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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf atmungsaktive Schuhe, insbesondere auf atmungsaktive Schuhe, die einen wasserdichten, atmungsaktiven unteren Bereich der Schaftanordnung haben und Schwitzfeuchtigkeit durch die Sohle des Schuhs abführen.
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Auf der einen Seite gibt es schon seit langem Schuhe, die im Sohlenbereich eine gewisse Wasserdampfdurchlässigkeit, auch Atmungsaktivität genannt, in Folge der Verwendung von wasserdampfdurchlässigem Laufsohlenmaterial, wie z. B. Leder, haben. Dies hat den Nachteil, dass die Sohle des Schuhs wasserdurchlässig ist und der Fuß des Trägers von außen nass werden kann. Auf der anderen Seite gibt es seit langem Schuhe, die im Sohlenbereich in Folge der Verwendung von Laufsohlen aus wasserdichtem Material, wie z. B. Gummi oder Gummiähnlichem Kunststoff, wasserdicht sind. Diese haben allerdings den Nachteil, dass die Sohle wasserdampfundurchlässig ist und dass die Ansammlung von Schwitzfeuchtigkeit im Fußsohlenbereich nicht abgeführt werden kann.
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In jüngerer Zeit hat man Schuhe geschaffen, die im Fußsohlenbereich sowohl wasserdicht als auch wasserdampfdurchlässig sind. Zum Beispiel gibt es Schuhe, deren Laufsohlen mit Durchgangsöffnungen versehen sind, wobei die Durchgangsöffnungen mittels einer auf der Innenseite der Laufsohle angeordneten wasserdichten, wasserdampfdurchlässigen Membran, auch bezeichnet als Funktionsschicht, abgedeckt sind, so dass kein Wasser von außen zum Schuhinnenraum vordringen kann, aber im Fußsohlenbereich entstehende Schwitzfeuchtigkeit vom Schuhinnenraum nach außen entweichen kann. Hierbei gibt es Laufsohlen, die mit vertikalen Öffnungen durch die gesamte Dicke der Laufsohle versehen sind, über welche Schwitzfeuchtigkeit aus dem Schuhinnenraum zur Lauffläche der Laufsohle geleitet werden kann. Ein Beispiel dafür ist
WO 2007/101625 A1 . Andererseits gibt es Schuhsohlen, die horizontale Kanäle enthalten, über welche Schwitzfeuchtigkeit, die aus dem Schuhinneren durch die wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Membran zu den horizontalen Kanälen gelangt, über den seitlichen Umfang der Sohle entweichen kann. Auf diesem Gebiet der atmungsaktiven Schuhe mit atmungsaktiven Sohlen wäre es wünschenswert, wenn der Abtransport von Schwitzfeuchtigkeit durch die Sohle noch weiter verbessert werden würde.
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Erfindungsgemäß weist ein atmungsaktiver Schuh eine Schaftanordnung mit einem oberen Bereich, der ein atmungsaktives Obermaterial aufweist, und mit einem wasserdichten, atmungsaktiven unteren Bereich auf. Weiterhin weist der atmungsaktive Schuh eine Sohle auf, die unterhalb des unteren Bereichs der Schaftanordnung angeordnet ist, und einen Hohlkörper aufweist. Der Hohlkörper wiederum weist eine obere Strukturschicht, welche Wasserdampfdurchlassöffnungen aufweist, eine untere Strukturschicht, die von der oberen Strukturschicht beabstandet ist, und eine Mehrzahl von Abstandselementen auf, die zwischen der oberen Strukturschicht und der unteren Strukturschicht angeordnet sind. Dabei haben die Abstandselemente ein kombiniertes Abstandselementvolumen. Der Freiraum zwischen den Abstandselementen und der oberen Strukturschicht und der unteren Strukturschicht hat ein Freiraumvolumen. Das Freiraumvolumen ist größer als das kombinierte Abstandselementvolumen.
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Der erfindungsgemäße Hohlkörper erlaubt einen besonders vorteilhaften Kompromiss zwischen der Stabilität der Sohle und der Kapazität des Abtransports von Wasserdampf. Durch das Vorsehen von zwei Strukturschichten, nämlich der oberen Strukturschicht und der unteren Strukturschicht, die durch die Abstandselemente auf Abstand gehalten werden, ergibt sich eine Sohlenkonstruktion, die dem Schuh auch bei Belastung durch das Gewicht des Trägers ausreichend Stabilität verleiht. Auf der anderen Seite ermöglicht das Bereitstellen eines großen Freiraumvolumens, das erfindungsgemäß größer ist als die Summe der Volumina der Abstandselemente, dass während des Tragens viel Luft durch den Hohlkörper strömen kann, welche die aus dem Schuhinneren kommende Schwitzfeuchtigkeit mit sich nehmen und aus der Sohle abtransportieren kann. Das große Freiraumvolumen erlaubt das Durchströmen eines großen Volumens von Luft, wobei solch ein großvolumiger Luftstrom besonders effektiv beim Abtransport von Schwitzfeuchtigkeit ist, weil die viele Luft durch die Schwitzfeuchtigkeit nicht leicht gesättigt wird.
