DE102009045931A1

DE102009045931A1 - Bekleidung

Info

Publication number: DE102009045931A1
Application number: DE102009045931A
Authority: DE
Inventors: Josh Robert Gordon; Brady Campbell Anderson; Bobbie John Monahan; Trudy Anne Watson; Martina Stattelmann
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: DE102009045931B4; EP2314176A2; EP2314176B1; US20110099680A1; EP2314176A3; US8910313B2

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Bekleidungsstück 1300, das zumindest einen ersten Bereich 1310 und einen zweiten Bereich 1320 aufweist. Der erste Bereich 1310 des Bekleidungsstücks 1300 ist im Bereich der Wirbelsäule angeordnet und weist ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit auf als der zweite Bereich 1320. Der zweite Bereich 1320 des Bekleidungsstücks 1300 ist unterhalb des Brustbereichs und im Bereich der Lendenwirbel angeordnet und weist ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit auf als der erste Bereich 1310.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Bekleidung, insbesondere Sportbekleidung.
2. Der Stand der Technik
Bekleidung muss den unterschiedlichsten Anforderungen genügen. Einerseits muss sie den Körper vor äußeren Einflüssen wie etwa Wärme, Kälte und Wind schützen. Andererseits ist es notwendig, die Thermoregulation des Körpers selbst zu unterstützen und dazu etwa eine Verdunstung von Schweiß auf der Haut zu fördern und unerwünschte Schweißbildung auf der Haut zu vermeiden. Unter Thermoregulation wird der Ausgleich von äußeren Klimabedingungen und inneren Einflüssen durch ein Bekleidungsstück verstanden, der für das Wohlbefinden des Trägers des Bekleidungsstücks sorgt. Diese kombinierte Wirkung sowohl von äußeren und als auch inneren Einflüssen stellt hohe Anforderungen an die Gestaltung von Bekleidung und die verwendeten Materialien. Dies gilt insbesondere für Sportbekleidung.
Zur Lösung dieser Probleme wird in der US 6,332,221 verringerte Isolierung und/oder mehr Belüftung in temperaturempfindlichen Bereichen des Körpers vorgeschlagen. Als temperaturempfindliche Bereiche werden die Wirbelsäule, Bereiche ohne Fett und Muskeln sowie Bereiche mit erhöhter Schweißbildung betrachtet. Ähnlich werden in der US 4,722,099 Bereiche eines Motorradanzugs mit erhöhter Belüftung beschrieben.
In der US 6,286,151 wird eine Socke beschrieben, die über einen Luftkanal aus einem wärmeregulierendem Gewebe Schweiß aus dem Schuh abführt.
Die WO 03/065833 A1 und US 2005/0086721 beschreiben ein klimaregulierendes Kleidungsstück mit einer Klimazone. Ein Gewebe führt Feuchtigkeit mittels Kapillarwirkung von der Haut weg zur Oberfläche des Gewebes.
Aus der US 2006/0179539 ist es bekannt, Größe und Ort von Lüftungsöffnungen und Wärmeisolierungsbereichen basierend auf einem thermischen Profil eines Körpers zu bestimmen.
Weiterhin beschreibt die US 5,636,380 thermoregulierende Kleidung mit Abschnitten aus einem Gewebe, das Feuchtigkeit leiten kann. In der US 2009/0031486 wird Kleidung für kaltes Wetter mit Bereichen mit erhöhter Thermoisolierung beschrieben, die geschlechtsspezifisch angeordnet sind. Die US 7,428,772 offenbart Bekleidung, das Bereiche verschiedener Wärmeisolierung aufweist.
Im Stand der Technik sind daher einzelne Ansätze bekannt, die isolierte Aspekte von thermoregulierender Bekleidung wie etwa die Kombination von Wärmeisolierung und Belüftung in der US 6,332,221 oder Lösungen für bestimmte Einsatzbereiche wie etwa die Motorradkleidung in der US 4,722,099 behandeln.
Diesen Ansätzen fehlt allerdings eine systematische Grundlage, aus der die Auswahl von Materialien zur Thermoregulation und die Bereiche des Kleidungsstücks, in denen diese Materialien verwendet werden sollen, abgeleitet werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Bekleidungsstücke zu schaffen, die auf einer systematischen Grundlage eine verbesserte Thermoregulation bieten. Eine weitere Aufgabe besteht darin die Körperkerntemperatur während einer Aktivität bei kalten oder warmen Außentemperaturen auf ca. 37 Grad zu halten. Dadurch wird nicht nur das Wohlbefinden, sondern auch die Leistungsfähigkeit des Trägers gesteigert, da Muskeln, Nerven, Herz und Atmung positiv unterstützt werden.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe hat die Anmelderin zunächst in aufwändigen empirischen Untersuchungen das thermische Verhalten des menschlichen Körpers bei verschiedenen sportlichen Aktivitäten untersucht. Dafür wurde Schweiß an verschiedenen Stellen des Körpers von Männer und Frauen während einer sportlicher Betätigung „gesammelt” und gemessen. Ebenfalls wurde die Hitzeverteilung nach einer sportlichen Betätigung mit Hilfe von Thermografie gemessen. Als wesentliche Parameter des thermischen Verhaltens wurden dazu die Temperaturverteilung, der Winddruck und die Schweißbildung an der Körperoberfläche gewählt. Die Ergebnisse dieser Messungen sind zum Beispiel in den Karten für die Hauttemperatur in den 1a und 1b, den Winddruck in 1b und die Schweißbildung in 2a und 2b dargestellt. Sie erlauben weitreichende Rückschlüsse auf Anforderungen an die Gestaltung von thermoregulierender Bekleidung. Diese Anforderungen an die Bekleidung werden mit Hilfe von definierten Klimazonen dargestellt die zum Beispiel in den 3 bis 6, 9 und 12 dargestellt sind und die in den folgenden Aspekten der Erfindung zum Ausdruck kommen. Zum Beispiel gibt es Bereiche des Körpers, die besonders warm sind und dabei wenig Schweiß absondern, der zur Kühlung des Körpers beitragen könnte. Daraus ergibt sich, dass in diesen Bereichen eine zusätzliche Ableitung von Wärme erforderlich ist. Ein weiteres Ergebnis dieser Untersuchungen besteht darin, dass es geschlechtsspezifische Unterschiede des thermischen Verhaltens des Körpers gibt. Daneben bestehen jahreszeitliche Unterschiede (Winter, Sommer) bei den Anforderungen an thermoregulierende Bekleidung. Die Folgerungen aus diesen Untersuchungen sind in ihrer allgemeinsten Form in den unabhängigen Ansprüchen definiert.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Bekleidungsstück, das zumindest einen ersten und einen zweiten Bereich aufweist. Der erste Bereich des Bekleidungsstücks ist im Bereich der Wirbelsäule angeordnet und weist ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit auf als der zweite Bereich. Der zweite Bereich des Bekleidungsstücks ist unterhalb der Brust und im Bereich der Lendenwirbel angeordnet, wobei der zweite Bereich ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit aufweist als der erste Bereich. Der Bereich der Lendenwirbel kann sich über die gesamte Breite des Rückens erstrecken und kann auch den Bereich der Nieren umfassen.
Dieser Aspekt der Erfindung erfüllt die Anforderungen an ein sommerliches Bekleidungsstück sowohl für Frauen als auch für Männer. Aus den Karten für Schweißbildung (2a und 2b) ist zu erkennen, dass Frauen und Männer im Bereich der Wirbelsäule besonders stark schwitzen und dass dort die Hauttemperatur gemäß den Karten der Hauttemperatur besonders hoch ist (1a und 1b). Diese Wärme kann dazu eingesetzt werden, um den überschüssigen Schweiß zu verdunsten, indem zusätzlich die Luftdurchlässigkeit des Bekleidungsstücks in diesem ersten Bereich höher als im zweiten Bereich des Bekleidungsstücks, d. h. unterhalb der Brust und im Bereich der Lendenwirbel. Aus den Karten der Hauttemperatur (1a und 1b) ist weiterhin zu erkennen, dass dieser zweite Bereich eher kühl ist, während dort viel Schweiß abgesondert wird (2a und 2b). Wie im ersten Bereich ist es deshalb erforderlich, überschüssigen Schweiß abzutransportieren. Anders als im ersten Bereich ist es aber nicht ausreichend, dies durch eine erhöhte Belüftung zu bewirken, da aufgrund der geringeren Hauttemperatur nicht genügend Wärme vorhanden ist, um den überschüssigen Schweiß vollständig zu verdunsten. Dadurch kommt es zum sogenannten „Pooling”; Schweiß sammelt sich und verursacht ein unangenehmes feuchtes Gefühl. Außerdem wird dieser Schweiß nicht effektiv zur Kühlung genutzt, da er nicht verdampft.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass der zweite Bereich ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit aufweist als der erste Bereich. Die erhöhte Feuchtigkeitsleitfähigkeit des Materials des zweiten Bereichs begünstigt den Transport von Schweiß von der Innenseite, d. h. der der Haut zugewandten Seite, auf die Außenseite des Bekleidungsstücks, wo der Schweiß verdunsten kann. Eine erhöhte Luftdurchlässigkeit oder Belüftung in diesem zweiten Bereich (wie im ersten Bereich) ohne Abtransport des Schweißes würde zu einer Ansammlung von Schweiß und zu einem unangenehmen feuchten Gefühl führen. Deshalb ermöglicht erst die Kombination dieser beiden Bereiche und ihre besondere Anordnung gemäß diesem Aspekt der Erfindung ein Bekleidungsstück mit einer deutlich verbesserten Thermoregulation.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der erste Bereich mit erhöhter Luftdurchlässigkeit zusätzlich im Schulterbereich. Ein solches Bekleidungsstück ist für Männer besonders geeignet, da sie auf den Schultern eine hohe Hauttemperatur aufweisen (vgl. 1a, 1b) und dort besonders stark schwitzen (vgl. 2a, 2b).
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bekleidungsstück, das zumindest einen ersten, einen zweiten und einen dritten Bereich aufweist. Der erste Bereich des Bekleidungsstücks weist ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit auf als die anderen Bereiche. Der zweite Bereich des Bekleidungsstücks weist ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit auf als die anderen Bereiche. Der dritte Bereich des Bekleidungsstücks weist schließlich ein höheres Maß an Winddichtigkeit auf als die anderen Bereiche. Der dritte Bereich ist vorzugsweise auf den Vorderseiten der Arme und auf der Vorderseite des Rumpfes und/oder auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet.
