EP0249787A3 - Verfahren und Innensohle zur Erwärmung des Fusses des Trägers eines Schuhwerkes - Google Patents
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- A43B7/146—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form with special properties provided with acupressure points or means for foot massage
Definitions
- the present invention relates to a method for He warming of the foot of the wearer of footwear as well as an insole for footwear with an arrangement for Generating heat.
- the present invention is now based on the object de, a method or an insole of the ge initially called way of creating that or that in a simple and reliable way of generating heat, without the need for an external source of energy.
- the present invention makes use of the forcible walking Current alternating stress in the area of the heel and the ball of the foot or toes.
- the medium is through the throttle put it back through it into the other cavity urges.
- the Throttle point is generated in the sole, which is used to Warming of the foot of the wearer of the footwear wearing.
- An insole of a similar type is from US-PS 3.87l, ll7 known.
- This insole also has a a liquid-filled cavity that passes through Partition walls are divided into a variety of chambers.
- This cavity is in the area of the tip of the foot and in the Heel area to a cooling arrangement arranged in the footwear connected through which the liquid when walking is pushed out of the cavity.
- a cooling arrangement arranged in the footwear connected through which the liquid when walking is pushed out of the cavity.
- one-way valves are on inside the cavity orderly. In this sole heat is generated treatment in the shoe is specifically counteracted.
- An insole is also disclosed in US Pat. No. 4,123,855 of the aforementioned type known, which consists of two ent formed along the edge of interconnected foils is, which encloses a liquid-filled cavity sen. This cavity is also baffled, wel surface formed by partitions, divided. These Chicanes prevent the liquid from rising when walking displaced directly from back to front and vice versa becomes. With this measure there is an increased massage effect aimed at.
- This insole is further with a Number of continuous ventilation openings provided, which run transversely to the longitudinal extent of the sole. With The purpose of these ventilation openings is that a He warming of the foot is prevented, which means that also with this sole a heat build-up in the footwear is counteracted.
- FIG. 1 shows a Inner sole 1, in which a recess 2 is cut out is.
- the recess 2 is used to accommodate a while walking activatable device for generating heat.
- the insole l can either be used as the footbed of a shoe designed and thus be part of the shoe or a one be insoles that are inserted into a shoe. Is the sole l is part of a shoe, the recess 2 lies preferably in the insole and in part of the Sole leather.
- the sole l can be made of rubber or plastic different strengths and profiles exist. Preference The sole l is wisely foamed from plastic.
- the device housed in the recess 2 for Heat generation is based on the embodiment according to Fig. 1 from a number of hollow bodies 3, 4, 5, 6 together, which are all executed the same.
- Each hollow body 3 - 6 consists of a tube 7, which at its ends 8, 9 ver is closed and from one arranged in the tube 7 Throttle element l0.
- the throttle element l0 divides the Hollow body 3 - 6 in two partial cavities ll, l2, which are in the area of the heel or ball of the foot.
- the Throttle element l0 lies approximately in the middle area of the sole l, i.e. in the area of the arch of the foot.
- the tube 7 is made of a flexible material, e.g. a plastic with low elasticity, and can be a circular, oval, rectangular or polygonal or one have another suitable cross-section. Used as a cross cut the tube 7 a narrow rectangular cross cut, the tubes form a plate-shaped one Body of low strength, which can easily be inserted into the sole l can be accommodated.
- a flexible material e.g. a plastic with low elasticity
- Fig. 2 is a further embodiment of a sole l shown, in which instead of the partial cavity ll, or l2 of the hollow bodies 3-6 in FIG cavity l3 or l4 is present.
- the sole l says so with a closed cavity l5, which is from an im Section shown, elastically deformable wall l6 is surrounded.
- the wall thickness of the wall l6 can also be any be designed big and wall thicknesses of different thicknesses ken, e.g. in the toe area l7, in which the Wall thickness is increased.
- the two partial cavities l3 and l4 are ge by a throttle element 20 from each other separates, which lies in the area of the arch of the foot.
- the throttle elements l0, 20 throttle channels 2l, which the partial cavities ll, l2 or l3, l4 connect with each other.
- the partial cavities ll, l2 and l3, l4 are with a suitable liquid or filled with a suitable gas.
- a fluid is used that in the occurring temperatures, e.g. between -30 ° C to + 40 ° C, has a constant toughness.
