EP3738457A1 - Shoe with a ventilation device switchable between fresh air supply and circulated air - Google Patents
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- EP3738457A1 EP3738457A1 EP19174048.9A EP19174048A EP3738457A1 EP 3738457 A1 EP3738457 A1 EP 3738457A1 EP 19174048 A EP19174048 A EP 19174048A EP 3738457 A1 EP3738457 A1 EP 3738457A1
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Abstract
Ein Schuh weist eine Belüftungseinrichtung auf, die eine Luftpumpvorrichtung, eine Luft von der Luftpumpvorrichtung in den Schuhinnenraum transportierende Luftzufuhrleitung und eine Luft in die Luftpumpvorrichtung transportierende Luftansaugleitung aufweist. Die Luftansaugleitung umfasst eine erste Luftansaugleitung (7) mit einer am Außenbereich des Schuhs angeordneten ersten Ansaugöffnung zum Ansaugen von Frischluft, eine zweite Luftansaugleitung (9) mit einer im Schuhinnenraum angeordneten zweiten Ansaugöffnung und eine die erste (7) und die zweite (9) Luftansaugleitung mit der Luftpumpvorrichtung koppelnde Umschaltvorrichtung, die entweder die erste (7) oder die zweite (9) Luftansaugleitung mit wenigstens einer Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung verbindet. Erfindungsgemäß weist die Umschaltvorrichtung ein von einem Stellmotor (14) angetriebenes Ventilschließelement (17) auf, das bei Betätigen des Stellmotors (14) zwischen zwei Stellpositionen bewegbar ist, wobei es in der ersten Stellposition die erste Luftansaugleitung (7) und in der zweiten Stellposition die zweite Luftansaugleitung (9) mit wenigstens einer der wenigstens einen Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung verbindet. Der Stellmotor (14) ist über ein Koppelelement mit dem Ventilschließelement (17) verbunden, und der Stellmotor (14) und das Koppelelement sind so ausgebildet, dass das Ventilschließelement (17) in den beiden Stellpositionen ohne Energieverbrauch gehalten wird.A shoe has a ventilation device which has an air pump device, an air supply line transporting air from the air pump device into the interior of the shoe, and an air intake line transporting air into the air pump device. The air intake line comprises a first air intake line (7) with a first intake opening arranged on the outside of the shoe for sucking in fresh air, a second air intake line (9) with a second intake opening arranged in the interior of the shoe, and a first (7) and second (9) air intake line Switching device coupling with the air pumping device, which connects either the first (7) or the second (9) air suction line to at least one suction opening of the air pumping device. According to the invention, the switching device has a valve closing element (17) driven by a servomotor (14), which can be moved between two setting positions when the servomotor (14) is actuated, the first air intake line (7) in the first setting position and the second air intake line (9) connects to at least one of the at least one intake opening of the air pumping device. The servomotor (14) is connected to the valve closing element (17) via a coupling element, and the servomotor (14) and the coupling element are designed in such a way that the valve closing element (17) is held in the two setting positions without energy consumption.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schuh mit einer Belüftungseinrichtung, wobei die Belüftungseinrichtung eine Luftpumpvorrichtung, eine Luft von der Luftpumpvorrichtung in den Schuhinnenraum transportierende Luftzufuhrleitung und eine Luft in die Luftpumpvorrichtung transportierende Luftansaugleitung aufweist, wobei die Luftansaugleitung aufweist: eine erste Luftansaugleitung mit einer ersten Ansaugöffnung, die zum Ansaugen von Frischluft am Außenbereich des Schuhs angeordnet ist, eine zweite Luftansaugleitung mit einer zweiten Ansaugöffnung, die im Schuhinnenraum angeordnet ist, und eine die erste und die zweite Luftansaugleitung mit der Luftpumpvorrichtung koppelnde Umschaltvorrichtung, die entweder die erste oder die zweite Luftansaugleitung mit wenigstens einer Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung verbindet.The invention relates to a shoe with a ventilation device, the ventilation device having an air pumping device, an air supply line transporting air from the air pumping device into the interior of the shoe, and an air suction line transporting air into the air pumping device, the air suction line having: a first air suction line with a first suction opening leading to the Suction of fresh air is arranged on the outside of the shoe, a second air suction line with a second suction opening, which is arranged in the interior of the shoe, and a switching device which couples the first and second air suction lines to the air pumping device and which either the first or the second air suction line with at least one suction opening the air pumping device connects.