Dieser Aspekt der Erfindung erfüllt die Anforderungen an ein Bekleidungsstück sowohl für Männer als auch für Frauen für jede Jahreszeit. Wie bei dem vorangegangenen ersten Aspekt weist das Bekleidungsstück einen ersten Bereich mit höherer Luftdurchlässigkeit und einen zweiten Bereich mit höherer Feuchtigkeitsleitfähigkeit als die anderen Bereiche auf. Allerdings gibt es Bereiche auf der Vorderseite des Körpers, die einem hohen Winddruck ausgesetzt sind (vgl. 1c) und die eine geringere Hauttemperatur und eine geringere Schweißbildung als andere Bereiche aufweisen. Anders als der erste und der zweite Bereiche erfordern diese Bereiche Schutz vor Unterkühlung, wobei sie aufgrund der geringeren Schweißbildung keine zusätzliche Belüftung benötigen. Das Problem einer verbesserten Thermoregulation in diesem dritten Bereich lässt sich daher durch ein höheres Maß an Winddichtigkeit als in dem ersten und dem zweiten Bereich lösen. Ein Bekleidungsstück gemäß dem zweiten Aspekt ist in Situationen vorteilhaft, in denen durch kühle Luft oder Wind eine Unterkühlung bestimmter Bereiche des Körpers droht, zum Beispiel beim Laufen an einem kühlen Morgen oder bei Wind.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein erfindungsgemäßes Bekleidungsstück neben einem ersten und zweiten oder einem ersten, zweiten und dritten Bereich weiter einen vierten Bereich auf, der einen geringeren thermischen Widerstand aufweist als die anderen Bereiche. Diese Ausführungsform betrifft vorzugsweise ein Bekleidungsstück für den Sommer. Wie man den Karten für Hautemperatur (1a, b) und Schweißbildung (2a, b) entnehmen kann, gibt es Bereiche des Körpers, die eine hohe Hauttemperatur bei geringer Schweißbildung aufweisen. Diese Bereiche werden durch Verdunsten von Schweiß nur unzureichend gekühlt und erfordern daher zusätzliche Kühlung. Dieses Problem wird durch den vierten Bereich gelöst, der einen geringeren thermischen Widerstand aufweist als die anderen Bereiche, indem zum Beispiel ein Material mit geringerem thermischem Widerstand, d. h. höherer Wärmeleitfähigkeit, oder ein sehr dünnes Material oder eine Kombination aus sehr dünnen und wärmeleitfähigen Materialien verwendet wird. Dadurch kann Wärme von der Innenseite des Bekleidungsstücks auf die Außenseite geleitet und an die Atmosphäre abgegeben werden, so dass eine zusätzliche Kühlung bewirkt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorlegenden Erfindung betrifft ein Bekleidungsstück, das zumindest einen ersten, einen zweiten und einen vierten Bereich aufweist mit jeweils einem höheren Maß an Luftdurchlässigkeit und Feuchtigkeitsleitfähigkeit und einem geringeren Maß an thermischen Widerstand als die anderen Bereiche. Anders als bei dem Bekleidungsstück gemäß dem vorangegangenen Aspekt der vorliegenden Erfindung, das den Schutz vor Wind beinhaltet, umfasst dieser Aspekt der Erfindung die Ableitung von Wärme durch ein Material mit geringerem thermischem Widerstand in Bereichen des Körpers, die eine hohe Hauttemperatur bei geringer Schweißbildung aufweisen. Ein entsprechendes Bekleidungsstück ist daher in Situationen vorteilhaft, in denen eine umfassende Kühlung des Körpers notwendig ist, zum Beispiel bei warmem Wetter. In einer bevorzugten Ausführungsform für Männer ist der vierte Bereich seitlich am Rumpf und im Ellbogenbereich angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform für Frauen ist der vierte Bereich im Schulterbereich und im Ellbogenbereich und/oder auf den Vorderseiten und den Rückseiten der Unterschenkel angeordnet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bekleidungsstück, das zumindest einen ersten, einen zweiten und einen fünften Bereich aufweist mit jeweils einem höheren Maß an Luftdurchlässigkeit, Feuchtigkeitsleitfähigkeit und Wärmeisolierung als die anderen Bereiche. Diese Ausführungsform betrifft ein Bekleidungsstück für Aktivitäten bei niedrigen Außentemperaturen, die ein sorgfältiges Ausbalancieren zwischen Unterkühlung und Überhitzung des Körpers erfordern. Diesem Aspekt der Erfindung liegt die Einsicht zugrunde, dass eine solche Balance nicht einheitlich für das gesamte Bekleidungsstück zu erzielen ist, sondern nur durch eine Kombination von unterschiedlich angeordneten Bereichen, die jeweils eine höhere Luftdurchlässigkeit, Feuchtigkeitsleitfähigkeit und Wärmeisolierung aufweisen als andere Bereiche. Wie bereits oben beschrieben, gibt es Bereiche des Körpers, die eine erhöhte Luftdurchlässigkeit (hohe Hauttemperatur und starke Schweißbildung) und erhöhte Feuchtigkeitsleitfähigkeit (niedrige Hauttemperatur und starke Schweißbildung) erfordern. Darüber hinaus benötigen Bereiche des Körpers mit niedriger Hauttemperatur eine erhöhte Wärmeisolierung, zum Beispiel auf den Vorderseiten der Oberschenkel oder im Bereich der Lendenwirbel, wie man den entsprechenden Karten für die Hauttemperatur (1a, b) entnehmen kann. Es handelt sich dabei typsicherweise um Bereiche, wo zum Schutz des Körpers Fett eingelagert ist. Für eine verbesserte Thermoregulation wird daher noch ein fünfter Bereich benötigt, der eine erhöhte Wärmeisolierung aufweist, entsprechend diesem Aspekt der Erfindung.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bekleidungsstück gemäß diesem Aspekt der Erfindung eine erste und eine zweite Schicht auf. Dabei kann ein bestimmter Bereich sowohl in der ersten als auch in der zweiten Schicht angeordnet sein. Zum Beispiel kann der erste Bereich in der ersten Schicht seitlich am Rumpf angeordnet sein und in der zweiten Schicht seitlich am Rumpf, im Schulterbereich und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet sein.
In allen Aspekten der Erfindung können sich die ersten bis fünften Bereiche teilweise überlappen, oder ein Bereich kann einen anderen Bereich ganz einschließen. Überlappende Bereiche können zum Beispiel durch Materialien realisiert werden, die die Anforderungen mehrerer Bereiche erfüllen. Zum Beispiel kann ein Material mit erhöhter Winddichtigkeit auch eine erhöhte Wärmeisolierung aufweisen. Alternativ können überlappende Bereiche durch ein mehrschichtiges Bekleidungsstück realisiert werden, bei dem eine Schicht die Anforderungen eines Bereichs und eine weitere Schicht die Anforderungen eines anderen Bereichs erfüllt.
Bevorzugte Ausführungsformen der beschriebenen Aspekte der Erfindung umfassen bestimmte vorteilhafte Anordnungen des ersten bis fünften Bereichs, die auf Anforderungen an thermoregulierende Kleidung beruhen, die in den 3 bis 6 dargestellt sind und im Folgenden auch als Klimazonen bezeichnet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Bekleidungsstück gemäß den genannten Aspekten der Erfindung weiter einen sechsten Bereich mit mindestens einen Lufteintritt auf. Dies ermöglicht es, Luft in das Bekleidungsstück einzuführen, die für einen zusätzlichen Abtransport von Wärme und Feuchtigkeit sorgt.
Dies verbessert die Verdunstung von Schweiß und bewirkt damit eine Kühlung des Körpers. Vorzugsweise ist der mindestens eine Lufteintritt zwischen dem Schulterbereich und dem Brustbereich und/oder am seitlich am Rumpf angeordnet, da an diesen Stellen der Körper am Besten mit Luft „umströmt” wird. Die eintretende Luft trifft nicht nur auf eine Fläche, sondern kann über die Schulter bzw. entlang des Rumpfes strömen. Damit wird die Zuführung von Luft in den ersten Bereich unterstützt, der erhöhte Luftdurchlässigkeit erfordert. Vorzugsweise ist der mindestens eine Lufteintritt zumindest teilweise verschließbar.
Vorzugsweise weist der erste Bereich des Bekleidungsstücks ein Material auf, das in einem feuchten Zustand eine um mindestens 15% höhere Luftdurchlässigkeit aufweist als in einem trockenen Zustand. Besonders bevorzugt ist es, dass der erste Bereich ein Material mit einem Faden aufweist, dessen Länge sich ändert, wenn er Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Dadurch ist es möglich, die Luftdurchlässigkeit des Materials so zu ändern, dass sie bei erhöhter Feuchtigkeit durch Schweißbildung ebenfalls erhöht wird, um den Schweiß zu verdunsten.
Vorzugsweise weist der zweite Bereich ein Material auf, das durch seine Kapillarwirkung Feuchtigkeit transportiert. Auf diese Weise kann die Thermoregulation von Bereichen mit hoher Schweißbildung und niedriger Hauttemperatur wirkungsvoll realisiert werden. Die Kapillarwirkung kann durch den Materialaufbau und/oder Fadeneigenschaften des Materials des zweiten Bereichs bewirkt werden. Die Kapillarwirkung kann auch durch chemische Behandlung des Materials des zweiten Bereichs bewirkt werden.
Vorzugsweise weist der dritte Bereich ein Material hoher Dichte, ein laminiertes Material, ein beschichtetes Material einschließlich eines Materials mit einer flüssigen Beschichtung, und/oder verbundene Materialschichten mit Klebepunkten auf. Dies erhöht die Winddichtigkeit des Materials.
Vorzugsweise weist der vierte Bereich ein Material auf, dessen thermischer Widerstand weniger als 6·10³ m²K/W beträgt. Der dadurch bewirkte Abtransport von Wärme aus Bereichen mit hoher Hauttemperatur und geringer Schweißbildung sorgt für eine Kühlung dieser Bereiche.
Vorzugsweise weist der der fünfte Bereich ein Material mit Zwischenräumen zum Einschließen von Luft aufweist. Dies bewirkt ein höheres Maß an Wärmeisolierung. Die Zwischenräume des Materials des fünften Bereichs können bei der Herstellung des Materials, durch nachträgliche Behandlung des Materials oder durch Füllen des Materials erzeugt werden.
Weitere Fortentwicklungen des erfindungsgemäßen Bekleidungsstücks sind in weiteren abhängigen Ansprüchen definiert.
