EP0948272B1 - Keramik-greifelement für sportschuhe - Google Patents

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EP0948272B1
EP0948272B1 EP98962190A EP98962190A EP0948272B1 EP 0948272 B1 EP0948272 B1 EP 0948272B1 EP 98962190 A EP98962190 A EP 98962190A EP 98962190 A EP98962190 A EP 98962190A EP 0948272 B1 EP0948272 B1 EP 0948272B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal sleeve
gripping element
gripping
ceramic insert
element according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98962190A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0948272A1 (de
Inventor
Peter Greiner
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication of EP0948272B1 publication Critical patent/EP0948272B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43C—FASTENINGS OR ATTACHMENTS OF FOOTWEAR; LACES IN GENERAL
    • A43C15/00—Non-skid devices or attachments
    • A43C15/16—Studs or cleats for football or like boots
    • A43C15/162—Studs or cleats for football or like boots characterised by the shape
    • A43C15/164—Studs or cleats for football or like boots characterised by the shape having a circular cross section

Definitions

  • the invention relates to a gripping element for sports shoes, with a gripping element body made of plastic and with a the tread of the gripping element, in the Gripping element body embedded ceramic insert, the inside the gripping element body on part of it Length of one also in the gripping element body embedded metal sleeve is encompassed. It is between the peripheral surface of the ceramic insert and the inner surface the metal sleeve formed a plastic layer.
  • the ceramic insert has at its from Metal sleeve encompassed circumferential surface recesses and / or Projections on, preferably ring ribs and ring grooves, the from the plastic layer inside the metal sleeve filled in or wrapped.
  • the object of the invention is therefore a gripping element to design at the outset so that simple and therefore inexpensive construction increases stability becomes.
  • this object is achieved in that at least that part of the Circumferential surface of the ceramic insert smooth and Tread surface is tapered.
  • the ceramic insert on his No recesses or projections on the circumferential surface has, but this very largely smooth and in At least slightly tapered towards the tread is formed during the manufacturing process Plastic layer between this peripheral surface and the Inner surface of the metal sleeve, whose thickness accordingly the taper of the ceramic insert very evenly to the from the face facing away from the tread decreases. It has been shown that a lateral Load on the ceramic insert the generated thereby Reveal pressure in the critical area of the forehead margin Metal sleeve is transferred so that there is strong No tendency to loosen the ceramic insert observed by local destruction of the plastic is.
  • the taper angle does not exceed 6 °.
  • the effort to manufacture the ceramic insert according to the invention especially if this expediently continuously until its Tread surface is smooth and tapered, significantly less than that used to manufacture the ceramic insert with recesses or projections on its peripheral surface is required. So the ceramic insert due to its simple Shaping immediately after the firing process Ceramics are available true to size. Even if to achieve the smooth peripheral surface a grinding process as advantageous is viewed, this can be due to the slim Rejuvenation can be done easily.
  • the dimensions of the metal sleeve and the ceramic insert are coordinated so that the ceramic insert up to to be inserted into a bottom of the metal sleeve therein can.
  • the tapering of the ceramic insert and the expediently cylindrical inner surface of the metal sleeve always arises in the area of the sleeve edge Annular gap through which the manufacture of the Gripping elements of the flowable at this time Plastic enter the inside of the sleeve and the above Can form plastic layer.
  • the width of the ring gap naturally depends on the game between the Inner surface of the metal sleeve and that of the tread end facing away from the ceramic insert.
  • the ceramic insert in its the Face facing away from the front surface Has circumferential surface penetrating recess.
  • This Indentation is due to their manufacturing process Connection with the peripheral surface filled with plastic, the ceramic insert on the face in this way connects positively to the gripping element body.
  • a recess can be a straight-line groove be that runs across the face and with both Ends penetrated the peripheral surface of the ceramic insert. It is also possible to deepen in cross or Form star shape, with the arms of the cross or Push through the peripheral surface of the ceramic insert.
  • the ceramic insert is through the appropriate connection also against torques acting around its longitudinal axis positively connected to the gripping element body. In order to the ceramic insert also keeps the frequently occurring Try to pull the gripping element with pliers from the Loosen the sole of a sports shoe when the most Gripping element body already provided tool surfaces are worn out.
  • the gripping element according to the invention can be used in the usual way either releasably connected to a sports shoe sole or immediately and then in material unit of the Gripping element body and the sole may be formed on this.
  • the metal sleeve on the ceramic insert supports the face facing away from the tread and has a floor for this.
  • the metal sleeve is expedient with a flange-like extension of the metal shaft flanged and welded to it. In this case forms this extension the bottom of the metal sleeve.
  • the ceramic insert and especially that of the metal sleeve encompassed part of it is in its cross section usually circular, with the metal sleeve in its Form is adjusted accordingly.
  • it is also one of cross-sectional design deviating from the circular shape basically conceivable, for example an oval or elongated cross-section provided a smooth peripheral surface is guaranteed.
  • the stud shown in Fig. 1 for example for a soccer shoe essentially consists of one Gripping element body 1, a ceramic insert 2 and one Metal sleeve 3, which is on its top in the form of a threaded metal shaft 4 continues.
  • the gripping element body 1 consists of a relatively hard set plastic, e.g. B. polyamide or polyurethane, which is flowable during the manufacturing process and can be processed, for example, by injection molding can.
  • the shape of the gripping element body 1 is from in a way that conventional gripping elements S jewe in particular is known and therefore needs here no detailed explanation. this applies especially in view of the fact that this shape the outside of the gripping element body 1 also not is critical, but any conical or cylindrical can be.