Ein derartiger Schuh mit einer zwischen Frischluftzufuhr und Umluftbetrieb umschaltbaren Belüftungseinrichtung ist beispielsweise aus der Patentanmeldung
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine für die Umschaltung zwischen Frischluftzufuhr und Umluftbetrieb geeignete Umschaltvorrichtung in einem Schuh zu schaffen.Based on this prior art, the object of the invention is to create a switchover device in a shoe that is suitable for switching between fresh air supply and circulating air operation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schuh der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Umschaltvorrichtung ein von einem Stellmotor angetriebenes Ventilschließelement aufweist, das bei Betätigen des Stellmotors zwischen zwei Stellpositionen bewegbar ist, wobei das Ventilschließelement in einer ersten Stellposition die erste Luftansaugleitung mit wenigstens einer der wenigstens einen Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung verbindet und die zweite Luftansaugleitung von der wenigstens einen Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung trennt und in einer zweiten Stellposition die zweite Luftansaugleitung mit wenigstens einer der wenigstens einen Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung verbindet und die erste Luftansaugleitung von der wenigstens einen Ansaugöffnung der Luftpumpvorrichtung trennt, wobei der Stellmotor über ein Koppelelement mit dem Ventilschließelement verbunden ist und der Stellmotor und das Koppelelement so ausgebildet sind, dass das Ventilschließelement in den beiden Stellpositionen ohne Energieverbrauch gehalten wird.According to the invention, this object is achieved in a shoe of the type mentioned at the outset in that the switching device is driven by a servomotor Has valve closing element which is movable between two setting positions when the servomotor is operated, the valve closing element in a first setting position connecting the first air intake line to at least one of the at least one intake opening of the air pumping device and separating the second air intake line from the at least one intake opening of the air pumping device and in a second Adjustment position connects the second air intake line with at least one of the at least one intake opening of the air pump device and separates the first air intake line from the at least one intake opening of the air pump device, the servomotor being connected to the valve closing element via a coupling element and the servomotor and the coupling element being designed so that the Valve closing element is held in the two setting positions without energy consumption.
"Ohne Energieverbrauch gehalten" bedeutet in diesem Zusammenhang einerseits, dass die Energieversorgung sowohl des Stellmotors als auch einer diesen Stellmotor ansteuernden Steuerschaltung abgeschaltet sein können, weil keine Energiezufuhr erforderlich ist, um die jeweils eingenommene Stellposition beizubehalten. Andererseits bedeutet dies, dass die Kombination von Stellmotor, Koppelelement und Ventilschließelement mechanisch-konstruktiv so ausgebildet ist, dass auch bei den im Laufbetrieb auftretenden Erschütterungen keine wesentliche Änderung der Position des Ventilschließelements stattfinden kann. Dies bedeutet unter anderem, dass für eine geringe Masse des Ventilschließelements und der bewegbaren Teile des Koppelelements und des Stellmotors (z.B. Rotor) bei ausreichender Reibung, insbesondere Haftreibung, des Schließelements gegenüber den feststehenden Bestandteilen der Umschaltvorrichtung, an denen das Ventilschließelement in den Stellpositionen anliegt, und den feststehenden Teilen des Stellmotors (z.B. Stator) gesorgt werden muss. Grundsätzlich gilt, dass die Masse des Schließelements und der angekoppelten mitbewegten Teile der Umschaltvorrichtung so gering wie möglich sein sollte, um trägheitsbedingte Kräfte zu minimieren."Maintained without energy consumption" in this context means, on the one hand, that the energy supply to both the servomotor and a control circuit controlling this servomotor can be switched off because no energy supply is required in order to maintain the respective actuating position. On the other hand, this means that the combination of servomotor, coupling element and valve closing element is designed mechanically and structurally in such a way that no significant change in the position of the valve closing element can take place even with the vibrations occurring during operation. This means, among other things, that for a low mass of the valve closing element and the movable parts of the coupling element and the servomotor (e.g. rotor) with sufficient friction, in particular static friction, of the closing element with respect to the stationary components of the switching device against which the valve closing element rests in the set positions, and the fixed parts of the servomotor (e.g. stator) must be taken care of. Basically, the mass of the Closing element and the coupled moving parts of the switching device should be as small as possible in order to minimize forces caused by inertia.
