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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schuhaufbau mit Zwangsluftumlauf.
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Einige
Beispiele von hoch atmungsaktiven oder feuchtigkeitsdurchlässigen Schuhen
sind heute im Handel verfügbar.
Solche Schuhe sind hergestellt unter Verwendung eines transpirierenden
Materials und unter Anwendung von Herstellungsverfahren, die den
Zweck haben, einen gesunden, hygienisch sauberen und trockenen Innenbereich
zu erhalten, insbesondere bei Schuhen, Stiefeletten und Stiefeln, wie
zum Beispiel in jenen Typen von Schuhwerk, in welchen sich das Problem
des Schwitzen des Fusses noch deutlicher bemerkbar macht.
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Eine
der vorgeschlagenen technischen Lösungen sieht die Anwendung
einer Pumpvorrichtung vor, welche in einem geeigneten Sitz angeordnet
ist, geformt in einer schalenartigen Sohle und in der Lage, feuchte
und warme Luft abzusaugen, zum Beispiel aus dem Inneren eines Schuhs,
und diese nach aussen auszustossen, wobei ein klimatisierter und belüfteter Innenbereich
beibehalten wird. Die Pumpvorrichtung kann eine Ansaugkammer enthalten.
angeordnet an der Auflagesohle des Fusses und versehen mit einer
Anzahl von Öffnungen,
durch welche während
der Be nutzung alle angesaugte Luft strömt, und eine Pumpkammer, welche
mit der genannten Ansaugkammer über
einen durch ein Einwegventil gesteuerten Kanal in Verbindung steht,
ist mit einem porösen
und flexiblen Material gepolstert und dazu vorgesehen, wechselweise
bei jedem durch den Benutzer ausgeübten Schritt zusammengedrückt und ausgedehnt
zu werden, wobei jeweils die Luft aus dem Schuh ausgestossen und
in den Schuh angesaugt wird.
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Die
Struktur und die Anordnung der Ansaugkammer und der Pumpkammer im
Inneren des Schuhs können
solche sein, dass der Benutzer beim Gehen die Pumpvorrichtung durch
die natürliche
Bewegung seines Fusses betätigt,
sobald der Fuss selbst die Pumpkammer zusammendrückt, um die vorher im Inneren
angesammelte warme und feuchte Luft auszustossen, und zwar durch
Aufsetzen der Ferse des Fusses auf die Ferse des Schuhs, wobei die
Sohle des Fusses angehoben bleibt, und dann die Luft aus dem Innenbereich
des Schuhs durch die Ansaugkammer absaugt, wobei die Ferse des Fusses
angehoben ist und die Sohle des Fusses aufliegt.
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Das
Zusammendrücken
der Pumpkammer während
des Aufsetzens der Ferse des Fusses wird heute erreicht mit Hilfe
eines Einsatzes, welcher an der Ferse des Schuhs angeordnet ist
und zyklisch zunächst
auf die genannte Kammer einen Druck von der Ferse des Schuhs nach
innen des genannten Schuhs ausübt,
wobei ein teilweises Zusammendrücken
der genannten Kammer bewirkt wird, und dann diese freigegeben wird,
um sich auszudehnen und ihre nicht zusammengedrückte Form wiederzugewinnen.
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Ein
Nachteil der heutigen technischen Lösungen bei der Herstellung
von Schuhen mit transpirierenden Eigenschaften ist der, dass die
wohltuenden Wirkungen der internen Belüftung und Klimatisierung zeitlich
begrenzt sind. Tatsächlich
führt eine intensive
und/oder verlängerte
Benutzung eines Schuhs zu einer schnellen Verschlechterung der transpirierenden
Eigenschaften, zurückzuführen auf den
Verschleiss und das schlechte Arbeiten der Schuhkomponenten.
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EP 0 916 274 beschreibt
eine Sohlenstruktur mit einer Pumpvorrichtung, erhalten in einem
geformten Element, das durch eine Innensohle abgedeckt ist, und
enthaltend eine Ansaugkammer, die durch ein Einwegventil an eine
Pumpkammer angeschlossen ist, letztere wiederum durch ein anderes
Einwegventil mit dem Aussenbereich verbunden.
