CN108778032A - 使衣物适应身体部位的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在一种使可热变形衣物(2)适应身体部位的方法中，衣物(2)被至少部分地加热，并与邻接区(4)和适当的身体部位接触。衣物(2)具有在使用位置时面向身体的一侧和在使用位置时背向身体的一侧。使用至少一个压力施加装置(5)使衣物的背向身体的一侧至少部分地承受成形压力(35)，使得被至少部分地加热的衣物(2)至少部分地适应身体部位的形状。衣物(2)至少部分地被冷却装置冷却，使得其稳定为适应身体部位的形状。

Description

使衣物适应身体部位的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种使可热变形衣物适应身体部位的方法，所述衣物至少部分地被加热并与接触区和相应的身体部位接触，并且所述衣物具有在使用位置时面向身体的一侧和在使用位置时背向身体的一侧。

此外，本发明涉及一种用于使至少一件被至少部分地加热的可热变形衣物适应一个身体部位的装置，所述装置具有衣物接触区，所述衣物具有在使用位置时面向身体的一侧和在使用位置时背向身体的一侧。

背景技术

众所周知的是，为了使可热变形鞋底适应脚底，需要人光着脚爬进填充有沙子或容纳有带聚苯乙烯球的真空垫的箱体中，以在其中留下脚印。随后，可选地使用真空泵从真空垫排出空气，以稳定脚印的形状。然后将预热的鞋底置于脚印上，并且人站在加热的鞋底上。

这种方法有几个缺点。由于鞋底必须加热到高温，因此在炉中加热需要较长时间。例如，通常鞋底要在炉中在120℃温度下加热大约10分钟。然后，人要爬到完全加热的鞋底上，鞋底的整个表面的温度大约为70℃。这种温度通常被认为是令人不愉快的。

此外，人还必须站在鞋底上直到鞋底冷却，否则鞋底不会呈现人的脚底的精确形状。冷却同样持续较长时间，一般大约需要15分钟。

DE 10 2007 002 335 A1公开了一种内鞋，该内鞋至少在一个局部区域中由热塑性可变形材料构成，内鞋的热塑性可变形区域设有电热元件。为了能够使内鞋适应人的脚底，需要人爬入带有内鞋的鞋中。随后，内鞋的热塑性可变形区域被电热元件加热。为了实现加热的目的，电热元件连接至位于内鞋上的电池。这种内鞋仍然存在冷却需要较长时间的缺点。如果人在内鞋冷却并且其形状稳定之前不是保持站在鞋内，而是在内鞋尚未冷却的状态下开始走开，那么会存在内鞋的形状继续改变并且不能适应人的脚底形状的危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的方法和装置，利用该方法和装置，能够尽可能迅速且高效地实现使衣物适应身体部位并完成适应衣物的冷却，同时避免现有技术的大部分缺点。

本发明的这个目的是通过具有权利要求1的特征的方法实现的。

此外，本发明的这个目的是通过具有权利要求14的特征的装置实现的。

本发明的优选和有利的实施方式是从属权利要求的主题。

根据本发明，通过至少一个压力施加装置至少部分地向衣物的背向身体的一侧施加成形或适应压力，使得已至少部分地被加热的衣物至少部分地适应身体部位的形状，并通过一种冷却装置至少部分地冷却衣物，使得该衣物稳定为适应身体部位的形状。为此目的，本发明的装置具有至少一个压力施加装置，该压力施加装置至少部分地向被至少部分地加热的衣物的背向身体的一侧施加成形压力，使得该衣物能至少部分地适应身体部位的形状，所述装置具有用于至少部分地冷却衣物的至少一个冷却装置。因此，衣物能被快速加热，适应或成形，并且能稳定为适应形状，从而人不必与过热的衣物接触过长时间。

优选在衣物与接触区接触之前和/或接触时向至少具有热塑性树脂区域或至少部分地由热塑性树脂构成的衣物供应热量。为此目的，所述热塑性树脂至少部分地被加热至呈现聚集热塑性状态并且能以形状稳定的方式变形或变得可热塑性变形的温度，但是该温度低于塑料液化的温度。

