Diese Erfindung betrifft einen schützenden Fußbekleidungsgegenstand. Sie betrifft insbesondere einen Fußbekleidungsgegenstand zum Schützen eines Trägers vor Auswirkungen der Explosion einer Landmine, insbesondere einer Anti-Personenlandminenexplosion.

Das US-Patent 3 243 898 offenbart einen Anbringungsgegenstand unter dem Fuß mit einem V-förmigen Abweiser oder Keil aus im Wesentlichen nicht verformbarem Metall mit einem invertierten Scheitelpunkt, der sich mittig entlang einer Länge eines Fußabdrucks eines Benutzers erstreckt. Der Abweiser ist entlang dem Boden und Außenseiten davon in einem Block aus Balsaholz enthalten, ist innerlich mit einem akustischen Füllmaterial gefüllt und ist in einer Kunststoffhülle enthalten. Es ist beabsichtigt, dass der Abweiser die Kraft einer explodierenden Mine weg von einem Fuß und Glied eines Benutzers leitet.

Die WO 01/18479 A1 offenbart einen Fußbekleidungsgegenstand enthaltend eine untere Matrize unterhalb eines Fußes eines Trägers, eine äußere harte Schale um den Fuß herum und einen oberen Schutz, der einen unteren Abschnitt eines Beins des Trägers umschließt. Die Matrize enthält einen im Wesentlichen nicht verformbaren Abweiser in Form eines Metallblechs, welches schräg nach oben ausgerichtet ist, um ein aufquellendes Ergebnis einer explodierenden Landmine schräg und seitwärts abzuweisen. Unterhalb des Abweisers ist eine Schicht aus "DETSHEET" vorgesehen, welches ein Detonationsmaterial ist, das derart angepasst ist, dass es detoniert, wenn es Stoß- und Druckwellen einer explodierenden Landmine ausgesetzt wird, um somit die ersten Stoß- und Druckwellen abzubauen und um in gewissem Maße nachfolgende Wirkungen der Explosion zu dämpfen. Schichten aus einem zerbrechlichen Material sind oberhalb des Abweisers und unterhalb des "DETSHEET" vorgesehen. Schichtpressstoffplatten aus imprägnierten Kevlar-Gewebe mit einer Keilform und ein Stöpsel aus einem energieabbauenden Material, gefolgt von einer offenen Wabenstruktur, sind gemäß einer übereinander gelagerten Anordnung zwischen dem Abweiser und einer Innensohle des Fußbekleidungsgegenstandes vorgesehen. Eine Socke aus sanftem Schaummaterial umgibt den Fuß und das untere Bein und wirkt als eine sanfte Auskleidung unterhalb der harten Außenschale und schützenden Umgebung.

Obwohl der Anmelder sich nicht auf die Theorie beschränken möchte, wird dennoch davon ausgegangen, dass eine theoretische Erläuterung von einigen Aspekten, die sich auf die Wirkungen einer Landminenexplosion beziehen, den Leser unterstützen werden, um die erfinderische Leistung zu erkennen, welche die Erfinder erzielt haben und die Prinzipien, die dieser Erfindung zugrunde liegen. Folglich werden einige relevante Konzepte kurz erläutert.

Der Anmelder hat gewürdigt, dass Stoßwellen eine wichtige Rolle auf dem Gebiet der Erfindung spielen und er hat – im Gegensatz zu anderen Erfindern auf diesem Gebiet – seine Bemühungen daraufhin fokussiert, um die Stoßwellenwirkungen einer Landminenexplosion zu verstehen und aufzuklären.

Stoßwellen sind in gewisser Hinsicht gleichwertig mit akustischen Wellen, beispielsweise ist die Progression einer Stoßwelle durch ein Material nicht mit dem Transport von Masse oder Partikel verbunden, sie schreitet als eine Welle voran. Außerdem ist die Geschwindigkeit der Progression durch ein Material abhängig von den physikalischen Eigenschaften des Materials, d. h. die Geschwindigkeit ist im Falle eines festen Materials proportional zu der Dichte und umgekehrt proportional zu dem E-Modul des Materials. Ferner hat der Anmelder die Bedeutung wahrgenommen, dass sich die Geschwindigkeit der Progression durch Flüssigkeiten unterscheidet und gewöhnlich niedriger als die durch "starre" Feststoffe, wie beispielsweise Keramik, Metalle und dergleichen ist, aber gewöhnlich höher als durch Gase, wie beispielsweise Luft. Außerdem ist die Rolle, die die Temperatur eines Gases in Bezug auf die Schallgeschwindigkeit spielt, signifikant, z. B. ist die Schallgeschwindigkeit durch Luft bei 1000°C mehr als zweimal so hoch als die Schallgeschwindigkeit durch Luft bei einer normalen Umgebungstemperatur. Die Schallgeschwindigkeit ist überraschend niedrig durch "elastische" Materialien, wie beispielsweise Gummi, einige synthetische Polymermaterialien und dergleichen. Obwohl diese Art von Informationen bekannt ist, wurde die Signifikanz in dem Gebiet der Erfindung von anderen Experten auf dem Gebiet der Erfindung bis jetzt noch nicht wahrgenommen oder nicht vollständig wahrgenommen.