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Die
Ansaugkammer ist wird durch eine Anzahl von Rillen gebildet, die
in dem geformten Element erhalten sind, und entsprechend zu welchen
die Innensohle eine Anzahl von Perforationen aufweist.
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EP 0 275 644 beschreibt
einen Schuh, enthaltend ein Oberleder (einschliesslich einer unteren Oberfläche), hergestellt
aus einem wasserdichten, transpirierenden Gewebe, einer Lage aus
schützendem,
porösem
Material, das mit der unteren Oberfläche des Oberleders verbunden
ist, und einer unter der Lage aus schützendem, porösem Material
befestigten Schuhsohle, sowie luftdurchlässige Öffnungen aufweisend.
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Die
Lage aus schützendem
Material verhindert, dass das wasserdichte, transpirierende Gewebe
und die Fusssohle des Trägers
durch Fremdkörper
verletzt werden, die durch die luftdurchlässigen Öffnungen in der Schuhsohle
eindringen, Öffnungen, welche
verhältnismässig gross
sind.
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Hauptzweck
der vorliegenden Erfindung ist, einen Schuh oder ähnliches
vorzusehen, welcher geeignet ist, die Leistungsfähigkeit der genannten Pumpvorrichtung
zu erhöhen,
um ein Maximum an interner Belüftung
und die bestmögliche
Klimatisierung zu erhalten, wobei eine übermässige und unerwünschte Schweissbildung
des Fusses auch bei längerer
und besonders intensiver Benutzung des genannten Schuhs verhindert
wird.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, dass die genannte
Struktur eines Schuhs oder ähnlichem
eine solche ist, dass zusätzlich
zu einer hohen Transpiration auch höchste Bequemlichkeit und ein
attraktives Aussehen geboten wird. Ein anderer Zweck der vorliegenden
Erfindung ist, dass die genannte Struktur eines Schuhs oder ähnlichem Komponenten
enthält,
die dem Fuss des Benutzers keine Unannehmlichkeiten bereiten, und
deren Benutzung kein unangenehmes Geräusch durch gegenseitige Reibung
hervorruft, insbesondere nach längerem
Tragen des Schuhs. Diese und noch andere Zwecke, welche nachstehend
besser verdeutlicht sind, werden erreicht durch einen Schuhaufbau
mit Zwangsluftumlauf, wie in Patentanspruch 1 festgelegt ist. Vorteilhafterweise
enthält
der genannte Schuh eine interne Sohle, welche auf der genannten Pumpvorrichtung
angeordnet werden kann, und hat beim Tragen den genannten passend
geformten, transpirierenden Abschnitt an dem mittleren Sohlenabschnitt
des genannten Schuhs angeordnet. Vorteilhafterweise enthält die genannte
Pumpvorrichtung wenigstens eine Pumpkammer, welche an die genannte
Ansaugkammer und an den Aussenbereich angeschlossen ist, und die
in dem Fersenbereich der genannten schalenartigen Sohle angeordnet
sein kann, und die genannte interne Sohle ist mit Kompressionsmitteln
versehen, welcher über
der genannten Pumpkammer auf solche Weise angeordnet sein können, dass
sie wechselweise aus einer Arbeitsposition, in welcher sie aufgrund
der durch die Ferse des Fusses des Benutzers ausgeübten Belastung
die genannte Pumpkammer zusammendrücken, in eine Ruheposition übergehen,
in welcher die genannte Kammer frei ist, sich auszudehnen und die
nicht zusammengedrückte
Form wiederzugewinnen.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher
aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von einigen, heute vorgezogenen Ausführungsformen
hervor, ausgeführt
rein als ein nicht begrenzendes Beispiel unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen, von welchen:
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– 1 eine
Ansicht im Schnitt von einem Schuh nach der vorliegenden Erfindung
zeigt, und zwar im rechten Winkel und parallel zu der Längenausdehnung
der Sohle;
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– 2 zeigt
eine Plandarstellung von der internen Sohle, die in dem Schuh aus 1 angebracht
wird, gesehen von ihrer unteren Oberfläche aus;
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– 3 zeigt
die Ansicht eines vergrösserten
Querschnittes von einem transpirierenden Abschnitt der internen
Sohle, und zwar entlang der Linie III-III aus 2;
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– 4 ist
eine teilweise Ansicht im Schnitt in vergrösserter Form von einer Einlage
der internen Sohle, und zwar entlang der Linie IV-IV aus 2;
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– 5 zeigt
eine Planansicht einer Pumpvorrichtung, die in dem Schuh aus 1 verwendet wird;
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– 6 ist
eine Ansicht im Schnitt der Pumpvorrichtung, und zwar nach der Linie
VI-VI aus 5;
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– 7 zeigt
eine schematische Ansicht des Schuhs aus 1, während Luft
angesaugt wird;
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– 8 zeigt
eine schematische Ansicht des Schuhs aus 1, während Luft
nach aussen abgelassen wird; und
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– 9 ist
eine Teilansicht in seitlicher Erhebung von dem hinteren Abschnitt
des Schuhs aus 1.
