen Ausführungsweise kann eine Blase 140' mit Zug-Elementen 142' mit einer Laufsohle mit Öffnungen verwendet werden, die es ermöglichen, daß die kollabierten Unterseiten der Zug-Elemente sich nach unten erstrecken, sogar über die Laufsohle heraus und auf den Untergrund auftreffend. 35 und 36 stellen eine solche Ausführungsweise schematisch jeweils im unbelasteten und unter voll belasteten Bedingungen dar. Die Laufsohle 150 ist an der Blase 140' befestigt und ist ausgebildet, um mit dem Untergrund in Eingriff zu kommen. Laufsohle 150 hat Durchbrüche oder andere Öffnungen, so daß die schalenförmigen Abschnitte 144' sich zum Untergrund hin öffnen. Wenn die Blase 140' unter Kompressionslast kommt, kollabieren die unteren Abschnitte 146' in die schalenförmigen Abschnitte 144' und der Anschluß-Punkt 148' erstreckt sich über die Laufsohle 150 hinaus und kommt in Eingriff mit dem Untergrund. Diese Ausführung kann als besonders geeignet für die Verbesserung der Traktion von Fußbekleidung sein, die für weiche Untergründe wie Gras, Lehm oder Schmutz ausgelegt sind. Da eine volle Kompressionsbelastung erforderlich ist, um den Anschluß-Punkt durch die Laufsohle hinaus zu erstrecken und in Kontakt mit dem Untergrund zu bringen, ist dieser Typ von Kombination von Zug-Element und Laufsohle sicherlich auch besonders nützlich für Auftritt-Bereiche des Fußes, wie des Fersenbereichs oder unter dem Fußballen. Mit anderen Worten, Bereichen, wo eine volle Kompressionsbelastung häufig vorkommt.
Eine Blase 140 ist in 37 als Teil einer Mittelsohlen-Anordnung für einen Schuh S dargestellt. Der Schuh umfaßt eine Decksohle U, eine Brandsohle I, eine Mittelsohlen-Anordnung M und eine Laufsohle O. Die Blase 140 kann in die Mittelsohle 175 durch irgendeine bekannte Technik wie Schaum-Umkapseln oder Einsetzen in einen ausgeschnittenen Bereich einer Schaum-Mittelsohle eingebunden werden. Eine geeignete Technik zum Schaum-Umkapseln ist im US-Patent Nummer 4,219,945 von Rudy offenbart, das hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
Bei den hier beschriebenen Ausführungsformen wird der Anschluß zwischen den zwei Abschnitten, die das Zug-Element bilden, während des Form-Verfahrens der Blase gebildet, so daß ein tatsächliches Verbinden des Materials an der Anschlußstelle erfolgt. Die zwei Abschnitte der Zug-Elemente sind zum Zwecke der Darstellung separat gezeichnet und mit einer Grenzfläche dargestellt.
Aus der vorstehenden, detaillierten Beschreibung ist ersichtlich, daß es eine Anzahl von Änderungen, Anpassungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung gibt, die für Fachleute naheliegen. Es ist jedoch beabsichtigt, daß all diese Abweichungen, die den Erfindungsgedanken nicht verlassen, so anzusehen sind, daß sie dem Schutzumfang der Erfindung, der allein durch die anliegenden Ansprüche begrenzt wird, unterfallen.

Claims

Abgedichtete gasgefüllte Blase für eine Fußbekleidung, umfassend: - eine obere Begrenzungsschicht (53), - eine untere Begrenzungsschicht (55), - eine Verbindung entlang des Umfangs (57) der oberen und der unteren Begrenzungsfläche (53, 55) zur Bildung einer versiegelten Kammer, die mit einem Gas gefüllt ist; - einen oberen Abschnitt (61; 80) einer Säule (56; 78), der sich von der oberen Begrenzungsfläche (53) aus in die versiegelte Kammer erstreckt und der im Längsschnitt einen linearen Seitenwandabschnitt aufweist; - einen unteren Abschnitt (63; 82) einer Säule (56; 78), der sich von der unteren Begrenzungsfläche (55) aus in die versiegelte Kammer erstreckt; - geschlossene Enden des oberen und des unteren Abschnitts (61, 63; 80, 82), wobei die geschlossenen Enden an einer Anschlussstelle (84) in der versiegelten Kammer aneinander gefügt sind, - wobei der obere und der untere Abschnitt (61,63; 80, 82) der Säule (56; 78) sich von den geschlossenen Enden aus erstrecken und an der Anschlussstelle (84) einen Biegepunkt (58) bilden, der dazu tendiert, mindestens einen oberen oder unteren Abschnitt (61, 63; 80,82) der Säule (58; 78) an der Anschlussstelle (84) zu biegen als Reaktion auf eine Kompressionslast, die die obere und die untere Begrenzungsfläche (53, 55) aufeinander zu bewegt, und - wobei der Biegepunkt (58) eine Nut bildet, die sich unterhalb des im Längsschnitt linearen Seitenwandabschnitts des oberen Abschnitts (61; 80) der Säule (56; 78) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegepunkt (58) einen ersten Abschnitt des oberen Abschnitts (61; 80) umfaßt, der so in einen zweiten Abschnitt des oberen Abschnitts (61; 80) übergeht, daß der erste Abschnitt beim Auftreten einer Kompressionslast in den zweiten Abschnitt hinein kollabiert und in seine Ausgangslage zurückkehrt, sobald die Kompressionslast aufhört.
Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegepunkt (58) an der Anschlussstelle (84) des ersten und des zweiten Abschnitts gebildet ist.
Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Abschnitte (61, 63; 80, 82) im Querschnitt kreisförmig sind.
Blase nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt des oberen Abschnitts (61; 80) schräg gegenüber einer vertikalen Achse angeordnet ist, damit vorzugsweise ein direktes Biegen um die Verbindungsstelle als Reaktion auf eine Kompressionslast stattfindet.
Blase nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (61; 80) im wesentlichen auf ganzer Länge gegenüber einer vertikalen Achse schräg geneigt ist.
Blase nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (86) obere und untere Abschnitte (61, 63; 80, 82) umfasst, die als einander gegenüberliegende, stumpfe Kegel ausgebildet sind, die an ihren kleinen Enden verbunden sind.
Blase nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte obere Abschnitte (86) durch ein Band (88) miteinander verbunden sind, das sich zwischen den beiden oberen Abschnitten (86) erstreckt und an der Anschlussstelle angebracht ist, für ein direktes Biegen des oberen Abschnitts (86) aufeinander zu unter Kompressionsbelastung.
Blase nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmigen Säulen zumindest eine Wand mit einem dazwischen angeordneten Biegepunkt aufweisen, um unter Kompressionsbelastung einen zusätzlichen Biegepunkt zu schaffen.
Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Abschnitte (61, 63; 80, 82) einen polygonalen Querschnitt aufweisen.
Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlussstelle gegenüber der Horizontalen schräg angeordnet ist, damit sich die oberen und unteren Abschnitte (61, 63; 80, 82) unter Kompressionsbelastung in einer vorgegebenen Richtung biegen.
Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in der Blase die oberen und unteren Abschnitte (61, 63; 80, 82) unter Spannung setzt.
Blase nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Gases über Atmosphärendruck liegt.
Blase nach Anspruch 11 in Kombination mit einem Fußbekleidungsartikel, der ein Oberteil und eine eine dämpfende Zwischensohle einschließende Sohle umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase in der Zwischensohle angeordnet und getragen ist.
Blase nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: - einen zweiten oberen Abschnitt, der sich von der oberen Begrenzungsfläche in die versiegelte Kammer erstreckt, wobei der zweite obere Abschnitt einen im Längsschnitt linearen Seitenwandabschnitt aufweist; - einen zweiten unteren Abschnitt, der sich von der unteren Begrenzungsfläche aus in die versiegelte Kammer erstreckt, wobei der untere Abschnitt einen im Längsschnitt linearen Seitenwandabschnitt aufweist; - geschlossene Enden der zweiten oberen und unteren Abschnitte, wobei die geschlossenen Enden an einer zweiten Anschlussstelle in der versiegelten Kammer aneinander gefügt sind, - wobei die oberen und die unteren Abschnitte sich von den geschlossenen Enden aus erstrecken und an der zweiten Anschlussstelle einen zweiten Biegepunkt bilden, der dazu tendiert, mindestens einen der zweiten Abschnitte an der zweiten Anschlussstelle zu biegen als Reaktion auf die Kompressionslast, die die oberen und unteren Begrenzungsflächen aufeinander zu bewegt und - wobei eine zweite Nut vorgesehen ist, die sich einwärts der im Längsschnitt linearen oberen und unteren Seitenwandabschnitte der verbundenen Abschnitte erstreckt.