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"Innenbelüftungssystem für Schuhe"
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Die Erfindung betrifft ein Innenbelüftungssystem für Schuhe nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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In den Anfängen des Sohilaufes wurden dem Schuh schuh nur Bekleidungsfunktionen
beigemessen. Er sollte die Anpassungsfähigkeit des Menschen an wechselnde klimatische
Umweltbedingungen verbessern (Abtchirmen von Kälte und Nässe). Außerdem ist in Abhängigkeit
von täglichen Klima- und Wetterschwankungen sowie der Art und Schwere der ausgeübten
Tätigkeit die Wärme und Schweißproduktion des Mensohen dauernden Änderungen unterworfen.
Um vom Benutzer als behaglich empfunden zu werden, muß der Schuh in der Lage sein,
die äußeren und inneren Einflüsse derart im Gleichgewicht zu halten, daß sich am
Fuß ein Klima von 28 bis 34 0C und 50 bis 70 % relativer Luftfeuchtigkeit einstellt.
Dementsprechend waren auch der Aufbau des Schuhes und die verwendeten Materalien.
Das Naturprodukt Leder, Hauptbestandteil des Alpinsohischuhes von damals, erledigte
die
Anpassung sowohl an die Fußform als auch an die erwähnten Bedingungen. Mit der fortschreitenden
Sohilaufteohnik traten dann beim Schischuhbau die schifahrtechnischen Funktionen
in den Vordergrund. Der Wunsch nach erhöhter Seitenstabilität und geänderte Bindungssysteme
führten zur Änderung des Schischuhaufbaues und in letzter Instanz zur Verwendung
von anderen Materialien mit einer neuen Herstellungstechnologie.
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Mittels einer Spritzgießmaschine werden entweder in einem oder zwei
Arbeitsgängen die Schale und die Manschette aus polymerem Stoff hergestellt und
beide Teile werden durch geeignete Verfahren (Nieten) verbunden.
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Die Anpassung an den Fuß erfolgt durch den Innenschuh.
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Teilweise wird die Innenpolsterung als Wandermasse gestaltet (sogenanntes
Plow-Material), teilweise besorgen Anpassungssysteme, die mit hydraulischen Kissen
vergleichbar sind, eine gute Paßform. Unter den Anpassungssystemen am ehesten durchgesetzt
hat sich der geschäumte Innenschuh. Dabei wird ein hautverträgliches Material (Leder,
Helanca, u.ä.) kunststoffbeschichtet und ansohlieMend mit Kunststoffschaum vornehmlioh
Polyurethan-Integralschaum, geschäumt.
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Nur die hautnahe Schicht ist aus Leder oder ähnlichem aufgebaut; die
Kunststoffmaterialien an der Außenseite sind feuchtigkeitsundurchlässig und in höchstem
Maß wärmeisolierend. Der Abtansport der Feuchtigkeit und Wärme von den hautnahen
Schichten ist unterbunden und das Klima im Schuh verändert sich binnen kurzer Zeit.
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Mit steigenuer Feuchtigkeit nimmt die Wärmeisolierung ab und der Schifahrer
verspürt ein deutliches Peuchte-und Kältegefühl.
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In diesem Zusammenhang ist es bereits bekannt geworden, am Rist oder
an der Sohle von Sohuhen Blasbälge anzubringen, welche durch die Bewegungen des
Fußes innerhalb des Schuhes beim Gehen betätigt wurden und über Sohläuche Frischluft
in den Schuh förderten (DE-PS 531 997, DE-OS 1 679 592). Voraussetzung für derartige
Einrichtungen ist aber, daß der Schuh größer ist als erforderlich, um die Bewegungen
zwischen Fuß des Trägers und Schuhinnerem zur Betätigung des Blasbalges zu ermöglichen.
Ein derartiger Aufbau kann aber gerade bei Schischuhen keinesfalls angewendet werden,
weil dort ein genauer, straffer und unverrückbarer Sitz des Schuhes -am Fuß von
größter Wichtigkeit ist.
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Durch die FR-PS 1 598 123 ist es bekannt geworden, im Schuhabsatz
eine Kolbenpumpe mit in Schuhlängsrichtung verlaufender Achse anzubringen; der Kolben
wurde durch die wechselnden Schrägstellungen des Schuhes beim Gehen hin- und herbewegt.