4. Kurze Beschreibung der begleitenden Figuren
Im Folgenden werden Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren genauer erläutert. Diese Figuren zeigen:
1a: Vorderansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers mit Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität;
1b: Rückansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers mit Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität;
1c: Vorderansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers mit Winddruck;
2a: Vorderansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers mit Stärke der Schweißbildung bei sportlicher Aktivität;
2b: Rückansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers mit Stärke der Schweißbildung bei sportlicher Aktivität;
3: Vorderansicht und Rückansicht eines männlichen Körpers mit Klimazonen zur Fertigung eines Bekleidungsstücks für den Sommer;
4: Vorderansicht und Rückansicht eines weiblichen Körpers mit Klimazonen zur Fertigung eines Bekleidungsstücks für den Sommer;
5: Vorderansicht und Rückansicht eines männlichen Körpers mit Klimazonen zur Fertigung eines Bekleidungsstücks für den Winter;
6: Vorderansicht und Rückansicht eines weiblichen Körpers mit Klimazonen zur Fertigung eines Bekleidungsstücks für den Winter;
7: Perspektivische Vorder- und Rückansicht eines Kopfes mit Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität;
8: Perspektivische Vorder- und Rückansicht eines Kopfes mit Stärke der Schweißbildung bei sportlicher Aktivität;
9: Perspektivische Vorder- und Rückansicht eines Kopfes mit Angabe von Klimazonen;
10: Ansichten eines Handrückens und einer Handinnenfläche mit Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität;
11: Ansichten eines Handrückens und einer Handinnenfläche mit Stärke der Schweißbildung bei sportlicher Aktivität;
12: Ansichten eines Handrückens und einer Handinnenfläche mit Angabe von Klimazonen;
13: Vorderansicht und Rückansicht eines Bekleidungsstücks für Männer gemäß der Erfindung;
14: Vorderansicht und Rückansicht eines Bekleidungsstücks für Frauen gemäß der Erfindung;
15: Vorderansicht und Rückansicht eines Bekleidungsstücks gemäß der Erfindung;
16a, b: Vorderansicht und Rückansicht eines Bekleidungsstücks gemäß der Erfindung;
17: Vorderansicht und Rückansicht eines Bekleidungsstücks gemäß der Erfindung;
18: Vorderansicht, Rückansicht und Seitenansicht eines Bekleidungsstücks gemäß der Erfindung;
19: Darstellungen eines Materials für den ersten Bereich eines Bekleidungsstücks mit erhöhter Luftdurchlässigkeit;
20: Messergebnisse der Luftdurchlässigkeit verschiedener Materialien;
21: Messergebnisse des thermischen Widerstands von verschiedenen Materialien;
22: Messergebnisse der Hauttemperatur bei verschiedenen Aktivitäten;
23: Messergebnisse der relativen Hautfeuchtigkeit bei verschiedenen Aktivitäten;
24: perspektivische Ansichten eines Fußes mit Hauttemperaturen;
25: Bereiche von Schweißbildung eines Fußes;
26: Socke mit ersten und zweiten Bereichen;
27: Schuh mit ersten und zweiten Bereichen; und
28: kombiniertes System aus Socke und Schuh mit ersten und zweiten Bereichen.
5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung anhand von Sportbekleidungsstücken näher erläutert. Darüber hinaus kann die Erfindung für alle Arten von Bekleidungsstücken verwendet werden, die bei besonderen Klimabedingungen, bei körperlicher Aktivität oder bei jeder Anwendung eine verbesserte Thermoregulation durch ein Bekleidungsstück erfordern.
1a zeigt Vorderansichten und 1b zeigt Rückansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers, auf denen Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität dargestellt sind. In den Ansichten kann man Bereiche hoher Hauttemperatur 130 mit Temperaturen über 30 Grad, Bereiche mittlerer Hauttemperatur 125 mit Temperaturen von 25–29 Grad und Bereiche niedriger Hauttemperatur 120 mit Temperaturen von 20–24 Grad erkennen.
Den beiden 1a und 1b kann man weiterhin entnehmen, dass der Bereich hoher Hauttemperatur 130 des männlichen Körpers im Wesentlichen im Schulterbereich, im Bereich der Wirbelsäule, am Brustbein, seitlich am Rumpf, an den Unterarmen, auf den Rückseiten der Oberschenkel und der Knie, und an den Unterschenkeln angeordnet ist. Der Bereich mittlerer Hauttemperatur 125 befindet sich im Wesentlichen im Bereich des Rumpfes, auf den Armen und auf den Rückseiten der Beine. Der Bereich niedriger Hauttemperatur 120 befindet sich im Wesentlichen im Brustbereich, im Bauchbereich, im unteren Rückenbereich und auf den Vorderseiten der Oberschenkel.
Weiterhin kann man den 1a und 1b entnehmen, dass der Bereich hoher Hauttemperatur 130 des weiblichen Körpers im Wesentlichen auf der Rückseite des Körpers auf den Schultern, in einem breiten Bereich um die Wirbelsäule und auf den Rückseiten der Unterschenkel liegt. Der Bereich mittlerer Hauttemperatur 125 des weiblichen Körpers erstreckt sich im Wesentlichen am Rumpf, den Armen und den Rückseiten der Oberschenkel. Der Bereich niedriger Hauttemperatur 120 des weiblichen Körpers erstreckt sich im Wesentlichen auf den Rückseiten der Oberarme, im Brust- und im Bauchbereich, am Gesäß und auf den Vorderseiten der Oberschenkel.
1c zeigt Vorderansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers, auf denen der Winddruck dargestellt ist, mit Bereichen sehr hohen Winddrucks 150, Bereichen hohen Winddrucks 160, Bereichen mittleren Winddrucks 170, und Bereichen geringen Winddrucks 180. Zur Bestimmung der Bereiche wurde ein Luftstrom relativ zur Körperoberfläche gemessen. Dabei haben Luftströme, die senkrecht auf die Körperoberfläche treffen einen höheren Winddruck (Pa) als Luftströme, die schräg oder parallel auf die Körperoberfläche treffen.
2a zeigt Vorderansichten und 2b zeigt Rückansichten eines männlichen und eines weiblichen Körpers, auf denen die Stärke der Schweißbildung bei sportlicher Aktivität dargestellt ist. Die beiden Figuren zeigen Bereiche hoher Schweißbildung 250 (> 1.0), Bereiche erhöhter Schweißbildung 260 (0.99–0.7), Bereiche mittlerer Schweißbildung 270 (0.69–0.4) und Bereiche niedriger Schweißbildung 280 (0.39–0.0). Bei den angegebenen Werten der Schweißbildung handelt es sich um Relativwerte ohne Einheit.
Wie den 2a und 2b zu entnehmen ist, befinden sich zum Beispiel die Bereiche hoher Schweißbildung 250 am männlichen Körper im Bereich der Wirbelsäule und oberhalb der Hüften auf dem Rücken. Bereiche erhöhter Schweißbildung 260 liegen im Wesentlichen entlang der Mittellinie der Brust, auf den Schultern und entlang des seitlichen Rückens. Bereiche niedriger Schweißbildung 280 liegen vor allem auf den Rückseiten der Beine. Am weiblichen Körper liegen die Bereiche hoher Schweißbildung 250 im Wesentlichen im Bereich der Wirbelsäule, oberhalb der Hüften auf dem Rücken und unterhalb des Brustbereichs. Auf den Schultern befindet sich der Bereich mittlerer Schweißbildung 270. Die Schweißbildung bei Frauen ist also auf den Schultern geringer als bei Männern. Bereiche niedriger Schweißbildung 280 des weiblichen Körpers liegen im Wesentlichen im Brust- und Bauchbereich und auf den Rückseiten der Beine.
Aus den Hauttemperaturen und der Schweißbildung in den 1a, b und 2a, b lassen sich Anforderungen für verschiedene Bereiche eines Bekleidungsstücks ableiten, die im Folgenden als Klimazonen bezeichnet werden und die in den 3–6, 9 und 12 dargestellt sind.
Eine erste Klimazone betrifft einen Bereich, der sowohl eine hohe Hauttemperatur als auch einen hohe Schweißbildung aufweist. In diesen Bereichen ist sowohl Kühlung als auch Abtransport von Schweiß erforderlich. Dies wird durch eine erhöhte Luftdurchlässigkeit des Bekleidungsstücks bewirkt. Die erhöhte Luftdurchlässigkeit des Bekleidungsstücks führt zusammen mit der hohen Hauttemperatur dazu, dass Schweiß verdunstet. Dadurch wird Schweiß abtransportiert, und die Haut wird durch die Verdunstungskälte gekühlt Das Bekleidungsstück weist dazu entlang der ersten Klimazone eine erhöhte Luftdurchlässigkeit auf.
Eine zweite Klimazone mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit des Bekleidungsstücks liegt in einem Bereich des Körpers, der dadurch charakterisiert ist, dass viel Schweiß produziert wird, wobei die Hauttemperatur aber nur im mittleren oder niedrigen Bereich liegt, so dass die Verdunstung geringer ist als in der ersten Klimazone. In diesen Körperregionen kann sich daher Schweiß ansammeln, der nicht verdunstet, so dass das Bekleidungsstück in diesem Bereich feucht wird. Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass der überschüssige Schweiß durch ein entsprechendes Material des Bekleidungsstücks abgeleitet und an die Außenseite des Bekleidungsstücks transportiert wird, wo er verdunsten kann. Die zweite Klimazone weist daher eine erhöhte Feuchtigkeitsleitfähigkeit des Bekleidungsstücks auf.
Eine dritte Klimazone liegt in einem Bereich des Körpers, der dadurch charakterisiert ist, dass er eine niedrige Hauttemperatur und eine geringe Schweißbildung aufweist und starkem Winddruck (s. 1c) ausgesetzt ist. Die Bereiche, die starkem Winddruck ausgesetzt sind, sind auf der Vorderseite des Körpers zu finden und müssen vor Unterkühlung geschützt werden. Insbesondere müssen auch wichtige Organe vor Auskühlung geschützt werden. Dieses Problem wird durch winddichte Materialien gelöst, so dass die dritte Klimazone eine erhöhte Winddichtigkeit des Bekleidungsstücks aufweist.
Eine vierte Klimazone liegt in einem Bereich des Körpers, der eine hohe Hauttemperatur bei geringer Schweißbildung aufweist. Ein solcher Bereich erfordert daher zusätzliche Kühlung. Dieses Problem wird durch wärmeleitende Materialien des Bekleidungsstücks gelöst, die Wärme von der Hautoberfläche an die Außenseite des Bekleidungsstücks leiten und damit für Kühlung sorgen. Die vierte Klimazone erfordert daher eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit des Bekleidungsstücks, d. h. einen verringerten thermischen Widerstand.