但是，在本发明的范围内，所述衣物也可被部分或全部加热，并且还可被部分或全部冷却。

特别有利的是通过位于衣物内或衣物上的电热元件向衣物供应热量。通过这种方式，衣物能够快速且高效地(例如在10到15秒内)变为可变形状态，而且不需要加热整件衣物，尤其是衣物的整个表面。通过这种方式，与人的一个身体部位接触以实现适应或变形的衣物侧面可具有不被感受为令人不愉快或甚至疼痛的温度。

特别有利的是通过施加至位于衣物内和/或衣物上的电热元件的触点的电压向衣物供应热量。所述触点例如可制造为接触面、接触点、或插入式接头。为此目的，所述装置可在相应点处具有相应形状的配合触点。还可设想到一种实施方式，其中从所述装置通过感应向加热元件传送电压。

在本发明的范围内，所述压力施加装置是可弹性变形的压力施加装置，优选是位于接触区中的成形垫。所述压力施加装置例如可以是内部中空的，并且可具有由硅树脂或其它弹性材料构成的外护套。所述压力施加装置优选还用作冷却装置。

在所述方法的一种优选实施方式中，冷却液例如从可压缩储罐通过冷却管线输送至作为冷却装置的压力施加装置中。因此，填充有冷却液的压力施加装置朝位于接触区上的衣物的方向弹性变形，向衣物的背向身体的一侧施加成形压力。在这样做时，所述压力施加装置可仅部分地与衣物接触或者可基本上完全包围衣物，并且仅向衣物的一部分或一个较大区域施加成形压力。已通过加热变为可变形的衣物在成形压力下抵抗相应的身体部位，并呈现与身体部位对应的形状。冷却液限定为适当的冷却流体。

特别优选的是在成形期间和/或成形之后通过已容纳在压力施加装置中的冷却液从衣物消除热量，优选从衣物消除的热量足够多，使得衣物不再变形并稳定在适应身体部位的形状。在冷却衣物之后，冷却液从压力施加装置通过冷却管线返回至储罐。

在使用该方法之前和/或期间，可通过热交换器或以其它方式将所用的冷却液在储罐中冷却至例如5-10℃。

在本发明的范围内，特别优选的一种实施方式是，冷却液通过泵(优选是电动泵)或压力缸从储罐输送到压力施加装置中，并从压力施加装置返回至储罐，优选在压力施加装置与泵或压力缸之间的冷却管线中使用至少一个压力传感器。在本发明范围内使用泵是特别优选的，因为这在结构上易于实施，并且能够特别好地控制。

在本发明的方法的一种替代实施方式中，已经施加到衣物的面向身体的一侧的压力可通过尤其位于接触区中的储能机构(优选是弹簧)传递至填充有冷却液的可压缩储罐，在冷却管线中设有阀门，尤其是电磁阀。

在一种这样的替代实施方式中，在储罐的初始状态下，从储罐接出的冷却管线优选由阀门关断，从而防止冷却液从储罐流入冷却管线，并防止储罐的压缩。为了使衣物适应或成形并冷却，可打开阀门，使得储罐被传递的压力压缩，并且冷却液流过阀门并通过冷却管线进入位于接触区中的压力施加装置。

特别优选的是，冷却液在冷却衣物之后(即当压力不再施加到接触区时)通过冷却管线和阀门从压力施加装置流回储罐，压力施加装置和储罐返回到各自的初始状态，并且从储罐接出的冷却管线被阀门关断。

