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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventilationselement für den Einsatz in einem Schaftboden von Schuhen mit Belüftung unterhalb der Fußsohle und mit dem Abtransport von Schwitzfeuchtigkeit durch Lagen unterhalb des Fußes zur Verbesserung des Klimakomforts solcher Schuhe.
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In früheren Zeiten wiesen Schuhe im Sohlenbereich entweder eine gewisse Wasserdampfdurchlässigkeit, auch Atmungsaktivität genannt, infolge der Verwendung von Laufsohlenmaterial wie Leder auf, mit dem Nachteil der Wasserdurchlässigkeit im Sohlenbereich, oder waren Schuhe im Sohlenbereich infolge der Verwendung von Laufsohlen aus wasserdichtem Material wie Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff zwar wasserdicht aber auch wasserdampfundurchlässig, mit dem Nachteil der Ansammlung von Schwitzfeuchtigkeit im Fußsohlenbereich.
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In jüngerer Zeit hat man Schuhe geschaffen, die im Fußsohlenbereich sowohl wasserdicht als auch wasserdampfdurchlässig sind, indem man deren Laufsohlen mit Durchgangsöffnungen perforiert und die Durchgangsöffnungen mittels einer auf der Innenseite der Laufsohle angeordneten wasserdichten, wasserdampfdurchlässigen Membran abgedeckt hat, so dass zwar kein Wasser von außen zum Schuhinnenraum vordringen kann, jedoch im Fußsohlenbereich entstehende Schwitzfeuchtigkeit vom Schuhinnenraum nach außen entweichen kann. Hierbei ist man zwei verschiedene Lösungswege gegangen. Entweder hat man die Laufsohle mit ihre Dicke durchsetzenden vertikalen Durchgangsöffnungen versehen, über welche Schwitzfeuchtigkeit aus dem Schuhinnenraum zur Lauffläche der Laufsohle geleitet werden kann, oder man hat die Laufsohle mit horizontalen Kanälen versehen, über welche Schwitzfeuchtigkeit, die sich oberhalb der Laufsohle gesammelt hat, über den seitlichen Umfang der Laufsohle entweichen kann.
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Insbesondere bei Schuhen, deren Laufsohle nicht mit ihre Dicke durchsetzenden vertikalen Durchgangsöffnungen versehen ist oder aus Sicherheitsgründen, beispielsweise wegen des Erfordernisses einer Nagelschutzplatte, nicht versehen werden kann, aber selbst bei Schuhen, deren Laufsohle mit solchen vertikalen Durchgangsöffnungen versehen ist, ist es wünschenswert, in einem Bereich unterhalb der Fußsohle ein Entlüftungssystem zu schaffen, mit denen sich eine spürbare Erhöhung des Klimakomforts im Fußsohlenbereich erreichen lässt.
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Unter diesen Gesichtspunkten schafft die Erfindung ein Ventilationselement für den Einsatz in einem Schaftboden einer Schaftanordnung eines Schuhs gemäß Anspruch 1 und einen damit ausgestatteten Schuh gemäß Anspruch 10.
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Kern der Erfindung ist es ein Ventilationselement für den Einsatz in einem Schaftboden einer Schaftanordnung eines Schuhs bereitzustellen, mit einem luftdurchlässigen Abstandsgebilde welches eine in mindestens horizontaler Richtung Luftdurchlass zulassende dreidimensionale Struktur aufweist.
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Das erfindungsgemäße Ventilationselement wird in erfindungsgemäßen Schuhen eingesetzt die so beschaffen sind, dass sich die Öffnungen im unteren Schaftbereich, unterhalb der Ebene der Fußsohle befinden. Dabei ist das Ventilationselement in einem sohlenseitigen unteren Bereich der Schaftanordnung angeordnet. Das Schaftobermaterial weist in einem sohlenseitigen unteren Umfangsbereich wenigstens eine Luftdurchlassöffnung auf, mittels welcher zwischen dem Ventilationselment und der Außenumgebung des Schuhs eine Verbindung hergestellt werden kann, derart, dass ein Luftaustausch zwischen der Außenumgebung und dem Ventilationselement Lage erfolgen kann. Auf diese Weise können aus dem oberhalb des Ventilationselements befindlichen Bereich der Schaftanordnung Wärme und Wasserdampf abgeführt werden, beispielsweise mittels konvektivem Luftaustausch durch das Ventilationselements.
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Da bei der erfindungsgemäßen Lösung die mindestens eine Luftdurchlassöffnung, welche in Verbindung mit dem Ventilationselement die effiziente Entfernung von Schwitzfeuchtigkeit ermöglicht, nicht in der Laufsohle gebildet ist, wo sie aus Gesichtspunkten der Laufsohlenstabilität und insbesondere bei einem Schuh mit einer aus ästhetischen Gründen eher dünnen Laufsohle nicht besonders groß sein kann, sondern in einem sohlenseitigen unteren Umfangsbereich des Schaftobermaterials, wo man die Luftdurchlassöffnung problemlos vergleichsweise groß machen kann, erreicht man schon dadurch einen besseren Luftaustausch und somit höhere Wasserdampfabführmöglichkeit als bei einem Schuh, dessen mindestens eine Luftdurchlassöffnung in der Laufsohle gebildet ist.
