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Die
vorliegende Erfindung bezieht im Wesentlichen auf ein Belüftungssystem
für einen
Schuh und im Besonderen auf die Schuhsohle, die solch ein System
enthält.
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Im
allgemeinen werden für
Schuhe mit einem Belüftungssystem
Rückschlagventile
verwendet, die einen in eine Richtung laufenden Luftstrom erzeugen.
Lufteinlauf- und Ablaßventile
sind an der Ferse der Schuhe angebracht. Z.B. wird im US-Patent
Nr. 5138775 ein in eine Richtung arbeitendes Luftventil beschrieben,
das in der Umgebungswand des Luftkissens in der Ferse des Schuhes
angeordnet ist. Das Luftkissen wird beim normalen Gehen zusammengedrückt und
wechselt elastisch vom komprimierten zum ursprünglichen Zustand. So kann die Luft
im Luftkissen zum Schuh gedrückt
werden. Die Luft ausserhalb des Schuhs wird in den Schuh durch ein
Lufteinlaufventil aufgesogen.
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In
den üblichen
Luftventilen befindet sich eine flexible Membrane in einem Längsschlitz,
der an oder in einer seitlichen Wand eines querverlaufenden Luftkanals
gelegen ist. Durch das Verwenden der Membrane, wird das Luftventil
zum Rückschlagventil, das
in einer Richtung funktioniert.
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Da
jedoch der querverlaufende Luftkanal und der Längsschlitz des Luftventils
an der Aussenseite des Luftkissens in die Sohle integriert werden, ist
die Formung für
die Luftbohrung und -schlitz sehr kompliziert und führt folglich
zu hohen Kosten.
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Die
Eigenschaften der Präambel
des Anspruches 1 sind bekannt von
DE 295 15 510 U1 .
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Dementsprechend
ist es primärer
Gegenstand der hier beschrieben Erfindung, eine Schuhsohle zur Verfügung zu
stellen, die ein Belüftungssystem
mit Luftventilen umfaßt,
die in einer Richtung arbeiten, häufig genannt One-way oder Rückschlagventile.
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Diese
Ventile werden unabhängig
von der Schuhsohle hergestellt und können in dafür vorgesehene einfache Bohrungen
in den Sohlen eingesetzt werden. Die Produktion der Sohle wird vereinfacht, da
das Ventil nicht mehr fester Bestandteil des Sohlenkörpers ist.
Es ergibt sich damit auch eine Unabhängigkeit vom Sohlenmaterial.
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Entsprechend
der Erfindung wird eine Schuhsohle vorgestellt, welche die Eigenschaften von
Anspruch 1 erfüllt.
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In
einer bevorzugten Ausführung
ist das Ventil ein Bestandteil, der in einen Durchgang eingesetzt werden
kann und einen Luftstrom in einer Richtung erzeugt. Ein Montageteil
mit einer beweglichen Membrane kann in der seitlichen Wand des Luftkissenes in
die Sohle eingesetzt werden und bildet damit das Lufteinlaufventil.
Der gekippte Luftschacht oder die Durchbohrung wird vorzugsweise
zwischen dem Luftkissen in die Sohle und dem Luftkanal angebracht.
Der obere Teil der Durchbohrung wird vorzugsweise aufgeweitet ausgebildet.
Dort wird eine Membran eingesetzt, um das Auslassventil zu bilden. Der
Einlass ist vorzugsweise passend in einem Durchgang in der Sohle
des Schuhes positioniert und dient dem Zustrom von Aussenluft in
das Luftkissen.
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Vorzugsweise
wird ein entfernbares Ventil am oder im Durchgang montiert, das
ein Gehäuse
mit einschließt,
das eine Durchbohrung hat. Der kleinere Gehäuseabschnitt ist an die Durchbohrung
der Sohlenwand angepasst und kann dort eingesteckt werden. Im grösseren Gehäuseabschnitt
befindet sich ein Schlitz am Eingang der Ventilausbohrung. Dorthinein
kann die Ventilmembrane frei beweglich eingesteckt werden. Die besondere
Auführung
dieser Erfindung, besteht in den zylinderförmigen Gehäuseabschnitten und der frei
beweglichen Ventilmembrane, die eine feste Scheibe ist, deren Maße so sind, daß sie in
den Schlitz passen.