在本发明的方法中，所述衣物可以是鞋底，特别是鞋的内底、保护层(例如护胫、护肘、护膝、护臂或护背)、或者头盔或头盔衬垫。

在本发明的范围内，在至少一个方法步骤(尤其是适应或成形)的开始和/或期间和/或结束时，可通过适当的信号装置输出光信号和/或声音信号。

可通过控制装置(例如计算机控制装置)分段地或连续地监视、支持、优化和/或控制所述方法。

用于执行本发明的方法的装置可具有多个接触区、压力施加装置、冷却装置和/或储罐，使得多个衣物可同时适应，优选适应人的多个类似形状的身体部位，例如脚底。

本发明的方法的操作顺序可利用鞋的内底的例子总结如下：

在第一个方法步骤中，将至少部分地可热变形的鞋底放在接触区上的底模中。此时，弹性压力施加装置至少部分地围绕鞋底的中间区域中的底部的一个区段和鞋底的窄侧的多个区段。

然后，将一只脚放在鞋底的表面上，通过该脚向鞋底施加压力。鞋底和/或脚在底模中的位置或布置可通过激光传感器确定，并且可选可通过尺寸调节器来修正。如果需要，可通过定位电机改变底模的彼此距离。

在下一个方法步骤中，通过施加电压来加热位于鞋底之内或之上的加热元件。为实现此目的所需的电压经由相应的配合触点传递，所述配合触点连接至加热元件的触点，并位于底模上。当鞋底被加热足够久从而进入热弹性状态时，该加热过程结束。在达到为实现此目的所需的温度时，可通过LED或其它信号装置发出信号。

在下一个方法步骤的成形过程中，将冷却液通过冷却管线从储罐泵送(例如通过泵)到弹性压力施加装置中。后者因此扩张，在鞋底的中央区域的底部和窄侧施加成形压力，并使鞋底适应、压靠站立在其上的脚底或者成形，尤其是在脚底的跖骨或足弓的区域中。成形压力或冷却管线压力的强度可通过位于冷却管线中的压力传感器确定，并可通过泵调节。

同时，压力施加装置还用作冷却装置，因为它在成形过程中通过已被泵送到压力施加装置中的冷却液从鞋底消除热量。鞋底的可热变形区域因此冷却，并且鞋底进入稳定形状的状态，它保持预先假定的并与脚底形状对应的形状。

然后，冷却液可被泵送回到储罐中，从鞋底抬脚，并且可从底模移除适应脚底的完全成形的鞋底。

在本发明的方法的一种替代实施方式中，借助于本发明的装置的一种替代实施方式，不需要使用泵向压力施加装置填充冷却液。为此，在该替代实施方式中，在接触区与储存冷却液的可压缩储罐之间设有储能机构(优选是弹簧)，并且冷却管线具有阀门(优选是电磁阀)。

在该替代实施方式的第一个方法步骤中，由脚施加到鞋底的压力被传递至储能机构。由于在第一个方法步骤中阀门是关闭的，因此储罐因在其中容纳有基本上不可压缩的冷却液而不能被压缩。因此，储能机构存储容纳的压力，例如以变形能量的形式存储。

如果可至少部分地热变形的鞋底被加热到可至少部分地变形的温度，那么在下一个方法步骤中，打开阀门，随后储罐被从储能机构释放的压力压缩。已经容纳在储罐中的冷却液被迫从储罐流出，通过冷却管线压力流入压力施加装置。

以这种方式开始的成形过程的进行方式与所述方法的上述实施方式中的方式类似，不同之处在于，在脚从鞋底抬离之后，储罐再次独立地扩张，并且通过这种方式还消除了施加到鞋底的压力，结果冷却液流出压力施加装置或被从压力施加装置吸出，通过冷却管线回到储罐中。

附图说明

通过参照示出优选实施方式的附图阅读以下说明，本发明的其它细节、特征和优点将变得明显。在附图中：

图1示出了本发明的用于适应鞋底的装置的一部分的等距视图；

图2示出了本发明的用于适应鞋底的装置的一种实施方式的示意图；

图3示出了本发明的用于适应鞋底的装置的一种替代实施方式在第一个方法步骤中的示意图；和

图4示出了本发明的用于适应鞋底的装置的一种替代实施方式在另一个方法步骤中的示意图。

具体实施方式

图1示出了在本发明的用于使鞋底2适应脚底的装置1中所用的底模3的视图。底模3具有与在图1中未示出的鞋底2邻接的接触区4。鞋底2包括背向脚底的底部、面向脚底的顶部以及窄侧，并具有前脚趾区，中央区和后脚踝区。