  • Attack surfaces 11 are provided for a turning tool and the on the running side of the outsole (not shown) to the system coming support surface 12 can carry a profile that an involuntary twisting of the gripping element in the Sole secured condition difficult or prevented.
  • the ceramic insert 2 is an impact-resistant ceramic part and consists, for example, predominantly (96%) of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), silicon nitride, zirconium oxide, steatite or other oxidic or non-oxide high-performance ceramics. It has a tread surface 21, which can be flat or slightly lenticularly curved and merges into the peripheral surface 23 with a strong curve 22.
  • the peripheral surface 23 is slightly conical, that is to say tapering towards the tread surface 21; the taper angle ⁇ (or half the cone angle) is approximately 1.5 ° in the exemplary embodiment and expediently does not exceed 2 °.
  • the upper end face 24 of the ceramic insert 2 facing away from the tread surface 21, the edge of which is also rounded, has a rectilinear groove 25 which extends transversely over this and is open toward both sides with a substantially rectangular cross section.
  • the diameter of the ceramic insert 2 at its upper end is approximately 10 mm, its length is approximately 11 mm and the depth of the groove 25 is approximately 1.5 mm.
  • the metal sleeve 3 is made of steel and overlaps the upper part of the ceramic insert 2 to about 40% of that Length. At the lower end of the metal shaft 4, this is closed formed a flange-like extension 41, over the Edge over the upper end of the metal sleeve 3 flanged and is welded to it. This forms the extension 41 a flat floor, on which the plane End face 24 of the ceramic insert 2 is supported directly.
  • the inner surface 31 of the metal sleeve 3 is approximated cylindrical and its diameter is chosen so that the Ceramic insert 2 with its upper end in the area of Transition to its peripheral surface 23 almost or entirely on the Inner surface 31 abuts.
  • the metal sleeve 3 six circular ones evenly distributed around their circumference Breakthroughs 32 which are so large that they prevent access to the Plastic to the by rounding the end face 24th created space and thus to the ends of the groove 25th allow.
  • the lower end portion 33 of the metal sleeve 3 is offset by an increased wall thickness and thereby strengthened.
  • the plastic of the gripping element body settles in the between the inner wall of the metal sleeve 3 and the Circumferential surface 23 of the existing ceramic insert in there and forms a plastic layer 14, over the ceramic insert 2 when the Gripping elements in the radial direction, d. H. across from his Longitudinal axis, supported on the metal sleeve 3.
  • the shape of the space mentioned takes on the thickness of the Plastic layer 14, apart from the connection with the Gripping element body 1 via the openings 32, in the direction to the end face 24 evenly and in any case in the thickened area 33 of the metal sleeve 3 in Circumferential direction largely constant.
  • the edges of the Breakthroughs 32 can be rounded in a manner not shown to be shear effects on themselves through the breakthroughs 32 extending plastic connections with the To reduce gripping element body 1 to a minimum.
  • the cam-shaped gripping element shown in FIG. 2 has a gripping element body 1 'on the same Plastic like the - only partially shown - outsole 5 exists and is in one piece with this.
  • This plastic differs from that from which the 1 consists of a gripping element body 1 corresponding softness and flexibility to the Function of an outsole fulfill.
  • the ceramic insert 2 ' is with the ceramic insert 2 identical to FIG. 1 and therefore requires no further details Description. This also applies to the ceramic insert 2 overlapping part of the metal sleeve 3 ', which differs from the in Connection with Fig. 1 execution thereby distinguishes that its bottom 41 'by a flat disc is formed with the flanged upper edge of the Metal sleeve 3 'is welded or pressed.
  • FIG. 3 corresponds in its basic structure largely that of FIG. 1. It has a gripping element body 1 ′′, which consists of a relatively hard set plastic, e.g. B. Polyamide, is made and has a conical shape. He points Attack surfaces 11 '' for actuation by a corresponding turning tool and is on its upper, for contact with the outsole not shown end widened to an edge 12 ''.
  • a gripping element body 1 ′′ which consists of a relatively hard set plastic, e.g. B. Polyamide, is made and has a conical shape. He points Attack surfaces 11 '' for actuation by a corresponding turning tool and is on its upper, for contact with the outsole not shown end widened to an edge 12 ''.
  • the ceramic insert 2 '' from the above Materials in this embodiment is due to the Purpose as golf shoe spike relatively slim trained, that is, it has a diameter of about 3 mm at the top and 0.6 mm at the tread 21 '' a length of about 12.5 mm.
  • the taper angle ⁇ (or half cone angle), under which the ceramic insert 2 '' tapered, here is about 6 °.
  • the Tread surface 21 '' is in this embodiment due to the small diameter and that in FIG. 3 recognizable rounding is relatively small and acts as Top.
  • the metal sleeve 3 '' is at its upper end with a Metal shaft 4 '' by pressing it into a lower one End face incorporated groove 42 '' connected. Your floor is therefore through the end face 41 '' of the metal shaft 4 '' immediately formed.
  • the metal shaft 4 '' points in usually has an external thread to a corresponding thread insert of a golf shoe sole to be able to be connected.
  • the metal sleeve 3 ′′ points in their wall four evenly distributed on the circumference Breakthroughs 32 '' that extend so far up extend that entering the manufacturing process Plastic the top end of the ceramic insert 2 '' flow around and into a designated, not designated Groove in the face of the ceramic insert can occur.
  • the metal sleeve 3 '' has been in accordance with those previously described embodiments a cylindrical Inner surface 31 '', so that due to the greater taper of the ceramic insert 2 '' between this inner surface and the peripheral surface of the ceramic insert Plastic layer 14 '' is created during the manufacturing process, the thickness of which decreases more rapidly towards the top.
