CZ291156B6 - Ochranná obuv proti účinkům náąlapných min - Google Patents

Abstract

Ochrann obuv proti · ink m n lapn²ch min je tvo°ena svr kem (3) s nap nac st lkou (2) a k n mu prost°ednictv m soustavy alespo dvou mezipode v (5, 6) p°ipojenou podr kou (7). Nap nac st lka (2) a/nebo alespo jedna z mezipode v (5, 6) jsou tvo°eny kompozitem na b zi alespo t° vrstev textilie z paraaramidov ho vl kna fixovan²ch v polymern matrici. Svr ek (3) m mezi pod vkou a vrchov²m materi lem ulo enu alespo jednu vrstvu v²ztu n textilie (4) na b zi paraaramidov ho vl kna, p°i em pod vka s t mito mezivrstvami je v n lapn sti obuvi p°ekryta alespo t°emi vrstvami paraaramidov tkaniny, kter maj sv po obvodu d len okrajov sti (8) p°ehnuty sm rem vzh ru a jsou orientov ny tak, e obvodov spoje p°ehnut²ch okrajov²ch st jsou u jednotliv²ch vrstev navz jem posunuty a p°epl tov ny. V oblasti pice, paty a/nebo st lky jsou ve struktu°e obuvi zabudov ny ochrann segmenty (1) na b zi kompozitu tvo°en ho alespo jednou vrstvou paraaramidov textilie fixovan v polymern matrici. Spodkov st obuvi obsahuje soustavu mezipode v (5, 6) a k nim p°ipojenou podr ku (7), p°i em alespo jedna z mezipode v (5) horn sti soustavy je zhotovena z kompozitn ho materi lu a alespo jedna z mezipode v (6) spodn sti soustavy je zhotovena z leh en ho polymern ho materi lu.\

Description

Vynález se týká speciální ochranné obuvi, chránící tělo člověka, zejména pak jeho dolní končetiny, proti účinkům nášlapných min.

Dosavadní stav techniky

V současné době vyráběné protipěchotní nášlapné miny patří k prostředkům hromadného ničení, které svojí účinností příliš nezaostávají za zbraněmi nukleárními, chemickými a biologickými. Je známo, že miny vzhledem ke svému charakteru působí především proti civilnímu obyvatelstvu, a to často ještě dlouho po skončení ozbrojeného konfliktu. Odhaduje se, že v současné době je v zemi uloženo na sto miliónů nášlapných min, tedy cca jedna mina na každých padesát obyvatel Země. Navíc se často jedná o miny vyvinuté tak. aby přímo nabíjely, ale působily bolestivá zranění s trvalými následky.

S ohledem na výše uvedené skutečnosti je pochopitelná snaha vyvinout speciální ochrannou obuv, která by člověka, vystaveného nebezpečí účinků nášlapných min, co nejvíce chránila. Historicky nejstarším ochranným prostředkem tohoto druhu jsou vícekomorové ochranné polštáře, které se prostřednictvím rámu s vázáním upevňují pod běžnou obuv. Jednotlivé, po stranách polštáře navzájem propojené komory jsou zhotoveny z vnitřní pryžové duše a z vnějšího materiálu, odolného proti obrušování a prořezání. Polštář je dále opatřen popruhy například se suchými zipy rámu s vázáním. Ochranné polštáře sice poměrně dobře chrání proti účinkům nášlapných min, jejich nošení ale značně ztěžuje a omezuje pohyb, což je zejména ve vojenských podmínkách neúnosné.