Diese Ausgestaltung der Umschaltvorrichtung mit einem Ventilschließelement, das in den beiden stabilen Stellpositionen ohne Energieverbrauch gehalten werden kann, hat den Vorteil eines geringen Energieverbrauchs, so dass ein die Energieversorgung gewährleistender Energiespeicher (beispielsweise ein wiederaufladbarer Akkumulator) in dem Schuh mitgeführt werden kann.This configuration of the switching device with a valve closing element that can be held in the two stable setting positions without energy consumption has the advantage of low energy consumption, so that an energy store (for example a rechargeable battery) that ensures the energy supply can be carried in the shoe.
Das Ventilschließelement könnte beispielsweise ein in einem Zylinder geführter Kolben sein, der je nach Stellung in den Zylinder mündende Öffnungen der beiden Luftansaugleitungen verschließt oder freigibt. Alternativ könnte das Ventilschließelement eine Ventilklappe in Form einer Platte umfassen, die hin- und her geschwenkt wird und dabei in der ersten Stellposition mit ihrer einen Oberseite eine Öffnung der ersten Luftansaugleitung abdeckt und in der zweiten Stellposition mit ihrer gegenüberliegenden Oberseite eine Öffnung der zweiten Luftansaugleitung abdeckt.The valve closing element could for example be a piston guided in a cylinder which, depending on the position, closes or releases openings of the two air intake lines that open into the cylinder. Alternatively, the valve closing element could comprise a valve flap in the form of a plate, which is pivoted back and forth and thereby covers an opening of the first air intake line with its one upper side in the first setting position and an opening of the second air intake line with its opposite upper side in the second setting position .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Schuhs jedoch ist das Ventilschließelement um eine Achse schwenkbar und weist es eine Dichtfläche auf, wobei die Dichtfläche beim Schwenken des Ventilschließelement über eine Auflagefläche eines Gehäuses gleitet, wobei in die Auflagefläche eine erste Öffnung der ersten Luftansaugleitung und eine zweite Öffnung der zweiten Luftansaugleitung münden, wobei das Ventilschließelement in der ersten Stellposition die zweite Öffnung mit seiner Dichtfläche verschließt und die erste Öffnung freigibt und in der zweiten Stellposition die erste Öffnung mit seiner Dichtfläche verschließt und die zweite Öffnung freigibt. Diese bevorzugte Ausgestaltung des Ventilschließelements erlaubt eine konstruktiv einfache und somit kostengünstige und darüber hinaus robuste Gestaltung der Umschaltvorrichtung bei geringem Platzbedarf und geringer Masse. Außerdem sorgt das Gleiten der Dichtfläche auf der Auflagefläche für eine Haftreibung zum besseren Halten des Ventilschließelements in den jeweiligen Stellpositionen. Die erste und die zweite Öffnung können jeweils auch mehrere Teilöffnungen umfassen, die nebeneinander in die Auflagefläche münden und gemeinsam von der Dichtfläche verschlossen oder freigegeben werden.In a preferred embodiment of the shoe, however, the valve closing element is pivotable about an axis and it has a sealing surface, the sealing surface sliding over a bearing surface of a housing when the valve closing element is pivoted, a first opening of the first air intake line and a second opening of the open into the second air intake line, the valve closing element closing the second opening with its sealing surface and releasing the first opening in the first setting position and closing the first opening with its sealing surface and releasing the second opening in the second setting position. This preferred embodiment of the valve closing element allows a structurally simple and thus cost-effective and also robust design of the switching device with little space requirement and low mass. In addition, the sliding of the sealing surface on the support surface ensures static friction for better holding the valve closing element in the respective setting positions. The first and the second opening can each also comprise a plurality of partial openings which open into the support surface next to one another and are jointly closed or released by the sealing surface.