Ein weiterer von dem Anmelder wahrgenommener Aspekt ist, dass, obwohl ungefähr nur 40 % der Energie, die mit einer Landminenexplosion verbunden ist, als Stoßwellenenergie vorhanden ist, hat das Bearbeiten oder Kontrollieren der Stoßwellenenergie einen überraschenden wichtigen Einfluss oder Wirkung auf den größten Teil (ungefähr 60 %) der Energie, die mit dem Detonationseffekt, der durch eine Landminenexplosion erzeugt wird, assoziiert ist. Dieses Phänomen wird nachfolgend beschrieben.

Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zum Schützen eines Fußes eines Menschen vor Auswirkungen der Explosion einer Landmine unter dem Fuß bereitgestellt, das einschließt, Leiten von Stoßwellen, die durch die Explosion der Landmine verursacht werden, schräg von dem Fuß weg mittels eines entsprechend schräg ausgerichteten Stoßwellen-Leitelementes, das in einen Sohlenraum eines Fußbekleidungsgegenstandes eingebettet ist, der von dem Menschen getragen wird, wobei das Stoßwellen-Leitelement aus einem Material besteht, das eine Schallgeschwindigkeit von wenigstens mehr als 3000 m/s hat;

Aufreißen des Materials des Stoßwellen-Leitelementes mittels der Stoßwellen bei einer Geschwindigkeit der Rissausbreitung, die niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit des Materials des Stoßwellen-Leitelementes, und Zertrümmern des Materials am stromab liegenden Ende des Stoßwellen-Leitelementes, um einen Weg geringeren Widerstandes für eine Detonation zu schaffen, die auf die Druckwellen folgt;

Bewirken, dass die nachfolgende Detonation, die auf die Stoßwellen folgt, dem Weg geringeren Widerstandes folgt, und das aufgerissene Material entfernt, um den Weg zu öffnen;

Ableiten jeglicher Streukomponente der Stoßwellen zurück in das Leitelement und Dämpfen von Ausbreitung jeglicher Streukomponente der Druckwellen in einer Richtung auf den Fuß zu in dem Sohlenraum des Fußbekleidungsgegenstandes mittels einer Schicht aus Material mit einer niedrigen Schallgeschwindigkeit von unter 200 m/s, die zwischen dem Stoßwellen-Leitelement und einer Innensohle des Fußbekleidungsgegenstandes angeordnet ist.

Das Leiten der Stoßwelle kann vorzugsweise entsprechend einer Ausrichtung des Stoßwellen-Leitelementes schräg nach außen seitlich schräg nach außen stattfinden.

In diesem Zusammenhang soll gewürdigt werden, dass für den Zweck dieser Erfindung Richtung, Orientierung und dergleichen in Bezug auf einen Fußbekleidungsgegenstand in seiner normalen Orientierung interpretiert werden muss, d. h. das Zehenende des Fußbekleidungsgegenstandes wird als ein "vorn-Ende" oder "vorderes-Ende", das Fersenende wird entsprechend als das "hintere-Ende" bezeichnet; die Sohle wird als die Unterseite oder Boden des Fußbekleidungsgegenstandes bezeichnet; eine Seite des Fußbekleidungsgegenstandes entsprechend einem großen Zeh des Trägers wird als die "Innenseite" und dementsprechend wird die Seite des Fußbekleidungsgegenstandes in Bezug auf den kleinen Zeh des Trägers als die "Außenseite" oder "äußere Seite" bezeichnet.

Ähnlich werden die Begriffe "vorgelagert" und "nachgelagert" in Bezug auf die Progression einer Stoßwelle in dieser Beschreibung benutzt.

Das Stoßwellen-Leitelement wird so ausgewählt, dass es eine Schallgeschwindigkeit von über 3000 m/s, vorzugsweise bis ungefähr 6000 m/s oder mehr hat.

Als eine Weiterentwicklung kann das Verfahren das Absorbieren von Wärmeenergie durch Verdampfen von Flüssigkeit, die in dem Sohlenraum enthalten ist, umfassen. Die Flüssigkeit hat Idealerweise einen hohen Umwandlungswärmewert und einen niedrigen Siedepunkt. Wasser oder eine Mischung enthaltend Wasser und dergleichen wird als geeignet erachtet. Die Flüssigkeit kann sich nahe zu dem Leitelement befinden. Sie kann das Leitelement umgeben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Stoßwellen-Leitelement ein Verbund-Stoßwellen-Leitelement, umfassend eine Vielzahl von Stoßwellen-Leitelementen sein, wobei das Leiten dann durch die Vielzahl von Leitelementen ausgeführt wird. Jedes Stoßwellen-Leitelement kann die Form eines Streifens aus starrem glashaltigem Material sein, wobei die Streifen quer ausgerichtet sind, um Biegen des Fußbekleidungsgegenstandes an Quer-Biegelinien zwischen benachbarten Streifen zu ermöglichen.