Die Leistung derartiger Pumpen ist an sich gering; die Bewegungen des Kolbens können
durch Verschmutzen sehr leioht gehemmt werden, so daß die Pumpe bal+wirksam wird.
Abgesehen davon sind derartige Pumpen an Schischuhen nicht anwendbar, weil der Schischuh
starr mit dem Schi verbunden ist und daher keine Lagenänderungen durchführen kann,
die allein den Pumpenkolben in hin- und hergehende Bewegung versetzen könnten.
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Die US-PS 3 273 264 zeigt die Anordnung eines batteriebetriebenen
Ventilators im Schuhabsatz; abgesehen vom hohen Preis, der meist gegebenen Unzuverlässigkeit
und geringen Leistung solcher Einrichtungen, ist die viel zu kurze Betriebsdauer
mit einem Batterie satz ein wesentliches Hemmnis für die Anwendung derartiger Lüfter
für Schi- und Sportschuhe.
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Durch die AT-PS 325 458 ist ein Innenbelüftungssystem bekannt geworden,
bei welchem die Pumpvorrichtung in Form eines Faltenbalges im Ristbereich des Schuhes
vorgesehen ist. Der Weg zum Betätigen dieses Blasbalges ist im Ristberqich aber
sehr kurz, so daß der Luftdurohsatz bei dieser Einrichtung offensichtlich sehr gering
war. Des weiteren war es für die Funktion des Balges Voraussetzung, daß der Schuh
bzw. seine Teile aus sehr hartem Material bestand bzw. bestanden, etwa aus Metall
oder steifem Kunststoff. Der Gegenstand dieser AT-PS ist daher bei üblichen Schischuhkonstruktionen
auf Grund der notwendigen hohen Steifigkeit der Schischuhbauteile nicht anwendbar.
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Auch bei dem in der US-PS 2,716.293 beschriebenen Schuh mit Belüftung
ist die Luftfördereinrichtung im Ristbereich des Schuhes vorgesehen. Verbunden mit
der Vorwärtsbewegung des Unterschenkels ist immer eine Absenkung des Sprunggelenkes;
diese beiden Bewegungen sind konträr im Sinne einer Volumsänderung des mit einer
schwammartigen-porösen Masse gefüllten Balges, der die Vorrichtung zum Fördern der
Luft bildet. Dieser Balg wird im Unterschenkelbereich komprimiert, im Bereich des
Sprunggelenkes entlastet. Die Folge ist eine undefinierte, nur sehr geringe Luftförderung.
Im übrigen wird bei diesem Schuh die Luft aus dem Schuhinneren angesaugt und nach
außen abgeblasen.
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Auf Grund der orthopädischen Gegebenheiten des Fusses kann bei diesem
Schuh keine zur Aufrechterhaltung eines angenehmen Fußklimas ausreichende Luftmenge
gefördert werden.
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In der US-PS 3,029.530 ist ein Schuh mit blasbalgartig ausgebildetem,
hohlem Absatz gezeigt. Die Wirksamkeit
der Innenbelüftung ist dabei
durch die Gehbewegung -Zusammendrücken und Wiederfreigeben des Absatzes - bedingt.
Der keilartige Absatz ändert dabei natürlich seine Bauhöhe, wodurch sich die Lage
der Ferse zur Aufstanddläche verändet. Eine solohe Art von Schuhen ist als Vorbild
für Schisohuhe ungeeignet, weil auf Grund der starren Halterung des Schischuhes
in der Bindung Verformungen des Schuhabsatzes unmöglich (und unzulässig) sind. Demgegenüber
ist beim erfindungsgemäßen System der starre, hohle Absatz des Schuhes nur ein Gehäuse,
welches die vom Unterschenkel bewegten Teile der Belüftungseinrichtung und die Luftleitungen
enthält.
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Beim Gegenstand der US-PS 3,180.039 handelt es sich um eine hohle
Einlegesohle, deren Fersenteil einen Blasbalg bildet und deren Sohlenteil mit Luftlöchern
versehen ist. Derartiges mag für Geh- und Laufschuhe geeignet sein, in denen der
Fuß eine vergleichsweise große Bewegungsfreiheit hat und daher innerhalb des Schuhes
den Blasbalg unmittelbar betätigen kann. Eine solche Vertikalbewegung des Fusses
innerhalb des Schuhes ist aber in Schischuhen entsprechend den geltenden Sicherheitsnormen
unzulässig. Des weiteren bietet diese Einlegesohle nur die Möglichkeit, die im Schuh
enthaltene Luft umzuwälzen, nicht aber Frischluft zuzuführen.