Das Koppelelement könnte bei einer Ausführungsform ein Getriebe umfassen. Jedoch ist eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schuhs dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement lediglich eine Befestigung des Ventilschließelements direkt auf einer Welle des Stellmotors ist, wobei die Rotationsachse der Welle des Stellmotors der Achse entspricht, um die das Ventilschließelement schwenkbar ist. Die Befestigung umfasst beispielsweise eine Bohrung in dem Ventilschließelement, in der die Welle mittels Klebverbindung befestigt ist. Zur Erhöhung der Festigkeit kann die Welle mit Zähnen oder Vorsprüngen versehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen der Bohrung des Ventilschließelement eingreifen. Diese durch die bevorzugte Gestaltung des Ventilschließelements ermöglichte einfache und preiswerte Ausgestaltung des Koppelelements gestattet eine noch weitergehende Verringerung der Baugröße und der Masse der bewegten Teile.In one embodiment, the coupling element could comprise a transmission. However, a preferred development of the shoe according to the invention is characterized in that the coupling element is merely a fastening of the valve closing element directly on a shaft of the servomotor, the axis of rotation of the shaft of the servomotor corresponding to the axis about which the valve closing element can be pivoted. The fastening comprises, for example, a bore in the valve closing element in which the shaft is fastened by means of an adhesive connection. To increase the strength, the shaft can be provided with teeth or projections which engage in corresponding recesses in the bore of the valve closing element. This simple and inexpensive design of the coupling element made possible by the preferred design of the valve closing element permits an even further reduction in the structural size and the mass of the moving parts.
Vorzugsweise ist der Stellmotor ein Miniatur-Gleichstrommotor oder ein Miniatur-Schrittmotor, der von einer Steuerschaltung angesteuert wird, wobei die Steuerschaltung derart konfiguriert ist, dass der Stellmotor zum Bewegen des Ventilschließelements jeweils solange angesteuert wird, bis das Ventilschließelement die andere Stellposition erreicht hat. Die Verwendung eines Miniaturmotors, der vorzugsweise Maximalabmessungen von weniger als 10 mm hat, trägt ebenfalls zur geringen Gesamtbaugröße und geringen Masse der bewegten Teile bei. Darüber hinaus gibt es für diese Anwendung geeignete preiswerte Miniatur-Gleichstrommotoren (die gegenwärtig beispielsweise für Vibrationseinheiten in Mobiltelefonen eingesetzt werden) und Miniatur-Schrittmotoren.The servomotor is preferably a miniature DC motor or a miniature stepper motor which is controlled by a control circuit, the control circuit being configured in such a way that the servomotor for moving the valve closing element is controlled until the valve closing element has reached the other setting position. The use of a miniature motor, which preferably has maximum dimensions of less than 10 mm, also contributes to the small overall size and low mass of the moving parts. In addition, there are inexpensive miniature DC motors suitable for this application (currently for example for vibration units in cell phones) and miniature stepper motors.
Die Steuerschaltung ist bei einem Ausführungsbeispiel mit einer Sensorvorrichtung gekoppelt, die ein das Erreichen der ersten und zweiten Stellposition durch das Ventilschließelement anzeigendes Sensorsignal erzeugt. Die Sensorvorrichtung umfasst beispielsweise einen von dem Ventilschließelement oder dem Koppelelement betätigten mechano-elektrischen Wandler. Der mechano-elektrische Wandler umfasst beispielsweise einen oder mehrere mechanische Endlagenschalter oder andere Positionssensoren oder Kraft- oder Drucksensoren. Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die Sensorvorrichtung wenigstens einen einen Motorstrom und/oder eine Motorspannung des Stellmotors erfassenden Sensor, mit dessen Hilfe ein von der Motorbelastung abhängiges Signal erzeugt wird, das das Erreichen der ersten und zweiten Stellposition durch das Ventilschließelement anzeigt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass diese Sensorvorrichtung integrierter Bestandteil eines die Steuerschaltung enthaltenden Bauelements sein kann, was die Gesamtkonstruktion vereinfacht und zur Miniaturisierung beiträgt, da keine separaten Sensoren an dem Ventilschließelement angeordnet zu sein brauchen.In one embodiment, the control circuit is coupled to a sensor device which generates a sensor signal indicating that the valve closing element has reached the first and second actuating positions. The sensor device comprises, for example, a mechano-electrical converter actuated by the valve closing element or the coupling element. The mechano-electrical converter includes, for example, one or more mechanical limit switches or other position sensors or force or pressure sensors. In an alternative embodiment, the sensor device comprises at least one sensor that detects a motor current and / or a motor voltage of the servomotor, with the aid of which a signal dependent on the motor load is generated which indicates that the valve closing element has reached the first and second control position. This embodiment has the advantage that this sensor device can be an integrated part of a component containing the control circuit, which simplifies the overall construction and contributes to miniaturization, since no separate sensors need to be arranged on the valve closing element.