Der Anmelder hat beobachtet, dass die Detonationswirkung einer Landminenexplosionr überraschend dazu neigt, die Richtung der führenden Welle zu folgen, welche eine Stoßwelle ist. Der Anmelder hat die Bedeutung wahrgenommen, dass die Stoßwelle die Detonationswirkung aufgrund der allgemein höheren Progressionsgeschwindigkeit der Stoßwelle als der Progressionsgeschwindigkeit der Detonation führt. Ohne sich auf die Theorie zu beschränken, glaubt der Anmelder, dass die Progression einer Stoßwelle, wenn auf geeignete Art und Weise gehandhabt, das Zertrümmern von Material verursacht, insbesondere Zertrümmern einer Außenseite einer Verbund-Sohle des Fußbekleidungsgegenstandes im Sinne dieser Erfindung. Wenn solch eine Zertrümmerung bewirkt, dass ein aufgrund der Zertrümmerung gelöstes Bruchstück abgeschossen wird, verursacht das Bruchstück einen Bereich oder einen Weg von niedrigem Druck, welcher dem Bruchstück folgt. Somit wird ein Weg geringeren Widerstandes durch die Stoßwelle geschaffen. Der Anmelder war der Auffassung und hat diese nun durch Beobachtungen bestätigt, dass solch eine Zertrümmerung, welche den Weg geringeren Widerstandes erzeugt, die Detonation dazu beeinflusst, die Stoßwelle entlang dem Weg des geringeren Widerstandes zu folgen. Folglich können die Leitelemente konvergieren, um die geleitete Stoßwelle zu konzentrieren und somit die Zertrümmerung zu gewährleisten. Das Stoßwellen-Leitelement kann aus einem Material gebildet werden, das derart ausgewählt wird, damit es einfach zu pulverisieren ist. Es wird erwartet, dass die Stoßwelle die Glasstreifen zerreißt und pulverisiert. Es ist wichtig, dass die Progressionsgeschwindigkeit der Stoßwelle viel höher, bei ungefähr 6000 m/s, als die Progressionsgeschwindigkeit der Rissausbreitung oder Pulverisierung, bei ungefähr 1500 m/s, ist. Die Glasstreifen werden somit vollständig genutzt, um die Stoßwelle zu leiten und werden danach unverzüglich pulverisiert, um das Versetzen von Glasstaub durch die Detonation zu begünstigen, wodurch die Erzeugung des Weges geringeren Widerstandes weiterhin begünstigt wird. Wenn die Stoßwelle schräg seitlich nach außen weg von dem Körper eines Opfers geleitet wird, hat das Opfer nicht nur den Vorteil, einer abgeschwächten Stoßwelle zu begegnen, oder der Stoßwelle in einem geringeren Maß zu begegnen, sondern es hat auch den Vorteil, einen geringeren Anteil der nachfolgenden Detonation zu begegnen. Das Leiten der Stoßwelle weg von dem Körper hat somit den erwarteten primären Vorteil, aber führt auch zu dem obigen überraschenden sekundären Vorteil hinsichtlich der nachfolgenden Detonation.

Der Anmelder glaubt, dass diese Erfindung in erster Hinsicht eine Führung von Stoßwellen seitlich schräg weg von dem Körper bereitstellt, aber auch das Ableiten der nachfolgenden Detonation seitlich schräg weg von dem Körper bereitstellt.

Gemäß weiterer Entwicklungen kann das Verfahren das Abdecken des Leitelementes von oben durch eine feste Abschirmung enthalten, die in dem Sohlenraum oberhalb des Leitelementes angeordnet ist. Die Abschirmung kann schräg entsprechend der Richtung des Leitelementes ausgerichtet sein. Die Abschirmung kann durch einen integral liegenden Flansch gegen eine Oberseite des Sohlenraumes verankert sein. Wenn schräg ausgerichtet, wirkt die Abschirmung als ein Stoßwellen-Abschirmung.

