DE3221680A1

DE3221680A1 - Waermeerzeugende sohle

Info

Publication number: DE3221680A1
Application number: DE19823221680
Authority: DE
Inventors: Bengt Hansson; Göran 79021 Bjursås Hansson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1983-01-20
Also published as: SE8103590L; SE460696B; FI822028A0

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Sohle für Fußbekleidungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Schuhwerksohlen, in denen in Hohlräumen in der Sohle eingeschlossene Luft beim Gehen durch an der Luft verrichtebeKompressionsarbeit erwärmt wird.

Es sind verschiedene Vorrichtungen bei Schuhwerksohlen bekannt, in denen man versucht hat, die durch die Körperschwere in Kombination mit den Belastungsbewegungen des Fußes an dem Schuhwerk verrichtete Arbeit in Wärme in der Binnensohle zur Erwärmung des Fußes umzuwandeln.

Die Binnensohle kann eine sogenannte Einlegesohle oder eine feste Sohle des Schuhwerks sein. Beispielsweise wird in der schwedischen Patentanmeldung 78 082 86-4 eine Sohle von dicht schließendem, flexiblem Material beschrieben, in welcher das Innere der Sohle in einen vorderen und einen hinteren gasgefüllten Hohlraum geteilt ist. Die gasgefüllten Hohlräume sind unter dem Fußgewölbe durch eine enge Öffnung oder Drosselstelle miteinander verbunden. Bei normalem Gang werden die beiden Hohlräume von der Körperschwere und dem Rollen des Fußes von der Hinterkante der Ferse zur Vorderkante des Vorderfußes sukzessiv belastet, so daß die eingeschlossene Gasmasse, z. B. Luft, wechselweise von dem einen Hohlraum zu dem anderen durch die Drosselstelle gepreßt wird. Die hierdurch an dem Gas verrichtete Arbeit wird in Wärmeenergie umgewandelt, wodurch die Sohle erwärmt wird. Ein Nachteil der oben beschriebenen oder anderen Konstruktionen, die auf Erwärmung der Sohle bei deren Verwendung basieren, besteht darin, daß hauptsächlich nur die Fußsohle des Anwenders durch die erzeugte Wärme erwärmt wird. Bei Aufenthalt in starker Kälte und insbesondere für Personen mit herabgesetztem Blutzirkulationsvermögen

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ist jedoch eine Wärmezufuhr auch zur Oberseite des Fußes erwünscht. Eine einfache und zweckmäßige Konstruktion, die einen solchen Erwärmungseffekt ergibt, hat sich jedoch bisher nicht gefunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Konstruktion einer wärmeerzeugenden Sohle anzugeben, die auch die Erwärmung der Oberseite des Fußes gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

wie die oben beschriebene Sohlenkonstruktion, worin ein Gas wie Luft zwischen zwei Hohlräumen in der Sohle gepumpt wird, basiert auch die Sohle nach der Erfindung auf der Kompression und dem Pumpen von in der Sohle eingeschlossener Luft durch die normale rollende Bewegung des Fußes auf der Sohle. In der erfindungsgemäßen Sohlenkonstruktion ist jedoch die Luft nicht permanent in der Sohle eingeschlossen, sondern die Luft, die den Fuß in der Fußbekleidung umgibt, wird mit Hilfe der Druckbeeinflussung des Fußes bei normalem Gang durch die Hinterpartie der Sohle eingesaugt, in einem oder mehreren Hohlräumen komprimiert und durch mindestens eine Drosselöffnung in der Vorderpartie der Sohle hinausgepumpt, wodurch die Luft erwärmt wird. Dieses Durchpumpen von Luft durch die Sohle unter gleichzeitiger Erwärmung der Luft wird dadurch ermöglicht, daß der Hohlraum oder die Hohlräume der Sohle teils mit einem oder mehreren Rückschlagventilorganen in der Fersenpartie der Sohle und teils mit einer oder mehreren Drosselöffnungen in der Zehenpartie der Sohle in Verbindung stehen. Das oder die Rückschlagventilorgane verhindern, daß die Luft rückwärts ausgepresst wird, wenn