  • Ceramic insert 2 '' therefore has a relatively thick annular part of the plastic layer 14 '' on the 3 '' metal sleeve. Due to the slenderness of the Ceramic insert 2 '' and its length are created in this Relatively high lateral loads, however better distributed due to the thicker plastic layer 14 '' and passed on to the metal sleeve 3 ''.
  • the gripping element shown in FIGS. 4 to 6 has a gripping element body 101 which, as in the 2 from the same plastic as the outsole 105 shown only partially and is in one piece with this. That of the gripping element body 101 enclosed ceramic insert 102, however, has one elongated cross section with parallel to each other Long sides, at their ends by circular arcs are interconnected.
  • the ceramic insert 102 tapers down on the front and side surfaces with the Taper angle ⁇ , which is about 2 ° here.
  • the Tread surface 121 is slightly crowned, while the level upper end face 124 three transverse to the longitudinal axis of the Ceramic insert 102 extending and the side surfaces has penetrating grooves 125. At their transitions in the side surfaces 123 are the grooves 125, as in FIG.
  • the ceramic insert 102 at the top End about 17 mm, its width about 4 mm and its height (the the length of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3 corresponds) to approximately 8.5 mm.
  • the ceramic insert 102 is about 2/3 of its height encompassed a metal sleeve 103 which corresponds to the one Cross section of ceramic insert shaped interior forms.
  • the inner surface 131 of the metal sleeve 103 is through parallel to each other in the up-down direction Generating formed.
  • the metal sleeve 103 is made in one piece Steel shaped, for example by compression molding or Deep drawing, and has a bottom 141 in which in Longitudinal direction of this floor evenly distributed four circular openings 142 are incorporated.
  • the metal sleeve 103 has on each other opposite circular cylindrical end faces each a circular opening 132a and at the same height in the mutually parallel side faces three evenly distributed circular openings 132b.
  • the Breakthroughs 142 in the bottom 141 are arranged so that at least with the grooves 125 of the ceramic insert 102 partially correspond, so that during the casting process Plastic into the grooves through the openings 142 can penetrate.
  • the ceramic insert lies with its upper end face 124 102 on the bottom outside of the grooves 125 and the Breakthroughs 142 and is in the rest of the plastic Gripping element body 101 embedded.
  • the Thickness of plastic layer 114 apart from that Connection with the gripping element body 101 via the Breakthroughs 132a, 132b towards the end face 124 evenly and is in any case in the lower Edge region of the metal sleeve 103 in the circumferential direction largely constant.

Landscapes

  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Greifelement für Sportschuhe, mit einem Greifelementkörper aus Kunststoff und mit einem die Auftrittsfläche des Greifelements bildenden, in den Greifelementkörper eingebetteten Keramikeinsatz, der innerhalb des Greifelementkörpers auf einem Teil seiner Länge von einer ebenfalls in den Greifelementkörper eingebetteten Metallhülse umgriffen ist. Dabei ist zwischen der Umfangsfläche des Keramikeinsatzes und der Innenfläche der Metallhülse eine Kunststoffschicht ausgebildet.
Es gibt bereits zahlreiche Vorschläge, an Greifelementen von Sportschuhen Keramikeinsätze, z. B. aus Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Wolframkarbid usw., zu verwenden, um durch Ausnutzung der sehr hohen Verschleißfestigkeit der Keramik die Lebensdauer der Greifelemente wesentlich zu verlängern und das Auftreten von verschleißbedingten scharfen Kanten und Scharten an den Greifelementen, die eine Verletzungsgefahr hervorrufen, zu vermeiden. Bisher hat es sich jedoch als schwierig erwiesen, den Keramikeinsatz einerseits so fest mit dem Greifelementkörper zu verbinden, daß die Verbindung den bei der Benutzung des Sportschuhes darauf wirkenden Kräften sicher standhält, andererseits hierbei den Herstellungsaufwand so gering zu halten, daß sich ein Keramik-Greifelement im Vergleich zu den herkömmlich gestalteten Greifelementen tatsächlich lohnt.
Ein bekanntes Keramik-Greifelement der eingangs genannten Art (EP-A-0 231 797) ergibt bereits ein relativ günstiges Verhältnis von Standfestigkeit/Gestehungspreis. Bei diesem Greifelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weist der Keramikeinsatz an seiner von der Metallhülse umgriffenen Umfangsfläche Ausnehmungen und/oder Vorsprünge auf, vorzugsweise Ringrippen und Ringrillen, die von der Kunststoffschicht innerhalb der Metallhülse ausgefüllt bzw. umhüllt sind. Diese Ringrippen/Ringrillen dienen neben der formschlüssigen Halterung des Keramikeinsatzes vor allem dazu, mittels der dickeren Anteile der Kunststoffschicht zwischen der Umfangsfläche des Keramikeinsatzes und der Innenfläche der Metallhülse die bei der Benutzung auf den Keramikeinsatz wirkenden Kräfte gleichmäßiger auf die Metallhülse und durch diese auf den Greifelementkörper zu übertragen. Auch mit diesem bekannten Greifelement läßt sich jedoch die Gefahr einer örtlichen Überlastung der Verbindung zwischen Keramikeinsatz und Greifelementkörper im Bereich der Metallhülse nicht in allen Fällen ausräumen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Greifelement der eingangs angegebenen Art so zu gestalten, daß bei einfachem und daher kostengünstigem Aufbau die Standfestigkeit erhöht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest der von der Metallhülse umgriffene Teil der Umfangsfläche des Keramikeinsatzes glatt und zur Auftrittsfläche hin verjüngt ist.