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Ausführung 1:
Von der Sohle unabhängig
erstelltes Ventil mit einer flexiblen Membrane, die fest in Schlitze
des Ventilkörpers
eingesetzt wird.
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Ausführung 2:
Von der Sohle unabhängig
erstelltes Ventil mit einer Scheibe als Membrane, die frei beweglich
in Schlitze des Ventilkörpers
eingesetzt wird.
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Durch
die vorher erwähnte
Bauart, kann das in einer Richtung arbeitende Lufteinlaufventil
und das Luftablaßventil
auf der Schuhsohle leicht gebildet werden, also werden die Herstellungskosten
verringert.
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Die
bevorzugten Ausführungen
der Erfindung werden beispielhaft in den beigefügten Zeichnungen beschrieben:
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1 ist
die schematische Explosionszeichnung einer herkömmlichen Sohle mit Überdeckung
und einer ersten Ausführung
des Ventils am Lufteingang entsprechend der hier beschriebenen Erfindung.
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2A ist
eine vergrößerte Explosionsquerschnittsansicht
eines Lufteinlaufventils entsprechend einer zweiten Ausführung der
Erfindung;
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2B ist
eine Perspektivansicht des Lufteinlaufventils entsprechend 2A;
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2C ist
eine Schnittdarstellung, entlang der Schnittlinie 2A-2A von 2;
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3 ist
eine Querschnittsansicht einer Sohle eines herkömmlichen Schuhes mit Lufterfrischung,
in der ein Ventil der zweiten Ausführung entsprechend der hier
beschriebenen Erfindung in einem Durchgang zwischen dem Lufteinlasskissen
und dem Luftverteilerkasten angebracht worden ist. Die Ventilmembrane
befindet sich in angekipptem Zustand. Das Ventil ist jedoch fester
Bestandteil der Sohle;
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3A ist
eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3A-3A von 3;
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4 ist
eine schematische Querschnittsansicht, in der der Zusammenbau eines
Ventils (Ausführung
1) entsprechend der hier beschriebenen Erfindung bildlich darstellt
ist. Das Ventil befindet sich noch ausserhalb der Lufteinlassbohrung
des Schuhes mit Belüftungssystem;
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5 ist
eine schematische Qerrschnittsansicht, in der das zusammengebaute
Ventil bildlich dargestellt wird. Die Membrane befindet sich im
elastisch verformten Zustand, wie er wärend des Lufteinsaugvorganges
auftritt; und
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6 ist
eine schematische Querschnittsansicht, das ein Luftventil entsprechend
der Erfindung im geschlossenen Zustand zeigt. Weiterhin ist ein
Verschluss dargestellt, der optional in die äussere Öffnung des Lufteinsaugkanals
eingesteckt werden kann.
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Die
Details der Erfindung werden im folgenden mit Hinweisen auf die
angefügten
Abbildungen beschrieben. Die Bauteile sind in den Abbildungen mit
Nummern versehen. Insbesondere mit Bezug auf 1, wird eine
Sohle A eines herkömmlichen Schuhes
gezeigt, der ein Belüftungssystem
hat. Sohle A wird völlig
von einem herkömmlichen
elastischen gummiartigen Material geformt und hat eine Querwand
A1, die ein Luftkissen S1 von einem Luftverteilerrraum S2 teilt,
der den Rest der Sohle bildet. Eine Auflage B hat eine entsprechende
planare Form zu Sohle A und umfaßt die gesamte Fläche von
Sohle A und wird mit einem herkömmlichen
Kleber befestigt. So werden Luftkissen S1 und Luftverteilerrraum S2
als unabhängige
und abgeschlossene Räume
gebildet. Eine Mehrzahl der Entlüftungslöcher B1
in Auflage B, die einen Durchfluss der Luft vom Raum S2 in den Körper des
Schuhes ermöglichen,
sind nicht dargestellt.