Das Verfahren enthält dämpfen von Ausbreitung jeglicher Streukomponente der Stoßwellen in einer Richtung auf den Fuß zu in dem Sohlenraum des Fußbekleidungsgegenstandes durch eine Materialschicht mit einer niedrigen Schallgeschwindigkeit von unter ungefähr 200 m/s, die zwischen dem Stoßwellen-Leitelement und einer Innensohle des Fußbekleidungsgegenstandes angeordnet ist. Das Material kann in Form Vermiculit oder ein Verbundmaterial, das Vermiculit enthält, sein. Der Anmelder hat erkannt, dass Vermiculit überraschend eine Schallgeschwindigkeit nahezu Null hat und dass es insbesondere beim Mildern, sogar beim Kontrollieren (checking) der Progression von Stoßwellen, wirksam sein wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren die Förderung von Stoßwellenausweitung stromab von dem Fuß mittels einer Schicht aus Aussickermaterial, die in engem Kontakt mit Haut an einer Fußfläche gegenüber einer Sohle des Fußes ist, enthalten, wobei die Schicht aus Material eine Schallgeschwindigkeit hat, die wenigstens der Schallgeschwindigkeit von Fleisch gleich ist. Die Schallgeschwindigkeit des Aussickermaterials kann höher als die Schallgeschwindigkeit von Wasser sein.

Dieses Merkmal nutzt ein Phänomen, welches von anderen Erfindern noch nicht wahrgenommen wurde. Gemäß dem was dem Anmelder bekannt ist, ohne Ausnahmen, wurde die Aufmerksamkeit bis jetzt ausschließlich darauf gerichtet, die Wirkungen einer Landminenexplosion stromaufwärts des Körpers (Fußes) des zu schützenden Menschen zu mildern und keinerlei Aufmerksamkeit wurde einem Bereich stromab eines Fußes eines Menschen gewidmet. Der Anmelder hat in Stiefeln, die von Landminenexplosionsopfern getragen wurden, beobachtet, dass überraschenderweise in vielen Fällen ein entsprechender Stiefel im Sohlenbereich im Wesentlichen unversehrt war, wobei der obere Bereich zertrümmert war. Der Anmelder hat daraus geschlossen, dass die Stoßwellen ähnlich wie Lichtwellen wirken, wenn diese eine Grenzfläche zwischen Materialien von unterschiedlicher optischer/akustischer Dichte treffen. Im Gegensatz zum Instinkt glaubt der Anmelder, dass eine Schallwelle, die sich durch ein Material mit relativ hoher Schallgeschwindigkeit bewegt und eine Grenzfläche mit einem Material von relativ niedriger Schallgeschwindigkeit erreicht, zumindest teilweise von der Grenzfläche zurück in das Material mit hoher Schallgeschwindigkeit reflektiert oder abgeleitet wird. Ohne sich auf die Theorie zu beschränken glaubt der Anmelder, dass der Grund hierfür ist, dass der Widerstand durch das Material mit relativ hoher Schallgeschwindigkeit generell niedriger als der Widerstand durch das Material mit relativ niedriger Schallgeschwindigkeit ist und somit auch die Neigung zum Reflektieren oder Ableiten. Solch eine Reflektion oder Ableitung verursacht Interferenz zwischen sich nähernden Schallwellen und abgeleiteten und reflektierte Schallwellen, was zu Resonanz und anderen Effekten führen kann, wodurch eine Konzentration der Energie erzeugt wird und resultierende Zertrümmerung von dem Material mit höherer Schallgeschwindigkeit nahe zu der Grenzfläche.

Der Anmelder schließt daraus, dass es bei dem Fuß eines Opfers einer Landminenexplosion es im Allgemeinen unmöglich ist, den Fuß ganz von den Stoßwellen zu schützen. Die durch den Fuß des Opfers fortschreitenden Stoßwellen begegnen an der Oberfläche des Fußes ein Material von geringerer Schallgeschwindigkeit und zwar Luft, die die Reflektion oder Ableitung der Stoßwellen verursacht, was zur Zertrümmerung in dem Fuß und auch in dem oberen Teil des Stiefels führt. Der Anmelder glaubt, dass dies eine mögliche Erklärung für den überraschend großen Schaden an dem Fuß und stromab des Fußes eines Opfers einer Landminenexplosion ist.

Demzufolge schlägt der Anmelder vor, ein Medium oder ein Material mit höherer Schallgeschwindigkeit als die Schallgeschwindigkeit durch den Fuß des Opfers vorzusehen, um die Übertragung von oder Progression der Stoßwellen durch die Grenzfläche in das Medium stromab zu fördern. Der Anmelder geht davon aus, dass dies den zerstörerischen Effekt von Stoßwellen wesentlich dämpfen wird, welche ihren Weg in den Körper (Fuß) des Opfers finden. Der Anmelder glaubt, dass Zertrümmerung stattfinden würde, aber stromab des Materials von höherer Schallgeschwindigkeit an der Grenzfläche dieses Materials mit der Außenluft und dass die resultierende Zertrümmerung keinen nachteiligen Effekt auf den Fuß des Opfers haben würde.