- Figs. 3 to 6 are some examples of possible out leadership forms of the throttle element l0 or 20 with the Throttle channels 2l shown.
- this is the throttle element ment l0, 20 a substantially rigid body, e.g. made of plastic, in which the throttle channels 2l are arranged are.
- the throttle channel 2l shown in Fig. 3 is in the kind of a capillary 25 with a straight course forms.
- Fig. 3 it is also shown that the hollow body 3 - 6 or the cavity l5 with additional Layers 22, 23 are covered, the layer 22 an insulating layer, e.g. as part of the sole leather can.
- the cover layer 23 shown in dashed lines can e.g. made of leather, plastic or another suitable one Material and serve as a support for the foot.
- the throttle element l0, 20 according to FIG. 4 has the same as in the embodiment according to FIG. 3 also one capillary-shaped throttle channel 2l.
- this Throttle element l0, 20 is an adjustable in its position Barer pin 26 arranged with which the passage can be more or less narrowed through the channel 2l. The heat development in the throttle element l0, 20 be dosed.
- FIG. 5 shows, the throttle element 10, 20 instead of with throttle channels 2l with one or more orifices 27 be provided.
- Fig. 5 there is only one throttle screen 27 shown, but it is also possible in the body of the Throttle element l0, 20 two or more diaphragms 27 to organize.
- the throttle element 10, 20 according to FIG. 6 is as permeable ger, porous body formed through which this occurs when walking displaced fluid is pushed through.
- the devices described for generating heat are very simple in structure and also in the mode of operation and allow heat in one without an additional energy source To produce footwear, for this only those when walking alternating compressive forces exerted on the sole l be used. This gives a simple and reliable one Execution, which is either in the sole of a shoe, against if necessary exchangeable, or in an insole can be built. It is easily possible to adjust the thickness to keep the device relatively small, so that the sole does not become significantly thicker than a sole usual kind.
- the sole l in different parts len also designed differently than as shown in the figures can be det. So the partial cavities ll, l2 and l3, l4 have any suitable shape. In the further it can be advantageous in the embodiment according to Fig. 2 the partial cavities l3, l4 through in the longitudinal direction partition walls running along the sole l to subdivide ensure that the fluid when walking in the shoe length direction flows and not across it.
- the throttle elements 10, 20 can also be different than the Shown way to be designed.
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Abstract
In einer Innensohle (l) für einen Schuh sind mit einem
Fluid gefüllte Hohlkörper (3 - 6) vorgesehen, von denen
jeder als Rohr (7) mit geschlossenen Enden (8, 9) ausge
bildet ist. Im Mittenbereich jedes Rohres (7) ist ein
Drosselelement (l0) eingebaut, das die Rohre (7) in Teil
hohlräume (ll, l2) unterteilt. Das Drosselelement (l0)
weist Drosselkanäle (2l) auf, durch die die Teilhohlräume
(ll, l2) miteinander verbunden sind. Dadurch, dass beim
Gehen abwechselnd im Fersenbereich und im Zehenbereich
ein Druck ausgeübt wird, wird das in den Teilhohlräumen
(ll, l2) eingebrachte Fluid hin- und her durch die Dros
selkanäle (2l) gepresst, wobei Wärme entsteht, die an die
Umgebung abgegeben wird und hierbei den Fuss wärmt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Er
wärmung des Fusses des Trägers eines Schuhwerkes sowie
eine Innensohle für ein Schuhwerk mit einer Anordnung zum
Erzeugen von Wärme.
Es ist vor allem bei Skischuhen bekannt, in die Innensoh
le eine elektrische Widerstandsheizung einzubauen, die
von einem Akkumulator gespeist wird. Eine solche Lösung
hat den Nachteil, dass die Wärmeerzeugung von einer
äusseren Energiequelle abhängig ist, welche periodisch
ersetzt werden muss. Daneben sind wärmeisolierende Ein
legesohlen bekannt, welche zwar den unerwünschten Wärme
abfluss mehr oder weniger wirkungsvoll verhindern, jedoch
nicht zur Erzeugung von Wärme ausgebildet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrun
de, ein Verfahren bzw. eine Innensohle der eingangs ge
nannten Art zu schaffen, das bzw. die auf einfache und
zuverlässige Weise die Erzeugung von Wärme ermöglicht,
ohne dass hiezu eine äussere Energiequelle nötig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Anspruches l bzw. des An
spruches 3 gelöst.