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Das
Auslassventil 1 ist in der Querwand A1, die Luftkissen
S1 vom Luftkissen S2 trennt angebracht. Das Einlassventil 2 befindet
sich in der Aussenwand des Luftkissenes S1. Durch diese Ventile strömt die Luft,
wenn die Ferse des Schuhs beim Gehen gegen den Fussboden gedrückt und
wieder angehoben wird. Wird die Ferse auf den Boden aufgesetzt,
schliesst das Einlassventil 2 und die Luft wird durch das
Auslassventil 1 und den Durchgang 11 in den Luftverteilerraum
gepresst. Hebt der Benutzer die Ferse auf, schliesst sich das Ablassventil 1 und die
Luft wird durch die Entlüftungslöcher B1
in den Schuhinnenraum geleitet. Im selben Moment wird Aussenluft
durch das Einlassventil 2 in das Luftkissen S1 gesaugt,
weil das elastische Luftkissen S2 in seinen Ausgangszustand, den
es vor der Komprimierung hatte, zurückkehrt.
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Wie
in 3 gezeigt, befindet sich das Luftauslassventil 1 in
der Durchbohrung 11, des dicken und festen Teils der Querwand
A1. Die Durchbohrung 11 wird von der Unterseite des Luftkissenes
S1 in Richtung zum oberen Teil des Luftkissenes S2 gekippt. Der
konische Abschnitt 12 im oberen Teil der Durchbohrung 11 ist
im Durchmesser grösser
als die Durchbohrung 11. Unterhalb des Abschnittes 12 befinden
sich drei elastische Haltesegmente 14. Eine frei bewegliche
Scheibe ist als Membrane 13 ist im erweiterten Teil 12 der
Bohrung 11 eingesetzt, und kann die Durchströmung der
Durchbohrung 11 in einer Richtung zulassen und in der anderen
Richtung blockieren. Die Membrane 13 ist eine eigenständige bewegliche
Scheibe, die aus dem selben Material wie die Sohle A bestehen kann.
In 3 wird die Membrane 13 in geöffneter
Position gezeigt. Der Luftstrom, der die Membrane öffnet, wird
durch Pfeile gekennzeichnet. Wenn der Luftdruck im Raum S2 grösser als
der Druck im Raum S1 ist, setzt sich die Membrane 13 gegen
die Öffnung
von Durchgang 11. Dadurch ergibt sich die Funktion als
ein Rückschlagventil,
das den Rückfluß der Luft
verhinderndert.
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Entsprechend
der Funktionsweise des Luftablaßventiles 1, öffnet sich
dieses durch den Luftdruck, wenn die Luft im Luftkissen S1 zusammengedrückt wird.
So kann die Luft durch die Entlüftungsöffnungen
B1 in den Schuh fließen,
wie in 3 gezeigt.
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Im
Gegensatz dazu schliesst sich das Ventil 1, wenn das Luftkissen
S1 vom komprimierten Zustand in den Augangszustand zurückkehrt
und somit unter Unterdruck steht. Die Membrane 13 wird
durch den Luftdruck in Richtung Luftkissen S1 gedrückt und verschliesst
die Durchlassbohrung 11.
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Wenn
der Öffnungsumfang
von Membrane 13 zu groß ist,
besteht die Möglichkeit,
daß die
Membrane 13 nicht wieder in die Ausgangslage zurückgelangen
kann und folglich das Luftablaßventil 1 die Funktion
des einseitigen Luftdurchlasses verliert. Desshalb wird die vorher
erwähnte
Durchbohrung 11 gekippt und der aufgeweitete Teil 12 konisch
geformt. Folglich ist die geöffnete
Membrane 13 im erweiterten Abschnitt 12 von der
Umgebungswand eingeengt und kann sich nur geringfügig bewegen.