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Das Freiraumvolumen ist mit der Umgebung des Schuhs verbunden. In anderen Worten, der erfindungsgemäße Hohlkörper ist kein abgeschlossener Hohlkörper, sondern weist Verbindungen zu der Umgebung des Schuhs auf. Wie unten im Detail beschrieben, können diese Verbindungen vertikal nach unten durch die untere Strukturschicht führen oder das Innere des Hohlkörpers an dem Seitenbereich des Hohlkörpers mit der Umgebung der Sohle verbinden. Somit ist ein Hohlkörper im Sinne der Erfindung eine Struktur, die durch Wasserdampfdurchlassöffnungen in der oberen Strukturschicht eine Wasserdampfaufnahme aus dem Inneren der Schaftanordnung ermöglicht und die durch weitere Öffnungen im Seitenbereich des Hohlkörpers und/oder in der unteren Strukturschicht des Hohlkörpers eine Verbindung zur Außenwelt schafft und somit den Wasserdampfabtransport ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Freiraumvolumen mindestens zwei Mal so groß wie das Abstandselementvolumen, insbesondere mindestens fünf Mal so groß. Durch diese weitere relative Erhöhung des Anteils des Freiraums in dem Hohlkörper kann die Effektivität des Luftstroms durch den Hohlkörper bezüglich der Wasserdampfabtransport-Kapazitäten weiter erhöht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die Sohle einen Außenumfang, der eine Sohlenausdehnungsfläche definiert, wobei der Hohlkörper sich über mindestens 60% der Sohlenausdehnungsfläche, insbesondere über mindestens 80% der Sohlenausdehnungsfläche, erstreckt. Auf diese Weise können die oben genannten Vorteile der besonders stabilen und gleichzeitig besonders atmungsaktiven Konstruktion des Hohlkörpers über einen Großteil der Sohle genutzt werden. Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Bildung des großvolumigen Luftstroms in dem Hohlkörper ab einer Erstreckung von 60% der Sohlenausdehnungsfläche besonders gut funktioniert, da zum Einen ein großer Teil der Schwitzfeuchtigkeit von der Unterseite der Fußsohle des Trägers durch den Hohlkörper aufgenommen werden kann und zum Anderen ein ausreichend großes absolutes Volumen zum effektiven Abtransport der Schwitzfeuchtigkeit bereitsteht. Ab 80% der Sohlenausdehnungsfläche ist dieser Effekt nochmals verstärkt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die Sohle einen äußeren seitlichen Bereich entlang des Außenumfangs, wobei der Hohlkörper mindestens einen Teil des äußeren Seitenbereichs der Sohle bildet. Dabei erstreckt sich der genannte Teil des äußeren Seitenbereichs, der von dem Hohlkörper gebildet wird, entlang mindestens 60% des Außenumfangs der Sohle. Auf diese Weise hat der Hohlkörper eine langgestreckte Verbindung zur Außenwelt. In anderen Worten, der Hohlkörper bildet die Verbindung zur Außenwelt entlang eines großen Teils des Seitenbereichs der Sohle. Auf diese Weise steht ein großer Teil des äußeren Seitenbereichs der Sohle für den Wasserdampfabtransport aus dem Hohlkörper zur Verfügung. Dies gibt dem Entwickler einer konkreten Ausführungsform viele Freiheitsgrade, seitliche Öffnungen in den Hohlkörper an unterschiedlichen Stellen in dem Seitenbereich der Sohle zu setzen, je nach gewünschtem Luftdurchsatz-Volumen und nach gewünschter Wasserdampfabfuhr-Richtung. In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der genannte Teil des äußeren Seitenbereichs, der von dem Hohlkörper gebildet ist, entlang mindestens 80% des Außenumfangs der Sohle. Auf diese Weise steht ein noch größerer Anteil des Außenumfangs der Sohle für den Wasserdampfabtransport aus dem Hohlkörper zur Verfügung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet der genannte Teil des äußeren Seitenbereichs, der von dem Hohlkörper gebildet ist, mindestens 40% einer Gesamtfläche des äußeren Seitenbereichs des Schuhs. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nicht nur verschiedene Stellen entlang des Außenumfangs der Sohle für den Abtransport von Wasserdampf aus dem Hohlkörper zur Verfügung stehen, sondern dass auch eine große Fläche des äußeren Seitenbereichs von dem Hohlkörper gebildet wird, d. h. von dem Entwickler im speziellem Anwendungsfall für den Wasserdampfabtransport herangezogen werden kann. In anderen Worten, dieses Merkmal sorgt neben der Erstreckung des Hohlkörpers entlang des Außenumfangs für eine signifikante Erstreckung des Hohlkörpers in vertikaler Richtung am Außenumfang. In einer weiteren Ausführungsform bildet der Hohlkörper mindestens 60% der Gesamtfläche des äußeren Seitenbereichs der Sohle. In einer weiteren Ausführungsform bildet der Hohlkörper mindestens 80% der Gesamtfläche des äußeren Seitenbereichs der Sohle. Auf diese Art und Weise kann die Gesamtfläche der Verbindung zwischen Hohlkörper und Umgebung, d. h. die Gesamtfläche der potentiell für den Wasserdampfabtransport zur Verfügung stehenden Fläche, weiter erhöht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Hohlkörper bezüglich der Umgebung des Schuhs in mindestens 40% des genannten Teils des äußeren Seitenbereichs der Sohle, der von dem Hohlkörper gebildet ist, offen. Durch diese Offenheit von mehr als 40% ist eine sehr weitreichende Verbindung zwischen dem Inneren des Hohlkörpers und der Umgebung des Schuhs geschaffen. In anderen Worten, die Umgebung des Schuhs ist direkt mit dem Freiraumvolumen innerhalb des