Stejná potíž, i když ne v tak velké míře, je i u dalšího řešení, ochranné platformy, která je tvořena speciálním odchylovačem nárazu, odchylovacím hranolem, uloženým v profilované podešvi z polyuretanové pěny. Nášlapná plocha platformy je opatřena protiskluzovou vrstvou. K platformě je dále připevněno vázání, skořápka, která sahá nad kotník, poskytuje oporu při chůzi a chrání před střepinami. Do vázání se upevňuje běžná obuv pomocí řemenů. OdchylovaČ nárazu je umístěn po celé délce i šířce chodidla. Má kónický tvar s vrcholovým úhlem menším než 90° aje umístěn tak, že jeho vrchol směřuje k nášlapné straně platformy. Tím se jednak zvětší plocha, na kterou působí exploze nášlapné miny, a jednak kónický tvar stěn odchylovače usměrní dráhu střepin žádoucím směrem. Z hlediska konstrukčního může být odchylovač buď plný, nebo dutý a vyrobený z kovu z plastových kompozitů. V doporučeném provedení je použit trubkovitý plastový' kompozit obalený tkaninou.

Jak již bylo uvedeno, spadá výše uvedené řešení, to znamená ochranná platforma, do oblasti speciálních ochranných pomůcek, které sice dobře chrání lidské tělo proti účinkům nášlapných min, současně ale dosti výrazně brání přirozenému pohybu při chůzi, zejména pak při běhu, skoku a podobně.

Proto se stále více prosazuje snaha vyvinout pro ochranu proti účinkům min ochranou obuv, která by na jedné straně účinně chránila při případném výbuchu miny a zároveň se na druhé straně svojí konstrukcí co nejméně lišila od běžné obuvi. V tomto směru je v současné době např. známo řešení ochranné obuvi, která má v mezipodešvi nebo podešvi uloženou alespoň jednu ochrannou vrstvu tvořenou nejméně 10-ti na sobě uloženými vrstvami paraaramidové, nejčastěji kevlarové, tkaniny. Touto úpravou lze sice dosáhnout velmi dobré ochrany proti působení nášlapných min v samotné podešvi nebo mezipodešvi, neřeší však odolnost obuvi jako celku.

Obdobný nedostatek má také doposud asi nejlépe řešená známá ochranná obuv, která je podobně jako již dřívější typy obuvi tvořena svrškem s napínací stélkou a k němu přímo nebo prostřednictvím mezipodešve připojenou podešví. Podstata řešení spočívá v tom, že napínací stélka a/nebo mezipodešev jsou zhotoveny jako kompaktní polotovar z plošného kompozitního materiálu, který je tvořen 6 vrstvami textilie na bázi para-aramidového vlákna, fixovanými v polymerní matrici. Současně je ve struktuře podešve uložen tlumicí člen kónického tvaru s vrcholem směřujícím k nášlapné straně podešve, který je tvořen dutým pancířem příslušného tvaru a vnitřní výplní voštinové struktury.

Podstata vynálezu

K odstranění výše uvedených nedostatků do značné míry přispívá nový konstrukční typ ochranné obuvi proti účinkům nášlapných min podle vynálezu. Tato obuv je tvořena svrškem s napínací stélkou a kněmu prostřednictvím soustavy alespoň dvou mezipodešví připojenou podrážkou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že napínací stélka a/nebo alespoň jedna z mezipodešví jsou tvořeny kompozitem na bázi alespoň tří vrstev textilie z paraaramidového vlákna fixovaných v polymerní matrici, svršek má mezi podšívkou a vrchovým materiálem uloženou alespoň jednu vrstvu výztužné textilie na bázi paraaramidového vlákna, přičemž podšívka s těmito mezivrstvami je v nášlapné části obuvi překryta alespoň třemi vrstvami paraaramidové tkaniny, které mají své po obvodu dělené okrajové části přehnuty směrem vzhůru a jsou orientovány tak, že obvodové spoje přehnutých okrajových částí jsou u jednotlivých vrstev navzájem posunuty a přeplátovány. v oblasti špice, paty a/nebo stélky jsou ve struktuře obuvi zabudovány ochranné segmenty na bázi kompozitu tvořeného alespoň jednou vrstvou paraaramidové textilie fixovanou v polymemí matrici. Spodková část obuvi obsahuje soustavu mezipodešví a k nim připojenou podrážku. Při tom je alespoň jedna v mezipodešví horní části soustavy zhotovena z kompozitního materiálu a alespoň jedna v mezipodešví spodní části soustavy z lehčeného polymemího materiálu.