Da erfindungsgemäß der Keramikeinsatz auf seiner Umfangsfläche keinerlei Ausnehmungen oder Vorsprünge aufweist, sondern diese sehr weitgehend glatt und in Richtung zur Auftrittsfläche zumindest geringfügig verjüngt ist, bildet sich beim Herstellungsvorgang eine Kunststoffschicht zwischen dieser Umfangsfläche und der Innenfläche der Metallhülse aus, deren Dicke entsprechend der Verjüngung des Keramikeinsatzes sehr gleichmäßig zu der von der Auftrittsfläche abgewendeten Stirnfläche hin abnimmt. Es hat sich gezeigt, daß bei einer seitlichen Belastung des Keramikeinsatzes der hierdurch erzeugte Leibungsdruck in dem kritischen Bereich des Stirnrandes der Metallhülse so übertragen wird, daß dort auch bei starker Belastung keine Lockerungstendenz des Keramikeinsatzes durch örtliche Zerstörung des Kunststoffes zu beobachten ist. Da weiterhin für die formschlüssige Halterung des Keramikeinsatzes im Greifelementkörper, im besonderen innerhalb der Metallhülse, bereits eine sehr geringfügige Verjüngung ausreicht, so daß die Gestalt des Keramikeinsatzes einem Zylinder nahe kommt, stellt sich in dem Keramikeinsatz selbst unter der Belastung ein günstiges Spannungsfeld ein, so daß seine Bruchneigung sehr gering ist. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform übersteigt der Verjüngungswinkel einen Wert von 6° nicht. Schließlich ist der Aufwand zur Fertigung des erfindungsgemäßen Keramikeinsatzes, insbesondere wenn dieser zweckmäßigerweise durchgehend bis zu seiner Auftrittsfläche hin glatt und verjüngt ausgebildet ist, deutlich geringer als derjenige, der zur Herstellung des eingangs geschilderten Keramikeinsatzes mit Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen an seiner Umfangsfläche erforderlich ist. So kann der Keramikeinsatz aufgrund seiner einfachen Formgebung bereits unmittelbar nach dem Brennvorgang der Keramik maßhaltig vorliegen. Auch wenn zur Erzielung der glatten Umfangsfläche ein Schleifvorgang als vorteilhaft angesehen wird, kann dieser aufgrund der schlanken Verjüngung einfach durchgeführt werden.
Die Abmessungen der Metallhülse und des Keramikeinsatzes sind so aufeinander abgestimmt, daß der Keramikeinsatz bis zu einem Boden der Metallhülse darin eingesetzt werden kann. Infolge der Verjüngung des Keramikeinsatzes und der zweckmäßigerweise zylindrischen Innenfläche der Metallhülse entsteht im Bereich des Hülsenrandes in jedem Fall ein Ringspalt, durch den hindurch bei der Herstellung des Greifelements der zu diesem Zeitpunkt fließfähige Kunststoff in das Hülseninnere eintreten und die genannte Kunststoffschicht ausbilden kann. Die Breite des Ringspalts hängt naturgemäß von dem Spiel ab, das zwischen der Innenfläche der Metallhülse und dem der Auftrittsfläche abgewendeten Ende des Keramikeinsatzes besteht. Dieses sollte nur wenige Zehntel Millimeter betragen und vorteilhafterweise so gering sein, daß die Innenfläche der Metallhülse an dem der Auftrittsfläche abgewendeten Ende des Keramikeinsatzes fast anliegt. Um zu gewährleisten, daß der Kunststoff des Greifelementkörpers beim Herstellungsvorgang auch in diesem Fall den Keramikeinsatz einwandfrei einbettet, ist es zweckmäßig, in der Wand der Metallhülse gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Durchbrüche vorzusehen. Durch diese kann der Kunststoff in das Hülseninnere eindringen und die Kunststoffschicht auch in dem Bereich einwandfrei ausbilden, in welchem deren Dicke gering ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Keramikeinsatz in seiner der Auftrittsfläche abgewendeten Stirnfläche eine die Umfangsfläche durchsetzende Vertiefung aufweist. Diese Vertiefung wird beim Herstellungsvorgang aufgrund ihrer Verbindung mit der Umfangsfläche mit Kunststoff aufgefüllt, der auf diese Weise den Keramikeinsatz an der Stirnfläche formschlüssig mit dem Greifelementkörper verbindet. Die Vertiefung kann im einfachsten Fall eine geradlinige Nut sein, die quer über die Stirnfläche verläuft und mit beiden Enden die Umfangsfläche des Keramikeinsatzes durchsetzt. Es ist aber auch möglich, die Vertiefung in Kreuz- oder Sternform auszubilden, wobei die Arme des Kreuzes oder Sterns die Umfangsfläche des Keramikeinsatzes durchsetzen. Durch die entsprechende Verbindung ist der Keramikeinsatz auch gegenüber um seine Längsachse wirkenden Drehmomenten formschlüssig mit dem Greifelementkörper verbunden. Damit hält der Keramikeinsatz auch den häufig auftretenden Versuchen stand, das Greifelement mit einer Zange von der Sohle eines Sportschuhs zu lösen, wenn die am Greifelementkörper vorgesehenen Werkzeugflächen bereits verschlissen sind.
