EP0836394B1 - Ventilierter strassenschuh - Google Patents
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- A43B7/082—Footwear with health or hygienic arrangements ventilated with air-holes, with or without closures the air being expelled to the outside
Definitions
- the present invention relates to a street shoe that has an active pumping element to promote the liner atmosphere to the outside, wherein the conveyor element is activated by the load at every step.
- Developments in recent years in the field of street shoes have this led that increasingly used glued sandwich structures as upper materials be and the shaft area of the shoe is padded so that it hugs the foot.
- polyurethane elastomers due to the favorable processing and Usage properties used as sole materials polyurethane elastomers.
- Both developments have contributed to that when wearing the shoe excess heat (2 to 3 watts) and sweat (approx. 6 g / h) no longer completely through convection over the shaft area (flexing work) or can be dissipated via diffusion through the upper and sole.
- the subjective one Impression of hot feet intensified.
- the Pump actuation also serves as shock absorption when running and also promotes the liner atmosphere to the outside, taking warmth and moisture be dissipated; see in particular WO 87/03789, GB 2 247 391, WO 93/07774.
- street shoes In contrast to sports shoes, street shoes have harder sole and heel materials with shore hardness between 60 and 70, their compression when walking as a lifting movement for an installed pump is insufficient.
- US-A-5 299 368 discloses a street shoe with a membrane pump integrated in the heel.
- the present invention relates to a street shoe with a heel a Shore hardness of 50 to 80 and a membrane pump integrated in the heel to support the exchange of moisture between the inside of the shoe and environment, with the horizontal cross-sectional area of that from paragraph outstanding diaphragm pump piston between 1 and 3% of the horizontal Cross-sectional area and the stroke of the diaphragm piston between 1 and is 3 mm.
- the diaphragm pump can be arranged in the paragraph so that the Diaphragm pump piston protrudes downwards (i.e. on the street side) from the heel or protrudes upwards (towards the heel) from the heel. Preferably protrudes the diaphragm pump piston from the heel up into the space between Sole insert and heel out.
- the diaphragm pump piston is under load in the pump housing integrated in the paragraph while reducing the pump cavity pressed in so that it is flush with the heel surface.
- the horizontal cross-sectional area of the pump cavity is preferably between 3 and 10% of the horizontal sales cross-sectional area, especially that 2 to 5 times the horizontal cross-sectional area of the diaphragm pump piston.
- the delivery capacity of the diaphragm pump should particularly preferably be between 0.1 and 1 ml of shoe inner atmosphere per step, corresponding to one Promotion of 0.7 to 3 g / h moisture when walking.
- the upper material of the shoe according to the invention is preferably an in Shoe industry available upper, especially in the form of glued Sandwich structures, used, the breathability of which is sufficient during of walking to transport 4 to 5 g / h of moisture.
- Such an upper regularly has a sufficiently high level of breathability in order to be able to rest during periods of rest absorb moisture generated in the shoe and convey it to the outside.
- Elastomers such as rubber or PVC, preferably polyurethane
- PVC preferably polyurethane
- the heel and sole are produced in a manner known per se by compression molding a reactive polyurethane mixture, the membrane pump with the corresponding supply and discharge hoses for the air to be conveyed being inserted into the mold before filling with the reactive mixture.
- Figure 1 is an inventive according to the invention schematically in the form of a longitudinal section Street shoe 1 with paragraph 2, sole 3 and the upper 4 shown.
- the diaphragm pump 10 is integrated, the diaphragm reciprocating piston 11th protrudes upwards from the heel and from the not shown sole insert is covered.
- the diaphragm pump 10 preferably sucks into the Shoe sole integrated line 12 air from the toe area of the shoe and promotes this via line 13 along the shaft to the outside.
- the diaphragm pump 10 is behind integrated below in paragraph 2, so that the diaphragm piston 11 on the street side protrudes from the paragraph.
- the diaphragm pump that can be used according to the invention can consist of only five parts, the pump housing 21 with molded Connections to the suction line 12 from the inside of the shoe and the Discharge line 13 via the shaft; one insertable into the housing 21 and Counter 16 fixable via pins 16, which together with corresponding Recesses of the housing 21 forms the valve chambers 14 and 15; one for both valve chambers 14 and 15 common sealing washer 25, which between Housing 21 and counterpart 22 is inserted and under load against on Housing part 21 or the counterpart 22 molded valve seat surfaces 17 and 18 seals or releases the passage via the ring channel 19 or 20; the pump membrane 24 with integrally formed pump piston 11 has a circumferential bead 27 on, both against the pump housing 21 and against the counterpart 22 seals; finally the clamping flange 23, which against a bead 28 of the Housing 21 loaded and the bead 27 against the housing 21 and the counterpart 22 prints.