Eine fünfte Klimazone betrifft Bereiche des Körpers mit niedriger Hauttemperatur, die daher Schutz vor Unterkühlung erfordern. Dies ähnelt der dritten Klimazone, die jedoch nur Bereiche auf der Vorderseite des Körpers schützt, die starkem Winddruck ausgesetzt sind. Die fünfte Klimazone betrifft vor allem Regionen, in denen der Körper Fett ansammelt, um darunterliegende empfindliche Körperteile und Organe zu schützen. Daher wird in der fünften Klimazone eine zusätzliche Wärmeisolierung eingesetzt, vor allem bei niedrigen Außentemperaturen, zum Beispiel im Herbst und im Winter.
In einer sechsten Klimazone sind schließlich Belüftungsöffnungen am Bekleidungsstück angeordnet, die vorzugsweise in mehrschichtiger Bekleidung für Zufuhr von frischer Luft sorgen. Dies bewirkt einen zusätzlichen Abtransport von Wärme und verdunstetem Schweiß. Die Lüftungsöffnungen werden so angeordnet, dass sie für Belüftung in Bereichen mit hoher Hauttemperatur und/oder hoher Schweißbildung sorgen. Vorzugsweise sind sie so angeordnet, dass ein „Umströmen” des Körpers möglich ist, z. B. ein Luftstrom über die Schulter oder entlang der Seiten des Rumpfes. Dabei kann eine Lüftungsöffnung als Lufteintritt und eine weitere Lüftungsöffnung als Luftaustritt dienen.
Eigenschaften von Materialien, die für die sechs Klimazonen geeignet sind, werden in Zusammenhang mit den 19 bis 23 näher beschrieben.
Den 1a, b und 2a, b ist zu entnehmen, dass es wesentliche Unterschiede zwischen der Hauttemperatur und der Schweißbildung des männlichen und des weiblichen Körpers gibt, was zu unterschiedlichen Anforderungen an Bekleidungsstücke führt, d. h. zu einer unterschiedlichen Anordnung der Klimazonen am Bekleidungsstück. Dies wird in den im Folgenden beschriebenen 3 bis 6 deutlich. Darüber hinaus sind die Anforderungen und daher die Klimazonen eines sommerlichen Bekleidungsstücks (3 und 4) und eines winterliches Bekleidungsstücks (5 und 6) aufgrund der verschiedenen Außentemperaturen unterschiedlich.
3 zeigt eine Vorderansicht und einen Rückansicht eines männlichen Körpers mit Klimazonen für ein Bekleidungsstück für den Sommer. Wie zu erkennen, ist eine erste Klimazone 310 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit im Schulterbereich und im oberen Abschnitt der Oberarme sowie im Bereich der Wirbelsäule angeordnet. Eine zweite Klimazone 320 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit ist im Bauchbereich und im Bereich der Lendenwirbel und Nieren angeordnet. Eine dritte Klimazone 330 mit erhöhter Winddichtigkeit ist auf den Armen, im Brustbereich und auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet. Eine vierte Klimazone 340 mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit (d. h. mit verringertem thermischem Widerstand) ist im Bereich der Ellenbogen, auf den Oberseiten der Unterarme, seitlich am Rumpf, auf den Vorderseiten der Unterschenkel und auf den Rückseiten der Oberschenkel und der Unterschenkel angeordnet. Eine sechste Klimazone 360 mit Lüftungsöffnungen ist am oberen Rand des Brustbereichs und seitlich am Rumpf am Rande des Brustbereichs angeordnet, da die Luft an diesen Stellen den Körper am Besten umströmen kann.
4 zeigt eine Vorderansicht und eine Rückansicht eines weiblichen Körpers mit Klimazonen für ein Bekleidungsstück für den Sommer. Eine erste Klimazone 410 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit ist zwischen Hals- und Brustbereich und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet. Eine zweite Klimazone 420 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit ist zwischen Brustbereich und Bauchbereich und auf dem Rücken im Bereich der Lendenwirbel angeordnet. Eine dritte Klimazone 430 mit erhöhter Winddichtigkeit ist auf den Oberarmen, den Unterarmen, im Brustbereich und im Bauchbereich und auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet. Eine vierte Klimazone 440 mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit ist im Schulterbereich, im Ellbogenbereich (Innenseite), in einem Bereich angrenzend an den unteren Bereich der Wirbelsäule und auf den Rückseiten der Unterschenkel angeordnet. Eine sechste Klimazone 460 mit Lüftungsöffnungen ist oberhalb des Brustbereichs und seitlich am Rumpf am Rande des Brustbereichs angeordnet, zum Umströmen des Körpers mit Luft.
Zusätzlich zu den Anordnungen der sechsten Klimazone auf der Vorderseite eines Bekleidungsstücks in den 3 bis 6 kann die sechste Klimazone mit Lüftungsöffnungen auch auf der Rückseite des Bekleidungsstücks angeordnet sein, zum Beispiel für rückwärtsgerichtete Sportarten wie etwa Rudern.
5 zeigt eine Vorderansicht und einen Rückansicht eines männlichen Körpers mit Klimazonen für ein Bekleidungsstück für den Winter. Wie zu erkennen, ist eine erste Klimazone 510 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit des Bekleidungsstücks im Schulterbereich und im oberen Abschnitt der Oberarme, im Ellbogenbereich, im Bereich der Wirbelsäule, seitlich am Rumpf und auf den Rückseiten der Oberschenkel und der Unterschenkel angeordnet. Eine zweite Klimazone 520 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit des Bekleidungsstücks erstreckt sich über den gesamten Körper, die z. B. durch ein Grundmaterial mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit des Bekleidungsstücks verwirklicht werden kann. Dies ist bei niedrigen Außentemperaturen nötig, die zu einer insgesamt geringeren Hauttemperatur und damit zu einer verminderten Verdunstung von Schweiß führen. Eine dritte Klimazone 530 mit erhöhter Winddichtigkeit des Bekleidungsstücks ist auf den Oberarmen und den Unterarmen, im Brustbereich und im Bauchbereich und auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet. Eine vierte Klimazone mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit ist bei den Klimazonen für niedrige Außentemperaturen von 5 nicht vorgesehen, kann in anderen Ausführungsformen jedoch hinzugenommen werden. Eine fünfte Klimazone 550 mit erhöhter Wärmeisolierung des Bekleidungsstücks ist im Brustbereich und im Bauchbereich, auf den Rückseiten der Oberarme, im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren und auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet. In diesen Bereichen werden auch empfindliche Körperteile, z. B. weniger gut durchblutetes Fettgewebe und Organe geschützt. Eine sechste Klimazone 560 mit Lüftungsöffnungen an dem Bekleidungsstück befindet sich oberhalb des Brustbereichs und seitlich am Rumpf am Rande des Brustbereichs. Für kalte Außentemperaturen, bei denen meist mehrere Lagen übereinander getragen werden, sind diese Lüftungsöffnungen besonders wichtig, um Luft zwischen die einzelnen Schichten zu leiten. Die Klimazonen der einzelnen Lagen müssen so abgestimmt sein, dass ein Transport von Wärme oder Schweiß auch durch mehrere Lagen möglich ist. Für unterschiedliche Lagen sind unterschiedliche Funktionen wichtig.
6 zeigt eine Vorderansicht und einen Rückansicht eines weiblichen Körpers mit Klimazonen für ein Bekleidungsstück für den Winter. Wie zu erkennen, ist eine erste Klimazone 610 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit des Bekleidungsstücks im Schulterbereich, im Ellbogenbereich, im Bereich der Wirbelsäule, seitlich am Rumpf und auf den Rückseiten der Unterschenkel angeordnet. Eine zweite Klimazone 620 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit des Bekleidungsstücks erstreckt sich wie in 5 über den gesamten Körper. Eine dritte Klimazone 630 mit erhöhter Winddichtigkeit des Bekleidungsstücks ist auf den Oberarmen und den Unterarmen, im Brustbereich und im Bauchbereich und auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet. Die vierte Klimazone mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit ist wie bei den Klimazonen für niedrige Außentemperaturen von 5 nicht vorgesehen, kann in anderen Ausführungsformen jedoch hinzugenommen werden. Eine fünfte Klimazone 650 mit erhöhter Wärmeisolierung des Bekleidungsstücks ist im Brustbereich und Bauchbereich, auf den Rückseiten der Oberarme, im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren und auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet. Eine sechste Klimazone 660 mit Lüftungsöffnungen an dem Bekleidungsstück befindet sich oberhalb des Brustbereichs und seitlich am Rumpf am Rande des Brustbereichs, um den Körper mit Luft zu umströmen.
Sowohl für Frauen als auch für Männer ist es für den Winter erforderlich, mehrere Lagen mit unterschiedlichen Funktionen übereinander zu fragen, die aufeinander abgestimmt sind. Die einzelnen Lagen sind dabei an die geschlechtsspezifischen Klimazonen angepasst. Eine Ausführungsform kann drei Lagen umfassen: Basisschicht – Feuchtigkeitsleitfähigkeit (+ Wärmeisolierung); Mittelschicht – Belüftung und Isolierung; Außenschicht – Winddichtigkeit, Belüftung (+ Wärmeisolierung). Durch diese Folge von Lagen wird gewährleistet, dass Feuchtigkeit von innen nach außen transportiert wird und kalte, frische Luft nur gezielt zwischen die Lagen gelangt. Ein Ausführungsbeispiel eines Bekleidungsstücks mit mehreren Lagen wird in Zusammenhang mit den 15 und 16 beschrieben.
Die im Vorangegangenen entwickelten Prinzipien der Bestimmung von Klimazonen von Bekleidungsstücken, die auf empirisch ermittelten Klimadaten beruhen, lassen sich auch auf andere Bereiche des Körpers anwenden. So behandeln die folgenden 7 bis 9 den Kopf und die 10 bis 12 den Unterarm und die Hand. Ein weiterer Anwendungsbereich ist der Fuß, der in den 24 bis 28 behandelt wird.
7 zeigt eine perspektivische Vorder- und Rückansicht eines Kopfes, auf denen Bereiche mit Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität dargestellt sind. In den Ansichten kann man den Bereich hoher Hauttemperatur 730 mit Temperaturen über 30 Grad, den Bereich mittlerer Hauttemperatur 725 mit Temperaturen von 25–29 Grad und den Bereich niedriger Hauttemperatur 720 mit Temperaturen von 20–24 Grad erkennen. Wie dargestellt, befinden sich die Bereiche hoher Hauttemperatur 730 an den Schläfen, im Bereich der Augen, am Rande des Munds, unterhalb und hinter dem Ohr und am Hals. Der Bereich mittlerer Hauttemperatur 725 erstreckt sich über die Schädeldecke bis an den Hals und das Gesicht. Der Bereich niedriger Hauttemperatur 720 umfasst die Ohren und die Nase.