Hohlkörpers verbunden. Eine solche Offenheit des Randbereichs des Hohlkörpers vermittelt den Eindruck, als hätte der Hohlkörper keine oder nur wenig seitliche Außenwand. Man kann davon sprechen, dass ein im wesentlichen wandfreier Hohlkörper vorhanden ist. In anderen Worten, der Seitenbereich des Hohlkörpers ist entlang des Seitenbereichs der Sohle zu einem so hohen Grad offen, dass kein wandförmiges Gebilde den Luftfluss in den Hohlkörper hinein und aus dem Hohlkörper hinaus stört. Der Hohlkörper kann weiterhin in mindestens 50%, insbesondere in mindestens 60%, weiterhin insbesondere in mindestens 80%, des genannten Teils des offenen Seitenbereichs der Sohle, der von dem Hohlkörper gebildet wird, offen sein. Je weniger wandartig der Seitenbereich des Hohlkörper ist, desto effektiver kann der Luftstrom durch den Hohlkörper ausgebildet sein. Zusammen mit dem oben diskutierten Merkmal des großen Freiraumvolumens in dem Hohlkörper ergibt sich ein höchst effektiver Abtransport von Wasserdampf mittels des Hohlkörpers. Die Offenheit im Seitenbereich hat den weiteren Vorteil, dass die Sohle sehr gut zu reinigen ist. Zwar ist es möglich, dass durch den offenen Randbereich viel Schmutz in das Innere des Hohlkörpers gelangt. Aber auch die Reinigung ist einfach, weil der Schmutz durch die wandfreie Struktur gut hinausgespült werden kann. Da zumindest der untere Bereich der Schaftanordnung wasserdicht ist, kann ein solches Herausspülen des Schmutzes sehr einfach, z. B. unter Verwendung von laufendem Wasser, erreicht werden, ohne dass das Innere der Schaftanordnung nass wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat der Hohlkörper mindestens 10 Seitenöffnungen mit einer jeweiligen Mindestöffnungsfläche von 10 mm2 an dem Außenumfang der Sohle, wobei die mindestens 10 Seitenöffnungen den Freiraum des Hohlkörpers mit einer seitlichen Umgebung der Sohle verbinden. Durch das Vorsehen von mindestens 10 Seitenöffnungen ergibt sich eine Vielzahl von Luftströmungspfaden durch den Hohlkörper, wodurch ein effektiver Abtransport des aus dem Inneren des Schuhs kommenden Wasserdampfs gewährleistet ist. Dadurch dass jede der 10 Seitenöffnungen eine Fläche von mindestens 10 mm2 am Außenumfang der Sohle aufweist, ermöglicht jede dieser Seitenöffnungen einen signifikanten Beitrag zum Luftstrom durch den Hohlkörper. Solch große Seitenöffnungen stellen keinen Flaschenhals für den Luftstrom durch den Hohlkörper da, sondern helfen dabei, das durch den Hohlkörper durchgesetzte Luftvolumen groß zu machen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform gibt es von jedem Lufteintrittspunkt auf einer Seite des Hohlkörpers einen Luftströmungspfad auf die andere Seite des Hohlkörpers, der innerhalb eines Sektors von +/–30°, insbesondere innerhalb eines Sektors von +/–20°, bezüglich einer ursprünglichen Lufteintrittsrichtung verläuft. In anderen Worten, die in den Hohlkörper von links bzw. rechts einströmende Luft kann immer in einer ziemlich geraden Bahn auf die rechte bzw. linke Seite des Hohlkörpers strömen, was einen besonders ungehinderten und effektiven Luftstrom durch den Hohlkörper ermöglicht. Die definierte maximale Abweichung von der ursprünglichen Lufteintrittsrichtung ist somit ein Maß für die Offenheit bzw. den Freiraum-Anteil des Hohlkörpers und die entsprechend weitläufige Verteilung der Abstandselemente und zeigt an, dass bezüglich jeder Lufteintrittsrichtung viel Freiraum vorhanden ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Distanz zwischen der oberen Strukturschicht und der unteren Strukturschicht mindestens 5 mm. Bei einer Distanz zwischen den zwei Strukturschichten von mindestens 5 mm ist dafür gesorgt, dass das Freiraumvolumen als absolute Größe signifikant ist, nämlich mindestens 50% der lateralen Ausdehnung des Hohlkörpers mal mindestens 5 mm, wodurch sichergestellt ist, dass das zu jedem Zeitpunkt in dem Hohlkörper befindliche Luftvolumen groß ist und somit effektiv zum Wasserdampfabtransport beitragen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die untere Strukturschicht mit Öffnungen versehen. Solche Öffnungen erlauben einen zusätzlichen/alternativen Abtransport von Wasserdampf in Richtung des Bodens.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sohle mindestens ein Laufsohlenelement, insbesondere ein Laufsohlenelement mit Profil, auf, das unter der unteren Strukturschicht des Hohlkörpers angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein für die Haftung des Schuhs auf dem Untergrund besonders geeignetes Laufsohlenelement vorgesehen sein, wobei sowohl die Form, insbesondere ausgebildet als Profil, als auch das Material auf die bestimmte Anwendung abgestimmt sein kann. Dadurch ist es möglich, das Laufsohlenelement und den Hohlkörper separat für die jeweiligen Anforderungen zu optimieren und die gewünschten Eigenschaften des Schuhs durch die Kombination dieser beiden Komponenten zu erreichen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet die Mehrzahl der Abstandselemente ein regelmäßiges Muster von Abstandselementen innerhalb des Hohlkörpers. Auf diese Weise können gleichmäßige Eigenschafen bezüglich Stabilität und Atmungsaktivität über den gesamten Hohlkörper erreicht werden. Auch führt solch ein regelmäßiges Muster zu einem optisch ansprechenden Gesamteindruck. Dabei