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Steuerschaltung derart konfiguriert, dass der Stellmotor zum Bewegen des Ventilschließelements jeweils für eine vorgegebene Zeitdauer angesteuert wird, so dass das Ventilschließelement vor oder bei Ablauf dieser Zeitdauer die jeweils andere Stellposition erreicht hat. Dieser Verzicht auf eine Sensorvorrichtung führt zu einer konstruktiv einfachen und preiswerten Gestaltung.In another exemplary embodiment, the control circuit is configured in such a way that the servomotor for moving the valve closing element is activated for a predetermined period of time, so that the valve closing element has reached the respective other setting position before or when this period of time has elapsed. This dispensing with a sensor device leads to a structurally simple and inexpensive design.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist der Stellmotor ein Schrittmotor und ist die Steuerschaltung derart konfiguriert, dass der Schrittmotor zum Bewegen des Ventilschließelements derart angesteuert wird, dass er jeweils eine vorgegebene Drehposition derart erreicht, dass das Ventilschließelement die erste oder zweite Stellposition erreicht. Auch hier kann auf zusätzliche am Ventilschließelement angebrachte Sensoren verzichtet werden.In a third exemplary embodiment, the servomotor is a stepper motor and the control circuit is configured in such a way that the stepper motor for moving the valve-closing element is controlled in such a way that it has a predetermined one Rotational position reached such that the valve closing element reaches the first or second setting position. Here, too, additional sensors attached to the valve closing element can be dispensed with.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schuhs ist die zweite Ansaugöffnung in einem sohlenfernen Schaftbereich des Schuhinnenraums angeordnet. Dies gestattet auch im Umluftbetrieb eine verbesserte Absenkung der Luftfeuchte im Sohlenbereich.In a preferred embodiment of the shoe according to the invention, the second suction opening is arranged in a shaft region of the shoe interior remote from the sole. This also allows an improved lowering of the air humidity in the area of the soles in recirculation mode.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schuhs ist gekennzeichnet durch einen Energiespeicher zum Speichern der zum Betätigen des Stellmotors und zum Betrieb der Steuerschaltung erforderlichen Energie, eine Ladeschaltung zum Aufladen des Energiespeichers und einen mit der Ladeschaltung gekoppelten Energiegenerator zum Umwandeln von mechanischer in elektrische Energie, wobei die Energie durch Verformung oder Bewegung eines Elements des Energiegenerators während einer Laufbewegung gewonnen wird. In Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Gestaltung der Umschaltvorrichtung, die einen geringen Energieverbrauch gewährleistet, ermöglicht diese Weiterbildung einen Verzicht auf externe Anschlüsse zum Aufladen des Energiespeichers. Die für den Betrieb der Umschaltvorrichtung erforderliche Energie kann vollständig durch Umwandlung der bei der Laufbewegung zugeführten mechanischen Energie gewonnen werden. Das verformte oder bewegte Element des Energiegenerators, mit dessen Hilfe die Energie gewonnen wird, kann beispielsweise einen relativ zu einer Spule bewegten Permanentmagneten oder einen piezoelektrischen Verformungskörper umfassen.A preferred development of the shoe according to the invention is characterized by an energy store for storing the energy required to operate the servomotor and to operate the control circuit, a charging circuit for charging the energy store and an energy generator coupled to the charging circuit for converting mechanical into electrical energy, the energy is obtained by deformation or movement of an element of the energy generator during a running movement. In conjunction with a design of the switching device according to the invention which ensures low energy consumption, this development enables external connections for charging the energy store to be dispensed with. The energy required for operating the switching device can be obtained entirely by converting the mechanical energy supplied during the running movement. The deformed or moved element of the energy generator, with the aid of which the energy is obtained, can for example comprise a permanent magnet moved relative to a coil or a piezoelectric deformation body.