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Unter
Bezugnahme auf die obigen Abbildungen ist ein Schuh von einer Struktur
nach der vorliegenden Erfindung mit der Bezugsnummer 1 bezeichnet
und enthält
ein Oberleder 2, eine schalenartige Sohle 3 und
eine interne Sohle 4.
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Wie
in 1 gezeigt, hat die Sohle 3 an ihrer Ferse 6 eine
Einlage 7 aus einem Kunststoffmaterial, welche in einer
vorher in die Ferse 6 eingeformten durchgehenden Öffnung 8 liegt.
Die Einlage 7, welche zum Beispiel durch Spritzgiessverfahren
erhalten ist, kann mit einem umlaufenden, balgförmigen Abschnitt 9 versehen
sein, der an der Innenfläche 10 der
durchgehenden Öffnung 8 anliegt.
Der Körper 12 der
Einlage 7 wird somit durch den umlaufenden Abschnitt 9 gehalten
und in seiner Ruheposition durch ein oberes Ende 13 abgegrenzt,
welches leicht konkav im Verhältnis
zu der Innenseite des Schuhs 1 ist, und durch ein unteres
Ende 14, welches leicht konvex ist und im Verhältnis zu
der unteren Fläche 15 der
Ferse 6 teilweise hervorsteht.
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Jedesmal,
wenn der Benutzer beim Tragen des Schuhs 1 einen Schritt
ausführt,
wird die Einlage zunächst
aus ihrer oben beschriebenen Ruheposition nach oben gedrückt, wenn
der Benutzer sein ganzes Gewicht auf die Ferse 6 verlegt,
bis ihre untere Oberfläche 14 koplanar
mit der unteren Oberfläche 15 der
Ferse 6 ist. Anschliessend, nachdem die Ferse 6 angehoben
ist, geht die Einlage 7 wieder in ihre Ruheposition zurück, und
zwar durch ihren umlaufenden flexiblen Abschnitt 9, welcher
sie zwingt, wieder nach unten zu gehen und erneut aus der unteren
Oberfläche 15 der
Ferse 6 hervorzustehen.
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Ausserdem
kann die Sohle 3 an ihrem Abschnitt 16, wo beim
Tragen der Fuss des Benutzers aufliegt, eine zweite Einlage 18 haben,
hergestellt aus einem synthetischen und flexiblen Material (gezeigt
in 1), welche entlang einer ihrer umlaufenden Kanten 19 mit
der Sohle 3 verbunden und in ihrem unteren Bereich durch
eine gewellte untere Oberfläche 20 abgegrenzt
ist, dazu bestimmt, den Griff der Sohle 3 auf dem Boden 48 zu
verbessern.
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Vorteilhafterweise
ist zwischen der Sohle 3 und der internen Sohle 4 eine
Pumpvorrichtung 21 vorgesehen und so angeordnet, dass sie
Luft in das Innere des Schuhs 1 ansaugt, welcher normalerweise
dazu neigt, warm und feucht zu sein, und diese nach aussen hin ausstösst, wobei
sie den Innenbereich des Schuhs 1 belüftet und trocken hält. Wie
in 5 gezeigt, enthält die Pumpvorrichtung 21 eine Ansaugkammer 22,
welche dazu vorgesehen ist, beim Tragen über dem Abschnitt 16 der
Sohle 3 zu liegen, und enthält eine äussere Hülle 23, die vorzugsweise
aus Polyurethan hergestellt ist und ein Polster aus geschäumtem Material
mit offenen Zellen enthält.