können alle Abstandselement zu dem regelmäßigen Muster beitragen. Es ist aber auch möglich, dass ein Teil der Gesamtheit der Abstandselement ein regelmäßiges Muster bildet, während ein anderer Teil der Abstandselemente unregelmäßig verteilt sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schaftanordnung eine wasserdichte, atmungsaktive Funktionsschichtanordnung auf, die sich über den unteren Bereich und mindestens teilweise über den oberen Bereich der Schaftanordnung erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die wasserdichte, atmungsaktive Funktionsschichtanordnung sowohl über den gesamten unteren Bereich als auch über den gesamten oberen Bereich der Schaftanordnung. Auf diese Weise wird ein insgesamt wasserdichter Schuh bereitgestellt, bei dem sowohl durch die Sohlen als auch durch das Obermaterial kein Wasser in den Schuhinnenraum eindringen kann. Solch ein Schuh ermöglicht ein besonders trockenes Tragegefühl, weil einerseits kein Wasser eindringen kann und andererseits der durch Schwitzen entstehende Wasserdampf sowohl durch die Sohle als auch durch das Obermaterial abgeführt werden kann. Die wasserdichte, atmungsaktive Funktionsschichtanordnung kann genau eine Funktionsschicht aufweisen oder kann aus mehreren Funktionsschichten zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann eine Schaftbodenfunktionsschicht in dem unteren Bereich der Schaftanordnung vorgesehen sein, während eine Schaftfunktionsschicht im oberen Bereich der Schaftanordnung vorgesehen ist. Die Schaftbodenfunktionsschicht und die Schaftfunktionsschicht können wasserdicht miteinander verbunden sein. Beispielsweise können sie zusammengenäht oder zusammengeklebt sein, wobei die Verbindung durch ein wasserdichtes Nahtabdichtband wasserdicht gemacht werden kann. Die Funktionsschicht bzw. die Funktionsschichten kann/können Teil eines/mehrerer Funktionsschichtlaminate(s) sein. Solch ein Funktionsschichtlaminat kann ein zweilagiges oder dreilagiges Laminat oder ein Laminat mit noch mehr Lagen sein. Insbesondere kann die Funktionsschicht, d. h. die Membran, zwischen zwei textilen Lagen eingebettet sein, wodurch das so entstehende dreilagige Laminat eine zu beiden Seiten geschützte Funktionsschicht aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der untere Bereich der Schaftanordnung eine wasserdichte, atmungsaktive Schaftbodenfunktionsschicht auf, die sich über den unteren Bereich der Schaftanordnung erstreckt. Solch eine Schaftbodenfunktionsschicht sorgt dafür, dass der untere Bereich der Schaftanordnung wasserdicht und atmungsaktiv ist. Die Schaftbodenfunktionsschicht kann die einzige Funktionsschicht in der Schaftanordnung sein. Sie kann aber auch mit weiteren Funktionsschichten, wie zum Beispiel der oben diskutierten Schaftfunktionsschicht, kombiniert werden. Auch die Schaftbodenfunktionsschicht kann als Teil eines zweilagigen oder dreilagigen Laminats bzw. eines Laminats mit noch mehr Lagen vorliegen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines atmungsaktiven Schuhs gemäß der Erfindung;
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2 zeigt verschiedene beispielhafte Ausdehnungen des Hohlkörpers, wie er in beispielhaften Ausführungsformen von atmungsaktiven Schuhen gemäß der Erfindung verwendet werden kann;
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3 zeigt verschiedene Ausgestaltungen des Hohlkörpers, wie er in beispielhaften Ausführungsformen von atmungsaktiven Schuhen gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
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4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines atmungsaktiven Schuhs gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht.
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1 zeigt einen Querschnitt durch einen atmungsaktiven Schuh 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Querschnitt der 1 zeigt eine vertikale Schnittebene in einer links/rechts-Richtung durch den atmungsaktiven Schuh 10. Die Schnittebene von 1 geht durch einen Vorderfußbereich des atmungsaktiven Schuhs 10, was daran zu sehen ist, dass die Schaftanordnung des atmungsaktiven Schuhs nach oben geschlossen ist.
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Der atmungsaktive Schuh 10 hat eine Schaftanordnung 12 und eine Sohle 14. Diese zwei Teile des Schuhs 10 werden im Folgenden genauer beschrieben.
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Die Schaftanordnung 12 hat einen unteren Bereich 15 und einen oberen Bereich 17. Der untere Bereich 15 weist eine Montagesohle 30, auch als Brandsohle 30 bezeichnet, auf. Die Montagesohle 30 stellt den Fixpunkt bei der Herstellung der Schaftanordnung 12 dar. Der obere Bereich 17 weist ein Obermaterial 16 auf. Das Obermaterial 16 erstreckt sich über den gesamten oberen Bereich 17 in dem in 1 gezeigten Querschnitt. Außerdem ist das Obermaterial 16 von unten auf die Montagesohle 30 gezwickt und erstreckt sich somit in den unteren Bereich 15 der Schaftanordnung 12 in der gezeigten Ausführungsform. Sowohl die Montagesohle als auch das Obermaterial 16 sind atmungsaktiv, d. h. wasserdampfdurchlässig. In anderen Worten, sowohl die Montagesohle 30 als auch das Obermaterial 16 bestehen aus Materialien, die den Transport von Wasserdampf durch sie hindurch erlauben.