Der Anmelder hat auch wahrgenommen, dass der menschliche Knochen eine höhere Schallgeschwindigkeit als das Muskelfleisch eines Menschen hat und dass Stoßwellen, die den Fuß des Opfers durchdringen, dazu neigen entlang den Knochen des Opfers statt entlang dem Muskelfleisch des Opfers fortzuschreiten. Dies kann dazu führen, dass die Stoßwelle eine Neigung hat, nach oben entlang den Knochen in dem Unterschenkel des Opfers fortzuschreiten. Der Anmelder schlägt folglich vor, das Material mit relativ hoher Schallgeschwindigkeit um den Unterschenkel bis zu einem relativ hohen Niveau zu erstrecken, vorzugsweise zumindest geringfügig höher als der oberste Endpunkt des Stiefels.

Das Verfahren kann dann enthalten umfassend die Schicht aus Aussickermaterial zusammen mit einer von dem Menschen getragenen Socke.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein schützender Fußbekleidungsgegenstand für einen Menschen mit einer Verbundsohle vorgesehen, die eine äußere Sohle an einem äußeren Ende des Fußbekleidungsgegenstandes, eine beabstandete innere Sohle zum Aufsetzen eines Fußes eines Benutzers und einen Sohlenraum zwischen der äußeren und der inneren Sohle enthält, wobei die zusammengesetzte Sohle in dem Sohlenraum enthält: ein Stoßwellen-Leitelement, das so ausgerichtet ist, dass es Stoßwellen, die durch eine Explosion einer Landmine verursacht werden, in Gebrauch schräg von dem Fuß wegleitet, wobei das Stoßwellen-Leitelement aus einem festen Material besteht, das eine Schallgeschwindigkeit von wenigstens über 3000 m/s hat;

eine Schicht aus Sperrmaterial, das eine niedrige Schallgeschwindigkeit hat, zwischen dem Stoßwellen-Leitelement und der inneren Sohle,

wobei das feste Material des Stoßwellen-Leitelementes, beispielsweise Glas oder ein Material, das Glas oder ein keramisches Material enthält, dazu neigt, durch Stoßwellen bei einer Geschwindigkeit der Rissausbreitung zu reißen oder pulverisiert zu werden, die niedriger ist als seine Schallgeschwindigkeit, so dass das pulverisierte Material des Stoßwellen-Leitelementes an einem stromab liegenden Ende des Stoßwellen-Leitelementes zertrümmert und verdrängt wird, um einen Weg geringeren Widerstandes für eine folgende Detonation zu schaffen; und

wobei die niedrige Schallgeschwindigkeit des Sperrmaterials niedriger als 200 m/s ist.

Das Stoßwellen-Leitelement erstreckt sich vorzugsweise von ungefähr der äußeren Sohle schräg nach oben zu einem seitlich außen liegenden äußeren Ende der zusammengesetzten Sohle.

Das Stoßwellen-Leitelement kann aus einem festen Material mit einer Schallgeschwindigkeit höher als 3000 m/s, vorzugsweise bis zu ungefähr 6000 m/s oder mehr gebildet sein. Das Stoßwellen-Leitelement kann somit aus Glas bestehen oder dieses enthalten. Statt dessen kann es in Form eines keramischen Materials sein.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der Raum der zusammengesetzten Sohle eine Flüssigkeit nahe an dem Stoßwellen-Leitelement enthalten. Die Flüssigkeit kann in Form eines Gels, einer dickflüssigen Flüssigkeit oder dergleichen sein. Die Flüssigkeit kann Wasser oder Alkohol oder ein Gemisch davon sein, z. B. zwischen ungefähr 50 % und ungefähr 90 % Wasser, vorzugsweise ungefähr 70 % Wasser.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Stoßwellen-Leitelement eine Verbundstruktur haben, die eine Vielzahl von Stoßwellen-Leitelementen umfasst.

Jedes Stoßwellen-Leitelement kann in Form eines Streifens aus starrem Glas oder einem Material enthaltend starrem Glas sein, wobei die Streifen quer ausgerichtet und nebeneinander angeordnet sind, um Biegen des Fußbekleidungsgegenstandes an Quer-Biegelinien zwischen benachbarten Streifen zu ermöglichen. Die Streifen können auch aus keramischem Material bestehen.

Die zusammengesetzte Sohle kann eine Abschirmung enthalten, die das Stoßwellen-Leitelement abdeckt, wodurch es auch als ein Abweiser wirkt, der Stoßwellen im Wesentlichen seitlich nach außen ablenkt. Die Abschirmung kann schräg entsprechend dem Stoßwellen-Leitelement ausgerichtet sein. Die Abschirmung kann aus einem robusten plattenähnlichen Material bestehen, wie z. B. aus einem synthetischen Material wie beispielsweise Kevlar, aus einem Metall, wie beispielsweise leichter Metalllegierung, z. B. Titan, Aluminium oder eine Magnesiumlegierung oder dergleichen.

Die Abschirmung kann integral mit einer Verankerungsausführung zum Verankern derselben in dem Sohlenraum ausgebildet sein. Die Verankerungsausführung kann im Allgemeinen unter der Innensohle liegen.