Ve struktuře podrážky je s výhodou fixována alespoň jedna vrstva paraaramidové textilie.

Ochranná obuv je dále doplněna vkládací stélkou, s výhodou z kompozitního materiálu na bázi alespoň jedné vrstvy paraaramidové textilie fixované v polymerní matrici se vzduchovými výplněmi.

Paraaramidovou textilií použitou v jednotlivých komponentách obuvi je s výhodou textilie kevlarová. Polymerní matricí může být elastomemí směs, především pak pryž nebo polyuretan, případně také termoplast, zejména kopolymer etylén-vinylacetát.

Mezipodešev horní části soustavy mezipodešví má s výhodou na straně sousedící a mezipodešví spodní části vytvořenou soustavu drážek a je zhotovena z kompozitního materiálu obsahujícího paraaramidovou textilii.

Mezipodešev spodní části soustavy mezipodešví je potom s výhodou zhotovena z lehčeného polymemího materiálu, konkrétně z lehčeného elastomeru, resp. z materiálu na bázi lehčeného polyolefmu, s výhodou z kopolymeru etylén-vinylacetát.

Hlavní přínos nové konstrukce ochranné obuvi spočívá v optimálním vyvážení požadavků na ochranou účinnost obuvi, hmotnost a flexibilitu obuvi při chůzi, běhu, případně skoku, a životnost obuvi v průběhu nošení. Tohoto optimálního řešení se dosahuje kombinací ochranných účinků pryžového segmentu s paraaramidovou textilií a paraaramidové textilie jako takové. Při této konstrukci obuvi zůstává svršek obuvi prodyšný. Celý ochranný segment obuvi je tvořen jako kompaktní celek na bázi plošného kompozitního materiálu, který má vrstvy textilie na bázi paraaramidového vlákna fixovány a navzájem propojeny v polymerní matrici bez jakéhokoliv cizího tělesa. Obuv neobsahuje žádná kovová tělesa.

-2CZ 291156 B6

Nášlapná část je v patní oblasti podešve opatřena otvory, kanály, pro odvod tlakové energie při výbuchu miny.

Dalším přínosem vynálezu je kombinace materiálů různé hustoty, která působí odklon tlakové vlny při výbuchu, přičemž je u této obuvi rovněž velká spotřeba energie z výbuchu při postupném odtrhávání jednotlivých vrstev obuvi.

Přehled obrázků na výkresech

K. bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží přiložené výkresy, kde představuje obr. 1 detail napínací stélky a vrstev paraaramidové tkaniny s dělenými okrajovými částmi přehnutými směrem vzhůru, obr. 2 detail mezipodešve horní části soustavy mezipodešví, obr. 3 detail mezipodešve spodní části soustavy mezipodešví, obr. 4 detail podrážky, obr. 5 detail vkládací stélky, obr. 6 detail ochranných segmentů a obr. 7 celkové řešení ochranné obuvi.

Příklady provedení vynálezu

Ochrannou obuv proti účinkům nášlapných min v příkladném provedení znázorňuje celkový pohled na obr. 7, kde je tvořen svrškem 3 s napínacím stélkou 2 a k němu prostřednictvím soustavy dvou mezipodešví 5, 6 připojenou podrážkou 7.

Napínací stélka 2 je podle obr. 1 tvořena kompozitem na bázi tří vrstev kevlarové textilie, tkaniny, fixovaných v polymemí matrici na bázi elastomemí směsi.

Svršek 3 podle obr. 7 je typu holeňové derbové obuvi s vrchovým materiálem na bázi hovězinové usně, resp. měkčené vepřovicové usně, s bandážovaným límečkem a bandážovanou holení obuvi a s kroužky, popř. očky pro ry chlošněrování. Mezi podšívkou a vrchovým materiálem svršku 3 jsou uloženy dvě vrstvy výztužné textilie 4 na bázi kevlarového vlákna.