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Die Schaftanordnung mit dem Ventilationselement hat noch den weiteren Vorteil, dass sich das Ventilationselement, welches zwischen der mindestens einen Luftdurchlassöffnung und dem Schuhinnenraum positioniert ist, bis unmittelbar zur Innenseite des Schaftobermaterials erstrecken kann und nicht auf den Innenraum zwischen dem Zwickeinschlagsrand des Schaftobermaterials begrenzt ist. Beispielsweise befindet sich bei zwickgeklebten Schuhen das Ventilationselement oberhalb des verklebten Zwickeinschlags und kann daher eine größere Austauschfläche für Wasserdampf und Wärme der Fußsohle zur Verfügung stellen. Daher kann bei der erfindungsgemäßen Lösung das Ventilationselement eine erheblich größere Flächenausdehnung haben als bei den bekannten Lösungen, mit entsprechend größerer Austauschfläche und damit Wasserdampfabführkapazität.
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Diese Schuhkonstruktion und die mit ihr erreichte hohe Wasserdampfdurchlass- und Luftaustauschwirkung ist vorteilhaft sowohl bei Schuhen, die nicht wasserdicht sein müssen, weil sie nur in trockenen Bereichen verwendet werden, beispielsweise Arbeitsschuhe in einer Montagehalle, als auch bei Schuhen, die auch im Freien getragen werden und daher möglicherweise Nässe ausgesetzt werden.
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Das Ventilationselement kann als luftdurchlässiges Abstandsgebilde ausgebildet sein, das so gestaltet ist, dass das Ventilationselement auch bei Belastung durch den Fuß des Benutzers des Schuhs einen derartigen Abstand zwischen den unter und über ihr befindlichen Lagen aufrechterhält, dass die Luftdurchlässigkeit des Ventilationselements erhalten bleibt.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Abstandsgebilde mit einem Flächengebilde gebildet, welches eine Mehrzahl sich von dem Flächengebilde senkrecht und/oder unter einem Winkel zwischen 0° und 90° weg erstreckenden Abstandselementen beinhaltet.
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Dabei definieren die von dem Flächengebilde abliegenden Enden der Abstandselemente zusammen eine Fläche, mittels welcher eine von dem Flächengebilde abliegende zweite Auflagefläche gebildet werden kann. Die Abstandselemente können stab- oder fadenförmige Einzelelemente sein oder Abschnitte eines komplexeren Gebildes, beispielsweise eines Fach- oder Gitterwerks.
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Durch Auswahl des Materials der Abstandselemente und/oder durch Wahl des Neigungswinkels der Abstandselemente und/oder durch Wahl des Anteils der Berührungsstellen, an welchen benachbarte Abstandselemente aneinander fixiert werden und/oder der Form des verwendeten Fach- oder Gitterwerks lässt sich die Steifigkeit und damit Formbeständigkeit des Abstandsgebildes auch unter Belastung an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Die Abstandselement können Fasern sein.
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Als Ventilationselement eignet sich beispielsweise ein Abstandsgebilde, wie es an sich aus
DE 102 40 802 A2 bekannt ist, dort allerdings im Zusammenhang mit einem Infrarot-reflektierenden Material für Bekleidungsstücke.
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Das Ventilationselement kann beispielsweise eine geformte Struktur aus Polymeren, ein 3D Abstandsgebilde oder eine mit Polymerharzen verfestigte textile Struktur sein. Das Ventilationselement kann ebenfalls durch ein Spritzgießverfahren hergestellt werden, sie kann in einer Ausführungsform eine kanal- oder röhrenförmigen Ausgestaltung haben oder aus Polymer- oder Metallschäumen geformt sein.
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Geformte Strukturen aus Polymeren basieren auf Polymer-Monofile, Gewebe, Vliese oder Gelege welche mittels Verformung und Fixierung der Materialien zu einer Rippen-, Noppen- oder Zickzackstruktur geformt werden. Die Struktur kann auch eine 3-dimensionales Gebilde sein, beispielsweise aus Polypropylen, in der Form eines z. B. wellenförmigen oder durch andere Form zu einer 3D-Struktur gebrachten Filamentgeleges. Die Verformung und Fixierung kann beispielsweise über eine beheizte Strukturwalze oder als Thermoformprozess ausgeführt sein. Die geformten Strukturen können zusätzlich mit einem Gewebe oder Vlies laminiert werden um die Dimensionsstabilität zu verbessern. Ein mögliches Verfahren zur Herstellung solcher geformter Strukturen ist beispielsweise in der Patentanmeldung
WO 2006/056398 A1 beschrieben.