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die Ferse gegen die Sohle gepresst wird. Die Luft in der Sohle wird dadurch komprimiert und wird durch die Fußbewegung vorwärts im Hohlraum der Sohle und durch die Drosselöffnung oder -öffnungen unter gleichzeitiger Temperaturerhöhung hinausgepreßt. Die erwärmte, hinausgepreßte Luft gelangt in den Fußraum oder das Innere der Fußbekleidung, so daß auch eine Erwärmung der Oberseite des Fußes gewährleistet ist.

in dem Maße, in dem die Belastung der Fersenpartie abnimmt, wird der Druck in diesem Teil der Sohle reduziert und Luft vom Inneren des Schuhwerks wird sukzessiv durch die Rückschlagventilorgane eingesaugt. Wenn die Ferse beim nächsten Schritt- oder Gangzyklus erneut gegen die Sohle gepreßt wird, so schließen sich die Rückschlagventilorgane wieder und der beschriebene Ablauf wiederholt sich. Auf diese Weise wird die Luft im Schuhwerk mit großem Ausmaß zirkuliert und somit sukzessiv erwärmt. Aufgrund dieses Rückpumpens von bereits erwärmter Luft können die Drosselöffnungen in der Zehenpartie weniger kräftig und dadurch einfacher und weniger effektfordernd gemacht werden.

Zweckmäßigerweise erstrecken sich der oder die Kohlräume im wesentlichen über die ganze

Sohle. Vorzugsweise wird ein zusammenhängender Hohlraum oder ein Hohlraumsystem ausgenützt, das sich von der Hinterkante der Ferse bis zur Vorderkante der Zehenpartie erstreckt und von den Seitenrändern der Sohle begrenzt wird. Um die Festigkeit der Sohle und des Hohlraumes zu erhöhen, sollten zweckmäßige Distanzelemente, z. B. federnde Leisten oder dergleichen zwischen den Ober- und Unterseiten der Sohle angeordnet werden. Solche federnde Leistenelemente können sich z. B. in der Längsrichtung der Sohle erstrecken und den Sohlenraum in eine Anzahl von längsgehenden Kanälen aufteilen. Alternativ können solche

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Leisten oder Trennwände in der Querrichtung der Sohle angeordnet werden, so daß eine Vielzahl von nacheinander folgenden Abteilungen oder kleineren Hohlräumen in der Sohle abgegrenzt werden, wobei jedoch die Leisten oder Trennwände Öffnungen oder Zwischenräume enthalten müssen, so daß eine relativ ungehinderte Strömung von Luft zwischen den verschiedenen Abteilungen ermöglicht wird. Natürlich können auch völlig separierte Hohlräume, z. B. zwei separierte längsgehende Hohlräume verwendet werden, wobei jeder Hohlraum Rückschlagventilorgane und Drosselöffnungen aufweisen muß.

Die erfindungsgemäße Sohle, die eine effektive Erwärmung des Schuhwerks ergibt, kann einfach hergestellt und robust ausgeführt werden. Sie kann als eine separate Einlegesohle oder schon bei der Herstellung, z. B. in Form einer Mokassinsohle oder einer Binnensohle in dem Schuhwerk eingebaut werden. Im letzteren Fall kann die Sohle dicker und dadurch effektiver gemacht werden, da jedesmal eine größere Luftmenge durch die Sohle gepumpt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden in bezug auf einige spezielle Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform einer Einlegesohle nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie

A-A in Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungs

gemäßen Einlegesohle,

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- 7 Fig. 4 eine Schnittansicht längs der

Linie A-A in Fig. 3, und ^:

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der , ^: Linie B-B in Fig. 3.

i In Fig. 1 und 3 sind die inneren Teile der Sohle ge- j

strichelt dargestellt. Die in Fig. 1 gezeigte Einlegesohle weist eine Untersohle 1 und eine Obersohle 2 auf, die durch einen sich längs der Ober- und Untersohlenkanten j

i erstreckenden Sohlenrand 3 miteinander verbunden sind und !

mit dem Sohlenrand 3 einen Hohlraum 4 begrenzen. Eine [ Anzahl von federnden Distanz- oder Leistenelementen 5 i verschiedener Länge sind zwischen den Ober- und Untersohlen angebracht und erstrecken sich im wesentlichen in der Längsrichtung der Sohle. Die federnden Leistenelemente 5 teilen den Hohlraum 4 in eine Vielzahl von miteinander verbundenen Kanälen. Die Leistenelemente 5, deren Anzahl und Ausformung in zweckmäßiger Weise gewählt werden können, sollen ausreichend federnd sein, um bei der Belastung durch die Schwere der Anwender mindestens ein gewisses Zusammendrücken zu erlauben. Zugleich sollen sie die Sohle versteifen und deren Festigkeit erhöhen.