- Housing 21, counterpart 22 and clamping flange 23 are preferably injection molded parts made of a plastic, in particular polyoxymethylene, which is harder than the sole material.
- the valve membrane 25 preferably consists of a soft elastomer, in particular silicone or a synthetic rubber, like SBR.
- the pump membrane 24 with molded pistons 11 is preferably made made of a thermoplastic elastomer (TPE).
- a return spring can also be located in the pump cavity 26 29 can be provided in the form of a spiral spring ( Figure 6) or in the form a molded elastomer material (Fig. 7) can be formed.
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Abstract
Es wird ein Straßenschuh beschrieben, der zur Unterstützung der Ventilation des Schuhinnenraumes eine miniaturisierte Membranpumpe aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Straßenschuh, der ein aktives Pumpelement
zur Förderung der Innenschuh-Atmosphäre nach außen aufweist, wobei
das Förderelement durch die Belastung bei jedem Schritt aktiviert wird.
Entwicklungen der letzten Jahre auf dem Gebiet der Straßenschuhe haben dazu
geführt, daß als Obermaterialien zunehmend geklebte Sandwich-Strukturen eingesetzt
werden und der Schaftbereich des Schuhs abgepolstert wird, so daß er sich
an den Fuß anschmiegt. Ferner werden aufgrund der günstigen Verarbeitungs- und
Gebrauchseigenschaften als Sohlenmaterialien Polyurethan-Elastomere eingesetzt.
Beide Entwicklungen haben dazu beigetragen, daß die beim Tragen des Schuh
gebildete überschüssige Wärme (2 bis 3 Watt) und der Schweiß (beim Gehen ca. 6
g/h) nicht mehr vollständig durch Konvektion über den Schaftbereich (Walkarbeit)
bzw. über Diffusion durch Obermaterial und Sohle abgeführt werden können. Dies
führt zu einem feuchteren und wärmeren Klima am Fuß, eventuell sogar mit
Kondensation, und den Folgeproblemen Blasenbildung, Hautablösung, Geruchsbildung
und Hauterkrankungen. Bei erhöhter Feuchte wird außerdem der subjektive
Eindruck von heißen Füßen verstärkt.
Die genannten nachteiligen Auswirkungen auf das Klima im Schuh haben dazu
geführt, daß die aus orthopädischer Sicht und aufgrund ihrer günstigen Verschleiß-Eigenschaften
wünschenswerten Ober- und Sohlenmaterialien beim Straßenschuh
nur einen beschränkten Einsatz gefunden haben.
Insbesondere bei Sportschuhen mit weich-elastischem Absatz- und Sohlenmaterial
wurde daher bereits vorgeschlagen, eine durch die Absatzkompression beim Laufen
betätigte Pumpe zur aktiven Ventilation in den Absatz einzubauen, wobei die
Pumpenbetätigung gleichzeitig der Stoßdämpfung beim Laufen dient und ferner
die Innenschuh-Atmosphäre nach außen fördert, wobei Wärme und Feuchtigkeit
abgeführt werden; siehe insbesondere WO 87/03789, GB 2 247 391, WO
93/07774.
Im Gegensatz zum Sportschuh weisen Straßenschuhe härtere Sohlen- und Absatzmaterialien
mit Shore-Härten zwischen 60 und 70 auf, deren Kompression
beim Gehen als Hubbewegung für eine eingebaute Pumpe unzureichend ist.
US-A-5 299 368 offenbart ein Straßenschuh mit einer in dem Absatz integrierten Membranpumpe.
Gemäß FR 2 558 044 wurde bereits vorgeschlagen, den Absatz insgesamt als
Membranpumpe zu gestalten. Dabei wird der Absatz bei Belastung gegen eine
Feder zusammengedrückt und das im Absatz befindliche Luftvolumen ausgestoßen.
Bei Entlastung entspannt sich die Feder, das Hohlvolumen des Absatzes
vergrößert sich, so daß Luft angesaugt wird. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist,
daß sich die Fersenauflage bei jedem Schritt in der Entlastungsphase hebt,
wodurch ein schlechter Lautkomfort bedingt ist. Der Vorschlag hat daher keinen
Eingang in die Technik gefunden.
Die Technik beschreitet vielmehr den anderen Weg, nämlich die Optimierung der
Atmungsaktivität des Obermaterials und der Speicherfähigkeit des Einlagenmaterials.