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Das Ventilationselement kann auch aus einem 3D Abstandsgebilde geformt sein. Solche Abstandsgebilde bestehen in der Regel aus Polyester Multi- oder Monofilen. Abstandsgebilde können Abstandsgewirke, Abstandsgestricke, Abstandsvliesstoffe oder Abstandsgewebe sein. Die Wirktechnologie erlaubt es, sowohl Ober- und Unterseite der Warenflächen wie auch den Abstandsfaden (Polfaden) unabhängig voneinander zu variieren. So können die Oberflächen sowie die Härte einschließlich der Federkennlinie je nach Art der individuellen Anwendung eingestellt werden. Abstandsgebilde zeichnen sich durch eine sehr hohe Luftzirkulation in allen Richtungen, selbst unter Belastung, aus.
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Ein Abstandsgebilde, beispielsweise in Form eines Abstandsgewirkes, kann auch hergestellt werden über die Imprägnierung von textilen Flächengebilden, die vor oder nach der Verformung zu einem 3-dimensionalen Gebilde mit Kunstharz getränkt werden und so die gewünschte Steifigkeit erhalten. Als Fasermaterial für das Abstandsgebilde können ebenfalls anorganische Fasern wie Glasfasern oder Carbonfasern gewählt werden.
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Das Ventilationselement kann teilweise oder ganz elastisch nachgiebig ausgebildet sein.
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Da zumindest bei gezwickten Schuhen, bei welchen ein sohlenseitiger Zwickeinschlag des Schaftobermaterials auf einen Umfangsrand der Unterseite einer Montagesohle oder Brandsohle geklebt bzw. gezwickt wird (auch unter der Bezeichnung AGO bekannt), wird ein erheblicher Druck auf das Ventilationselement ausgeübt. Es ist daher möglich, dass ein sehr offenes und/oder nachgiebiges Ventilationselement nachgeben oder deformiert werden kann. Dadurch wird der Zwickvorgang als Solches erschwert. Falls sich das Ventilationselments später zu seiner ursprünglichen Dicke zurückentwickelt kann sich das negativ auf die Passform und den Tragekomfort des Schuhs auswirken. Zudem können derartige Ventilationselemente teuer sein.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird daher bei einem Teil des Ventilationselements ein nicht oder wenig komprimierbares Material eingesetzt.
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Das Material kann dabei mindestens einen Teil des Abstandsgebildes ersetzen. Alternativ kann das Material auch in mindestens einen Teil des Abstandsgebildes eingespritzt sein. Ventilationselement und Material können auch überlappend angeordnet sein. Dabei kann das Material geschärft und unter oder über dem Abstandsgebilde verlaufen um eine scharfe Kante zwischen den beiden Bereichen zu vermeiden, die zu Materialabnutzung oder einem unangenehmen Tragegefühl führen könnte.
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Generell kann sich das Material im Zehen und/oder Fersen und/oder Fußballen und/oder Umfangsbereich des Abstandsgebildes befinden. Im Fußballen kann das Material zur Dämpfung beitragen. Wenn sich das Material im Umfangsbereich des Abstandsgebildes befindet und luftundurchlässig ist, kann es mit Aussparungen versehen sein, welche einen Luftdurchlass ermöglichen.
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Das Material kann z. B. aus Ethyl Vinyl Acetat (EVA), Polyurethan (PU) oder auch Filz bestehen. Der Einsatz derartiger Materialien ist billiger als herkömmliche Abstandsgebilde zu verwenden. Es kann luftdurchlässig und/oder wasserdampfdurchlässig oder luft- bzw. wasserdampfundurchlässig sein.
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Bei einer zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilationselement eine Kanalstruktur auf.