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Eine
Anzahl von durchgehenden Löchern oder Öffnungen 25 ist
vorzugsweise in den innersten Abschnitt 23a der Hülle 23 des
Schuhs 1 eingearbeitet, durch welche beim Tragen die im
Inneren des Schuhs 1 angestaute verbrauchte Luft abgesaugt wird.
Die genannte angesaugte und in der Ansaugkammer 22 angesammelte
Luft wird in einen Kanal 26 abgeleitet, welcher durch ein
Einwegventil 27 gesteuert ist, das es erlaubt, die Luft
nur in der durch den Pfeil X bezeichneten Richtung strömen zu lassen.
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Das
Ansaugen der Luft durch die Ansaugkammer 22 und den Kanal 26 ist
möglich
durch eine Pumpkammer 28, welche durch den Übergang
aus einem zusammengedrückten
Zustand, gezeigt in 8, in einen nicht zusammengedrückten Zustand,
gezeigt in 7, im Inneren eine Saugwirkung
erzeugt, welche die Luft aus dem Inneren des Schuhs 1 abzieht.
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Vorteilhafterweise
liegt die Pumpkammer 28 beim Tragen auf dem oberen Ende 13 der
Einlage 7, so dass, zurückzuführen auf
ihre wechselweise Bewegung im rechten Winkel zu der Ferse 6,
die Einlage 7 eine wechselweise Kompressionswirkung nach oben
gegen die Kammer 28 ausübt,
wobei sie das wechselweise Zusammendrücken und Ausdehnen derselben
bewirkt.
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Wie
in 5 gezeigt, ist die Pumpvorrichtung 21 schliesslich
noch mit einem Einwegventil 29 versehen, welches einen
Ablasskanal 17 steuert und geeignet ist, die in der Kammer 28 angesammelte Luft
auszustossen, wobei der Luftstrom nur in der mit Y bezeichneten
Richtung erlaubt ist. 9 zeigt deutlich, wie der Körper 12 der
Einlage 7 aus der unteren Oberfläche 15 der Ferse 6 hervorsteht,
und zeigt ebenfalls das Detail des Ventils 29, welches
vorzugsweise an der seitlichen Oberfläche 31 der Ferse 6 entlüftet wird.
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Die
interne Sohle 4, die wie in 2 gezeigt geformt
ist, kann vorteilhafterweise bei der Benutzung mit der Pumpvorrichtung 21 verbunden
sein und enthält
eine obere, am weitesten im Inneren des Schuhs 1 liegende
Lage 33, welche aus einem flexiblen Material hergestellt
ist, zum Beispiel Leder oder Lederimitation, eine untere Lage 34,
vorzugsweise aus einem verhältnismässig starren
Material, zum Beispiel Karton, einen transpirierenden Abschnitt 35, welcher
bei der Benutzung an der Ansaugkammer 22 der Vorrichtung 21 angeordnet
ist, und Kompressionsmittel 36, vorteilhafterweise begrenzt
auf den Bereich, in welchem die Ferse des Trägers aufliegt und dazu bestimmt,
mit der Pumpkammer 28 zusammenzuwirken.
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Wie
deutlicher in 3 gezeigt ist, kann der transpirierende
Abschnitt 35 vorteilhafterweise drei Lagen 37, 38 und 39 enthalten,
welche eine Textileinlage aus einer netzartigen Struktur bilden,
eine sogenannte MATATZEN-Struktur,
bei welcher die mittlere Lage 38 besonders flexibel ist,
da sie eine geringere spezifische Dichte aufweist als die beiden äusseren Lagen 37 und 39,
wodurch die elastischen Eigenschaften des transpirierenden Abschnittes 35 hervorgehoben
und die Bequemlichkeit der internen Sohle 4 verbessert
werden.