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Die in den beiden lezten US-PSen beschriebenen l,üftungseinrichtungen
widersprechen geradezu den bei Schi schuhen zu stellenaen Anforderungen orthopädischer
Art.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist unter Vermeidung aller angeführten
Nachteile der bekannten Schuhkonstruktionen bei einem System der eingangs angegebenen
Art eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche mit einfachen Mitteln Frischluft
in den Schuh eingeblasen
werden kann. Diese Aufgabe wird durch die
Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst.
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Die Verwindung der erfindungsgemäßen BeÆtätigungsvorrichtung bietet
auch den Vorteil einer besseren Freizügigkeit bei der Wahl des Platzes für die Luftfördereinrichtung
selbst.
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Weitere Vorteile ergeben sich durch die Maßnahmen die in den Unteransprüchen
unter Schutz gestellt sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen
erläutert, welche drei Ausführungsbeispiele und zugehörige Einzelheiten des erfindungsgemäßen
Systems betreffen. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen Schischuh gemäß einer
ersten Ausführungsform, Fig. 2 und 3 Draufsichten auf die Luft austrittsöffnungen
bzw. auf die darunter liegende Luft zufuhröffnung, Fig. 4 einen Schnitt nach der
Linie IV -IV in Fig. 2 und 3, Fig. 5 einen Schnitt durch einen Schischuh nach einer
dritten Ausbildungsart, Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Luftaustrittsschlitz des
Schuhes nach Fig. 5 und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII - VII in Fig. 6.
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In Fig. 1 ist ein aus mehreren Kunststoffteilen bestehender Sohischuh
im Schnitt gezeigt. Hiebei ist 1 die aus festem Material bestehende Schischuhschale,
2 die sogenannte Manschette des Schuhes, 4 der Zungenteil und mit 3 ist der aus
geschäumten Polyurethan bestehende Innenschuh bezeichnet. Das Beluftungssystem besteht
aus einem keilförmigen Blasebalg 10, der am Boden des Einlagekeiles 5 zwischen Innenschuh
3 und Schisohuhschale 1, etwa in der Gegend der größten
Steigung
des Einlagekeiles, eingebracht ist, aus Leitungen 12, die vom Blasebalg 10 wegführen
und zu an Düsen 13 angrenzenden Dichtflächen 15 hinführen.
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Für die Zuführung von trockener Luft aus dem Unterschenkelbereich
(innerhalb der Schibekleidung) in den Bereich des Blasebalgs 10 sind Luftansaugleitungen
14 vorgesehen.
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Die Betätigung des Blasebalges erfolgt mechanisch durch die Bewegung
des von der Manschette 2 umfaßten Unterschenkels über den Mitnehmer 6, die Zugstange
7 und einen im Einlagekeil 5 durch ein Lager 9 abgestützten Übertragungshebel 8,
der zugleich die Preßplatte des Blasebalges bildet.
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Der Blasebalg 10 besteht aus einem keilförmigen Balg aus nachgiebigem,
luftdichtem Material (Kunststoff), wobei die beiden versteiften Wände des Balges
(Boden und Preßplatte) durch eine Feder auseinandergehalten werden. Über ein nicht
gezeigtes Rückschlagventil kann infolge der Rückstellkraft des Blasebalges (u.U.
unterstützt durch die Feder) Luft in den Balg eintreten.
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Dieses Auseinandergehen der Wände des Balges tritt dann ein, wenn
der Benützer des Schuhes den Unterschenkel zeigen die hintere Manschettenbegrenzung
drückt - Nachziehen des Schis und Mitnehmer 6, Stange 7 und Übertragungshebel 8
entspannt.
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Bei der gegenläufigen Bewegung - Beugen des Unterschenkels nach vorne-
wird die Manschette 2 nach vorne geschwenkt, wodurch der Mitnehmer 6 eine vertikale
Bewegung durchführt, die über die Stange 7 auf eine Ende des Übertragungshebels
7 wirkt. Der Übertragungshebel dient durch die entsprechende Wahl der Lage des Lagers
9 (und damit des Übersetzungsverhältnisses) der Vergrößerung
des
Vertikalweges. Der Übertragungshebel 8 ist mit der Preßplatte des Blasebalges verbunden
oder bildet mit dieser einen einzigen Teil.