Vorzugsweise weist der Schuh einen mit einer Steuerschaltung des Stellmotors gekoppelten Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur an einer vorgegebenen Stelle im Schuhinnenraum auf, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass bei einem Erfassen des Überschreitens einer vorgegebenen Temperatur im Schuhinnenraum der Stellmotor so angesteuert wird, dass das Ventilschließelement in die erste Stellposition bewegt wird. Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner so konfiguriert, dass bei einem Erfassen des Unterschreitens einer zweiten vorgegebenen Temperatur im Schuhinnenraum der Stellmotor so angesteuert wird, dass das Ventilschließelement in die zweite Stellposition bewegt wird. Dies gestatte eine automatisierte Umschaltung von Frischluftzufuhr auf Umluftbetrieb und umgekehrt.The shoe preferably has a temperature sensor, which is coupled to a control circuit of the servomotor, for detecting a temperature at a predetermined point in the interior of the shoe, the control circuit being configured in such a way that when a predetermined temperature is detected in the Shoe interior the servomotor is controlled so that the valve closing element is moved into the first setting position. In a preferred development of this embodiment, the control circuit is further configured such that when it detects that a second predetermined temperature in the interior of the shoe is not reached, the servomotor is activated in such a way that the valve closing element is moved into the second setting position. This allows an automated switchover from fresh air supply to recirculation mode and vice versa.
Bevorzugt ist ferner, dass ein Feuchtesensor zum Erfassen eines Feuchtewerts an der vorgegebenen Stelle im Schuhinnenraum mit der Steuerschaltung des Stellmotors gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass der Stellmotor außerdem in Abhängigkeit von dem erfassten Feuchtewert angesteuert wird. Dies verbessert die automatisierte Umschaltung von Frischluftzufuhr auf Umluftbetrieb und umgekehrt und erhöht den Tragekomfort.It is also preferred that a moisture sensor for detecting a moisture value at the specified point in the shoe interior is coupled to the control circuit of the servomotor, the control circuit being configured such that the servomotor is also controlled as a function of the detected humidity value. This improves the automated switching from fresh air supply to circulating air mode and vice versa and increases wearing comfort.
Vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous and / or preferred developments of the invention are characterized in the subclaims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schuhs,Figur 1 -
eine schematische Ansicht der Sohlenkonstruktion des inFigur 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schuhs,Figur 1 -
Figuren 3A bis 3C schematische Ansichten der Umschaltvorrichtung des in gezeigten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schuhs undFigur 1 -
eine schematische Ansicht der Sohle mit der Anordnung eines Temperatur- und Feuchtesensors an der dem Schuhinnenraum zugewandten Sohlenoberseite.Figur 4
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Figure 1 a schematic representation of a side view of an embodiment of the shoe according to the invention, -
Figure 2 a schematic view of the sole construction of the inFigure 1 shown embodiment of the shoe according to the invention, -
Figures 3A to 3C schematic views of the switching device of the inFigure 1 shown embodiment of the shoe according to the invention and -
Figure 4 a schematic view of the sole with the arrangement of a temperature and humidity sensor on the upper side of the sole facing the interior of the shoe.
Bei dem in
Die Umschaltvorrichtung 11 umfasst erfindungsgemäß ein von einem Stellmotor angetriebenes Ventilschließelement, das bei Betätigen des Stellmotors zwischen zwei Stellpositionen bewegbar ist, wobei das Ventilschließelement in einer ersten Stellposition die erste Luftansaugleitung 7 mit der Ansaugöffnung 6 der Luftpumpvorrichtung 4 verbindet und die zweite Luftansaugleitung 9 von der Ansaugöffnung 6 trennt und in einer zweiten Stellposition die zweite Luftansaugleitung 9 mit der Ansaugöffnung 6 verbindet und die erste Luftansaugleitung 7 von der Ansaugöffnung 6 trennt. Der Stellmotor wird von einer in
In der in