In der Fersenpartie der Sohle ist ein Rückschlagventil 6 in einer öffnung des Sohlenrandes 3 in einem Abschnitt 3a des Sohlenrandes vorgesehen, der etwas innerhalb der Außenkante 1a der Sohle verläuft. Das Rückschlagventil 6 kann beispielsweise von einem einfachen, käuflich erhältlichen Typ sein, der beispielsweise einen beweglichen Kegel oder eine Kugel als Ventilelement aufweist, und hat den Zweck, den Ausfluß von Luft aus dem Hohlraum 4 durch die Ventilöffnung zu verhindern.

In der Vorderpartie der Sohle ist eine Drosselplatte 7

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angeordnet, im gezeigten Fall in der Obersohle 2. Die Drosselplatte 7 ist mit einer Vielzahl von Drosselöffnungen 8 versehen, die den Hohlraum 4 mit der Umgebung verbinden. Die Drosselplatte 7 soll aus einem relativ harten Material hergestellt sein, so daß sie bei der Komprimierung des Hohlraumes 4 nicht zusammengedrückt wird. Alternativ kann die Drosselplatte 7 im Sohlenrand 3 in der Vorderpartie der Sohle angebracht werden. In diesem Fall sollte jedoch der Sohlenrand in derselben Weise wie für das Rück-μθ schlagventil 6 in diesem Teil etwas innerhalb der Außenkante der Untersohle 1 angeordnet sein.

Bei der Verwendung der Sohle in beispielsweise einem Schuh wird in einem normalen Gangzyklus des Fußes zuerst die Ferse gegen die Sohle niedergedrückt. Das Rückschlagventil 6 verhindert, daß die Luft durch die Öffnung im Hinterteil der Sohle ausströmt, und ein überdruck wird im Hohlraum 4 sukzessiv aufgebaut. Die Luft im Hohlraum wird daher durch die öffnungen 8 der Drosselplatte 7 hinausgepreßt. Durch die Kompression und Auspressung durch die Drosselöffnungen 8 wird die Temperatur der Luft erhöht, so daß die Luft erwärmt in den Schuh hinausströmt. Am Ende des Bewegungszyklus' des Fußes nimmt der Druck auf die Ferse ab und Luft kann aufgrund des gebildeten Unterdruckes in dem Hohlraum 4 durch das Rückschlagventil eingesaugt werden. Das Einsaugen von Luft wird dadurch erleichtert, daß der Randabschnitt 3a der Sohle, in dem das Rückschlagventil 6 placiert ist, sich in einigem Abstand von der Außenkante der Untersohle und damit von der Schuhwand befindet. Der beschriebene Ablauf wird beim Gehen kontinuierlich wiederholt. Die Luft in dem Schuh wird daher mindestens im gewissen Ausmaß unter sukzessiver Erwärmung zirkuliert, so daß die Temperatur in dem Schuh zu einem wesentlich höheren Niveau als in einem Schuh ohne oder mit einer herkömmlichen wärmeerzeugenden Sohle erhöht wird. Eine ein-

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fache Energieberechnung für die beschriebene Sohlenkonstruktion ergibt einen EnergieZuschuß für jeden "Pumpzyklus" von etwa 5 JuIe. Mit einer Ganggeschwindigkeit' von zwei Schritt/sek. wird ein Effektivzuschuß von 5 Watt in jedem Schuh erhalten. Als Vergleich kann die normale Wärmeabgabe von gesunden Füßen von etwa 3,5 Watt erwähnt werden. Durch die erfindungsgemäße Sohle wird daher ein wertvoller Wärmezuschuß zu der in dem Schuh eingeschlossenen Luft erhalten. Ferner strömt die aufgewärmte Luft direkt in die Zehenpartie des Schuhes hinaus, was ein großer Vorteil ist, da die Zehen der kälteempfindlichste Teil der Fußes sind.