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Die Kanalstruktur kann das gesamte Ventilationselement darstellen oder nur einen Teil davon. Das Ventilationselement kann in mindestens einem Teilbereich aus einem Abstandsgebilde und in mindestens einem Teilbereich aus einer Kanalstruktur bestehen. Dabei kann für das Ventilationselement auch in mindestens einem Teilbereich ein wenig komprimierbares, luftdurchlässiges Material eingesetzt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befindet sich im Schaftbodenbereich eine wasserdichte und wasserdampfdurchlässige Funktionsschicht, beispielsweise in Form eines Funktionsschichtlaminats, wobei sich das Ventilationselement unmittelbar unterhalb der Funktionsschicht beziehungsweise des Funktionsschichtlaminats befindet. Im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform liegt ein Vorteil der Erfindung vor allem darin, dass durch die mindestens eine Luftdurchlassöffnung im Zusammenwirken mit der luftdurchlässigen Lage ein Luftaustausch und damit eine Entfernung von Schwitzfeuchtigkeit und Wärme ermöglicht wird. Der die Effizienz limitierende Diffusionsweg, den der Wasserdampf zunächst von der Fußunterseite bis zur luftdurchlässigen Lage zurücklegen muss, wird durch die Wahl eines möglichst dünnen Lagenaufbaus des Funktionsschicht minimiert und die Wärmeübertragung maximiert. Hat der Wasserdampf das Ventilationselement erreicht, wird er zusätzlich konvektiv über die Luftströmung abtransportiert, wodurch die Wasserdampfpartialdruckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Funktionsschicht dauerhaft auf einem hohen Niveau gehalten wird. Es müssen keine weiteren Schichten überwunden werden. Die Wasserdampfpartialdruckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Funktionsschicht ist eine treibende Kraft für die effiziente Entfernung von Schwitzfeuchtigkeit. Neben dem Wasserdampf wird durch die Konvektion auch Wärme abgeführt. Dadurch dass im Fall eines gezwickten Schafts das Ventilationselement oberhalb des Zwickeinschlags des Schaftobermaterials angeordnet ist, steht annähernd die gesamte Sohlenfläche für den Wasserdampfaustausch zur Verfügung.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit Schaftfunktionsschicht und Schaftbodenfunktionsschicht sind diese Teil eines sockenartigen Funktionsschichtbootie, bei welchem ein Schaftbereich durch die Schaftfunktionsschicht und ein Sohlenbereich durch die Schaftbodenfunktionsschicht gebildet ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit Schaftfunktionsschicht und Schaftbodenfunktionsschicht sind die Schaftfunktionsschicht und die Schaftbodenfunktionsschicht im unteren Schaftbereich miteinander verbunden und an ihrer gemeinsamen Grenze gegeneinander wasserdicht abgedichtet.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsschicht der Schaftfunktionsschicht und/oder der Schaftbodenfunktionsschicht Teil eines mehrlagigen Laminats, welches zusätzlich zur Funktionsschicht mindestens eine Textillage aufweist. Häufig verwendete Laminate sind zwei-, drei- oder vierlagig ausgebildet mit einer Textillage auf einer Seite beziehungsweise je einer Textillage auf beiden Seiten der Funktionsschicht.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind mit dem Laminat ein Schaftbodenfunktionsschichtlaminat und/oder ein Schaftfunktionsschichtlaminat aufgebaut.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Funktionsschicht eine wasserdampfdurchlässige Membran auf. Vorzugsweise ist die Membran wasserdicht und wasserdampfdurchlässig. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Funktionsschicht eine mit expandiertem mikroporösem Polytetrafluorethylen (ePTFE) aufgebaute Membran auf.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich das Ventilationselment unterhalb der Schaftbodenfunktionsschicht.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen zusätzlich erläutert. In den beiliegenden Zeichnungsfiguren zeigen:
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1 eine Ausführungsform ein erfindungsgemäßes Ventilationselement;
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2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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5 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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6 eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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7 eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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8 eine achte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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9; eine neunte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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10 eine zehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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11 eine elfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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12 eine zwölfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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13 eine dreizehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements;
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14 eine vierzehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Ventilationselements und;
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15 eine schematische Ansicht eines Querschnitts durch einen Teil des Vorderfußbereichs eines erfindungsgemäßen Schuhs.
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In den 1 bis 12 sind verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Venilatationselements dargestellt.
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So wird in 1 eine Ausführungsform eines Abstandsgebildes 60 dargestellt, das sich für das erfindungsgemäße Ventilationselement 40 eignet. Das Abstandsgebilde bildet zwei voneinander beabstandete Auflageflächen, wobei das Abstandsgebilde mit der unteren Auflagefläche auf der jeweiligen Unterlage aufliegt und dessen obere Auflagefläche als Tragfläche für die oberhalb des Abstandsgebildes befindliche Lage dient, bei der es sich insbesondere um den Bodenbereich des Funktionsschichtbooties handelt. Die beiden Auflageflächen werden entweder beide je von einem Flächengebilde gebildet, die mittels dazwischen befindlicher Abstandelemente in einem Abstand voneinander gehalten werden und von denen mindestens das obere luftdurchlässige ist. Oder nur die untere Auflagefläche wird von einem Flächengebilde gebildet, von dem Abstandselemente hoch stehen, deren freie Enden Auflagepunkte bilden, welche zusammen die Funktion der oberen Auflagefläche haben. Oder es gibt weder ein unteres noch ein oberes Flächengebilde sondern ein einziges Flächengebilde, welches in Wellen- oder Zickzackform gebracht ist mit unteren und oberen Wellen- oder Zackenscheiteln, welche die untere beziehungsweise obere Auflagefläche definieren. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein als Ventilationselement 40 geeignetes Abstandsgebilde 60 dessen obere und untere Auflagefläche durch zwei parallel zueinander angeordnete luftdurchlässige Flächengebilde 62 und 64 gebildet werden, die beispielsweise aus der Gruppe der Polyolefine, Polyamide oder Polyester bestehen in, wobei die Flächengebilde 62 und 64 durch Stützfasern 66 luftdurchlässig miteinander verbunden und gleichzeitig beabstandet sind. Zumindest ein Teil der Fasern 66 ist als Abstandshalter mindestens ungefähr senkrecht zwischen den Flächengebilden 62 und 64 angeordnet. Die Fasern 66 bestehen aus einem flexiblen, verformbaren Material wie beispielsweise Polyester oder Polypropylen. Die Luft kann durch die Flächengebilde 62 und 64 und zwischen den Fasern 66 hindurchströmen. Bei den Flächengebilden 62 und 64 handelt es sich um offenporige gewebte, gestrickte oder gewirkte textile Materialien.