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Die Kombination von Montagesohle 30 und Obermaterial 16 ist auf der Innenseite durch einen Innenschuh, ein sogenanntes Bootie 39 ausgekleidet. In der Ausführungsform von 1 kleidet das Bootie 39 die gesamte Schaftanordnung 12 auf deren Innenseite aus, mit Ausnahme der Fußeinschlüpföffnung. Demnach ist das Bootie 39 in dem in 1 gezeigten Querschnitt durch den Vorderfußbereich umlaufend entlang der Montagesohle 30 und des Obermaterials 16 angeordnet. Das Bootie 39 ist ein sockenartiges Gebilde, dass beim Tragen des Schuhs zwischen dem Fuß des Trägers auf der einen Seite und dem Obermaterial 16 beziehungsweise der Schaftmontagesohle 30 auf der anderen Seite angeordnet ist. In der Ausführungsform der 1 ist das Bootie 39 einstückig ausgebildet und erstreckt sich über den unteren Bereich 15 sowie den oberen Bereich 17 der Schaftanordnung 12. Es ist aber auch möglich, dass ein solches Bootie aus mehreren Teilen besteht, die zusammengenäht sind und bei denen die Nahtstellen mit wasserdichtem Nahtabdichtband überklebt und auf diese Weise wasserdicht gemacht sind. Beispielsweise kann das Bootie 39 einen unteren Teil aufweisen, der sich über den unteren Bereich der Schaftanordnung 12 erstreckt, und einen oberen Teil aufweisen, der sich über den oberen Bereich 17 der Schaftanordnung 12 erstreckt, wobei der untere und der obere Teil zusammengenäht sind und mit einem wasserdichten Nahtabdichtband an der Nahtstelle versehen sind.
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In der Ausführungsform der 1 besteht das Bootie 39 aus einem dreilagigen Funktionsschichtlaminat 24. Das Funktionsschichtlaminat 24 ist wasserdicht und wasserdampfdurchlässig. Es weist eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Funktionsschicht 34, auch als wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Membran bezeichnet, und zwei Flächengebilde 25 und 26 auf, wobei die wasserdichte, wasserdampfdurchlässig Funktionsschicht 34 zwischen den zwei Flächengebilden 25 und 26 eingebettet ist. In der Ausführungsform von 1 handelt es sich bei den Flächengebilden 25 und 26 um jeweils eine Textillage. Statt dem gezeigten dreilagigen Funktionsschichtlaminat 24 kann auch ein zweilagiges Funktionsschichtlaminat vorgesehen sein oder ein Funktionsschichtlaminat, das mehr als drei Lagen hat. Wenn das Bootie 39 aus mehreren Stücken besteht, kann jedes dieser Stücke ein zweilagiges oder dreilagiges oder mehrlagiges wasserdichtes, wasserdampfdurchlässiges Funktionsschichtiaminat sein. Das beschriebene Bootie 39 sowie die beschriebenen weiteren Ausführungen stellen jeweils eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Funktionsschichtanordnung dar, die sich über den unteren Bereich 15 sowie den oberen Bereich 17 der Schaftanordnung 12 erstreckt.
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Die in 1 dargestellte Schaftanordnung 12 ist rein beispielhaft. Es können viele weitere Ausführungsformen in erfindungsgemäßen atmungsaktiven Schuhen verwendet werden. Für den Fall, dass die Funktionsschichtanordnung aus zwei Funktionsschichten besteht, nämlich aus einer Schaftbodenfunktionsschicht und einer Schaftfunktionsschicht, werden im Folgenden drei beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Die erste Möglichkeit entspricht im Wesentlichen der in 1 gezeigten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass das Bootie 39 aus zwei Laminatstücken besteht. Das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat erstreckt sich im Wesentlichen über den horizontalen unteren Bereich 15 der Schaftanordnung 12, während sich das Schaftfunktionsschichtlaminat über den oberen Bereich 17 der Schaftanordnung 12 erstreckt. Das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat und das Schaftfunktionsschichtlaminat sind miteinander vernäht, wobei ein wasserdichtes Nahtabdichtband an den Nahtstellen vorgesehen ist. In einer zweiten Möglichkeit weist die Schaftanordnung 12 keine Montagesohle 30 auf. In diesem Fall übernimmt das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat die Funktion der Montagesohle als Fixpunkt während der Herstellung der Schaftanordnung 12. In so einem Fall kann das seitliche untere Ende des Obermaterials 16, d. h. der umgeklappte Teil des Obermaterials 16 in 1, durch ein Netzband ersetzt sein. Das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat, das Schaftfunktionsschichtlaminat und das Netzband des Obermaterials 16 bzw. das seitliche Ende des Obermaterials können dann zusammengenäht sein, so dass sich eine stabile Verbindung zwischen Schaftbodenfunktionsschichtlaminat, Schaftfunktionsschichtlaminat und Obermaterial ergibt. Diese Naht kann wieder durch ein wasserdichtes Nahtabdichtband, einen Abdichtklebstoff bzw. durch die später anzubringende Sohle des Schuhs in wasserdichter Weise abgedichtet werden. In einer dritten Möglichkeit ist das Schaftfunktionsschichtlaminat mit der Montagesohle 30 vernäht, insbesondere mit einer Strobelnaht zwischen den jeweiligen Enden des Schaftfunktionsschichtlaminats und der Montagesohle. Im Vergleich zu der in 1 gezeigten Ausführungsform bietet es sich in diesem Fall an, dass die Montagesohle 30 eine kleinere Quer-Ausdehnung hat. In dieser dritten Möglichkeit ist weiterhin das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat unterhalb der Montagesohle angeordnet. Es hat eine größere laterale Erstreckung als die Montagesohle und steht somit über die Montagesohle hinaus. In diesem Überstandsbereich kann eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem Schaftfunktionsschichtlaminat und dem Schaftbodenfunktionsschichtlaminat vorgesehen werden, beispielsweise in Form eines Dichtklebstoffs. Aus diese Weise ist wiederum eine wasserdichte Schaftanordnung, mit Ausnahme der Fußeinschlüpföffnung und des Schnürbereichs, geschaffen. Das Obermaterial 16 kann dann von unten auf das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat gezwickt sein. Wie gesagt, sind diese drei Möglichkeiten für die Schaftanordnung 12 beispielhaft, und viele weitere Möglichkeiten sind denkbar.