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Wie
in 1 und 4 dargestellt, befindet sich
das vorher erwähnte
Lufteinlaufventil 2 im Qürentlüftungsloch 21. Es
wird durch die seitliche Wand des Luftkissens S1 an der Sohle und
das Montageteil 22, das ein eigenständiges Bauteil ist, gebildet.
Siehe 1 und 4.
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Das
Montageteil 22 (Ventil Ausführung 1) enthält einen
Verbindungsschlauch 221, der in die Zuluftbohrung 21 eingeschoben
werden kann. An einem Ende des Verbindungsschlauches 221 befindet sich
eine flache Platte 222. An der Vorderseite der Platte 222 befindet
sich ein Stützteil 223.
Das Stützteil 223 und
die Platte 222 sind u-förmig
miteinander verbunden. Es ergibt sich eine Nut, in die die Membrane
eingeschoben wird. Eine Membrane 224 wird im Zwischenraum
zwischen dem Stützteil 223 und
der Platte 222 eingesetzt.
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Durch
den Verbindungsschlauch 221 kann das Montageteil 22,
im Entlüftungsloch 21 von
Sohle A angebracht werden, und damit das Einlassventil 2 bilden.
Wenn das Luftkissen S1 an der Ferse vom komprimierten in den ursprünglichen
Zustand zurückkehrt,
bildet sich im Inneren ein Unterdruck. Der höhere Druck der Aussenluft drückt die
flexible Membrane 224 nach innen. Das Ventil 2 ist
dann geöffnet und
Aussenluft kann durch den Verbindungsschlauch 221 in das
Luftkissen S1 einfliessen.
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In 2A, 2B und 2C,
wird eine zweite Ausführung
eines Lufteinlassventils 42 bildlich dargestellt. Ventil 42 ist
in einem geformten, gummiartigen, elastischen, zylinderförmigen Gehäuse 44 enthalten.
Es besteht aus einem Abschnitt 46 mit geringem Durchmesser
und einem konischen Abschnitt 48, der den Übergang
zum Abschnitt 50 mit grösserem
Durchmesser bildet. So hat das eine Ende des Ventils 42 einen
geringen und das andere Ende einen grossen Durchmesser.
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Das
Ventilgehäuse 44 kann
aus dem gleichen Material bestehen, wie die Sohle A. Über die gesamte
Länge des
Gehäuses 44 verläuft eine
Bohrung 52. Am größeren Ende
des Gehäuses 44 befinden
sich drei genau gearbeitete Haltesegmente 54, die zusammen
mit der Aufweitung im Abschnitt 50 einen Schlitz 58 bildet.
In diesen Schlitz lässt
sich eine Membran-Scheibe 60 frei beweglich einsetzen.
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Ventil 42 wird
separat von der Sohle A hergestellt und der kleinere zylinderförmige Teil 46 wird
in das Zuluftloch 21 von innen eingesetzt. Der konische Abschnitt 48 bildet
die Abdichtung zum Zuluftloch 21. So kann ein Ventil entsprechend
der zweiten Ausführung
dieser Erfindung kostengünstig
hergestellt und sehr einfach und schnell installiert werden. Wenn
es gewünscht
wird, kann das Ventil mit einem passenden Kleber sicher im Zuluftloch 21 fixiert
werden.
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Die
in der vorliegenden Beschreibung vorgestellten Schuhe besitzen die
Funktion des Luftaustauschs und werden besonders im Sommer verwendet.
Wegen Feuchtigkeit und Kälte
im Winter, sollte es vermieden werden, den Schuh zu benutzen, da die
Lüftungsfunktion
verloren gehen kann. Für
den Fall niedriger Temperaturen und Feuchtigkeit sieht die Erfindung
einen Stöpsel
vor, mit dem das Lufteinlassventil 2 geschlossen werden
kann. Siehe 6.
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Wenn
der Stöpsel 3 nicht
benutzt wird, kann er auf der gegenüberliegenden Seite der Sohle
A aufbewahrt werden, wie in 1 gezeigt
wird.