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Die 2 bis 7 zeigen Ausführungsbeispiele für ein Ventilationselement 40 bei dem in einem Teil des Ventilationselements 40 ein nicht oder wenig komprimierbares, luftundurchlässiges Material 100 eingesetzt wird anstatt des Abstandsgebildes 60. Das Material kann z. B. aus Ethyl Vinyl Acetat (EVA), Polyurethan (PU) oder auch Filz bestehen. Das Material kann dabei mindestens einen Teil des Abstandsgebildes ersetzen. Alternativ kann das Material auch in mindestens einen Teil des Abstandsgebildes eingespritzt sein. Generell kann sich das Material im Zehen- 105 und/oder Fersen 110 und/oder Fußballen 115 und/oder Umfangsbereich 120 des Abstandsgebildes befinden. Im Fußballenbereich 115 kann das Material zur Dämpfung beitragen. Wenn sich das Material im Umfangsbereich 120 des Ventilationselements 40 befindet kann es mit Aussparungen oder Öffnungen 125 versehen sein, welche einen Luftdurchlass ermöglichen.
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So zeigt 2 eine Ausführungsform bei der sich das Material 100 nur im Zehen- 105 und Fersenbereich 110 befindet. Der Einsatz diesen Materials 100 soll ein Nachgeben oder eine Deformation des Ventilationselements 40 z. B. beim Klebezwicken des Zwickeinschlages 16a des Schaftobermaterials 16 eines z. B. als Ausführungsform in 13 dargestellten Schuhes 10 auf einen Umfangsrand der Unterseite einer Montagesohle oder Brandsohle 30 verhindern, bei dem ein erheblicher Druck auf das Ventilationselement 40 ausgeübt, welches den Zwickvorgang erheblich erschwert. Außerdem verhindert der Einsatz eines solchen Materials 100, dass sich das Ventilationselment 40 später zu seiner ursprünglichen Dicke zurückentwickelt, was sich das negativ auf die Passform und den Tragekomfort des Schuhs auswirken kann.
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Bei der Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, ist das Material 100 sowohl im Fersen- 105, als auch im Zehen- 110, als auch im Vorfußbereich 115 vorhanden. Auch im letzteren Bereich 115 ist eine Rückdeformation nach dem Zwickprozess problematisch. Außerdem kann im Laufe der Zeit, durch das Tragen des Schuhs und der Belastung durch den Fuß und dessen Abrollbewegung, das Ventilationselement 40, besonders im Vorfußbereich 115, stark komprimiert werden. Das Material 100 kann durch seine Kompressionsresistenz diesem Vorgang entgegenwirken.
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In 4 befindet sich das Material sowohl im Vorfußbereich 115 als auch im erweiterten Fersenbereich 110, wo ebenfalls ein großer Druck auf das Ventilationselement 40 stattfindet, bedingt durch das Köpergewicht des Schuhträgers und dessen Laufbewegungen. Der Vorfuß- oder Ballenbereich 115 und der Fersenbereich 105 sind kritische Bereiche, wo die größte Beanspruchung und Biegung auftritt.
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Die Ausführungsform gemäß 5 zeigt eine anders geartete Form des Materials 100 als in 4 gezeigt, mit einem dem Fußumfang angepassten innernen Umfang des Materials 100.
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In der Ausführungsform gemäß 6 befindet sich das Material 100 zusätzlich zum Zehen- 105 und Fersenbereich 110 auch im Umfangsbereich 120 des Ventilationselements 40, das heißt an den seitlichen Rändern, die den Zehenbereich 105 und den Fersenbereich 110 miteinander verbinden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft in der Fertigung des Schuhs, wenn das Abstandsgebilde 60 sehr leicht komprimierbar oder relativ instabil ist, sowie bei Schuhen, die großen Spannungen/Drücken ausgesetzt sind, z. B. Laufschuhen. Um in diesem Fall eine zusätzliche Dämpfung zu erzielen, befindet sich in 7 das Material 100 auch im Fußballenbereich 115. Bei beiden Ausführungsformen befinden sich Aussparungen oder Öffnungen 125 in dem Material 100 im seitlichen Umfangsbereich 120 des Ventilationselements 40.