8 zeigt eine perspektivisch Vorder- und Rückansicht eines Kopfes, auf denen die Schweißbildung bei sportlicher Aktivität dargestellt ist. Man erkennt darin den Bereich hoher Schweißbildung 850 (> 1.0), den Bereich erhöhter Schweißbildung 860 (0.99–0.7), den Bereich mittlerer Schweißbildung 870 (0.69–0.4) und den Bereich niedriger Schweißbildung 880 (0.39–0.0). Bei den angegebenen Werten handelt es sich um Relativwerte. Wie dargestellt, ist die Schweißbildung an der Stirn, dem darüberliegenden Bereich der Schädeldecke und oberhalb der Ohren am größten.
9 zeigt die Klimazonen für den Kopf, die sich aus der Hauttemperatur und der Schweißbildung in den 7 und 8 ergeben. Wie zu erkennen, erstreckt sich die eine erste Klimazone 910 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit an den Schläfen, im Bereich der Augen, im Bereich des Munds, um hinter dem Ohr und am Hals. Eine zweite Klimazone 920 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit erstreckt sich über die Schädeldecke bis an den Hals. Eine dritte Klimazone 930 mit erhöhter Winddichtigkeit erstreckt sich über das Gesicht und die Ohren. Eine fünfte Klimazone 950 mit erhöhter Wärmeisolierung umfasst die untere Hälfte des Gesichts einschließlich Nase und Ohren und einen Bereich zwischen Schädeldecke und Hals auf der Rückseite des Kopfes. Die sechste Klimazone 960 umfasst eine vertikale Lüftungsöffnung am Hals mittig an der Vorderseite des Halses des Gesichts, damit frische Luft den Hals mit seiner hohen Hauttemperatur umströmen kann.
10 zeigt Ansichten eines Unterarms mit einem Handrücken und einer Handinnenfläche, auf denen Bereiche mit Hauttemperaturen bei sportlicher Aktivität dargestellt sind. In den Ansichten kann man den Bereich hoher Hauttemperatur 1030 mit Temperaturen über 30 Grad, den Bereich mittlerer Hauttemperatur 1025 mit Temperaturen von 25–29 Grad und den Bereich niedriger Hauttemperatur 1020 mit Temperaturen von 20–24 Grad erkennen. Wie dargestellt, befinden sich die Bereiche hoher Hauttemperatur 1030 mittig auf der Oberseite und der Unterseite des Unterarms, dem Handrücken und der Handinnenfläche. Der Bereich mittlerer Hauttemperatur 1025 erstreckt sich über die daran angrenzenden Bereiche des Unterarms und der Hand und das erste Glied jedes Fingers. Der Bereich niedriger Hauttemperatur 1020 umfasst die verbleibenden zweiten und dritten Fingerglieder.
11 zeigt Ansichten eines Unterarms mit einem Handrücken und einer Handinnenfläche, auf denen die Schweißbildung bei sportlicher Aktivität dargestellt ist. Man erkennt darin den Bereich hoher Schweißbildung 1150 (> 1.0), den Bereich erhöhter Schweißbildung 1160 (0.99–0.7), den Bereich mittlerer Schweißbildung 1170 (0.69–0.52), den Bereich verringerter Schweißbildung 1180 (0.51–0.32) und den Bereich niedriger Schweißbildung 1190 (0.31–0.00). Bei den angegebenen Werten handelt es sich um Relativwerte. Wie dargestellt, ist die Schweißbildung auf der Oberseite und der Unterseite des Unterarms und auf dem Handrücken einschließlich des Daumens am größten. Die Finger zeigen die geringste Schweißbildung.
In 12 sind die Klimazonen für eine Hand dargestellt, die sich aus der Hauttemperatur und der Schweißbildung in den 10 und 11 ergeben. Wie zu erkennen, erstreckt sich eine erste Klimazone 1210 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit auf der Oberseite und der Unterseite des Unterarms und dem Handrücken. Die zweite Klimazone 1220 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit erstreckt sich auf der Handinnenfläche und einer Schmalseite am Unterarm. Die dritte Klimazone 1230 mit erhöhter Winddichtigkeit erstreckt sich auf der anderen Schmalseite des Unterarms über den Handrücken bis über die Finger. Die fünfte Klimazone 1250 mit erhöhter Wärmeisolierung umfasst schließlich die vorderen beiden Fingerglieder.
Die 13 bis 18 zeigen Bekleidungsstücke, die gemäß den vorher beschriebenen Klimazonen gestaltet wurden und daher über eine vorteilhaft Thermoregulation verfügen. In diesen Figuren sind Bezugszeichen für symmetrische Teile eines Bekleidungsstücks nur jeweils einmal angegeben.
In 13 ist ein Sportbekleidungsstück 1300 gemäß der Erfindung für einen Mann in einer Vorderansicht 1301, einer Seitenansicht 1302 und einer Rückansicht 1303 dargestellt, das vorzugsweise für den Sommer geeignet ist. Man erkennt darin einen ersten Bereich 1310 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit, der im Wesentlichen im Schulterbereich und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist, entsprechend der ersten Klimazone 310 in 3. In der Ausführungsform von 13 umfasst der erste Bereich 1310 auch einen Bereich seitlich am Rumpf und auf der Innenseite der Oberarme, der aber auch weggelassen werden kann. Weiterhin ist ein zweiter Bereich 1320 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit dargestellt, der auf der Vorderseite 1300 im Wesentlichen im Bauchbereich und auf der Rückseite 1301 im Wesentlichen im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren angeordnet ist, entsprechend der zweiten Klimazone 320 in 3. Ein vierter Bereich 1340 das Bekleidungsstück 1300 mit verringertem thermischem Widerstand befindet sich seitlich am Rumpf und im Ellbogenbereich (Innenseite), entsprechend der vierten Klimazone 340 in 3. Schließlich umfasst das Bekleidungsstück 1300 auch einen sechsten Bereich 1360 mit Lüftungsöffnungen, die seitlich am Rumpf und oberhalb des Brustbereichs angeordnet sind, entsprechend der sechsten Klimazone 360 in 3.
14 zeigt ein sommerliches Sportbekleidungsstück 1400 gemäß der Erfindung für eine Frau in einer Vorderansicht 1401, einer Seitenansicht 1402 und einer Rückansicht 1403. Man erkennt darin einen ersten Bereich 1410 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit, der im Wesentlichen oberhalb des Brustbereichs und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist, entsprechend der ersten Klimazone 410 in 4. In der Ausführungsform von 14 umfasst der erste Bereich 1410 auch einen Bereich seitlich am Rumpf und auf den Innenseiten der Oberarme, der aber auch weggelassen werden kann. Weiterhin ist ein zweiter Bereich 1420 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit dargestellt, der in der Vorderansicht 1401 im Wesentlichen unterhalb des Brustbereichs und in der Seitenansicht 1402 und der Rückansicht 1403 im Wesentlichen im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren angeordnet ist, entsprechend der zweiten Klimazone 420 in 4. Ein vierter Bereich 1440 mit verringertem thermischem Widerstand befindet die sich im Schulterbereich, im Ellbogenbereich (Innenseite) und in einem Bereich angrenzend an den unteren Bereich der Wirbelsäule, entsprechend der vierten Klimazone 440 in 4. Schließlich umfasst das Bekleidungsstück 1300 auch einen sechsten Bereich 1360 mit Lüftungsöffnungen, die seitlich am Rumpf angeordnet und oberhalb des Brustbereichs angeordnet sind, entsprechend der sechsten Klimazone 360 in 3.
Sowohl in 13 als auch in 14 ist die Luftdurchlässigkeit in den ersten Bereichen 1310, 1410 höher als in den zweiten Bereichen 1320, 1420 und in den vierten Bereichen 1340, 1440. Weiterhin ist die Feuchtigkeitsleitfähigkeit in den zweiten Bereichen 1320, 1420 höher als in den ersten Bereichen 1310, 1410 und in den vierten Bereichen 1340, 1440. Schließlich ist auch der thermische Widerstand in der vierten Bereichen 1340, 1440 geringer als in den ersten Bereichen 1310, 1410 und in den zweiten Bereichen 1320, 1420.
Die 15, 16a und 16b zeigen ein mehrschichtiges Sportbekleidungsstück 1500, das vorzugsweise für den Winter geeignet ist, wobei 15 eine erste Schicht 1501, 16a eine erste Ausführungsform 1601 für eine zweite Schicht und 16b eine zweite Ausführungsform 1602 für eine zweite Schicht zeigt. Die Teile 1501, 1601 und 1602 können auch jeweils ein eigenes Bekleidungsstück bilden, die einzeln oder übereinander getragen werden.
15 zeigt eine erste Schicht 1501 eines Sportbekleidungsstücks 1500 gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht 1511, einer Seitenansicht 1512 und einer Rückansicht 1513. Bei der ersten Schicht 1501 kann es sich um eine Innenschicht des Sportbekleidungstücks 1500 handeln. Man erkennt darin einen ersten Bereich 1510 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit, der im Wesentlichen seitlich am Rumpf angeordnet ist, in Übereinstimmung mit den Klimazonen in den 5 und 6. Ein zweiter Bereich 1520 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit erstreckt sich über das gesamte Sportbekleidungsstücks. Ein entsprechendes Material kann das Grundmaterial der ersten Schicht 1501 bilden. In den Bereichen erhöhter Schweißbildung auf den Schultern und im Bereich der Wirbelsäule (vgl. erste Klimazone 510 in 5) ist zudem ein zweiter Bereich 1520 mit verstärkter Feuchtigkeitsleitfähigkeit angeordnet, der den Schweiß zu einer zweiten Schicht 1610, 1620 (vgl. 16a, 16b) transportiert, wo ein erster Bereich 1610 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit zum Verdunsten des Schweißes angeordnet ist. Ein fünfter Bereich 1550 mit erhöhter Wärmeisolierung ist im Bereich der Lendenwirbel und auf den Rückseiten der Oberarme angeordnet. Schließlich befindet sich ein vierter Bereich 1540 mit verringertem thermischem Widerstand im Bereich des Halsausschnitts und optional (nicht dargestellt) im Bereich der Handgelenke.