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Bezugnehmend auf 1, wird nun die unterhalb der Schaftanordnung 12 angeordnete Sohle 14 beschrieben. In der beispielhaften Ausführungsform der 1 besteht die Sohle 14 insgesamt aus einem Hohlkörper 40. Es ist allerdings möglich, dass sich zwischen Schaftanordnung 12 und Hohlkörper 40 und/oder unter dem Hohlkörper 40 eine oder mehrere zusätzliche Sohlenschichten befinden.
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Der Hohlkörper 40 weist eine obere Strukturschicht 42 und eine untere Strukturschicht 44 auf. Die obere Strukturschicht 42 ist an ihrer Oberseite der Kontur der Unterseite der Schaftanordnung 12 angepasst und ist an ihrer Unterseite eben. Es ist auch möglich dass die obere Strukturschicht 42 sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite eben ist und dass entweder die Schaftanordnung 12 an ihrer Unterseite im Wesentlichen eben ist oder dass eine die Höhenunterschiede ausgleichende Füllschicht an der Unterseite der Schaftanordnung 12 bzw. an der Oberseite des Hohlkörpers 40 vorgesehen ist. Die untere Strukturschicht 44 ist an ihrer Oberseite eben und weist an ihrer Unterseite ein Profil auf. Auch hier ist es möglich, dass die untere Strukturschicht 44 sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite eben ist. Es ist weiterhin möglich, dass unterhalb des Hohlkörpers 40 ein Laufsohlenelement vorgesehen ist, welches wiederum ein Profil haben kann.
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Die obere Strukturschicht 42 weist eine Mehrzahl von Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 auf. In dem gezeigten Querschnitt der beispielhaften Ausführungsform von 1 hat die obere Strukturschicht 42 fünf Wasserdampfdurchlassöffnungen 48. Durch die Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 kann Wasserdampf aus dem Inneren der Schaftanordnung 12, der durch das Funktionsschichtlaminat 24 und die Montagesohle 30 nach unten abgeführt wird, in das Innere des Hohlkörpers 40 gelangen. Somit besteht eine Wasserdampfverbindung zwischen dem Inneren der Schaftanordnung 12 und dem Inneren des Hohlkörpers 40.
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Die obere Strukturschicht 42 und die untere Strukturschicht 44 werden durch Abstandelemente 46 auf Abstand gehalten. In der beispielhaften Ausführungsform von 1 sind die Abstandselemente 46 zylindrische Abstandselemente, d. h. die Abstandselemente 46 bilden Säulen zwischen der oberen Strukturschicht 42 und der unteren Strukturschicht 44. In der Querschnittsebene von 1 sind sechs solcher Abstandelemente 46 vorhanden.
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Die Abstandelemente 46, die obere Strukturschicht 42 und die untere Strukturschicht 44 definieren einen Freiraum 52 in dem Hohlkörper 40. Dieser Freiraum ist mit der Umgebung des Schuhs 10 durch Seitenöffnungen 50 verbunden. Der Freiraum 52 und die Seitenöffnungen 50 erlauben die Ausbildung eines Luftstroms durch den Hohlkörper 40, der den aus dem Schuhinneren kommenden Wasserdampf effektiv abführt. Auch wenn in der Querschnittsebene von 1 selbst kein Luftstrom von links nach rechts durch den Hohlkörper möglich ist, weil genau in dieser Querschnittsebene sechs Abstandselemente 46 vorhanden sind, so ist durch den Hohlkörper 40 als ganzes ein großvolumiger Luftstrom von links nach rechts bzw. von rechts nach links möglich. Wie gesagt, sind die Abstandselemente 46 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zylindrisch. Sie liegen in einem regelmäßigen Muster über die gesamte Erstreckung des Hohlkörpers vor. Aufgrund einfacher geometrischer Überlegungen ist es unmittelbar ersichtlich, dass es viele Querschnitte durch den Hohlkörper gibt, die eine Luftströmung von links nach rechts ermöglichen. Dies wird im Folgenden noch besser ersichtlich, wenn verschiedene Ausführungsformen von Hohlkörpern in Draufsicht beschrieben werden.
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Die Seitenöffnungen 50 sind großflächig, sodass ein großvolumiger Luftstrom durch den Hohlkörper 40 führen kann. Die Seitenöffnungen 50 sind so groß, dass von einem wandfreien Hohlkörper 40 gesprochen werden kann. Auch dies wird in den Beschreibungen der nachfolgenden Figuren noch deutlicher.
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2 zeigt in schematischer Weise verschiedene Möglichkeiten der Ausdehnung des Hohlkörpers bezüglich der Gesamtausdehnung der Sohle. In 2a erstreckt sich der Hohlkörper 40 über circa 70% der Längsausdehnung der Sohle 14. In diesen circa 70% der Längsausdehnung erstreckt sich der Hohlkörper 40 von links bis rechts. An der Schuhspitze und am Schuhabsatz sind zwei Füllelemente, nämlich ein vorderes Füllelement 60a und ein hinteres Füllelement 60b, vorgesehen. Diese Füllelemente 60a, 60b sind nicht hohl und erlauben keinen Luftstrom durch sie hindurch. Sie haben eine ähnliche Höhe wie der Hohlkörper 40 in den jeweils angrenzenden Bereichen und sorgen somit dafür, dass sich insgesamt eine Sohle 14 ergibt, die keine großen Diskontinuitäten an den Enden des Hohlkörpers 40 hat, sondern eine durchgehende Struktur für den Träger bietet.