在底模3上，在接触区4中，设有可填充的硅树脂垫作为压力施加装置5，通过该压力施加装置5使鞋底2就位在底部并使鞋底2的窄边就位在中央区中。

在就位后的鞋底2的脚趾区中，在底模3上设有激光传感器6，利用该激光传感器6能够监视或测量脚放在就位后的鞋底2的顶部的位置以及施加到鞋底2上的压力，以便在需要时能够校正鞋底。

在就位后的鞋底2的脚踝区中，在底模3上设有尺寸调节器7，利用该尺寸调节器7能够沿底模3的纵向调节或改变就位后的鞋底2的位置。此外，在鞋底2的脚踝区中的底模3上设有配合电触点8，该配合电触点与位于鞋底2上或内部的加热元件11的触点9对应。在本发明的范围内，这些配合触点8可位于底模3的任何区域中，这取决于鞋底2的相应触点9的位置。

图2示出了本发明的用于鞋底2的方法的成形过程，鞋底2具有本发明的适合于此目的装置1。装置1包括两个彼此相邻的底模3，从而能够使得用于人的两只脚的鞋底2同时成形。

本发明的装置1中的每个加热且因此可变形的鞋底2与相应的接触区4邻接，并被压力施加装置5之一朝未示出的置于鞋底上的脚底压靠或成形。每个鞋底2通过加热元件11加热，经由位于底模3上的相应配合触点8向加热元件11的触点9施加电压。

填充有冷却液12的单个储罐13被分配给两个接触区4。因此，在初始状态下未扩张的弹性压力施加装置5扩张并向鞋底2施加成形压力，在成形过程中，储存在储罐13中的处于初始状态的冷却液12被泵10经由冷却管线14泵送到压力施加装置5中。位于冷却管线14中或冷却管线14上的压力传感器15可测量冷却管线14中的压力，并且因此也可测量压力施加装置5中的压力。

在成形过程中，已经被泵送到压力施加装置5中的冷却液12从鞋底2消除热量，结果由热塑性树脂构成的鞋底区域进入稳定形状的状态，并保持脚底的形状。因此，压力施加装置5也用作冷却装置。

储罐13中的冷却液12可通过带有风扇17的热交换器或珀耳帖元件16冷却至有利于本发明的方法的温度，例如低于10℃。位于储罐13上或储罐13中的温度传感器18和水平传感器19能够在处理之前、处理过程中和/或处理之后监测储罐13中的冷却液12的温度和液位。

底模3彼此之间的距离可通过图2中所示的定位电机21改变，以补偿置于鞋底2上的脚的错误位置等。

控制装置22连接至装置1的一部分或所有电气和电子部件，例如泵10、配合触点8、压力传感器15、激光传感器6、定位电机21、珀耳帖元件16、风扇17、温度传感器18和液位传感器19，以在处理之前、处理过程中和/或处理之后控制和/或监视它们。

如图2所示，装置1具有LED 23，这些LED 23用作光学指示装置，以指示鞋底2已被加热元件11加热到适合于本发明的方法或成形过程的温度等。未示出的其它光学和/或声学指示元件24可以通过与用于控制装置22的操作或监视的交互接口25相同的方式连接至控制装置22。

控制装置22通过开关26连接至电源27，例如连接至电网的电源装置。

用于使不同于鞋底2的衣物2(例如护胫或头盔)适应的装置1具有如图2所示的适合于装置1的结构。但是，根据待适应的身体部位，接触区4可具有其它排布方式，而不是水平排布方式。为了使护胫适应胫骨，接触区例如可基本上竖直地排布；并且，为了使头盔适应头部，接触区例如可完全旋转地布置，从而处于头朝下状态的人与位于接触区下方的衣物接触。