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Das zuvor erwähnte Bückschlagventil schließt sich, das Auslaufventil
11, von welchem die Leitungen 12 ausgehen, öffnet sich durch den im Balg wirkenden
Überdruck. Die Luft wird daher durch die Leitung 12 an die Düsen 3 gebracht, wo
sie in-den Schuhinnenraum austritt.
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Die Düsen 3, die unterschiedliche Ausbildung Eben können, liegen dichtend
am Einlagekeil 5 an. Das System Düsen 3 und die Luftauslaßöffnung des Einlagekeiles
ist zweckmäßigerweise wie- in Fig. 2 dargestellt ausgeführt.
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Die Düsen 3 sind vorteilhafterweise bereits bei der Herstellung in
die Wände des Innenschuhes eingebettet worden.
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Die Fig. 2 läßt die Austrittsöffnungen 18 in der Brandsohle 19 des
Innenschuhes erkennen; Fig. 3 zeigt die Luftzufuhröffnung im Einlagekeil 5. Diese
ist von einer Dichtung 17 umgeben, gegen welche sich die Brandsohle 19 von oben
her anlegt (siehe Fig. 4).
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Die in das Schuhinnere geförderte Luft kann den Fuß umspülen; sie
nimmt dabei die im Schuh entstandene Feuchtigkeit auf und tritt sodann durch Öffnungen
16, 16' im Innenschuh 3 in die Schuhschale aus. Von dort kann sie durch eine Öffnung
16" oder nach oben hin aus dem Schuh entweichen.
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Eine weitere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Systems ist in den
Fig. 5 bis 7 gezeigt. Der Aufbau des Schuhes selbst gleicht völlig jenem nach Fig.
1, nur ist an Stelle des Blasebalges 10 eine Kolbenpumpe 24 verwendet.
Diese
besteht aus einem Zylinderteil 25 und aus einem Kolben 26. Der Zylinderteil 25 hat
die Form einer Stange,- die einerends (oben) zum Pumpenzylinder erweitert ist und
von einem Kanal 27, welcher vom Zylinder --tber ein (nur angedeutetes) Rückschlagventil
28 ausgeht, durchsetzt is-t. Dieser Kanal endet vor dem unteren Ende der Stange
in einem Anschluß 29, von welchem eine Leitung 21 ausgeht, die sich sodann--zu den
Düsen 20 hin verzweigt. Das untere Ende des Zylinderteils25t an einen Vorsprung
30 der Schischuhschale, etwa bei der Ferse des Schuhes, angelenkt.
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Die Düsen haben beispielsweise die in Fig. 7 und 8 gezeigte Form.
Sie bestehen aus einem etwa trogartigen Körper 34, der eine Durchbrechung 35 hat,
in welche das Ende der Leitung 33, unter Reibungsschluld, gegebenenfalls unter Zwischenlage
eine Klebmasse, eingeschoben ist. Die Durchbrechung 35 führt in den Innenraum 36
der Düse, wobei die von diesem Innraum ausgehende Austrittsöffnung 37 wesentlici
größer ist als der Querschnitt der Leitungen 33. Diese Austrittsöffnung ist nach
oben, dem Schuhinneren zugewendet, gerichtet.
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Die Leitungen 33 sowie die Düsen 20 sind vorteilhafterweise bereits
bei der Herstellung in die Wände des Innenschuhes eingebettet worden.
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Der Kolben 26 ist beispielsweise nach Art der Fahrradpumpen ausgebildet,
d.h. er besteht aus einer Platte aus nachgiebigem Material, wie etwa Leder oder
Gummi u.dgl. und hat eine umlaufende Lippe, die sich beim Förderhub gegen die Zylinderwand
dichtend anlegt; beim gegenläufigen Hub hingegen löst sie sich von der Zylinderwand
und läßt Luft in den Zylinder einströmen. Der
Kolben 26 (Lippenkolben)
ersetzt demnach das zweite Rückschlagventil.
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Die Kolbenstange 31 ist im oberen, verengten Ende des Zylinders geführt
und ist so wie der Zylinderteil an einen Vorsprung 32 der Manschette 2 des Schuhes
angelenkt. Bei jeder Bewegung des Unterschenkels vollführt die Manischette 2 eine
Schwenkbewegung gegenüber der Schischuhschale; dadurch ergibt sich eine Auf-und
Abbewegung des Kolbens 26, womit die Förderung von Frischluft ins Innere des Schuhes
gesichert ist.
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