In Fig. 3 bis 5 wird eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einlegesohle gezeigt. Der Hohlraum 4, der von den Unter- und Obersohlen 1,2 und dem Sohlenrand 3 begrenzt wird, ist hier in eine Vielzahl von • kleineren Hohlräumen 4a mittels quergehenden, federnden Zwischenwänden 9 aufgeteilt. Die Zwischenwände 9 haben dieselbe Funktion wie die Leistenelemente 5 in Fig. 1 und 2 und sind mit Öffnungen 10, z. B. im oberen Teil der Zwischenwände 9 versehen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Öffnungen 10 sollen ausreichend groß sein, damit ein einfacher Durchfluß von Luft zwischen den verschiedenen Hohlraumabteilungen 4a möglich ist. In dieser Ausführungsform ist ferner anstatt einer Drosselplatte 7 eine Anzahl von Schlitzen 11 im Vorderteil der Obersohle 2 angeordnet, die denselben Zweck erfüllen wie die Drosselöffnungen 8 in Fig. 1 und 2. Die Wirkungsweise der Ausführungsform gem. 3 bis 5 entspricht derjenigen der Sohlenkonstruktion nach Fig. 1 und 2.

Die beschriebenen Sohlenkonstruktionen können beispielsweise aus Gummi oder Kunststoffmaterial oder einer Kombinatio dieser Materialien hergestellt werden. Bei der Herstellung kann nv

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z. B. zuerst die Untersohle 1, den Sohlenrand 3 und die Leistenelemente 5 bzw. die Zwischenwände 9, z. B. durch Gießen in einem Stück herstellen. Dann werden das Rückschlagventil 6 und die Drosselplatte 7 (bei der Sohle
gemäß Fig. 1 und 2) fixiert, wodurch die Obersohle 2 festgeleimt wird. Die Sohle wird dann zweckmäßigerweise mit einem für den Fuß angenehmen Überzugsmaterial versehen.

Wie oben erwähnt wurde, kann die Sohlenkonstruktion gemäß der Erfindung vorteilhaft in der Binnensohle direkt bei der Herstellung eines Schuhwerks eingebaut werden.

Leerseite

Claims

D-8OOO MÖNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD

Ό 8. Juni [932

St/Wi/sch 820128-UP

1· Bengt Hansson Box 770

S-790 21 Bjursäs, Schweden
2. Göran Hansson Levingränd 3, S-790 21 Bjursäs, Schweden

Wärmeerzeugende Sohle

Priorität: 9. Juni 1981, Schweden, Nr. 8103590-9

Patentansprüche

1. Sohle für Fußbekleidungen, z. B. eine Einlegesohle, Mokassinsohle oder Binnensohle, mit wenigstens einem komprimierbaren Hohlraum oder Hohlraumsystem zur Einschließung von Luft, gekennzeichnet .durch wenigstens eine

mit Rückschlagventilorganen (6) versehene Eintrittsöffnung in der Hinterpartie der Sohle und wenigstens eine als Drosselöffnung ausgebildete Austrittsöffnung (8) zur Einleitung der

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beim Gehen durch Kompression in dem Hohlraum (4) erwärmten Luft in den Fußraum der Fußbekleidung.

2. Sohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum oder das Rohlraumsystem (4) durch eine Untersohle (1), eine Obersohle (2) und einen Sohlenrand (3) begrenzt ist, und daß in dem Hohlraum oder Hohlraumsystem (4) federnde Distanzelemente (5) zwischen der Obersohle (2) und der Untersohle (1) angebracht sind.
3. Sohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzelemente (5) im wesentlichen in der Längsrichtung der Sohle angeordnete Leistenelemente umfassen, die den Hohlraum (4) in miteinander verbundene Kanalsektionen teilen.
4. Sohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzelemente (5) querverlaufende Zwischenwände (9) umfassen, die mit öffnungen (10) versehen sind und den Hohlraum (4) in eine Vielzahl miteinander verbundener Hohlraumabteilungen (4a) teilen.
5. Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e kennzeichnet , daß die Drosselöffnung oder Drosselöffnungen durch Löcher (8) in einer Platte (7) aus steifem Material gebildet sind.
6. Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e kennzeichnet , daß die Drosselöffnumj oder Drosselöffnungen (8) schlitzförmig sind.

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