Das erfindungsgemäße Greifelement kann in üblicher Weise entweder lösbar mit einer Sportschuhsohle verbunden sein oder unmittelbar und dann in Materialeinheit des Greifelementkörpers und der Sohle an dieser angeformt sein. Um die bei der Benutzung durch das Gewicht des Sportlers auftretende Belastung in vertikaler Richtung aufzunehmen und in die Sportschuhsohle weiterzuleiten, ist es von Vorteil, wenn die Metallhülse den Keramikeinsatz an dessen der Auftrittsfläche abgewendeten Stirnfläche unterstützt und hierzu einen Boden aufweist. Bei der lösbaren Ausführungsform des Greifelements, die einen aus dem Greifelementkörper herausragenden Metallschaft zur lösbaren Befestigung aufweist, ist die Metallhülse zweckmäßigerweise um eine flanschartige Erweiterung des Metallschafts gebördelt und daran angeschweißt. In diesem Fall bildet diese Erweiterung den Boden der Metallhülse. Bei der einstückigen Ausbildung des Greifelements mit der Sohle umgreift die Metallhülse mit ihrem oberen Rand eine den Boden bildende Scheibe und ist damit verbunden, zweckmäßigerweise verpreßt oder verschweißt.
Der Keramikeinsatz und insbesondere der von der Metallhülse umgriffene Teil davon ist in seinem Querschnitt normalerweise kreisförmig, wobei die Metallhülse in ihrer Form entsprechend angepaßt ist. Es ist jedoch auch eine von der Kreisform abweichende Querschnittsgestaltung grundsätzlich denkbar, beispielsweise ein ovaler oder länglicher Querschnitt, sofern eine glatte Umfangsfläche gewährleistet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein stollenförmiges Greifelement;
  • Fig. 2 einen analogen Längsschnitt durch ein unlösbar mit einer Sohle nach Art eines Nockens verbundenes Greifelement;
  • Fig. 3 einen weiteren analogen Längsschnitt durch ein dornförmiges lösbares Greifelement, beispielsweise für einen Golfschuh.
  • Fig. 4 einen weiteren analogen Längsschnitt durch ein unlösbar mit einer Sohle nach Art eines Nockens verbundenes Greifelement in länglicher Ausführung;
  • Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 und
  • Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4.
    • Die in den Fig. 1 bis 3 in vergrößertem Maßstab dargestellten Greifelemente sind durchwegs in ihren wesentlichen Teilen und in ihrer Gestalt rotationssymmetrisch, so daß sich die Darstellung einer Stirnansicht erübrigt. Jedoch ist die rotationssymmetrische Form, wie vorstehend bereits erläutert, nicht zwingend für die Erfindung, sondern kann zu Gunsten einer beispielsweise ovalen oder länglichen Querschnittsform abgewandelt werden.
    Der in Fig. 1 dargestellte Stollen, beispielsweise für einen Fußballschuh, besteht im wesentlichen aus einem Greifelementkörper 1, einem Keramikeinsatz 2 und einer Metallhülse 3, die sich an ihrer Oberseite in Gestalt eines mit einem Gewinde versehenen Metallschaftes 4 fortsetzt.
    Der Greifelementkörper 1 besteht aus einem relativ hart eingestellten Kunststoff, z. B. Polyamid oder Polyurethan, der beim Herstellungsvorgang fließfähig ist und beispielsweise im Spritzgießverfahren verarbeitet werden kann. Die Formgebung des Greifelementkörpers 1 ist von einer Art, wie sie von herkömmlichen Greifelementen, insbesondere Stollen, bekannt ist und bedarf daher hier keiner ins einzelne gehenden Erläuterung. Dies gilt insbesondere im Hinblick darauf, daß diese Formgebung an der Außenseite des Greifelementkörpers 1 auch nicht kritisch ist, sondern beliebig konisch oder zylindrisch sein kann. Darüber hinaus sind in bekannter Weise Angriffsflächen 11 für ein Drehwerkzeug vorgesehen und die an der Laufseite der (nicht gezeigten) Laufsohle zur Anlage kommende Stützfläche 12 kann eine Profilierung tragen, die ein unwillkürliches Verdrehen des Greifelements im an der Sohle befestigten Zustand erschwert oder verhindert.
    Der Keramikeinsatz 2 ist ein schlagfestes Keramikteil und besteht beispielsweise überwiegend (zu 96 %) aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumkarbid (SiC), Siliziumnitrid, Zirkonoxid, Steatit oder andere oxidische oder nicht-oxidische Hochleistungskeramiken. Er weist eine Auftrittsfläche 21 auf, die eben oder schwach linsenförmig gewölbt sein kann und mit kräftiger Rundung 22 in die Umfangsfläche 23 übergeht. Die Umfangsfläche 23 ist leicht konisch, das heißt sich zur Auftrittsfläche 21 hin verjüngend; der Verjüngungswinkel α (oder halbe Kegelwinkel) beträgt in dem Ausführungsbeispiel ca. 1,5° und übersteigt zweckmäßigerweise nicht 2°. Die obere, der Auftrittsfläche 21 abgewendete Stirnfläche 24 des Keramikeinsatzes 2, deren Rand ebenfalls gerundet ist, weist eine quer über diese verlaufende und zu der Umfangsfläche 23 nach beiden Seiten hin offene geradlinige Nut 25 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser des Keramikeinsatzes 2 an dessen oberem Ende etwa 10 mm, seine Länge etwa 11 mm und die Tiefe der Nut 25 etwa 1,5 mm.