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Die 8 bis 10 zeigen Ausführungsformen des Ventilationselements 40, die eine Kanalstruktur 160, 165, 188 aufweisen.
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8 zeigt eine Draufsicht eines Ventilationselements 40 mit einer Kanalstruktur 188. Die obere Oberfläche des Ventilationselements 40 ist mit dem Bezugszeichen 606 bezeichnet. Die Kanalstruktur 188 enthält eine Anzahl von Querkanälen 181. Einige der Querkanäle 181 haben verbreiterte laterale Enden und bilden so Luft und Feuchtigkeit abweisende Öffnungen 182. Die Tiefe der Querkanäle 181 in den Luft und Feuchtigkeit ableitenden Öffnungen 182 kann auch im Vergleich mit der Tiefe des Mittelteils der Querkanäle 181 größer sein.
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8 zeigt auch gestrichelt die lateralen Öffnungen 610 durch die Seitenwand des Ventilationselements 40. Diese lateralen Öffnungen 610 verbinden die Luft und Feuchtigkeit ableitenden Öffnungen 182 mit der Außenumgebung Ventilationselements 40. In der Ausführungsform der 8 haben die lateralen Öffnungen 610 eine Breite/einen Durchmesser, die/der im Wesentlichen der Breite der Querkanäle 181 entspricht. Ihre Breite kann aber auch kleiner als die Breite der Querkanäle 181 sein.
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Einige der Querkanäle enden nicht in Öffnungen. Ihre Enden sind nicht mit lateralen Öffnungen 610 in der Seitenwand des Ventilationselements 40 verbunden.
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Benachbarte Querkanäle haben einen Abstand zueinander, und die Querkanäle bedecken fast den ganze oberen Teil des Ventilationselements 40 von seinem Zehenbereich zu seinem Fersenbereich.
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Die Kanalstruktur 188 enthält weiter zwei Umfangskanäle 189, 190, wobei die Umfangskanäle 189, 190 die Querkanäle 181 im Wesentlichen in der Längsrichtung verbindet. Ein erster Umfangskanal 189 verläuft von einem Zehenbereich zu einem Bereich des Ventilationselements 40 vor dem Fersenbereich. Insbesondere verläuft der erste Umfangskanal 189 von einem Mittelbereich des ersten Querkanals 181 zu einem Mittelbereich des 19. Querkanals 181 in einer Zickzacklinie, mit seinen äußersten Punkten direkt neben den Luft und Feuchtigkeit ableitenden Öffnungen 182 der Querkanäle 181, die in dem dritten, dem 6., dem 10., dem 13. und dem 16. Querkanal 181 geformt sind. Die innersten Punkte des ersten Umfangskanals 189 befinden sich am ersten, am 5., am 9., am 12., am 15. und am 19. Querkanal 181.
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Ein zweiter Umfangskanal 190 verläuft von einem Mittelbereich des 20. Querkanals 181 zu einem Mittelbereich des 24. Querkanals 181, wobei seine äußersten Punkte neben den Luft und Feuchtigkeit ableitenden Öffnungen 182 des 22. Querkanals 181 angeordnet sind.
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In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann aber auch nur ein Umfangskanal vorgesehen sein, der sich von einem Mittelbereich des vordersten (der Zehenbereich) Querkanals 181 in einer Zickzacklinie zu einem Mittelbereich des hintersten (Fersenbereich) Querkanals 181 erstreckt.
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Durch die Umfangskanäle 189, 190 wird die Anzahl von Kanälen, die letztendlich zu der Luft und Feuchtigkeit ableitenden Öffnung 182 führen, vergrößert, wodurch die Menge an Luft und Feuchtigkeit erhöht wird, die zur Außenumgebung des Schuhs transportiert werden kann. Der Umfangskanäle 189, 190 schneidet die Querkanäle 181 in verschiedenen Winkeln. So schneidet der Umfangskanäle 189, 190 den 2. Querkanal 181 in einem Winkel von 45 Grad. Entsprechend wird der 6. Querkanal in einem Winkel von 58 Grad geschnitten, der 16. Kanal in einem Winkel von 48 Grad und der 21. in einem Winkel von 72 Grad. Anstatt zwei ableitende Öffnungen 182 mit einem geraden Umfangskanäle 189, 190 zu verbinden, der dem Umfang des Körpers 177 folgt, verläuft der Umfangskanal zickzackförmig, wie bereits beschrieben. Die Zickzackstruktur hat eine bessere Aufnahme und Transport von Feuchtigkeit als eine Struktur mit geraden Verbindungskanälen zwischen den ableitenden Öffnungen.
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Die Kanalstruktur 188 enthält weiter eine Anzahl von Längskanälen 184, die einige der Querkanäle 181 in der Mitte des Vorder- und des Mittelbereichs des Ventilationselements 40 schneiden. Diese Längskanäle 184 sind nicht mit Öffnungen versehen, könnten es aber in anderen Ausführungsformen der Erfindung sein.