Der Stellmotor 14 weißt eine Welle 18 auf, die in den Innenraum des Gehäuses 13 hineinragt und auf die das Ventilschließelement 17 mit der in den
Der Stellmotor 19 ist ein Gleichstrom-Miniaturmotor, der bei einer Ausführungsform durch Umpolen der Spannungsspeisung in eine Rotation entweder in die eine oder die entgegengesetzte Richtung versetzt wird. Zum Herabsetzen der Rotationsgeschwindigkeit kann der Motor ein einfaches Miniaturgetriebe enthalten. Mittels der Steuerschaltung 12 wird der Miniaturmotor so angesteuert, dass sich die Welle 18 entweder im Uhrzeigersinn oder in entgegengesetzter Richtung dreht, so dass das auf der Welle 18 befestigte Ventilschließelement 17 verschwenkt wird, bis es in der ersten bzw. der zweiten Stellposition an einer Seitenwand der Gehäuseunterschale 13b anschlägt. Anschließend wird der Motor 14 abgeschaltet, so dass das Ventilschließelement 17 in der eingenommenen Stellposition verbleibt. In der einfachsten Ausgestaltung erfolgt die Ansteuerung des Motors 14 mit einer fest vorgegebenen Zeitdauer, die ein vollständiges Verschwenken des Ventilschließelements 17 sicherstellt. Die Leistung des Motors 14 ist dabei so dimensioniert, dass sie einerseits zum Überwinden etwaiger Reibungskräfte ausreicht, aber andererseits so gering ist, dass der Motor 14 beim Anschlagen des Ventilschließelements 17 an die Seitenwandung der Gehäuseunterschale 13B abgebremst wird. Bei einer schaltungstechnisch aufwändigeren, aber mechanisch verbesserten Ausführungsform kann die Steuerschaltung 17 eine Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Motorstroms und/oder einer Motorspannung des Stellmotors 14 aufweisen, wobei mit Hilfe der erfassten Ströme und/oder Spannungen ein von der Motorbelastung abhängiges Signal erzeugt wird, welches das Erreichen der ersten und zweiten Stellposition durch das Ventilschließelement 17 anzeigt und in Abhängigkeit davon den Motor 14 bei Erreichen der Stellposition abschaltet. Bei anderen Ausführungsformen können im Gehäuse 13 Sensoren angeordnet sein, die das Erreichen der ersten und zweiten Stellposition durch das Ventilschließelement 17 erfassen und entsprechende Signale an die Steuerschaltung 12 übermitteln, so dass ein Abschalten des Stellmotors 14 bei Erreichen der Stellpositionen gewährleistet ist.The
Bei der bevorzugten Ausführungsform, wie sie insbesondere in den
Der erfindungsgemäße Schuh weist einen in den Figuren nicht gezeigten Energiespeicher zum Speichern der zum Betätigen des Stellmotors 14 und zum Betrieb der Steuerschaltung 12 erforderlichen Energie auf, beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator. Vorzugsweise ist ferner eine Ladeschaltung zum Wieder-Aufladen des ganz oder teilweise entladenen Energiespeichers vorgesehen. Die Ladeschaltung ist vorzugsweise mit einem Energiegenerator zum Umwandeln von mechanischer in elektrische Energie gekoppelt. Die mechanische Energie wird durch Verformen oder Bewegen eines Elements des Energiegenerators während einer Laufbewegung gewonnen. Beispielsweise umfasst das Element einen Permanentmagneten und eine Spule, die mit Hilfe der Laufbewegung und einem entsprechenden Getriebe in eine Relativbewegung zueinander gebracht werden, wobei durch Induktion mechanische in elektrische Energie umgewandelt wird. Alternativ kann elektrische Energie mit Hilfe eines verformten piezoelektrischen Elements gewonnen werden. Alternativ und zusätzlich zu dem Energiegenerator, der mechanische in elektrische Energie umwandelt, kann auch ein weiterer Energiegenerator vorgesehen sein, der Wärmeenergie, beispielsweise durch Ausnutzen der Temperaturdifferenz zwischen dem Schuhinnenraum und der Umgebung des Schuhs, in elektrische Energie umwandelt.The shoe according to the invention has an energy store, not shown in the figures, for storing the energy required for actuating the
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche alternative Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise können in einem Schuh auch mehrere Luftpumpvorrichtungen und/oder mehrere Luftansaugleitungen mit mehreren Umschaltvorrichtungen vorgesehen sein, die parallel zueinander wirken.Numerous alternative embodiments are conceivable within the scope of the inventive concept. For example, several air pumping devices and / or several air intake lines with several switching devices, which act parallel to one another, can also be provided in a shoe.