    Die Metallhülse 3 besteht aus Stahl und übergreift den oberen Teil des Keramikeinsatzes 2 auf etwa 40 % von dessen Länge. Am unteren Ende des Metallschafts 4 ist dieser zu einer flanschartigen Erweiterung 41 geformt, über deren Rand hinweg das obere Ende der Metallhülse 3 umgebördelt und damit verschweißt ist. Hierdurch bildet die Erweiterung 41 einen ebenen Boden, an welchem sich die ebene Stirnfläche 24 des Keramikeinsatzes 2 unmittelbar abstützt. Die Innenfläche 31 der Metallhülse 3 ist angenähert zylindrisch und ihr Durchmesser ist so gewählt, daß der Keramikeinsatz 2 mit seinem oberen Ende im Bereich des Übergangs zu seiner Umfangsfläche 23 fast oder ganz an der Innenfläche 31 anliegt. Weiterhin besitzt die Metallhülse 3 sechs auf ihrem Umfang gleichmäßig verteilte kreisförmige Durchbrüche 32, die so groß sind, daß sie den Zutritt des Kunststoffes zu dem durch die Rundung der Stirnfläche 24 geschaffenen Raum und damit zu den Enden der Nut 25 erlauben. Der untere Endabschnitt 33 der Metallhülse 3 ist durch eine erhöhte Wanddicke abgesetzt und dadurch verstärkt.
    Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind sowohl der Keramikeinsatz 2 auf den größten Teil seiner Länge als auch die Metallhülse 3 in den Kunststoff des Greifelementkörpers 1 eingebettet und durch diesen formschlüssig festgehalten. Dabei setzt sich der Kunststoff des Greifelementkörpers in den zwischen der Innenwand der Metallhülse 3 und der Umfangsfläche 23 des Keramikeinsatzes bestehenden Raum hinein fort und bildet dort eine Kunststoffschicht 14, über die sich der Keramikeinsatz 2 bei der Belastung des Greifelements in radialer Richtung, d. h. quer zu seiner Längsachse, an der Metallhülse 3 abstützt. Entsprechend der Formgebung des genannten Raums nimmt die Dicke der Kunststoffschicht 14, abgesehen von der Verbindung mit dem Greifelementkörper 1 über die Durchbrüche 32, in Richtung zu der Stirnfläche 24 gleichmäßig ab und ist in jedem Fall in dem verdickten Bereich 33 der Metallhülse 3 in Umfangsrichtung weitgehend konstant. Die Kanten der Durchbrüche 32 können in nicht gezeigter Weise gerundet sein, um Scherwirkungen auf die sich durch die Durchbrüche 32 hindurch erstreckenden Kunststoffverbindungen mit dem Greifelementkörper 1 auf ein Minimum zu reduzieren.
    Infolge der unmittelbaren Anlage der oberen Stirnfläche 24 des Keramikeinsatzes 2 an dem Boden 41 der Metallhülse 3 bildet sich dort beim Herstellungsvorgang des Greifelements außerhalb der Nut 25 keine Kunststoffschicht aus, so daß dort Keramik/Metall-Kontakt besteht und vertikale Belastungen folglich unmittelbar auf die Metallhülse 3 bzw. den Gewindeschaft 4 übertragen werden. Im Rahmen der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen sowohl bezüglich des Keramikeinsatzes 2 als auch der Metallhülse 3 kann es jedoch dazu kommen, daß die Stirnfläche 24 nicht gleichmäßig an dem Boden 41 anliegt. Hierdurch ist es möglich, daß Kunststoff auch außerhalb der Nut 25 zwischen der Stirnfläche 24 und dem Boden 41 eingelagert wird. Dies ist jedoch erwünscht, weil hierdurch der Kunststoff den entsprechend entstehenden "Totraum" ausfüllt und dadurch die Kraftübertragung vergleichmäßigt. Außerdem werden auftretende Stöße entsprechend der Elastizität des Kunststoffes gedämpft. Falls dieser Effekt betont werden soll, kann die Stirnfläche 24 ebenfalls linsenförmig konvex geformt werden.
    Das in Fig. 2 gezeigte nockenförmige Greifelement weist einen Greifelementkörper 1' auf, der aus demselben Kunststoff wie die - nur teilweise gezeigte - Laufsohle 5 besteht und mit dieser einstückig ist. Dieser Kunststoff unterscheidet sich von demjenigen, aus dem der Greifelementkörper 1 gemäß Fig. 1 besteht, um durch eine entsprechende Weichheit und Biegefähigkeit die an die Funktion einer Laufsohle gestellten Forderungen zu erfüllen. Der Keramikeinsatz 2' ist mit dem Keramikeinsatz 2 gemäß Fig. 1 identisch und bedarf daher keiner näheren Beschreibung. Dies gilt auch für den den Keramikeinsatz 2 übergreifenden Teil der Metallhülse 3', die sich von der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ausführung dadurch unterscheidet, daß ihr Boden 41' durch eine ebene Scheibe gebildet ist, die mit dem umgebördelten oberen Rand der Metallhülse 3' verschweißt oder verpreßt ist.
    Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau weitgehend derjenigen gemäß Fig. 1. Sie weist einen Greifelementkörper 1'' auf, der aus einem verhältnismäßig hart eingestellten Kunststoff, z. B. Polyamid, besteht und eine konische Form hat. Er weist Angriffsflächen 11'' zur Betätigung durch ein entsprechendes Drehwerkzeug auf und ist an seinem oberen, zur Anlage an der nicht gezeigten Laufsohle bestimmten Ende zu einem Rand 12'' verbreitert.
    Der Keramikeinsatz 2'' aus den vorstehend genannten Werkstoffen ist bei diesem Ausführungsbeispiel aufgrund der Zweckbestimmung als Golfschuhdorn relativ schlank ausgebildet, das heißt er besitzt bei einem Durchmesser von etwa 3 mm am oberen Ende und 0,6 mm an der Auftrittsfläche 21'' eine Länge von etwa 12,5 mm. Der Verjüngungswinkel α (oder halbe Kegelwinkel), unter dem sich der Keramikeinsatz 2'' konisch verjüngt, beträgt hier etwa 6°. Die Auftrittsfläche 21'' ist bei diesem Ausführungsbeispiel infolge des geringen Durchmessers und der in Fig. 3 erkennbaren Rundung verhältnismäßig klein und wirkt als Spitze.