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Die Querkanalbreite kann im Vorfuß/Ballen- 115 und Zehenbereich 105 und im Fersenbereich 110 etwas kleiner als die Querkanalbreite in den anderen Bereichen des Ventilationselements 40 sein. Eine beispielhafte Querkanalbreite im Ballenbereich 115 und im Fersenbereich 110 beträgt 2.5 mm, während die Breite des Querkanals in den anderen Bereichen wie auch die Breite des Längs- und/oder Umfangskanals 3 mm sein kann.
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Außerdem können, um die Pumpwirkung in der Auftretphase des Gangzyklus zu maximieren, die Querkanäle 181 im Vorfuß-/Ballenbereich 115 mehr zum oberen Ende des Ballenbereichs 115 verschoben sein. So sind der 7., 8. und 9. Querkanal näher zum 6. Kanal verschoben, wodurch eine maximierte Pumpwirkung durch das Aufsetzen des Ballens des menschlichen Fußes erhalten wird. In anderen Worten sind die Abstände zwischen benachbarten Querlüftungskanälen 181 im Vorderfußbereich dann kleiner als im Fersenbereich, um die Wirkung des Pumpens von Wasserdampf in die Außenumgebung zu erhöhen.
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Die 9 und 10 zeigen ebenfalls Ventilationselemente 40, die mit Kanalstrukturen 200, 205 versehen sind, die sich von dem Ventilationselement 40 der 8 durch ihre Anordnung und Form unterscheiden, aber die gleiche Funktion inne haben.
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Bei den 11 bis 14 werden Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen es sich um Hybridstrukturen handelt, die sowohl ein Abstandsgebilde 60 als auch eine Kanalstruktur 210, 215, 220, 225 aufweisen. Das Abstandsgebilde 60 befindet sich hauptsächlich im Mittelfußbereich, jedoch mit Fortsätzen in die anderen Fußbereiche. In anderen, nicht dargestellten, Ausführungsformen kann sich das Abstandsgebilde auch primär im Zehen- 105, Vorfuß- 115 und/oder Fersenbereich 110 befinden, je nachdem wo mehr Ventilation benötigt wird bzw. mehr Kompressionsresistenz oder Stabilität.
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Sowohl das Abstandsgebilde 60 als auch die Kanalstruktur 210, 215, 220, 225 können beliebig gebildet und geformt sein.
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13 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schuhs 10, der eine Schaftanordnung 12 und eine am unteren Endbereich der Schaftanordnung 12 angebrachte Sohle 14 aufweist, bei welcher es sich im Fall dieses Ausführungsbeispiels um eine Laufsohle handelt. Im unteren Endbereich der Schaftanordnung 12 sind zwei Luftdurchlassöffnungen 20 zu sehen. Die Luftdurchlassöffnungen liegen sich gegenüber. Dadurch kann sich eine Luftströmung durch das Ventilationselement bilden, welche beim Abführen von Wasserdampf und Wärme aus dem Schuh mittels Konvektion förderlich ist. Die Luftdurchlassöffnungen 20 sind mit einer luftdurchlässigen Schutzabdeckung 22 versehen, um das Eindringen von groben Partikeln wie Steinen zu verhindern. Die Schutzabdeckung 22 kann von außen und/oder von innen die Luftdurchlassöffnung bedecken. Es kann jeweils eine Schutzabdeckung 22 jeder einzelnen Luftdurchlassöffnung 20 zugeordnet sein oder eine gesamte Schutzabdeckung 22 erstreckt sich über alle Luftdurchlassöffnungen. Die Schutzabdeckung 22 kann beispielsweise durch ein Netz oder Gitter aus Metall oder Kunststoff oder durch ein Textilmaterial mit hoher Luftdurchlässigkeit und damit auch hoher Wasserdampfdurchlässigkeit ausgebildet sein.
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Die Schaftanordnung 12 weist ein Schaftobermaterial 16 auf, auf dessen Innenseite sich eine Auskleidung befindet, die eine Funktionsschicht 39 aufweist. Im Bereich des Schaftbodens 15 befindet sich eine Schaftbodenfunktionsschicht. Die Funktionsschicht auf der Innenseite des Schaftobermaterials 16 und die Funktionsschicht auf der Oberseite des Ventilationselements 40 sind beide Teil eines sockenartigen Bootie 39, welches die gesamte Schaftanordnung 12 auf deren Innenseite auskleidet, mit Ausnahme der Fußeinschlüpföffnung bei dieser Ausführungsform. Ein solches Bootie ist üblicherweise aus mehreren Funktionsschichtteilen zusammengenäht, wobei die Nahtstellen mit wasserdichtem Nahtabdichtband überklebt und auf diese Weise wasserdicht gemacht sind. Das Bootie könnte aber auch aus einem Stück Material hergestellt werden, was dann nicht mehr die Notwendigkeit des Zusammennähens und Abdichtens nach sich ziehen würde. Die Funktionsschichten sind je Teil eines dreilagigen Funktionsschichtlaminats, mit einer Funktionsschicht 34, die zwischen zwei Flächengebilden 25 und 26 eingebettet ist. Bei den Flächengebilden in 25 und 26 kann es sich üblicherweise um je eine Textillage handeln.