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Die Sohle 14 aus 2b ist im Wesentlichen gleich der Sohle 14 aus 2a. Jedoch erstreckt sich der Hohlkörper 40 nur über circa 50% der Längsausdehnung der Sohle 14. Das hintere Füllelement 60b aus 2 ist gleich dem hinteren Füllelement 60b aus 2a. Dementsprechend erstreckt sich das vordere Füllelement 60a aus 2b in Längsrichtung weiter Richtung Mitte des Schuhs als das vordere Füllelement 60a aus 2a.
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Die Sohle 14a aus 2c ist im Wesentlichen gleich der Sohle 14 aus 2b. Allerdings erstreckt sich der Hohlkörper 40 nur über circa 40% der Längsausdehnung der Sohle 14. Das vordere Füllelement 60a aus 2c entspricht dem vorderen Füllelement 60a aus 2b. Dementsprechend ragt das hintere Füllelement 60b aus 2 weiter in Richtung Mitte des Schuhs als das hintere Element 60b aus 2b.
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Eine weite Ausführungsform für die Erstreckung des Hohlkörpers 40 ist in 2d gezeigt. Dabei erstreckt sich der Hohlkörper 40 entlang der Mittel-Längsachse der Sohle 14 über circa 85% der Längserstreckung der Sohle 14. An der linken und der rechten Seite des Hohlkörpers 40 erstreckt sich dieser über circa 70% der Längserstreckung der Sohle 14, so wie dies in 2a der Fall ist. Das vordere Füllelement 60a und das hintere Füllelement 60b sind jeweils Sichel-förmig, so dass sie die größere Längserstreckung des Hohlkörpers 40 in der Mitte im Vergleich zu dem linken und dem rechten Rand des Hohlkörpers 40 ermöglichen.
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Die Erstreckungen des Hohlkörpers 40, so wie sie in den 2a bis 2d gezeigt sind, sind rein beispielhaft. Es sind viele weitere Umfangsgeometrien des Hohlkörpers 40 möglich. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, dass sich der Hohlkörper auf der linken und auf der rechten Seite der Sohle über die gleiche Länge erstreckt. Auch ist es möglich, dass sich der Hohlkörper 40 über die ganze Sohlenausdehnungsfläche erstreckt:
Beispielhafte Ausgestaltungen des Hohlkörpers 40 werden nun mit Bezug auf 3 beschrieben, wobei die jeweiligen Hohlkörper 40 in Draufsicht gezeigt sind. In den beispielhaften Ausführungsformen der 3 sind solche Hohlkörper 40 gezeigt, die sich über die gesamte Sohlenausdehnungsfläche, d. h. über den gesamten Bereich innerhalb des Außenumfangs der Sohle, erstrecken.
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3a zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform für einen Hohlkörper 40, wie er in atmungsaktiven Schuhen gemäß der Erfindung verwendet werden kann. 3a zeigt die obere Strukturschicht 42 in Draufsicht. Die obere Strukturschicht 42 hat einen Außenumfang, der im Wesentlichen der Kontur eines menschlichen Fußes entspricht. In der Ausführungsform von 3a hat die untere Strukturschicht 44 die gleiche Ausdehnung wie die obere Strukturschicht 42. Da der Hohlkörper 40 in Draufsicht gezeigt ist, ist die untere Strukturschicht 44 in der Ansicht von 3a nicht zu sehen. Die obere Strukturschicht 42 hat eine Vielzahl von Wasserdampfdurchlassöffnungen 48, durch die der aus dem Inneren des Schuhs abgeführte Wasserdampf in das Innere des Hohlkörpers 40 eintreten kann. Die Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 sind über die Gesamtausdehnung der oberen Strukturschicht 42 verteilt. Sie sind in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Ecken, wobei die Längsrichtung in Längsrichtung des Hohlkörpers 40 ist. Die Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 sind mit durchgezogenen Linien gezeichnet.
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Zwischen der oberen Strukturschicht 42 und der darunter liegenden, nicht in der Ansicht von 3a zu sehenden unteren Strukturschicht 44 sind eine Vielzahl von Abstandselementen 46 angeordnet. Diese Abstandselemente 46 sind in 3a gepunktet gezeichnet, da sie in der Draufsicht von 3a unter der oberen Strukturschicht 42 liegen und deshalb bei realistischer Ansicht von oben nicht zu sehen wären. Wie in 3a zu sehen ist, weist der Hohlkörper 40 im vorliegenden Ausführungsbeispiel verschiedene Arten von Abstandselementen 46 auf. An der Sohlenspitze und am hinteren Sohlenende sind zwei langgezogene Abstandselemente vorgesehen, die sich im wesentlichen kreissektorartig entlang des äußeren Umfangs des Hohlkörpers 40 erstrecken. Auf diese Weise hat der Hohlkörper 40 am vorderen Ende und am hinteren Ende eine geschlossene Wand.
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Weiterhin gibt es eine Reihe von Abstandselementen 46, die direkt am Außenumfang des Hohlkörpers 40 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind auf der linken wie auf der rechten Seite sieben Abstandselemente 46 vorgesehen, die mit ähnlichen Abständen dazwischen entlang des Außenumfangs verteilt sind. Zwischen diesen Abstandselementen sind die Seitenöffnungen 50 vorhanden, durch die Luft in das Innere des Hohlkörpers 40 hineinströmen und aus dem Inneren des Hohlkörpers 40 herausströmen kann. Die Abstandselemente 46 entlang des Außenumfang des Hohlkörpers 40 sind im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Ecken.