Der Fußbekleidungsgegenstand enthält zwischen dem Stoßwellen-Leitelement und der Innensohle eine Schicht aus Sperrmaterial mit einer Schallgeschwindigkeit von unter ungefähr 200 m/s. Das Sperrmaterial kann beispielsweise Vermiculit oder ein Verbundmaterial, das Vermiculit enthält, sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Fußbekleidungsgegenstand einen den Fuß umgebenden Schaft, der einen Fuß-Hohlraum über der inneren Sohle bildet, und eine Schicht aus Aussickermaterial in flüssiger Form, das eine Schallgeschwindigkeit hat, die der Schallgeschwindigkeit von Fleisch gleich ist oder höher ist als diese, und das in Gebrauch in engem Kontakt mit Haut an einer Oberfläche des Fußes gegenüber einer Sohle des Fußes ist, enthalten.

Das Aussickermaterial kann eine Schallgeschwindigkeit haben, die höher ist als die von Wasser. Das Aussickermaterial kann Glycerin sein, oder dieses enthalten. Das Aussickermaterial kann in einem geschlossenen flexiblen Behälter, wie beispielsweise einem Kissen oder einem Beutel, enthalten sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Aussickermaterial, wenn erwünscht, zwischen körnigem oder fadenartigem Material vorhanden sein, das eine Schallgeschwindigkeit hat, die höher ist als die Schallgeschwindigkeit des Aussickermaterials, z. B. Glasfaser-Roving. Der Beutel oder das Kissen können somit mit Glasfaser-Rovings gefüllt oder ausgestopft sein und Glycerin kann die gesamte Luft oder andere Gase verdrängen, um den Beutel oder das Kissen vollständig zu füllen.

Demzufolge erstreckt sich die Erfindung auf die Kombination von einem Fußbekleidungsgegenstand, enthaltend solch ein Aussickermaterial und eine Socke, bei welcher das Aussickermaterial in der Socke enthaltend ist. Die Socke kann aus dünnem Polyurethanmaterial bestehen. Die Socke und das Kissen, der Beutel oder dergleichen, können auch derart ausgerichtet sein, damit sie sich auch entlang eines Beins eines Nutzers erstrecken, z. B. von einem Fußknöchel des Nutzers nach oben, vorteilhafterweise zu einem Niveau höher als das oberste Ende des Fußbekleidungsgegenstandes.

Die Erfindung wird nun in Form eines Beispiels in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

1 in einer Querschnittsansicht von vorne einen Fuß eines Menschen mit einem Fußbekleidungsgegenstand in Form eines schützenden Stiefels gemäß dieser Erfindung; und

2 die Anordnung von 1 in einer Schnittansicht von der Seite.

In Bezug auf die Zeichnungen wird ein Fußbekleidungsgegenstand in Form eines schützenden Stiefels gemäß der Erfindung allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Der Stiefel 10 wird durch einen Menschen genutzt, der in der Figur durch seinen Fuß 12 gezeigt ist.

Der schützenden Stiefel 10 hat einen Schaft 14 oberhalb einer zusammengesetzten, dicken Sohle, die mit dem Bezugszeichen 16 angezeigt ist und umfasst: eine äußere Sohle 18 an einem Boden davon, eine innere Sohle 20 an dem oberen Ende der zusammengesetzten Sohle 16, direkt unterhalb eines Fußraumes 38, der durch den Schaft 14 definiert ist. Der Stiefel 10 umfasst ferner eine Innenseite 22, die mit einem großen Zeh des Benutzers in Verbindung steht und eine entgegen gesetzte Außenseite 24. Ein Sohlenraum 26 ist zwischen der inneren Sohle und der äußeren Sohle und zwischen der Innenseite und der Außenseite definiert. Wie oben angedeutet, ist die Dicke oder Höhe des Sohlenraumes 26 signifikant. Außerdem ist die zusammengesetzte Sohle 16 in einer allgemeinen Glockenform ausgebildet, die von der äußeren Sohle zu der inneren Sohle verjüngt ist.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Stoßwellen-Leitelement, umfassend eine Vielzahl von Stoßwellen-Leitelementen 28 in einer bestimmten Position und einer bestimmten Ausrichtung innerhalb des Sohlenraumes 26 vorgesehen. Die Stoßwellen-Leitelemente 28 haben eine längliche Form, vorzugsweise eine Form von einer Vielzahl von dünnen Streifen aus Glas. Die Streifen sind (beispielsweise) in drei schrägen Schichten 28.1, 28.2 und 28.3 angeordnet. In jeder Schicht sind eine Vielzahl von Streifen, einer hinter den anderen, in der quer verlaufenden Richtung und unter geringen Abständen vorgesehen. Zwischen benachbarten starren Streifen sind Quer-Biegelinien geformt, die das Biegen der Sohle entlang der Quer-Biegelinien ermöglichen.