16a zeigt eine zweite Schicht 1601 des Sportbekleidungsstücks 1500 gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht 1611, einer Seitenansicht 1612 und einer Rückansicht 1613, wiederum in Übereinstimmung mit den Klimazonen in den 5 und 6. Bei der zweiten Schicht 1601 kann es sich um eine Mittelschicht oder eine Außenschicht des Sportbekleidungsstücks 1500 handeln. Man erkennt darin einen ersten Bereich 1610 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit, die im Wesentlichen im Schulterbereich, seitlich am Rumpf und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist. Ein zweiter Bereich 1620 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit erstreckt sich über das gesamte Grundmaterial. Weiterhin erstreckt sich ein fünfter Bereich 1650 mit erhöhter Wärmeisolierung im Brustbereich und im Bauchbereich sowie im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren. Schließlich erstreckt sich ein dritter Bereich 1630 mit erhöhter Winddichtigkeit ebenfalls im Brustbereich und im Bauchbereich sowie im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren, wobei der dritte Bereich 1630 ein Teilbereich des fünften Bereichs 1650 ist.
16b zeigt eine alternative zweite Schicht 1602 des Sportbekleidungsstücks 1500 gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht 1621, einer Seitenansicht 1622 und einer Rückansicht 1623. Die Außenschicht 1620 unterscheidet sich dadurch von der Außenschicht 1610 aus 16a, dass sie keinen dritten Bereich 1630 mit erhöhter Winddichtigkeit aufweist.
17 zeigt ein Sportbekleidungsstück 1700 in einer Vorderansicht 1701 und einer Rückansicht 1702, das vorzugsweise für den Winter geeignet ist. Man erkennt in 17 einen ersten Bereich 1710 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit im Schulterbereich, insbesondere oberhalb der Brust, seitlich am Rumpf und auf dem Rücken, insbesondere im Bereich der Wirbelsäule, in Übereinstimmung mit den ersten Klimazonen 510, 610 in den 5 und 6. Weiterhin zeigt 17 einen dritten Bereich 1730 mit erhöhter Winddichtigkeit, die sich im Brustbereich befindet, in Übereinstimmung mit den dritten Klimazonen 530, 630 in den 5 und 6. Der dritte Bereich 1730 ist zudem zusätzlich auf der Vorderseite des Hals angeordnet (siehe Vorderansicht 1701). Ein fünfter Bereich 1750 mit erhöhter Wärmeisolierung ist im Bereich der Lendenwirbel und der Nieren angeordnet, entsprechend den fünften Klimazonen 550, 650 in den 5 und 6 17 zeigt schließlich auch einen sechsten Bereich 1760 mit Lüftungsöffnungen, die oberhalb des Brustbereichs und seitlich am Rumpf angeordnet sind, in Übereinstimmung mit den sechsten Klimazonen 560, 660 in den 5 und 6. Solche Lüftungsöffnungen können optional auch auf der Rückseite 1702 angeordnet sein. Die Lüftungsöffnungen können z. B. mit einem Reißverschluss ausgestattet sein und somit je nach Öffnungsweite den Luftstrom regulieren. Die Lüftungsöffnungen sind gerade dann wichtig, wenn mehrere Kleidungstücke übereinander getragen werden. Durch die Luftöffnungen kann frische Luft zwischen die Kleidungsschichten gelangen und feuchte und/oder warme Luft abtransportieren.
Eine vorteilhafte Thermoregulation für ein Bekleidungsstück ergibt sich auch aus einem Schichtsystem (nicht dargestellt). Eine Basisschicht auf der dem Körper zugewandten Seite des Bekleidungssystems dient der Regulierung von Wärme und Schweiß und umfasst einen ersten Bereich mit erhöhter Luftdurchlässigkeit und einen zweiten Bereich mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit. Eine Mittelschicht des Bekleidungssystems dient der Regulierung der Körpertemperatur und umfasst einen ersten Bereich mit erhöhter Luftdurchlässigkeit, einen fünften Bereich mit erhöhter Wärmeisolierung und/oder einen dritten Bereich mit erhöhter Winddichtigkeit. Eine Außenschicht des Bekleidungssystems schützt schließlich gegen extreme Umwelteinflüsse und erlaubt die Regulierung des Mikroklimas in dem Bekleidungssystem. Wichtig ist bei einem solchen Schichtsystem, dass die thermoregulierenden Bereiche der einzelnen Schichten aufeinander abgestimmt sind. Z. B. sollte eine Lüftungsöffnung 1760 der Außenschicht über dem ersten Bereich der Mittelschicht liegen, so dass Wärme und Schweiß von innen nach außen und Luft von außen nach innen gelangen kann.
In einer Ausführungsform kann die Basisschicht von der ersten Schicht 1510 aus 15 und die Mittelschicht aus den zweiten Schichten 1610, 1620 aus den 16a oder 16b gebildet werden. Eine Ausführungsform der Außenschicht kann von dem Bekleidungsstück 1700 in 17 gebildet werden. Jede Schicht kann auch separat ohne die anderen Schichten getragen werden.
18 zeigt ein Sportbekleidungsstück in einer Vorderansicht 1800, einer Rückansicht 1801 und einer Seitenansicht 1802, das vorzugsweise für den Winter geeignet ist. Man erkennt darin einen Bereich 1830, der sowohl eine dritte Klimazone mit erhöhter Winddichtigkeit als auch eine fünfte Klimazone mit erhöhter Wärmeisolierung bildet. Der Bereich 1830 ist im Wesentlichen auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet, in Übereinstimmung mit den dritten Klimazonen 530, 630 und den fünften Klimazonen 550, 650 in den 5 und 6.
Die in den 13–18 dargestellten Bekleidungstücke mit ersten bis sechsten Bereichen können nach herkömmlicher Art und Weise gefertigt werden, d. h. zugeschnitten und genäht werden. Die Nähte könnten aber auch geklebt oder geschweißt werden. Die Schnittteile können so gefertigt werden, dass sie sich dem Bewegungslauf einzelner Sportarten anpassen. Neben Zuschneiden und Nähen ist auch eine nahtlose Verarbeitung (z. B. Rundstrick) möglich.
19 zeigt verschiedene Darstellungen eines Materials, das für die erste Klimazone geeignet ist, die eine höhere Luftdurchlässigkeit als die anderen Klimazonen aufweist. Dieses Material umfasst ein Garn, das in einem Ausgangszustand trocken ist. Wenn das Material Feuchtigkeit aufnimmt, verlängert sich das Garn. Wenn das Material wieder trocknet, kehrt es in seinen Ausgangszustand zurück und der Faden verkürzt sich wieder. Dadurch wird die Luftdurchlässigkeit eines Gewebes, das aus diesem Garn hergestellt wird, in einem nassen Zustand erhöht und in einem trockenen Zustand verringert, wie im Folgenden erläutert. Dies unterstützt ein Trocknen der darunterliegenden Haut. Ein Beispiel für ein solches Material ist VENTCOOL^TM von Mitsubishi.
Ansicht 1901 in 19 zeigt eine mikroskopische Aufnahme eines feuchtigkeitsempfindlichen Garns oder Fadens in einem trockenen Zustand. In diesem Zustand ist das Garn kürzer und dicker als in einem feuchten Zustand. Wie zu erkennen, verlaufen die Fasern des Garns spiralförmig und verdicken dadurch den Faden. Im feuchten Zustand von Ansicht 1903 hat sich das Garn verlängert und ist dünner geworden. Die Fasern zeigen in der Ansicht 1903 einen glatten, geradlinigen Verlauf. Wie deutlich zu erkennen, hat ein mit diesem Garn hergestelltes Gewebe in einem trockenen Zustand kleinere Zwischenräume (Ansicht 1902) als in einem feuchten Zustand (Ansicht 1904). Ein Sportbekleidungsstück mit einem solchen Gewebe wird daher in einem feuchten Zustand deutlich besser belüftet als in einem trockenen Zustand und fördert daher das Verdampfen von Schweiß auf der Haut und das Trocknen eines feuchten Bekleidungsstücks.
Die erhöhte Luftdurchlässigkeit eines solchen Gewebes mit einem feuchtigkeitsempfindlichen Garn lässt sich experimentell nachweisen, wie in 20 dargestellt. 20 zeigt Messergebnisse der Luftdurchlässigkeit von verschiedenen Materialien, die in L/min (Liter/Minute) angegeben sind. Die Messergebnisse 2001, 2002 betreffen ein Gewebe aus einem feuchtigkeitsempfindlichen Garn, wobei das Messergebnis 2001 die Luftdurchlässigkeit in einem trockenen Zustand und das Messergebnis 2002 die Luftdurchlässigkeit in einem feuchten Zustand darstellt. Wie man der 20 entnehmen kann, ist die Luftdurchlässigkeit im feuchten Zustand (Messergebnis 2002) um mehr als 50% höher als im trockenen Zustand (Messergebnis 2001). Dagegen ist die Luftdurchlässigkeit eines Gewebes aus Baumwolle im trockenen Zustand (Messergebnis 2003) sogar größer als in einem feuchten Zustand (Messergebnis 2004). Dasselbe gilt für ein Gewebe aus Polyester, bei dem die Luftdurchlässigkeit im trockenen Zustand (Messergebnis 2005) geringfügig größer ist als in einem feuchten Zustand (Messergebnis 2006) Mit diesen beiden Materialien wird daher die erforderliche Belüftung von feuchtem Gewebe nicht unterstützt.
In weiteren Ausführungsformen wird eine erhöhte Luftdurchlässigkeit eines Materials oder Gewebes für die erste Klimazone zum Beispiel durch Löcher im Gewebe, die unterschiedlich groß sein können, hergestellt. Die Löcher können durch z. B. durch Perforieren oder mit Hilfe eines Lasers hergestellte werden. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines luftdurchlässigen Materials- ist ein weitmaschiges Gewebe, das verschiedene Maschenweiten aufweisen kann.
Ein bevorzugtes Material für die zweite Klimazone, die eine höhere Feuchtigkeitsleitfähigkeit als die anderen Klimazonen aufweist, ist ein Material, das durch Kapillarwirkung Feuchtigkeit transportiert. Die Kapillarwirkung kann durch eine entsprechende Konstruktion des Materials, durch Eigenschaften eines Fadens des Materials oder durch chemische Ausrüstung eines Materials (z. B. Fleece) bewirkt werden. Dadurch kann Schweiß von der Hautoberfläche aufgenommen und an die Außenseite des Materials transportiert werden, wo er an der Außenluft verdunsten kann.
Alternativ kann für die zweite Klimazone ein hydrophobes (wasserabstoßendes), die Feuchtigkeit abweisendes Material verwendet werden. Auf diese Weise kann die Kühlung durch Verdunsten von Schweiß verbessert werden, indem die Feuchtigkeit an Stellen geleitet wird, wo sie besser verdunsten kann.