Podšívka s těmito mezivrstvami jev nášlapné části obuvi překryta sedmi vrstvami paraaramidové tkaniny, které mají své po obvodu dělené okrajové části 8 přehnuty směrem vzhůru a jsou orientovány tak, že obvodové spoje přehnutých okrajových částí 8 jsou u jednotlivých vrstev navzájem posunuty a přeplátovány podle obr. 1.

V oblasti špice a paty jsou ve struktuře obuvi zabudovány tvarované ochranné segmenty 1 podle obr. 6 na bázi kompozitu tvořeného kevlarovou textilií fixovanou v polymemí matrici ze směsi na bázi přírodního kaučuku.

Spodková část obuvi obsahuje soustavu mezipodešví 5, 6 a k nim připojenou podrážku 7. Mezipodešev 5 horní části soustavy mezipodešví je podle obr. 2 zhotovena z kompozitního materiálu, obsahujícího čtyři vrstvy kevlarové textilie v elastomemí matrici, a má na straně sousedící s mezipodešví 6 spodní části soustavy mezipodešví vyfrézovanou soustavu drážek pro provádění při eventuálním výbuchu miny. Mezipodešev 6 spodní části soustavy podle obr. 3 je zhotovena z lehčeného porézního polyolefinového materiálu. Podrážka 7 podle obr. 4 je vytvořena z kaučukové směsi s dobrou obrušivostí, se zafixovanou výztužnou kevlarovou tkaninou a s vyfrézovanými drážkami.

Ochranná obuv je doplněna vkládací stélkou 9 podle obr. 5 z kaučukové směsi se zavulkanizovanou kevlarovou textilií a se vzduchovými výplněmi.

Při výrobě ochranné obuvi podle vynálezu podle obr. 7 se předem připraví potřebné polotovary. Pomocí kmitavého nožíku se \vřežou z kevlarové tkaniny jednotlivé vrstvy napínací stélky 2, mezipodešve 5 horní části soustavy, ztužení svršku 3 a pryžových ochranných segmentů L

-3CZ 291156 B6

Vrstvy kevlarové textilie do napínací stélky 2, mezipodešve 5 horní části soustavy a ochranných segmentů 1 se zafixují a navzájem propojí v polymemí matrici, jež je reakčním produktem kaučukové směsi na bázi kombinace přírodního, polybutadienového a butadien-styrenového kaučuku se sírovým vulkanizačním systémem a kombinaci plniv saze-uhličitan vápenatý. Při šití svršku 3 se do obuvi mezi podšívku a vrchový materiál vlepí výztuha svršku 3 z vrstev kevlarové tkaniny.

Při kompletaci ochranné obuvi podle vynálezu se napínací stélka 2 pomocně přichytí samolepkou, popř. skobičkou, na kopyto, načež se napne podšívka s kevlarovou výztuhou v pořadí špice, strana a pata. Napínací záložka podšívky obuvi se s napínací stélkou 2 spojí pomocí termoplastického lepidla na bázi polyesteru a polyamidu a vyjme se kovová skobička z napínací stélky 2. Poté se napnutá podšívka s kevlarovou výztuhou polepí jednotlivými vrstvami výztužné textilie 4, konkrétně kevlarové tkaniny, tak, aby veškeré vzniklé přechody byly navzájem přeplátovány. Lepení se provádí kaučukovým lepidlem. Potom se takto vytvořený segment přelepí ve špici a v patě ochrannými segmenty 1 se zafixovanou kevlarovou tkaninou. Lepení se provádí kaučukovým lepidlem. Pak následuje napnutí vrchové části svršku 3 obuvi v pořadí špice, strana a pata pomocí termoplastického lepidla na bázi polyesteru a polyamidu. Na konec se napnutý svršek 3 obuvi nechá ustálit.