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Um
zu erlauben, dass die Luft aus dem Innenbereich des Schuhs 1 an
die Pumpvorrichtung 21 gelangt, kann der transpirierende
Abschnitt 35 eine durchgehende Öffnung 40 absperren,
die zuvor in die obere Lage 33 der internen Sohle 4 eingearbeitet worden
ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt,
ist der transpirierende Abschnitt 35 entlang seinem umlaufenden
Rand 35a an der oberen Lage 33 vorzugsweise mit
Hilfe von CA-Stichen befestigt.
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Die 2 und 3 zeigen
ebenfalls, wie die untere Lage 34 vorzugsweise nur den
Abschnitt der internen Sohle 4 betrifft, auf welchen bei
der Benutzung nur die Ferse und der mittlere Abschnitt des Fusses
wirken, da derselbe dazu bestimmt ist, eine Auflagefläche so gleichmässig und
eben wie möglich zu
bilden, wodurch die Unterbrechungen in der darunter liegenden schalenartigen
Sohle 3 ausgeglichen werden.
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Die
untere Lage 34, welche aus einem verhältnismässig steifen Material hergestellt
ist, kann somit an den transpirierenden Abschnitt 35 angrenzend
enden, welcher ständig
im Kontakt mit der Lage 33 aus flexiblem Material gehalten
wird, und zwar mit Hilfe von CA-Nähten, so dass gesichert wird,
dass die interne Sohle 4 wasserdicht ist.
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Kompressionsmittel 36 enthalten
vorzugsweise eine Membrane 41 aus synthetischem Material,
zum Beispiel aus thermoplastischem Polyurethan, welche eine Öffnung 42 verschliesst,
die vorher in die obere Lage 33 der internen Sohle 4 eingearbeitet worden
ist und einen umlaufenden Rand 43 aufweist, der zwischen
der oberen Lage 33 und der unteren Lage 34 der
internen Sohle 4 eingeschlossen ist.
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Die
in 4 gezeigte Membrane 41 grenzt einen mittleren
Abschnitt 45 ein, welcher in seiner nicht zusammengedrückten Position
eine gewölbte obere
Oberfläche
aufweist, die im Verhältnis
zu dem Inneren des Schuhs 1 konvex ist, sowie eine im Verhältnis zu
der Ferse 6 konkave untere Oberfläche 46.
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Vorteilhafterweise
enthält
die Membrane 41 zwischen dem umlaufenden Rand 43 und
dem mittleren Abschnitt 45 umlaufende Rückholmittel 49, welche
elastisch nachgebend, balgförmig
und geeignet sind, während
der Benutzung das Zusammendrücken
der Membrane 41 zu erleichtern und diese wieder in ihre
nicht zusammengedrückte
Position zurück zu
bringen.
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An
der unteren Oberfläche 46 des
mittleren Abschnitts 45 der Membrane 41 ist vorzugsweise eine
Anzahl von Noppen 47 vorgesehen, die sich in Längsrichtung
im rechten Winkel zu der internen Sohle 4 erstrecken, so
dass sie der genannten Pumpkammer 28 zugewandt sind, wobei
sie bei der Benutzung auf diese eine wechselweise Kompressionskraft vom
Inneren des Schuhs 1 in Richtung der Ferse 6 anwenden.
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Die 7 und 8 sind
Diagrammansichten von zwei verschiedenen Zuständen, welche jeweils dem Ruhezustand
und dem Arbeitszustand der Membrane 41 entsprechen. Wenn
der Benutzer die Ferse 6 vom Boden anhebt, entfernen sich
die Membrane 41 und die Einlage 7 der Ferse 6 gegenseitig
voneinander in den jeweiligen Richtungen der Pfeile Z' und Z", wobei sie es der
Pumpkammer 28 erlauben, sich auszudehnen. Die Ausdehnung
der Kammer 28 erzeugt im Inneren derselben eine Saugwirkung,
welche durch das Einwegventil 27 Luft aus dem Innenbereich
des Schuhs 1 abzieht, während das
Ventil 29 geschlossen bleibt. In ihrem Arbeitszustand,
das heisst wenn die Ferse 11 des Fusses das gesamte Gewicht
des Benutzers auf die Ferse 6 des Schuhs verlegt, bewegt
sich die Membrane 41 vorteilhafterweise nach unten in Richtung
des Pfeiles K', und
gleichzeitig hebt sich die Einlage 7 der Ferse 6, wie
durch den Pfeil K" angegeben
ist. Wie in 8 gezeigt, wird in diesem Falle
die Kammer plötzlich durch
die Noppen 47 und durch die Einlage 7 zusammengedrückt, was
bewirkt, dass die zuvor im Inneren der Kammer 28 angestaute
Luft durch das Ventil 29 ausgestossen wird, wobei das Ventil 27 geschlossen bleibt.