Claims (15)
wobei die Belüftungseinrichtung eine Luftpumpvorrichtung (4), eine Luft von der Luftpumpvorrichtung (4) in den Schuhinnenraum transportierende Luftzufuhrleitung (5) und eine Luft in die Luftpumpvorrichtung (4) transportierende Luftansaugleitung aufweist,
wobei die Luftansaugleitung aufweist:
dass die Umschaltvorrichtung (11) ein von einem Stellmotor (14) angetriebenes Ventilschließelement (17) aufweist, das bei Betätigen des Stellmotors (14) zwischen zwei Stellpositionen bewegbar ist, wobei das Ventilschließelement (17) in einer ersten Stellposition die erste Luftansaugleitung (7) mit wenigstens einer der wenigstens einen Ansaugöffnung (6) der Luftpumpvorrichtung (4) verbindet und die zweite Luftansaugleitung (9) von der wenigstens einen Ansaugöffnung (6) der Luftpumpvorrichtung (4) trennt und in einer zweiten Stellposition die zweite Luftansaugleitung (9) mit wenigstens einer der wenigstens einen Ansaugöffnung (6) der Luftpumpvorrichtung (4) verbindet und die erste Luftansaugleitung (7) von der wenigstens einen Ansaugöffnung (6) der Luftpumpvorrichtung (4) trennt,
wobei der Stellmotor (14) über ein Koppelelement mit dem Ventilschließelement (17) verbunden ist und der Stellmotor (14) und das Koppelelement so ausgebildet sind, dass das Ventilschließelement (17) in den beiden Stellpositionen ohne Energieverbrauch gehalten wird.Shoe (1) with a ventilation device,
wherein the ventilation device has an air pumping device (4), an air supply line (5) transporting air from the air pumping device (4) into the interior of the shoe and an air suction line transporting air into the air pumping device (4),
wherein the air intake line comprises:
that the switching device (11) has a valve closing element (17) driven by a servomotor (14), which can be moved between two setting positions when the servomotor (14) is actuated, the valve closing element (17) in a first setting position the first air intake line (7) connects with at least one of the at least one suction opening (6) of the air pump device (4) and separates the second air suction line (9) from the at least one suction opening (6) of the air pump device (4) and in a second setting position the second air suction line (9) with at least one of the at least one suction opening (6) of the air pump device (4) connects and the first Separates the air intake line (7) from the at least one intake opening (6) of the air pumping device (4),
wherein the servomotor (14) is connected to the valve closing element (17) via a coupling element and the servomotor (14) and the coupling element are designed so that the valve closing element (17) is held in the two positions without energy consumption.
einen Energiespeicher zum Speichern der zum Betätigen des Stellmotors (14) und zum Betrieb der Steuerschaltung (12) erforderlichen Energie,
eine Ladeschaltung zum Aufladen des Energiespeichers und
einen mit der Ladeschaltung gekoppelten Energiegenerator zum Umwandeln von mechanischer in elektrische Energie, wobei die mechanische Energie durch Verformung oder Bewegung eines Elements des Energiegenerators während einer Laufbewegung gewonnen wird.Shoe (1) according to one of claims 1-11, characterized by
an energy store for storing the energy required to operate the servomotor (14) and to operate the control circuit (12),
a charging circuit for charging the energy store and
an energy generator coupled to the charging circuit for converting mechanical energy into electrical energy, the mechanical energy being obtained by deformation or movement of an element of the energy generator during a running movement.
einen mit einer Steuerschaltung (12) des Stellmotors (14) gekoppelten Temperatursensor (23) zum Erfassen einer Temperatur an einer vorgegebenen Stelle im Schuhinnenraum,
wobei die Steuerschaltung (12) so konfiguriert ist, dass bei einem Erfassen des Überschreitens einer vorgegebenen Temperatur im Schuhinnenraum der Stellmotor (14) so angesteuert wird, dass das Ventilschließelement (17) in die erste Stellposition bewegt wird.Shoe (1) according to one of claims 1 to 12, characterized by
a temperature sensor (23) coupled to a control circuit (12) of the servomotor (14) for detecting a temperature at a predetermined point in the interior of the shoe,
wherein the control circuit (12) is configured in such a way that, when a predetermined temperature is detected in the interior of the shoe, the servomotor (14) is controlled such that the valve closing element (17) is moved into the first setting position.
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CN106942826A (en) * | 2017-04-20 | 2017-07-14 | 景素玲 | It is a kind of can be with the shoes of motorized adjustment air permeable sole |
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