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Alternativ kann ein eingeschlagener sohlenseitiger unter Endbereich des Schaftfunktionsschichtlaminats mittels einer Strobelnaht an der Montagesohle 30 fest genäht sein. Das Schaftbodenfunktionsschichtlaminat kann sich unterhalb der Montagesohle 30 befinden und bis unter den eingeschlagenen Endbereich des Schaftfunktionsschichtlaminats erstrecken und mit dem Endbereich über ein (nicht gezeigtes) Dichtmaterial, beispielsweise in Form eines Dichtklebstoffs, wasserdicht verbunden sein, so dass der Schuhinnenraum durch das Zusammenwirken der gegeneinander abgedichteten Funktionsschichten mit Ausnahme der Fußeinschlüpföffnung und des Schnürbereichs des Schuhs 10 rundum wasserdicht ist, wie bei Verwendung eines Funktionsschicht-Bootie.
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Die Schaftanordnung 12 ist somit wasserdicht und mit Verwendung einer Sohle 14 liegt ein wasserdichter Schuh vor. Das Ventilationselement 40 ist im Schaftbodenbereich unmittelbar unterhalb des Funktionsschichtlaminats 24 des Bootie 39 angeordnet. Dabei erstreckt sich das Ventilationselement 40 über den gesamten Schaftbodenbereich und steht damit der gesamten Fußsohle für den Wasserdampf- und Wärmeaustausch zur Verfügung. Unterhalb des Ventilationselements 40 befindet sich die Montagesohle 30 an deren Unterseite der Zwickeinschlag 16a des sohlenseitigen unteren Endbereichs mittels (nicht gezeigten) Zwickklebstoff befestigt ist. Anstelle der Verwendung einer separaten Montagesohle ist es in bestimmten Ausführungen auch möglich, die Unterseite oder untere Auflagefläche des Ventilationselements 40 entsprechend stabil zu gestalten, sodass an dieser Unterseite der Zwickeinschlag befestigt werden kann. In einer solchen Ausführungsform übernimmt das Ventilationselement zusätzlich die Funktion einer Montagesohle. Alternativ kann der sohlenseitige untere Endbereich des Schaftobermaterials 16 mittels z. B. einer Strobelnaht mit der Montagesohle 30 verbunden werden.
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Das Obermaterial 16 ist mit einem wasserdampfdurchlässigen Material aufgebaut. Ebenfalls mit wasserdampfdurchlässigem Material sind die oberhalb des Schaftbodenfunktionsschichtlaminats 28 angeordnete Montagesohle 30 und, falls vorhanden, die Futterlage aufgebaut.
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Die Sohle 14 kann mit wasserdichtem Material aufgebaut sein, bei dem es sich um Gummi oder einen gummiähnlichen elastischen Kunststoff, beispielsweise ein Elastomer handelt Die Sohle 14 kann aber auch aus wasserdampfdurchlässigem Material wie z. B. Leder bestehen. Bei der Sohle 14 kann es sich um eine vorgefertigte Sohle, welche an die Schaftanordnung 12 angeklebt wird, oder um eine an die Schaftanordnung 12 angespritzte Sohle handeln. Eine an der Unterseite der Sohle 14 befindliche Lauffläche dieser Sohle ist in üblicher Weise mit einem Nutenmuster versehen, um Profilvorsprünge zu bilden, welche die Rutschsicherheit des mit einer solchen Sohle 14 versehenen Schuhs 10 verbessern.
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Zusammenfassung
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- 1. Ventilationselement (40) für den Einsatz in einem Schaftboden einer Schaftanordnung (12) eines Schuhs, mit einem luftdurchlässigen Abstandsgebilde (60) welches eine in mindestens horizontaler Richtung Luftdurchlass zulassende dreidimensionale Struktur aufweist. Schuh (10), mit einer Schaftanordnung (12) und einer Sohle (14). Die Schaftanordnung (12) weist ein Schaftobermaterial (16) und ein in einem Schaftboden (15) angeordnetes Ventilationselement (40) auf. Das Ventilationselement (40) ist in einem sohlenseitigen unteren Bereich der Schaftanordnung (12) angeordnet. Das Schaftobermaterial (16) weist in einem sohlenseitigen unteren Umfangsbereich wenigstens eine Luftdurchlassöffnung (20) auf, welche das Ventilationselement (40) derart mit der Außenumgebung in Verbindung bringt, dass Luft zwischen der Außenumgebung und dem Ventilationselement (40) ausgetauscht werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10240802 A2 [0015]
- WO 2006/056398 A1 [0017]