V další fázi výroby se pomocí rozpouštědlového lepidla spojí se svrškem 3 obuvi mezipodešev 5 horní části soustavy zhotovená z kompozitního materiálu obsahujícího kevlarovou textilie a mezipodešev 6 spodní části soustavy zhotovená z lehčeného porézního polyolefinového materiálu, Na závěr se pomocí rozpouštědlového lepidla přilepí podrážka 7 se zafixovanou kevlarovou textilií a s vyfrézovanými otvory.

Claims (14)

1. Ochranná obuv proti účinkům nášlapných min, tvořená svrškem s napínací stélkou a k němu prostřednictvím soustavy alespoň dvou mezipodešví připojenou podrážkou, vyznačující se t í m , že napínací stélka (2) a/nebo alespoň jedna z mezipodešví (5, 6) jsou tvořeny kompozitem na bázi alespoň tří vrstev textilie z paraaramidového vlákna fixovaných v polymemí matrici, svršek (3) má mezi podšívkou a vrchovým materiálem uloženu alespoň jednu vrstvu výztužné textilie (4) na bázi paraaramidového vlákna, přičemž podšívka s těmito mezivrstvami je v nášlapné části obuvi překryta alespoň třemi vrstvami paraaramidové tkaniny, které mají své po obvodu dělené okrajové části (8) přehnuty směrem vzhůru a jsou orientovány tak, že obvodové spoje přehnutých okrajových částí jsou u jednotlivých vrstev navzájem posunuty a přeplátovány, a dále že v oblasti špice, paty a/nebo stélky jsou ve struktuře obuvi zabudovány ochranné segmenty (1) na bázi kompozitu tvořeného alespoň jednou vrstvou paraaramidové textilie fixované v polymemí matrici a spodková část obuvi obsahuje soustavu mezipodešví (5, 6) a k nim připojenou podrážku (7), přičemž alespoň jedna z mezipodešví (5) horní části soustavy je zhotovena z kompozitního materiálu a alespoň jedna z mezipodešví (6) spodní části soustavy je zhotovena z lehčeného polymerního materiálu.

2. Ochranná obuv podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve struktuře podrážky (7) je fixována alespoň jedna vrstva paraaramidové textilie.

3. Ochranná obuv podle nároku 1, vyznačující se t í m , že je doplněna vkládací stélkou (9) z kompozitního materiálu na bázi alespoň jedné vrstvy paraaramidové textilie fixované v polymemí matrici se vzduchovými výplněmi.

-4CZ 291156 B6

4. Ochranná obuv podle nároků laž3, vyznačující se tím, že paraaramidovou textilií je textilie kevlarová.

5. Ochranná obuv podle nároků la3, vyznačující se tím, že polymemí matrice je na bázi elastomemí směsi.

6. Ochranná obuv podle nároku 5, vyznačující se tím, že polymemí matrice je na bázi pryže.

7. Ochranná obuv podle nároku 5, vyznačující se t í m , že polymemí matrice je na bázi polyuretanu.

8. Ochranná obuv podle nároků la3, vyznačující se tím, že polymemí matrice je na bázi termoplastu.

9. Ochranná obuv podle nároku 8, vyznačující se tím, že polymemí matrice je na bázi kopolymeru etylén-vinylacetát.

10. Ochranná obuv podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezipodešev (5) horní části soustavy mezipodešví má na straně sousedící s mezipodešví (6) spodní části z lehčeného polymemího materiálu vytvořenu soustavu drážek.

11. Ochranná obuv podle nároku 1, vyznačující se t ím, že mezipodešev (5) horní části soustavy mezipodešví je zhotovena z kompozitního materiálu obsahujícího paraaramidovou textilii.

12. Ochranná obuv podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezipodešev (6) spodní části soustavy mezipodešví je zhotovena z materiálu na bázi lehčeného elastomeru.

13. Ochranná obuv podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezipodešev (6) spodní části soustavy mezipodešví je zhotovena z materiálu na bázi lehčeného polyolefmu.

14. Ochranná obuv podle nároku 13, vyznačující se tím, že materiálem mezipodešve (6) spodní části soustavy mezipodešví na bázi lehčeného polyolefinu je kopolymer etylénvinylacetát.