Dennoch ist das Fußklima in Schuhen aus modernen, orthopädisch
günstigen Materialien unzureichend geblieben.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, in den Absatz des Schuhs eine
vergleichsweise kleine Membranpumpe einzubauen, die den Laufkomfort nicht
beeinträchtigt und die aufgrund ihrer Förderkapazität in der Lage ist, die durch das
Obermaterial unzureichend gewährleistete Ventilation im Sinne eines optimalen
Schuhinnenklimas zu ergänzen, so daß Straßenschuhe mit den orthopädisch gewünschten
Sohlen aus Polymeren, insbesondere Polyurethan-Elastomeren, und mit
Obermaterialien aus geklebten Sandwich-Strukturen mit abgepolstertem Schaftbereich
zur Verfügung gestellt werden können, die ein günstiges Fußklima
gewährleisten, ohne daß der Laufkomfort eingeschränkt wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Straßenschuh mit einem Absatz
einer Shore-Härte von 50 bis 80 und einer in den Absatz integrierten Membranpumpe
zur Unterstützung des Feuchtigkeitsaustausches zwischen Schuhinnerem
und Umgebung, wobei die horizontale Querschnittsfläche des aus dem Absatz
herausragenden Membranpumpenkolbens zwischen 1 und 3 % der horizontalen
Absatzquerschnittsfläche beträgt und der Hub des Membrankolbens zwischen 1
und 3 mm beträgt.
Dabei kann die Membranpumpe im Absatz so angeordnet sein, daß der
Membranpumpenkolben nach unten (d.h. straßenseitig) aus dem Absatz herausragt
oder aber nach oben (zur Ferse hin) aus dem Absatz herausragt. Vorzugsweise ragt
der Membranpumpenkolben aus dem Absatz nach oben in den Raum zwischen
Sohleninlet und Absatz heraus. Unter Belastung wird der Membranpumpenkolben
in das in den Absatz integrierte Pumpengehäuse unter Verringerung des Pumpenhohlraumes
derart hineingedrückt, daß er mit der Absatzoberfläche fluchtet.
Aufgrund des geringen Hubes und der geringen Querschnittsfläche des Membranpumpenkolbens
wird dieser von dem Schuhträger physiologisch nicht wahrgenommen,
so daß der Laufkomfort nicht beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise beträgt die horizontale Querschnittsfläche des Pumpenhohlraumes
zwischen 3 und 10 % der horizontalen Absatzquerschnittsfläche, insbesondere das
2- bis 5-fache der horizontalen Querschnittsfläche des Membranpumpenkolbens.
Insbesondere bevorzugt soll die Förderkapazität der Membranpumpe zwischen 0,1
und 1 ml Schuhinnenatmosphäre pro Schritt betragen, entsprechend einer
Förderung von 0,7 bis 3 g/h Feuchtigkeit beim Gehen.
Als Obermaterial des erfindungsgemäßen Schuhs wird vorzugsweise ein in der
Schuhindustrie verfügbares Obermaterial, insbesondere in Form geklebter
Sandwich-Strukturen, eingesetzt, dessen Atmungsaktivität ausreicht, um während
des Gehens 4 bis 5 g/h Feuchtigkeit zu transportieren. Ein solches Obermaterial
weist regelmäßig eine ausreichend hohe Atmungsaktivität auf, um die in Ruhephasen
im Schuh erzeugte Feuchtigkeit aufzunehmen und nach außen zu fördern.
Als Sohlen- und Absatzmaterial werden Elastomere, wie Gummi oder PVC,
vorzugsweise Polyurethan, eingesetzt, insbesondere Polyurethan-Schaum einer
Dichte von 280 bis 800 kg/m3. Dabei werden Absatz und Sohle in an sich bekannter
Weise durch Formpressen einer Polyurethan-Reaktivmischung hergestellt, wobei
in die Form vor dem Befüllen mit der Reaktivmischung die Membranpumpe
mit den entsprechenden Zu- und Ableitungsschläuchen für die zu fördernde Luft
eingelegt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend insbesondere hinsichtlich konstruktiver Einzelheiten
der Membranpumpe anhand der beigefügten Figuren näher erläutert:
- Figur 1
- zeigt den Längstschnitt durch einen erfindungsgemäßen Straßenschuh mit Membranpumpe in einer ersten Anordnung.
- Figur 2
- zeigt einen Querschnitt durch den Schuh gemäß Figur 1.
- Figur 3
- zeigt den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Straßenschuh mit Membranpumpe in einer zweiten Anordnung.
- Figur 4
- zeigt einen Querschnitt durch den Straßenschuh gemäß Figur 3.
- Figur 5
- erläutert eine konkrete Ausführungsform der erfindungsgemäß einsetzbaren Membranpumpe.