Das Zusammenwirken der Noppen 47 und des Körpers 12 der
Einlage 7 erlaubt somit, dass ein vollkommenes Zusammendrücken der
Kammer 28 erfolgt, was bedeutet, dass pro Zyklus ein Maximum
an Luft bewegt wird.
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Da
jeder von dem Benutzer ausgeführte Schritt
einem vollständigen
Zyklus von Kompression und Expansion der Kammer 28 entspricht,
kann die Kammer 28 mit einer Verkleidung 50 aus
verschleissfestem und geräuschreduzierendem
Gewebe versehen werden, um zu vermeiden, dass das wiederholte Reiben
der Noppen 47 gegen die genannte Kammer auf Dauer gesehen
zu einem Verschleiss der sich im Kontakt befindlichen Oberflächen führt, sowie
zu einem unangenehmen Geräusch,
das sich bei jedem Schritt wiederholt.
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Der
Schuh nach der vorliegenden Erfindung unterliegt zahlreichen Änderungen
und Varianten innerhalb des Zweckbereiches, wie in den anhängenden
Ansprüchen
festgelegt ist.
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Natürlich kann
der Schuhaufbau nach der vorliegenden Erfindung mit einer Pumpvorrichtung versehen
sein, enthaltend Ansaug- und Pumpeinheiten, die verschiedene technische
Lösungen
beinhalten können.
Die Pumpkammer 28 kann zum Beispiel durch eine Pumpe von
entsprechender Leistung und Abmessung ersetzt werden, gespeist durch
eine Batterie und in der Lage, unabhängig zu arbeiten, um wechselweise
die Luft anzusaugen und aus dem Inneren des Schuhs 1 auszustossen,
wobei sie einen geringen Platz in der Ferse 6 des Schuhs 1 beansprucht.
Ebenfalls kann die Ansaugkammer 22 anders sein als die
oben beschriebene, solange sie in jedem Falle mit dem an ihr befestigten
oder zu einer darüber
liegenden internen Sohle gehörenden
transpirierenden Abschnitt verbunden ist und es der Luft erlaubt,
aus dem Inneren des Schuhs 1 zu der Absaugeinheit zu strömen und
dann nach aussen abgelassen zu werden.
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Es
ist möglich,
im Inneren des Schuhs 1 eine interne Sohle 4 (in
den Abbildungen nicht gezeigt) zu verwenden, deren untere Lage aus
einem verhältnismässig weichen
Material im Spritzgiessverfahren hergestellt ist und sich über die
gesamte untere Oberfläche
der oberen Lage erstreckt, ausgenommen die Öffnung 40 und somit
der transpirierende Abschnitt 35 und die Einlage 18.
In diesem Falle, und um die Unterbrechungen der Sohle 3 darunter
auszugleichen, ist die interne Sohle 4 vorteilhafterweise dort
dicker, wo beim Gehen die Ferse und der mittlere Abschnitt des Fusses
aufliegen sollen.
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Die
verwendeten Materialien und die Abmessungen können je nach den Anforderungen
unterschiedlich sein.
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Wo
die in einem jeden Anspruch erwähnten technischen
Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, so wurden diese Bezugszeichen
zu dem einzigen Zweck eingesetzt, die Verständlichkeit der Ansprüche zu verbessern,
und demnach haben solche Bezugszeichen keinerlei begrenzende Wirkung auf den
Zweckbereich eines jedes Elementes, das als Beispiel durch solche
Bezugszeichen identifiziert wird.