Vorgelagerte Enden der jeweiligen Schichten sind gewöhnlich entlang der Breite der äußeren Sohle ausgebildet und sind nahe der Sohle angeordnet. Die Schichten konvergieren zu deren oberen seitlichen äußeren Enden, so dass an deren nachgelagerten Enden die Streifen nahe zu einander, sich sogar berühren, angeordnet sind. Die Stoßwellen-Leitelemente 28 sind aus Glas, d. h. ein Material mit einer hohen Schallgeschwindigkeit, um die Progression der Stoßwellen entlang der Leitelemente, im Gegensatz zu querverlaufend über die Leitelemente, zu begünstigen.

Vorzugsweise enthält der Teil des Sohlenraumes 26, der durch die Stoßwellen-Leitelement 28 ausgefüllt ist, auch eine Flüssigkeit, Gel, dickflüssige Flüssigkeit oder dergleichen, mit einer hohen Verdunstungskälte und einem niedrigen Siedepunkt. In diesem Fall ist die Flüssigkeit eine Mischung aus Wasser und Alkohol (Methanol) in einem Masseverhältnis von 70 zu 30. Stattdessen kann die Flüssigkeit Glycerin enthalten, welches eine relativ hohe Schallgeschwindigkeit hat.

Die Stoßwellen-Leitelemente sind somit von der Flüssigkeit umgeben, so dass Gas, z. B. Luft verdrängt wird und nicht innerhalb dieses Teils des Sohlenraumes vorhanden ist.

Es ist von besonderer Bedeutung, dass die Übertragung von Stoßwellen von der äußeren Sohle zu den Leitelementen 28 effizient stattfindet. Dies wird durch die Nähe der vorgelagerten Enden der Elemente zu der Sohle und durch das Vorhandensein der Flüssigkeit begünstigt.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die Glasstreifen parallel zueinander sein, bei ungefähr 30° zu der allgemeinen Fläche der äußeren Sohle. Folglich werden auch deren nachgelagerten Enden über einen großen Bereich beabstandet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Zertrümmerung über einen größeren Bereich stattfindet und dass ein effektiverer Weg des niedrigen Widerstandes für die Detonation erzeugt wird.

Wahlweise wird der Teil des Sohlenraumes, der die Stoßwellen-Leitelemente 28 und die Flüssigkeit 30 enthält, durch eine schräge Abschirmung oder einen Abweiser 32 bedeckt, die/der sich von einem inneren unteren Ende der Verbundsohle 16 zu einer oberen äußeren Ecke der Verbundsohle 16 erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Abschirmung 22 integral in ein Verankerungselement 34, das sich direkt unterhalb der inneren Sohle 20 liegend erstreckt. Die Abschirmung 32 und das Verankerungselement 34 sind gewöhnlich in der Form einer gebogenen Platte aus einem Material, wie beispielsweise Titan, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen.

Die Abschirmung 32 kann jedoch vorzugsweise in Form von Kohlenfaser oder Kevlar-Faser eingebettet in Epoxydharz, das die Form der Abschirmung definiert, sein. Der V-förmige Zwischenraum zwischen der Abschirmung und dem Verankerungselement ist vorzugsweise unter Abständen verrippt (webbed), um die mechanische Festigkeit und Steifigkeit zu verbessern.

Der Anmelder ist zu diesem Zeitpunkt der Entwicklung unsicher, hinsichtlich der Effektivität einer solchen Abschirmung. Der Anmelder geht davon aus, dass die Abschirmung mit einer entsprechenden Schicht aus Glas auf vorteilhafte Weise ausgetauscht werden kann. Der Anmelder befürchtet, dass bei nachteiligen Bedingungen die Abschirmung ein Geschoß werden kann, welches mehr Schaden als Nutzen bewirkt.

Gemäß der Erfindung ist in einem Bereich des Sohlenraumes 26 oberhalb der Abschirmung 32, und somit unterhalb der inneren Sohle 20, ein Material mit sehr niedriger Schallgeschwindigkeit vorgesehen, um eine Stoßwellenbarriere bereitzustellen. Der Anmelder hat herausgefunden, dass die Schallgeschwindigkeit von Vermiculit überraschenderweise gleich Null ist oder sich Null nähert und die Nutzung von Vermiculit ist aus diesem Grund bevorzugt. Dieses Material wird in den Zeichnungen durch Bezugszeichen 36 gekennzeichnet und ist vorzugsweise in Form von groben Vermiculit-Brocken, die mit einem Polyurethan bindenden Elastomer zusammengepresst und verbunden sind. Die vorgeformten zusammengepressten Stücke sind mit inneren Bindematerialien verstärkt, um der Stoßwellenbarriere maximale physikalische Festigkeit zu verleihen, ohne die sehr niedrige Stoßwellen-Übertragungseigenschaften von Vermiculit zunichte zu machen. Das Bindematerial kann Kevlar-Bekleidung, imprägniert mit einem Elastomer-Bindematerial, wie beispielsweise Isopren, sein.