- Figuren 6 und 7
- zeigen weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäß einsetzbaren Membranpumpen, jeweils in der Ansicht gemäß Figur 5c.
In Figur 1 ist schematisch in Form eines Längstschnittes ein erfindungsgemäßer
Straßenschuh 1 mit Absatz 2, Sohle 3 sowie dem Obermaterial 4 dargestellt. In
den Absatz 2 ist die Membranpumpe 10 integriert, deren Membranhubkolben 11
nach oben aus dem Absatz herausragt und von dem nicht gezeichneten Sohleninlet
abgedeckt wird. Die Membranpumpe 10 saugt vorzugsweise über eine in die
Schuhsohle integrierte Leitung 12 Luft aus dem Zehenbereichs des Schuhs an und
fördert diese über Leitung 13 am Schaft entlang nach außen.
Bei dem erfindungsgemäßen Schuh gemäß Figur 3 ist die Membranpumpe 10 nach
unten in den Absatz 2 integriert, so daß der Membranhubkolben 11 straßenseitig
aus dem Absatz herausragt.
Wie aus Figur 5 ersichtlich, kann die erfindungsgemäß einsetzbare Membranpumpe
aus lediglich fünf Teilen bestehen, dem Pumpengehäuse 21 mit angeformten
Anschlüssen an die Ansaugleitung 12 aus dem Schuhinneren und die
Ableitungsleitung 13 über den Schaft; einem in das Gehäuse 21 einlegbaren und
über Stifte 16 fixierbaren Gegenstück 22, das gemeinsam mit entsprechenden
Ausnehmungen des Gehäuses 21 die Ventilkammern 14 und 15 bildet; einer für
beide Ventilkammern 14 und 15 gemeinsamen Dichtscheibe 25, die zwischen
Gehäuse 21 und Gegenstück 22 eingelegt ist und unter Belastung gegen am
Gehäuseteil 21 bzw. dem Gegenstück 22 angeformte Ventilsitzflächen 17 bzw. 18
abdichtet bzw. den Durchlaß über den Ringkanal 19 bzw. 20 freigibt; die Pumpenmembran
24 mit angeformten Pumpenkolben 11 weist einen umlaufenden Wulst
27 auf, der sowohl gegen das Pumpengehäuse 21 als auch gegen das Gegenstück
22 abdichtet; schließlich der Klemmflansch 23, der gegen einen Wulst 28 des
Gehäuses 21 belastet und den Wulst 27 gegen das Gehäuse 21 und das Gegenstück
22 druckt.
Gehäuse 21, Gegenstück 22 und Klemmflansch 23 sind vorzugsweise als Spritzgußteile
aus einem Kunststoff, insbesondere Polyoxymethylen, der härter ist als
das Sohlenmaterial, gefertigt. Die Ventilmembran 25 besteht vorzugsweise aus
einem Weichelastomer, insbesondere Silikon oder einem synthetischen Kautschuk,
wie SBR. Die Pumpmembran 24 mit angeformten Kolben 11 besteht vorzugsweise
aus einem thermoplastischen Elastomeren (TPE).
Wie Figuren 6 und 7 erläutern, kann im Pumpenhohlraum 26 ferner eine Rückstellfeder
29 vorgesehen sein, die in Form einer Spiralfeder (Figur 6) oder in Form
eines angeformten Elastomermaterials (Fig. 7) ausgebildet sein kann.
Claims (6)
- Straßenschuh mit einem Absatz einer Shore-Härte von 50 bis 80 und einer in den Absatz integrierten Membranpumpe zur Unterstützung des Feuchtigkeitsaustausches zwischen Schuhinnerem und Umgebung, wobei die horizontale Querschnittsfläche des aus dem Absatz herausragenden Membranpumpenkolbens zwischen 1 und 3 % der horizontalen Absatzquerschnittsfläche beträgt und der Hub des Membrankolbens zwischen 1 und 3 mm beträgt.
- Straßenschuh gemäß Anspruch 1, wobei die horizontale Querschnittsfläche des Pumpenhohlraumes zwischen 3 und 10 % der horizontalen Absatzquerschnittsfläche beträgt.
- Straßenschuh gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Membranpumpe eingesetzt wird, deren Förderkapazität 0,1 bis 1 ml/Hub beträgt.
- Straßenschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Absatz und Sohle aus Polyurethan-Schaum einer Dichte zwischen 280 und 800 kg/m3 besteht.
- Straßenschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Membranpumpenkörper in den Absatz eingeschäumt ist.
- Straßenschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Membranpumpe aus Polyoxymethylen besteht.
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