Ein Material für die dritte Klimazone, die eine höhere Winddichtigkeit aufweist als die anderen Klimazonen, hat bevorzugt eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 0–50 mm/s und besonders bevorzugt einen Luftdurchlässigkeit von 0–10 mm/s. Entsprechende Luftdurchlässigkeiten lassen sich erzielen durch ein Material mit einer entsprechenden Dichte, z. B. ein Fleece, ein laminiertes Material (flächig verklebt mit einer Filmschicht, z. B. Windstopper^TM von W. L. Gore & Associates, Inc.), ein beschichtetes Material (flüssige Beschichtung), verbundene Materialschichten (z. B. mit Klebepunkten), oder durch andere geeignete Materialien.
Ein geeignetes Material für die vierte Klimazone, die einen geringeren thermischen Widerstand aufweist als die anderen Klimazonen, kann durch metallische Fäden erzielt werden, die in einen vorzugsweise dünnen und flachen textilen Stoff eingebunden sind. Ein solcher textiler Stoff weist vorzugsweise 1–10% eines metallisierten, insbesondere eines versilberten Garns auf. Ein entsprechender textiler Stoff, z. B. ein Gewebe, muss dabei so gewebt sein, dass sich das metallisierte Garn sowohl auf der der Haut zugewandten Seite als auch der Außenseite des Gewebes befindet, um eine Wärmeleitung auf die Außenseite des Gewebes zu ermöglichen. Ein weiteres für die vierte Klimazone geeignetes Material ist ein textiler Stoff, der mit einem wärmeleitenden Material beschichtet ist.
Eine bevorzugte Dichte eines Materials für die vierte Klimazone beträgt weniger als 100 g/m². Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein thermischer Widerstand eines solchen Materials weniger als 6 × 10³ m²K/W beträgt. Ein thermischer Widerstand entspricht einer Wärmeleitfähigkeit, wobei die Wärmeleitfähigkeit zunimmt, wenn der thermische Widerstand abnimmt.
21 zeigt Messergebnisse des thermischen Widerstandes für drei verschiedene Materialien. Das Messergebnis 2101 betrifft ein Material, das ungefähr 95,5% Polyester und ungefähr 4,5% eines leitfähigen Materials aufweist, z. B. X-Static oder Silber, bei einer Dichte von 100 g/m². Das Messergebnis 2102 betrifft ein Material aus 100% Polyester bei einer Dichte von 139 g/m². Das Messergebnis 2103 betrifft schließlich ein Material, dass ungefähr 96% Polyester und 4% metallischen Anteil, z. B. X-Static oder Silber, aufweist, bei einer Dichte von 128 g/m². In den thermischen Widerstand eines Materials gehen nicht nur dessen Dichte und Zusammensetzung, sondern auch die Struktur bzw. das Volumen und die Dicke des Materials ein. Je dicker ein Material ist, desto größer ist dessen thermischer Widerstand, weil sich Luft in den Zwischenräumen sammelt. Ein besonders geringer thermischer Widerstand ergibt sich aus einer Kombination aus einem leitendem Material und einer sehr dünnen/flachen Beschaffenheit des Materials.
Ein geeignetes Material für den fünften Bereich, der eine höhere Wärmeisolierung aufweist als die anderen Bereiche, weist vorzugsweise ein leichtgewichtiges Material und Fasern mit einer erhabenen 3D-Struktur auf. Auf diese Weise kann Luft festgehalten werden, die den Wärmeaustausch vermindert und dadurch eine verbesserte Wärmeisolierung bewirkt. Beispiele dafür sind aufgebürstetes oder aufgerautes Elastan, Polyester, oder Fleece. Zusätzlich oder alternativ kann ein geeignetes Material auf seiner Innenseite, d. h. der dem Körper zugewandten Seite, ein reflektierendes Material aufweisen, das die Abstrahlung von Wärme durch den Körper vermindert.
Die Lüftungsöffnungen des sechsten Bereichs, die vorzugsweise bei mehrschichtiger Kleidung eingesetzt werden, können z. B. durch Öffnungen oder Schlitze in einem Bekleidungsstück gebildet werden. Die Größe dieser Öffnungen oder Schlitze kann durch Reißverschlüsse verändert werden. Hinter einer solchen Öffnung kann ein Netz angeordnet sein.
Denkbar ist auch die Verwendung von Materialien, die die Anforderungen von mehreren Klimazonen erfüllen. Zum Beispiel kann ein Material gleichzeitig einen erhöhte Winddichtigkeit (dritter Bereich) und erhöhte Wärmeisolierung (fünfter Bereich) bieten. Ebenso denkbar sind auch Materialien, die die Eigenschaften eines feuchtigkeitsleitenden Materials (zweiter Bereich) mit den Eigenschaften der ersten, der dritten, der vierten und/oder der fünften Bereiche kombinieren. Eine Kombination von verbesserter Feuchtigkeitsleitfähigkeit (zweiter Bereich) und erhöhter Wärmeisolierung (fünfter Bereich) ergibt sich durch Aufrauen eines geeigneten Materials.
Wenn ein Material gleichzeitig die Anforderungen mehrere Klimazonen erfüllt, dann kann damit eine Überlappung verschiedener Klimazonen realisiert werden. Alternativ können überlappende Klimazonen durch mehrschichtige Bekleidung realisiert werden, wobei eine erste Schicht die Anforderungen einer Klimazone und eine weitere Schicht die Anforderungen einer anderen Klimazone erfüllt. Vorzugsweise sollten dabei die verschiedenen Klimazonen kompatibel sein, wie z. B. in Zusammenhang mit den 15, 16a, 16b gezeigt, wo an denselben Stellen in einer ersten Lage ein zweiter Bereich 1520 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit und in einer zweiten Lage ein Bereich 1510 mit erhöhter Belüftung angeordnet ist.
Denkbar ist auch Wendebekleidung, wobei auf der Außenseite eine andere Materialeigenschaft als auf der Innenseite des Kleidungsstücks gegeben ist. Ein Beispiel wäre eine erhöhte Feuchtigkeitsleitfähigkeit (zweiter Bereich) auf einer Seite und eine erhöhte Wärmeisolierung (fünfter Bereich) auf der anderen Seite. Andere Kombinationsmöglichkeiten einer ersten und einer zweiten Seite sind aufgeraut/nicht aufgeraut (Aufrauung verbessert sowohl die Feuchtigkeitsleitfähigkeit als auch die Wärmeisolierung) oder feuchtigkeitsleitend (hydrophob)/nichtfeuchtigkeitsleitend (hydrophil) oder hitzereflektierend/hitzeabsorbierend. Ein solches Bekleidungsstück könnte je nach Außentemperatur gewendet werden.
Bekleidungsstücke, die gemäß der vorangegangen Beschreibung mit Bereichen entsprechend den Klimazonen ausgestattet sind, führen zu einem deutlich verbesserten Körperklima für den Träger des Bekleidungsstücks, die auch messbar ist, wie in den 22 und 23 dargestellt. Diese Figuren vergleichen die Hauttemperatur und die relative Hautfeuchtigkeit eines Trägers eines erfindungsgemäßen Bekleidungsstücks und eines konventionellen Bekleidungsstücks während verschiedener sportlicher Aktivitäten.
In 22 ist die Hauttemperatur dargestellt. Wie zu erkennen, schwankt die Hauttemperatur beim Tragen ein konventionelles Bekleidungsstück (Messergebnisse 2201, 2203, 2205, 2207) zwischen den Laufphasen 2201, 2205 und Ruhephasen 2203, 2207 stark. Dagegen bleibt die Hauttemperatur bei einem Bekleidungsstück gemäß der Erfindung (Messergebnisse 2202, 2204, 2204, 2208) in den Laufphasen 2202, 2206 deutlich unter denen des konventionellen Bekleidungsstücks und nimmt erst bei den Ruhephasen 2204, 2208 geringfügig zu. Insgesamt bleibt die Hauttemperatur des Trägers des erfindungsgemäßen Kleidungsstücks deutlich niedriger und unterliegt geringeren Schwankungen als bei einem konventionellen Bekleidungsstück. Diese verbesserte Thermoregulation durch das Sportbekleidungsstücks trägt wesentlich zum Wohlbefinden des Trägers bei.
Ähnlich verhält es sich mit der relativen Hautfeuchtigkeit in 23. Wie dargestellt, ist die relative Hautfeuchtigkeit bei einem konventionellen Bekleidungsstück (Messergebnisse 2301, 2303, 2305, 2307) relativ hoch und nimmt sowohl in den Laufphasen 2301, 2305 als auch in den Ruhephasen 2303, 2307 zu. Dagegen liegt die relative Hautfeuchtigkeit bei einem erfindungsgemäßen Bekleidungsstück (Messergebnisse 2302, 2304, 2304, 2308) deutlich niedriger, wobei der Abstand zu dem konventionellen Bekleidungsstück in allen Aktivitätsphasen ca. 25 Prozentpunkte beträgt.
Die im Vorangegangenen entwickelten Prinzipien von Bekleidungsstücken mit verschiedenen Bereichen entsprechend den Klimazonen, die auf empirisch ermittelten Klimadaten beruhen, lassen sich auch auf den Fuß anwenden, wie im Folgenden beschrieben.
24 zeigt perspektivische Ansichten eines Fußes mit einer Darstellung von Hauttemperaturen mit Bereichen 2450 höchster Temperatur, Bereichen 2460 hoher Temperatur, Bereichen 2470 mittlerer Temperatur, und Bereichen 2480 niedriger Temperatur. Die Ansicht 2401 zeigt die Hauttemperaturen vor einer Aktivität. Die Ansicht 2402 zeigt die Hauttemperaturen während einer Aktivität, und die Ansicht 2403 zeigt schließlich die Hauttemperaturen nach einer Aktivität.
25 zeigt Bereiche starker Schweißbildung 2504 eines Fußes, die in einer Seitenansicht 2501, einer Untersicht 2502 und einer Draufsicht 2503 dargestellt sind.
Korrespondierend zu den Bereichen höchster und hoher Hauttemperatur in 24 und starker Schweißbildung in 25 sind in 26 klimatische Bereiche einer Socke dargestellt. In einer Seitenansicht 2601, einer Untersicht 2602 und einer Draufsicht 2603 erkennt man einen ersten Bereich 2610 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit und einen zweiten Bereich 2620 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit. Der erste Bereich 2610 befindet sich im Wesentlichen auf der Oberseite der Socke im Zehenbereich (siehe Seitenansicht 2601 und Draufsicht 2603) und auf der Unterseite der Socke im Zehenbereich und im Bereich des Fußgewölbes (siehe Untersicht 2602). Der zweite Bereich 2620 befindet sich im Wesentlichen auf der Oberseite der Socke im Mittelfußbereich (siehe Seitenansicht 2601 und Draufsicht 2603).