图3和4示出了本发明的用于使鞋底2适应的装置1的一种替代实施方式，该装置1具有两个底模3，从而可同时使两只脚的鞋底2成形。

图3示出了装置1的初始状态。每个鞋底2与相应的接触区4邻接，位于相应的鞋底2之中或之上的加热元件11经由触点9连接至底模3上的配合触点8。

压力施加装置5处于未扩张状态，并经由冷却管线14连接至填充有冷却液12的可压缩储罐13。每次为每个接触区4分配一个储罐13。在冷却管线14中或在储罐13与冷却管线14之间设有阀门29，优选是连接至控制装置22的电磁阀，该阀门29在初始状态下是关闭的，因而储罐13因在其中容纳有基本上不可压缩的冷却液12而不能被压缩。

储罐13中的冷却液12经由带有热交换器32的二次回路31冷却至有利于该方法的温度，例如大约5℃，所述热交换器32连接至由控制装置22控制的压缩机33。

在所述的初始状态期间或之后，鞋底2被加热元件11加热，从而可被变形，尤其是在鞋底2的由热塑性树脂构成的区域中，因而鞋底2呈现热弹性状态。在达到此目的所需的温度时，通过光学信号装置(例如LED 23)发出信号。

在初始状态期间或之后，人爬到鞋底2上，从而向每个鞋底2施加压力34。压力34从每个鞋底2传递至相关的接触区4，并且在每种情况下都从后者传递至一个储能机构28(优选是弹簧)，该储能机构28连接至相应的可压缩储罐13。

由于储罐13在初始状态下不能被压缩，因此施加到相应储能机构28的压力34例如以变形能量的形式储存在储能机构28中。

图4示出了本发明的装置在成形过程中的形态。阀门29被控制装置22打开，由此储能机构28将相应的压力34释放至储罐13，储罐13被压缩，并且容纳在储罐13中的冷却液12被迫通过冷却管线14进入压力施加装置5。通过这种方式，压力施加装置5扩张，向相应鞋底2的中央区域中的底部和窄侧施加成形压力35，并使相应的鞋底2压靠脚底或变形。

在该过程步骤中，容纳在压力施加装置5中的冷却液12从鞋底2消除热量，因而由热塑性树脂构成的鞋底区域进入稳定形状的状态，并保持脚底的形状。在该实施方式中，压力施加装置5同时也用作冷却装置。但是，能够想到，在本发明的装置的所有实施方式和本发明的方法的所有实施方式中，也可使用其它的或附加的冷却装置。

在从每个鞋底2抬起脚并因此消除压力34之后，储能机构28不再向储罐13传递压力34，因而储罐13扩张并再次呈现与初始状态相同的形状。因此，冷却液12被从压力施加装置5经由冷却管线14中吸回到储罐13中，于是阀门29再次关闭。在这之后或同时，可从接触区4移除稳定形状的成品鞋底2。

与在图2中所示的装置1中的情况一样，控制装置22也通过开关26连接至电源27。同样，控制装置22具有交互接口25，并且连接至指示装置36(尤其是显示器)以及一个或多个输入装置37(例如键盘)。其它光学和/或声学指示元件24同样可连接至控制装置22，并且可由后者监视或控制。

Claims (20)

1.使可热变形的衣物(2)适应身体部位的方法，所述衣物(2)至少部分地被加热并且与接触区(4)和相应的身体部位接触，并且所述衣物(2)具有在使用位置时面向身体的一侧和在使用位置时背向身体的一侧，其特征在于，通过至少一个压力施加装置(5)至少部分地向衣物(2)的背向身体的一侧施加成形压力(35)，使得至少部分地被加热的衣物(2)至少部分地适应身体部位的形状，并且通过冷却装置至少部分地冷却衣物(2)，使衣物(2)稳定为适应身体部位的形状。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在衣物(2)与接触区(4)接触之前和/或同时向衣物(2)供应热量，直到衣物(2)变得可变形。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过位于衣物(2)之中或之上的电热元件(11)向衣物(2)供应热量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力施加装置(5)是可弹性变形的压力施加装置(5)，优选是成形垫，尤其是，所述压力施加装置(5)用作冷却装置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，冷却液(12)从优选可压缩的储罐(13)引出，经由冷却管线(14)引入到作为冷却装置的压力施加装置(5)中。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述压力施加装置(5)填充有冷却液(12)从而可弹性变形，并且变形的压力施加装置(5)至少部分地向衣物(2)的背向身体的一侧施加成形压力(35)。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在冷却衣物(2)之后，冷却液(12)被从压力施加装置(5)经由冷却管线(14)引入储罐(13)中。