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Weiterhin sind im Inneren des Hohlkörpers 40 eine Vielzahl von weiteren Abstandselementen 46 verteilt, die dafür sorgen, dass der Abstand zwischen der oberen Strukturschicht 42 und der unteren Strukturschicht 44 über die gesamte Ausdehnung des Hohlkörpers 40 beibehalten wird, d. h. dass die obere Strukturschicht unter Einfluss des Gewichts des Trägers des Schuhs nicht auf die untere Strukturschicht 44 gedrückt wird. Die Abstandselemente 46 im Inneren des Hohlkörpers sind im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Ecken, wobei ihre Längserstreckung im Wesentlichen mit der Längserstreckung des Schuhs übereinstimmt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abstandselemente 46 im Inneren des Hohlkörpers 40 in Reihen von links nach rechts angeordnet, wobei diese Reihen in Längsrichtung versetzt sind gegenüber den Reihen von Wasserdampfdurchlassöffnungen 48. Auf diese Weise wird erreicht, dass unterhalb der Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 jeweils ein ungehinderter Pfad für die Luftströmung von links nach rechts durch den Hohlkörper 40 vorhanden ist.
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3b zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Hohlkörpers 40, wie er in einem atmungsaktiven Schuh gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Wie in 3a, erstreckt sich der Hohlkörper 40 der 3b über die gesamte Erstreckung der Sohle. Im Vergleich zum Hohlkörper 40 von 3a sind bei dem Hohlkörper 40 von 3b die Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 und die Abstandselemente 46 anders angeordnet.
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Neben den Abstandselementen 46 an der Spitze und der Hacke des Hohlkörpers 40, die den jeweiligen Abstandselementen des Hohlkörpers 40 der 3a entsprechen, hat der Hohlkörper 40 der 3b ein regelmäßiges Muster von Abstandshaltern 46, welche in Draufsicht rautenförmig sind. Das Muster der rautenförmigen Abstandselemente 46 erstreckt sich über die gesamte Ausdehnung des Hohlkörpers 40 zwischen den im Wesentlichen Kreissektor-förmigen Abstandselemente 46 an der Spitze und der Hacke des Hohlkörpers 40. Das Muster der in Draufsicht rautenförmigen Elemente 46 enthält nur ganze Abstandselemente, d. h. an den Stellen, an denen ein Abstandselement über den Außenumfang der oberen Strukturschicht 42 hinausragen würde oder an denen ein Abstandselement von seiner Form her verändert werden müsste, um zwischen die Strukturschichten zu passen, ist kein Abstandselement 46 vorgesehen. Insofern erstreckt sich das Muster der rautenförmigen Abstandselemente 46 nur an manchen Stellen bis zum Außenumfang der oberen Strukturschicht 42. Somit ist ein insgesamt sehr wandfreier Hohlkörper 40 geschaffen, bei dem entlang des Außenumfangs nur an wenigen Stellen ein Abstandselement zwischen den Strukturschichten vorhanden ist.
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In der Ausführungsform von 3b weist die obere Strukturschicht 42 runde Wasserdampfdurchlassöffnungen 48 auf. Diese runden Wasserdampfdurchlassöffnungen sind an denjenigen Stellen positioniert, wo sich die Kanäle zwischen den rautenförmigen Abstandselementen schneiden. Insofern wird der von dem Schuhinneren kommende Wasserdampf an Stellen in das Innere des Hohlkörpers 40 abgegeben, an denen eine starke Luftströmung herrscht.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines atmungsaktiven Schuhs 10 gemäß der Erfindung gezeigt, und zwar in einer Seitenansicht. Von der Schaftanordnung 12 ist in der gezeigten Seitenansicht nur das Obermaterial 16 zu sehen. Generell kann die Schaftanordnung diejenigen Eigenschaften haben, die oben allgemein und mit Bezug auf 1 beschrieben worden sind. Die Sohle 14 des atmungsaktiven Schuhs 10 besteht aus dem Hohlkörper 40, wie er in 3b abgebildet ist. Die Seitenansicht von 4 zeigt den Hohlkörper 40 von der Außenseite, d. h. von der linken Seite in der Draufsicht von 3b.
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In der Ansicht von 4 sind die Abstandselemente 46, die an der Spitze und an der Hacke des Hohlkörpers 40 angeordnet sind, vertikal schraffiert. Diese Schraffur drückt aus, dass diese Anstandselemente am Außenumfang des Hohlkörpers 40 angeordnet sind. Diejenigen Abstandelemente 46, die in der Seitenansicht der 4 in der ersten Reihe entlang des Außenumfangs, aber innerhalb desselben angeordnet sind, sind als diagonal schraffierte Flächen dargestellt. Dabei ist die gezeigte vordere Rautenseite eines jeden rautenförmigen Abstandselements, d. h. diejenige Rautenseite, die in 3b als linke vordere Seite gezeigt ist, mit Schraffurlinien von links unten nach rechts oben versehen. Weiterhin ist die gezeigte hintere Rautenseite eines jeden rautenförmigen Abstandselements, d. h. diejenige Rautenseite, die in 3b als linke hintere Seite gezeigt ist, mit Schraffurlinien von links oben nach rechts unten versehen. Die in 4 als freie Zwischenräume gezeigten leeren Flächen zwischen den Abstandselements 46 stellen entweder freie Luftströmungspfade auf die andere Seite der Sohle dar oder stelle solche Positionen dar, an denen nur Abstandselemente in einer hinteren Reihe in der gezeigten Ansicht vorhanden sind, welche aber nicht dargestellt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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