Gemäß der Erfindung ist zwischen oberen und den Seitenflächen des Fußes 12 und dem Schaft 14 ein Zwischenraum vorgesehen, dessen Volumen mittels einem Fluid, vorzugsweise einer Flüssigkeit oder einer halbflüssigen Flüssigkeit gefüllt ist, die in der Lage ist, die Form des Fußes 12 derart anzunehmen, so dass sie in nahem Kontakt mit der Haut gebracht werden kann und eine hohe Schallgeschwindigkeit aufweist, d. h. höher als die Schallgeschwindigkeit von Fleisch, z. B. Glycerin oder Glycerin basierende Mischungen. Die Flüssigkeit, z. B. Glycerin, ist in Kissen oder Beuteln 40 enthalten. Die Beutel 40 können eine äußere Haut von sehr dünnem und starkem Polyurethan aufweisen. Gemäß einer Ausführung können die Kissen 40 mit maximalen Mengen von Glasfaser-Roving gefüllt werden, wobei das Glycerin dann das Glasfaser-Roving umgibt und gewährleistet, dass die gesamte Luft verdrängt ist.

Vorzugsweise werden die Kissen 40 auf einer dünnen Polyurethansocke montiert oder an dieser befestigt, die von dem Träger auf gewöhnliche Art und Weise getragen wird.

Es ist wichtig zu notieren, dass, obwohl der Bereich unterhalb der Sohle des Fußes 12 ohne solche Kissen ist, die Kissen die Seiten und die Oberseite und auch die Rückseite des Fußes 12 umgeben und erstrecken sich, indem sie das Bein 13 umgeben, zu einem Niveau, das zumindest geringfügig höher als das obere Ende des Stiefels ist.

Es ist sehr wichtig, dass enger Kontakt zwischen der Haut des Fußes und der Innenseite der Kissen erzeugt wird. Es wird folglich vorgeschlagen, dass die Kissen ein Zusatzvolumen haben und dass der Stiefel relativ fest um den Fuß und das Bein gebunden wird, um die Kissen auf die Oberfläche des Fußes und des Beines zu drücken, wobei das Zusatzvolumen zu dem oberen äußeren Ende des Stiefels verdrängt wird.

Zusammenfassend glaubt der Anmelder, dass ein schützendes System, umfassend den schützenden Stiefel 10 und die Kissen 40 umfassende Socke, generell wie folgt funktionieren würde:

Durch Explosion oder Detonation der Mine erzeugte Stoßwellen werden durch die Stoßwellen-Leitelemente umgeleitet oder weggeführt und werden ferner durch die die Stoßwellen-Leitelemente umgebende Flüssigkeit, die als ein wärmeabsorbierendes Medium wirkt, abgeschwächt. Sie können an einem seitlichen äußeren Ende der Verbundsohle konzentriert werden, um eine Zertrümmerung der Seite 24 zu verursachen. Bei anderen Ausführungsformen können sie auch nicht konzentriert werden, um somit die Zertrümmerung über einen größeren Bereich zu verursachen. Die Richtungsänderung der führenden Stoßwellen erzeugt somit außerdem einen Weg weg von dem Fuß für die folgenden Detonationsprodukte. Die Richtung wird derart ausgewählt, um weg von den verletzlichen Teilen des Körpers des Opfers zu sein. Die Stärke der Detonationswelle und ihrer Produkte folgen dann den erzeugten Weg von geringerem Widerstand. Möglicherweise schützt die Abschirmung den Fuß von Überdruck und harten Produkten. Eine verbleibende oder erratische Stoßwellenkomponente, die ihren Weg vorbei an der Abschirmung, oder wenn die Abschirmung nicht vorgesehen ist, vorbei an den Leitelementen findet, wird durch die Vermiculit-Barriere kontrolliert oder signifikant abgeschwächt. Eine verbleibende Stoßwellenkomponente, die den Fuß und Knöchel des Opfers durchdringt, wird derart geleitet, um durch den Fuß und in die Kissen aus Glycerin fortzuschreiten, ohne dass sie unnötige Mengen an Energie verliert während sie durch den Fuß fortschreitet und ohne dass sie den Fuß zertrümmert. Der breite Boden des Stiefels verteilt die Energieabsorptionsschichten über die Bodenkontaktabschnitte der Sohle, um "Blow-Past-Effekte" zu verhindern, wenn eine Landmine explodiert oder detoniert, während sie nicht richtig unter der Sohle des Stiefels ist.

Der Anmelder glaubt, dass diese Erfindung eine Vielzahl von neuen, erfinderischen und sehr effektiven Wegen zum Lindern der Wirkungen einer Landminenexplosion an dem Körper eines Menschen mit einer eleganten und praktischen Ausführung enthält.