8.如权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，冷却液(12)由泵(10)或压力缸从储罐(13)引入压力施加装置(5)中并从压力施加装置(5)引入储罐(13)中，优选在泵(10)或压力缸与压力施加装置(5)之间的冷却管线(14)中使用至少一个压力传感器(15)。

9.如权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，压力(34)被施加至接触区(4)，特别是压力(34)被施加至衣物(2)的面向身体的一侧，并且压力(34)被传递至填充有冷却液(12)的可压缩储罐(13)。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，压力(34)经由位于接触区(4)中的储能机构(28)传递至储罐(13)，所述储能机构(28)优选是弹簧，由此优选在冷却管线(14)中使用阀门(29)，尤其是电磁阀。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在储罐(13)初始状态下冷却管线(14)被阀门(29)关断，从而防止冷却液(12)从储罐(13)流入冷却管线(14)，并防止储罐(13)的压缩，并且为了使衣物(2)适应和冷却，要打开阀门(29)，使储罐(13)被压缩并且冷却液(12)流入压力施加装置(5)。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在冷却衣物(2)之后，当压力(34)不再施加至接触区(4)时，冷却液(12)从压力施加装置(5)流回到储罐(13)中，压力施加装置(5)和储罐(13)返回到相应的初始状态，并且冷却管线(14)被阀门(29)关断。

13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述衣物(2)是鞋底(2)尤其是鞋的内底；保护层例如护胫、护肘、护膝、护臂或护背；或者头盔或头盔衬垫。

14.用于使至少一件已被至少部分地加热的可热变形衣物(2)适应一个身体部位的装置，其具有衣物(2)接触区(4)，所述衣物(2)具有在使用位置时面向主体的一侧和在使用位置时背向主体的一侧，其特征在于，所述装置(1)具有至少一个压力施加装置(5)，该压力施加装置(5)至少部分地向已被至少部分地加热的衣物(2)的背向身体的一侧施加成形压力(35)，使得衣物(2)可至少部分地适应身体部位的形状，并且所述装置(1)具有用于至少部分地冷却衣物(2)的至少一个冷却装置。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，设有用于加热衣物(2)的装置，尤其是设有用于位于衣物(2)之中和/或之上的加热元件(11)的电压源。

16.如权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述压力施加装置(5)是可弹性变形的，优选是成形垫，并且所述装置(1)具有储罐(13)，该储罐(13)填充有冷却液(12)，并通过冷却管线(14)连接至用作冷却装置的压力施加装置(5)。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，其具有泵(10)或压力缸，该泵(10)或压力缸尤其位于冷却管线(14)中，用于输送冷却液(12)，所述装置优选在泵(10)或压力缸与压力施加装置(5)之间的冷却管线(14)中设有压力传感器(15)。

18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，施加至接触区(4)的压力(34)尤其是施加至衣物(2)的面向身体的一侧的压力(34)可被传递至填充有冷却液(12)的储罐(13)。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，填充有冷却液(12)的可压缩储罐(13)被分配给接触区(4)，并且在接触区(4)与储罐(13)之间设有储能机构(28)，尤其是弹簧，该储能机构(28)将压力(34)传递至储罐(13)，优选在冷却管线(14)中设有阀门(29)，尤其是电磁阀。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，在阀门(29)关闭的状态下，储罐(13)不能被压缩，并且在阀门(29)打开的状态下，储罐(13)可被压力(34)压缩。