Die klimatischen Bereiche der Socke korrespondieren mit den Bereichen eines Schuhs, der in 27 in einer Seitenansicht 2701, einer Untersicht 2702 und einer Draufsicht 2703 dargestellt ist. Ein erster Bereich 2710 mit erhöhter Luftdurchlässigkeit und ein zweiter Bereich 2720 mit erhöhter Feuchtigkeitsleitfähigkeit sind entsprechend den ersten und zweiten Bereichen der Socke angeordnet. Die Socke aus 26 und der Schuh aus 27 bilden ein kombiniertes System für verbesserte Thermoregulation, das schließlich in 28 in einer Seitenansicht 2801, einer Untersicht 2802 und einer Draufsicht 2803 dargestellt ist. Eine solche Kombination ist sinnvoll, wenn, wie im vorliegenden Fall, die klimatischen Bereiche der Socke und des Schuhs aufeinander abgestimmt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6332221 [0003, 0008]
US 4722099 [0003, 0008]
US 6286151 [0004]
WO 03/065833 A1 [0005]
US 2005/0086721 [0005]
US 2006/0179539 [0006]
US 5636380 [0007]
US 2009/0031486 [0007]
US 7428772 [0007]

Claims

Bekleidungsstück (1300, 1400), aufweisend zumindest einen ersten Bereich (1310, 1410) und einen zweiten Bereich (1320, 1420), wobei: a. der erste Bereich (1310, 1410) des Bekleidungsstücks (1300, 1400) im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist, wobei der erste Bereich (1310, 1410) ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit aufweist als der zweite Bereich (1320, 1420); und b. der zweite Bereich (1320, 1420) des Bekleidungsstücks (1300, 1400) unterhalb des Brustbereichs und im Bereich der Lendenwirbel angeordnet ist, wobei der zweite Bereich (1320, 1420) ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit aufweist als der erste Bereich (1310, 1410).
Bekleidungsstück (1500), aufweisend zumindest einen ersten Bereich (1510, 1610), einen zweiten Bereich (1520, 1620) und einen dritten Bereich (1630), wobei: a. der erste Bereich (1510, 1610) des Bekleidungsstücks (1500) ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit aufweist als die anderen Bereiche; b. der zweite Bereich (1520, 1620) des Bekleidungsstücks (1500) ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit aufweist als die anderen Bereiche; und c. der dritte Bereich (1630) des Bekleidungsstücks (1500) ein höheres Maß an Winddichtigkeit aufweist als die anderen Bereiche.
Bekleidungsstück (1300, 1400, 1500) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: einen vierten Bereich (1340, 1440, 1540) des Bekleidungsstücks (1300, 1400, 1500), wobei der vierte Bereich (1340, 1440, 1540) ein geringeres Maß an thermischem Widerstand aufweist als die anderen Bereiche.
Bekleidungsstück (1300, 1400) aufweisend zumindest einen ersten Bereich (1310, 1410), einen zweiten Bereich (1320, 1420) und einen vierten Bereich (1340, 1440), wobei: a. der erste Bereich (1310, 1410) des Bekleidungsstücks (1300, 1400) ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit aufweist als die anderen Bereiche; b. der zweite Bereich (1320, 1420) des Bekleidungsstücks (1300, 1400) ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit aufweist als die anderen Bereiche; und c. der vierte Bereich (1340, 1440) des Bekleidungsstücks (1300, 1400) ein geringeres Maß an thermischem Widerstand aufweist als die anderen Bereiche.
Bekleidungsstück (1300, 1400) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der erste Bereich (1310, 1410) im Bereich der Wirbelsäule und seitlich am Rumpf angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1300) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der erste Bereich (1310, ) im Schulterbereich und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1300, 1400) nach einem der Ansprüche 2–6, wobei der zweite Bereich (1320, 1420) unterhalb des Brustbereichs und im Bereich der Lendenwirbel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1300) nach einem der Ansprüche 3–7, wobei der vierte Bereich (1340) seitlich am Rumpf und im Ellbogenbereich angeordnet ist.
Bekleidungsstück nach einem der Ansprüche 3–7, wobei der vierte Bereich auf den Rückseiten der Oberschenkel, den Vorderseiten der Unterschenkel und den Rückseiten der Unterschenkel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1400) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der erste Bereich (1410) zwischen Halsbereich und Brustbereich und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1400) nach einem der Ansprüche 1–4 und 10, wobei der zweite Bereich (1420) zwischen dem Brustbereich und dem Bauchbereich und im Bereich der Lendenwirbel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1400) nach einem der Ansprüche 3–4 und 10–11, wobei der vierte Bereich (1440) im Schulterbereich und im Ellbogenbereich angeordnet ist.
Bekleidungsstück nach einem der Ansprüche 3–4 und 10–11, wobei der vierte Bereich auf den Vorderseiten der Unterschenkel und den Rückseiten der Unterschenkel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der dritte Bereich (1630) auf der Vorderseite des Rumpfes angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1800) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der dritte Bereich (1830) auf den Vorderseiten der Oberschenkel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500), aufweisend einen ersten Bereich (1510, 1610), einen zweiten Bereich (1520) und einen fünften Bereich (1550, 1650), wobei: a. der erste Bereich (1510, 1610) des Bekleidungsstücks (1500) ein höheres Maß an Luftdurchlässigkeit aufweist als die anderen Bereiche; b. der zweite Bereich (1520) des Bekleidungsstücks (1500) ein höheres Maß an Feuchtigkeitsleitfähigkeit aufweist als die anderen Bereiche; und c. der fünfte Bereich (1550, 1650) des Bekleidungsstücks (1500) ein höheres Maß an Wärmeisolierung aufweist als die anderen Bereiche.
Bekleidungsstück (1500) nach Anspruch 16, weiterhin aufweisend: einen dritten Bereich (1630) des Bekleidungsstücks (1500), wobei der dritte Bereich (1630) ein höheres Maß an Winddichtigkeit aufweist als die anderen Bereiche.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei der erste Bereich (1610) im Schulterbereich und im Bereich der Wirbelsäule und seitlich am Rumpf angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei der erste Bereich (1510) seitlich am Rumpf angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der zweite Bereich (1520) im Schulterbereich und im Bereich der Wirbelsäule angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 16–20, wobei der fünfte Bereich (1550) im Bereich der Lendenwirbel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 16–20, wobei der fünfte Bereich (1650) auf der Vorderseite des Rumpfs und im Bereich der Lendenwirbel angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei das Bekleidungsstück (1500) eine erste Schicht (1501) und eine zweite Schicht (1601, 1602) aufweist.
Bekleidungsstück (1500) nach den Ansprüchen 18, 20 und 23, wobei der erste Bereich (1610) in der zweiten Schicht (1601, 1602) und der zweite Bereich (1520) in der ersten Schicht (1501) angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach den Anspruch 23, wobei der erste Bereich den ersten Bereich (1510) nach Anspruch 19 aufweist, der in der ersten Schicht (1501) angeordnet ist, und den ersten Bereich (1610) nach Anspruch 18 aufweist, der in der zweiten Schicht (1601, 1602) angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1500) nach den Anspruch 23, wobei der fünfte Bereich den fünften Bereich (1550) nach Anspruch 21 aufweist, der in der ersten Schicht (1501) angeordnet ist, und den fünften Bereich (1650) nach Anspruch 22 aufweist, der in der zweiten Schicht (1601, 1602) angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1700) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: einen sechsten Bereich aufweisend mindestens einen Lufteintritt (1760).
Bekleidungsstück (1700) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der mindestens eine Lufteintritt (1760) zwischen dem Schulterbereich und dem Brustbereich und/oder am seitlich am Rumpf angeordnet ist.
Bekleidungsstück (1700) nach Anspruch 27 oder 28, weiterhin aufweisend mindestens einen Luftaustritt (1760) im Rückenbereich, der so ausgebildet ist, dass Luft durch den mindestens einen Lufteintritt (1760) in das Bekleidungsstück eintreten und durch den mindestens einen Luftaustritt (1760) wieder austreten kann.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich ein Material aufweist, dessen Struktur Lüftungsöffnungen aufweist.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich ein Material mit Lüftungsöffnungen aufweist, die durch zusätzliche Verarbeitungsschritte einschließlich Perforieren oder Lasern hergestellt werden.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich ein Material aufweist, das in einem feuchten Zustand eine um mindestens 25% höhere Luftdurchlässigkeit aufweist als in einem trockenen Zustand.
Bekleidungsstück nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der erste Bereich ein Gewebe mit einem Faden aufweist, dessen Länge sich ändert, wenn er Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
Bekleidungsstück nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der Faden zur Verlängerung geeignet ist und wobei das Gewebe so ausgebildet ist, dass mindestens ein Luftdurchlass in dem Gewebe bei einer Verlängerung des Fadens vergrößert wird.
Bekleidungsstück nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Verlängerung des Fadens reversibel ist, so dass der mindestens eine Luftdurchlass verkleinert wird, wenn der Faden sich verkürzt.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Bereich ein Material aufweist, das durch Kapillarwirkung Feuchtigkeit transportiert.
Bekleidungsstück nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Kapillarwirkung durch den Materialaufbau und/oder Fadeneigenschaften des Materials des zweiten Bereichs bewirkt wird.
Bekleidungsstück nach einem der Ansprüche 36 oder 37, wobei die Kapillarwirkung durch chemische Behandlung des Materials des zweiten Bereichs bewirkt wird.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der dritte Bereich ein Material hoher Dichte, ein laminiertes Material, ein beschichtetes Material einschließlich eines Materials mit einer flüssigen Beschichtung, und/oder verbundene Materialschichten mit Klebepunkten aufweist.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der vierte Bereich ein Material aufweist, dessen thermischer Widerstand weniger als 6·10³ m²K/W beträgt.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der vierte Bereich ein Material aufweist, das ein dünnes und flaches Gewebe mit metallischen Fäden aufweist.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der vierte Bereich ein Material mit einem Gewebe aufweist, das mit einem thermisch leitenden Material beschichtet ist.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der fünfte Bereich ein Material mit Zwischenräumen zum Einschließen von Luft aufweist.
Bekleidungsstück nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Zwischenräume des Materials des fünften Bereichs bei der Herstellung des Materials, durch nachträgliche Behandlung des Materials oder durch Füllen des Materials erzeugt werden.
Bekleidungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der sechste Bereich mindestens einen Lufteintritt aufweist, der zumindest teilweise verschließbar ist.