    Die Metallhülse 3'' ist an ihrem oberen Ende mit einem Metallschaft 4'' durch Einpressen in eine in dessen untere Stirnfläche eingearbeitete Nut 42'' verbunden. Ihr Boden ist daher durch die Stirnfläche 41'' des Metallschafts 4'' unmittelbar gebildet. Der Metallschaft 4'' weist in üblicher Weise ein Außengewinde auf, um mit einem entsprechenden Gewindeeinsatz einer Golfschuhsohle verbunden werden zu können. Die Metallhülse 3'' weist in ihrer Wand vier auf dem Umfang gleichmäßig verteilte Durchbrüche 32'' auf, die sich so weit nach oben erstrecken, daß der beim Herstellungsvorgang eintretende Kunststoff das obere Ende des Keramikeinsatzes 2'' umfließen und in eine dort vorgesehene, nicht bezeichnete Nut in der Stirnfläche des Keramikeinsatzes eintreten kann.
    Die Metallhülse 3'' hat in Übereinstimmung mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen eine zylindrische Innenfläche 31'', so daß infolge der stärkeren Verjüngung des Keramikeinsatzes 2'' zwischen dieser Innenfläche und der Umfangsfläche des Keramikeinsatzes eine Kunststoffschicht 14'' beim Herstellungsvorgang entsteht, deren Dicke nach oben hin rascher abnimmt. Im Bereich des unteren Randes der Metallhülse 3'' stützt sich der Keramikeinsatz 2'' daher über einen verhältnismäßig dicken ringförmigen Teil der Kunststoffschicht 14'' an der Metallhülse 3'' ab. Infolge der Schlankheit des Keramikeinsatzes 2'' und dessen Länge entstehen in diesem Bereich relativ hohe seitliche Belastungen, die jedoch durch die dickere Kunststoffschicht 14'' besser verteilt und an die Metallhülse 3'' weitergegeben werden.
    Das in den Figuren 4 bis 6 gezeigte Greifelement weist einen Greifelementkörper 101 auf, der wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 aus demselben Kunststoff wie die nur teilweise gezeigte Laufsohle 105 besteht und mit dieser einstückig ist. Der von dem Greifelementkörper 101 umschlossene Keramikeinsatz 102 hat jedoch einen länglichen Querschnitt mit zueinander parallelen Längsseiten, die an ihren Enden durch Kreisbögen miteinander verbunden sind. Der Keramikeinsatz 102 verjüngt sich an den Stirn- und Seitenflächen nach unten mit dem Verjüngungswinkel α, der hier etwa 2° beträgt. Die Auftrittsfläche 121 ist leicht ballig, während die ebene obere Stirnfläche 124 drei quer zur Längsachse des Keramikeinsatzes 102 verlaufende und die Seitenflächen durchsetzende Nuten 125 aufweist. An ihren Übergängen in die Seitenflächen 123 sind die Nuten 125, wie aus Fig. 6 hervorgeht, gerundet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge des Keramikeinsatzes 102 an dessen oberem Ende etwa 17 mm, seine Breite etwa 4 mm und seine Höhe (die der Länge der Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1 bis 3 entspricht) etwa 8,5 mm.
    Der Keramikeinsatz 102 ist über etwa 2/3 seiner Höhe von einer Metallhülse 103 umgriffen, die einen entsprechend dem Querschnitt des Keramikeinsatzes geformten Innenraum bildet. Die Innenfläche 131 der Metallhülse 103 ist durch in der Richtung oben-unten zueinander parallel verlaufende Erzeugende gebildet. Die Metallhülse 103 ist einstückig aus Stahl geformt, beispielsweise durch Formpressen oder Tiefziehen, und weist einen Boden 141 auf, in dem in Längsrichtung dieses Bodens gleichmäßig verteilt vier kreisförmige Durchbrüche 142 eingearbeitet sind. Weiterhin weist die Metallhülse 103 an ihren einander gegenüberliegenden kreiszylinderförmigen Stirnflächen je einen kreisförmigen Durchbruch 132a und in gleicher Höhe in den zueinander parallelen Seitenflächen drei gleichmäßig verteilte kreisförmige Durchbrüche 132b auf. Die Durchbrüche 142 in dem Boden 141 sind so angeordnet, daß sie mit den Nuten 125 des Keramikeinsatzes 102 zumindest teilweise korrespondieren, sodaß beim Gießvorgang Kunststoff in die Nuten durch die Durchbrüche 142 eindringen kann.
    Mit seiner oberen Stirnfläche 124 liegt der Keramikeinsatz 102 an dem Boden außerhalb der Nuten 125 bzw. der Durchbrüche 142 an und ist im übrigen in den Kunststoff des Greifelementkörpers 101 eingebettet. Auch hier setzt sich der Kunststoff des Greifelementkörpers 101 in das Innere der Metallhülse 103 fort, sodaß sich zwischen der Innenwand der Metallhülse und der Seiten- bzw. Umfangsfläche 123 des Keramikeinsatzes 102 eine Kunststoffschicht 114 einstellt. Entsprechend der Formgebung des Hülseninnenraums nimmt die Dicke der Kunststoffschicht 114, abgesehen von der Verbindung mit dem Greifelementkörper 101 über die Durchbrüche 132a, 132b, in Richtung zu der Stirnfläche 124 gleichmäßig ab und ist in jedem Fall in dem unteren Randbereich der Metallhülse 103 in Umfangsrichtung weitgehend konstant.
    Von den vorstehend besprochenen Ausführungsbeispielen kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, in verschiedener Hinsicht abgewichen werden: Wie eingangs schon erwähnt, sind Durchbrüche der Metallhülse nicht unbedingt erforderlich, weil aufgrund der Verjüngung des Keramikeinsatzes in jedem Fall ein Ringspalt am unteren Rand der Metallhülse geschaffen ist, durch den Kunststoff zur Ausbildung der erwünschten Kunststoffschicht hindurchtreten kann, sofern die Innenfläche der Metallhülse zylindrisch ist. Auch letzteres ist jedoch nicht zwingend erforderlich, das heißt die Metallhülse kann ihrerseits nach oben oder unten verjüngt ausgebildet sein. In diesem Fall ist durch eine entsprechende Bemessung und/oder durch Durchbrüche dafür zu sorgen, daß der Kunststoff beim Herstellungsvorgang den Keramikeinsatz einwandfrei einbetten kann.
    Obwohl die Erfindung sich ausschließlich auf die Verwendung von aus Keramik bestehenden Einsätzen bezieht, weil diese die Eigenschaft hat, bei Verschleiß keine scharfen Kanten zu erzeugen, wird der Einsatz von aus Hartmetall bestehenden Einsätzen hier als äquivalent angesehen.
    Der in der vorliegenden Beschreibung benutzte Begriff der Glätte der Umfangsfläche des Keramikeinsatzes bezieht sich nicht in erster Linie auf eine bestimmte, Rauhigkeit der Keramikoberfläche, sondern darauf, daß diese Umfangsfläche keine ihre geometrische Gestalt merklich bestimmenden Ausnehmungen oder Vorsprünge aufweist. Unter dieser Voraussetzung kann aber eine gewisse Rauhigkeit der Keramikoberfläche die Bindung des Kunststoffes an die Umfangsfläche des Keramikeinsatzes fördern, so daß vorzugsweise der Keramikeinsatz im gebrannten Zustand ohne Nachbearbeitung seiner Umfangsfläche eingesetzt wird.

    Claims (18)

    1. Greifelement für Sportschuhe, mit einem Greifelementkörper (1, 1', 1''; 101) aus Kunststoff und mit einem die Auftrittsfläche (21, 21''; 121) des Greifelements bildenden, in dem Greifelementkörper eingebetteten Keramikeinsatz (2, 2', 2''; 102), der innerhalb des Greifelementkörpers auf einem Teil seiner Länge von einer ebenfalls in dem Greifelementkörper eingebetteten Metallhülse (3, 3', 3''; 103) umgriffen ist, wobei zwischen der Umfangsfläche (23; 123) des Keramikeinsatzes und der Innenfläche (31, 31''; 131) der Metallhülse eine Kunststoffschicht (14, 14', 14''; 114) ausgebildet ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der von der Metallhülse umgriffene Teil der Umfangsfläche des Keramikeinsatzes glatt und zur Auftrittsfläche hin verjüngt ist.
    2. Greifelement nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikeinsatz durchgehend bis zu seiner Auftrittsfläche glatt und verjüngt ist.
    3. Greifelement nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikeinsatz im Querschnitt kreisförmig und konisch verjüngt ist, wobei der Verjüngungswinkel (α) maximal 6°, vorzugsweise maximal 2° beträgt.
    4. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Metallhülse zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ist.
    5. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse an ihrem der Auftrittsfläche zugewendeten Rand (33) verdickt ist.
    6. Greifelement nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse ausgehend von ihrem der Auftrittsfläche zugewendeten Rand einen Abschnitt größerer Wandstärke aufweist.
    7. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse in ihrer Wand Durchbrüche (32, 32"; 132a,b) aufweist.
    8. Greifelement nach Anspruch 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche auf dem Umfang der Metallhülse gleichmäßig verteilt sind.
    9. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Metallhülse an dem der Auftrittsfläche abgewendeten Ende des Keramikeinsatzes anliegt.
    10. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikeinsatz in seiner der Auftrittsfläche abgewendeten Stirnfläche (24; 124) mindestens eine die Umfangsfläche durchsetzende Vertiefung (25; 125) aufweist.
    11. Greifelement nach Anspruch 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung eine geradlinige Nut ist, die mit beiden Enden die Umfangsfläche des Keramikeinsatzes durchsetzt.
    12. Greifelement nach Anspruch 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung eine Kreuz- oder Sternform hat und mit ihren Armen die Umfangsfläche des Keramikeinsatzes durchsetzt.
    13. Greifelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß die der Auftrittsfläche abgewendete Stirnfläche des Keramikeinsatzes an einem Boden (41, 41', 41''; 141) der Metallhülse anliegt.
    14. Greifelement nach Anspruch 13,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche leicht konvex gewölbt ist.
    15. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einem aus dem Greifelementkörper herausragenden Metallschaft (4, 4'') zur lösbaren Befestigung des Greifelements an einer Sohle,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse an dem Metallschaft befestigt ist.
    16. Greifelement nach Anspruch 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse um eine flanschartige Erweiterung (41, 41'') des Metallschafts gebördelt ist und die Erweiterung den Boden der Metallhülse bildet.
    17. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
      das mit einer Sohle einstückig und materialeinheitlich bezüglich des Greifelementkörpers ausgebildet ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse um den Rand einer den Boden der Metallhülse bildenden Scheibe gebördelt ist.
    18. Greifelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das mit einer Sohle einstückig und materialeinheitlich bezüglich des Greifelementkörpers ausgebildet ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (141) der Metallhülse (103) mindestens einen Durchbruch (142) aufweist.
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