Die vorliegende Erfindung nützt die beim Gehen zwangs
läufig vorhandene Wechselbelastung im Bereich der Ferse
und des Fussballens bzw. der Zehen aus. Beim Aufsetzen
der Ferse auf den Boden wird ein flüssiges oder gas
förmiges Medium von einem im Fersenbereich angeordneten
Hohlraum in einen im Bereich des Fussballens liegenden
Hohlraum gefördert und dabei durch eine als Verengung im
Strömungspfad des Mediums wirkende Drosselstelle hin
durchgedrückt. Wird nachfolgend im Ballen- bzw. Zehen
bereich ein Druck auf den in diesem Bereich liegenden
Hohlraum ausgeübt, so wird das Medium durch die Drossel
stelle hindurch wieder in den andern Hohlraum zurückge
drängt. Bei jedem Hindurchpressen des Mediums durch die
Drosselstelle wird in der Sohle Wärme erzeugt, die zur
Erwärmung des Fusses des Trägers des Schuhwerkes bei
trägt.
Aus der veröffentlichten australischen Patentanmeldung
Nr. 27 666/84 ist nun eine Einlegesohle für Schuhe be
kannt, die aus zwei am Rand miteinander verschweissten
Kunststofffolien besteht, die einen mit einer Flüssigkeit
gefüllten Hohlraum festlegen. Die Flüssigkeit wird beim
Abrollen des Fusses örtlich verdrängt und wird somit
innerhalb des Hohlraumes bewegt. Um ein Verdrängen der
Flüssigkeit auf direktestem Wege von hinten nach vorne
und umgekehrt zu vermeiden, sind im Innern des Hohlraumes
Schikanen in Form von Trennwänden angeordnet. Diese be
kannte Einlegesohle dient zum Absorbieren der beim Gehen
auftretenden Schläge und entfaltet weiter eine gewisse
Massagewirkung, ohne dass jedoch eine Wärmeentwicklung
auftritt.
Eine Einlegesohle ähnlicher Art ist aus der US-PS 3,87l,
ll7 bekannt. Diese Einlegesohle weist ebenfalls einen mit
einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum auf, der durch
Trennwände in eine Vielzahl von Kammern unterteilt ist.
Dieser Hohlraum ist im Bereich der Fussspitze und im
Fersenbereich an eine im Schuhwerk angeordnete Kühlanord
nung angeschlossen, durch die beim Gehen die Flüssigkeit
aus dem Hohlraum hindurchgedrückt wird. Um eine gerich
tete Flüssigkeitsströmung von der Spitze zur Ferse und
anschliessend durch die Kühlanordnung hindurch sicherzu
stellen, sind im Innern des Hohlraumes Einwegventile an
geordnet. Bei dieser Sohle wird somit einer Wärmeentwick
lung im Schuh gezielt entgegengewirkt.
Aus der US-PS 4,l23,855 ist ebenfalls eine Einlegesohle
der vorstehend genannten Art bekannt, die aus zwei ent
lang des Randes miteinander verbundenen Folien gebildet
ist, die einen flüssigkeitsgefüllten Hohlraum umschlies
sen. Dieser Hohlraum ist ebenfalls durch Schikanen, wel
che durch Trennwände gebildet sind, unterteilt. Diese
Schikanen verhindern, dass beim Gehen die Flüssigkeit auf
direktem Weg von hinten nach vorn und umgekehrt verdrängt
wird. Mit dieser Massnahme wird eine erhöhte Massagewir
kung angestrebt. Diese Einlegesohle ist weiter mit einer
Anzahl von durchgehenden Ventilationsöffnungen versehen,
die quer zur Längserstreckung der Sohle verlaufen. Mit
diesen Ventilationsöffnungen wird bezweckt, dass ein Er
wärmen des Fusses verhindert wird, was bedeutet, dass
auch bei dieser Sohle einer Wärmeentwicklung im Schuhwerk
entgegengewirkt wird.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung Ausführungs
beispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es
zeigt rein schematisch:
Die in Fig. l dargestellte Ausführungsform zeigt eine
Innensohle l, in welcher eine Ausnehmung 2 ausgespart
ist. Die Ausnehmung 2 dient der Aufnahme einer beim Gehen
aktivierbaren Vorrichtung zur Wärmeerzeugung.
Die Innensohle l kann entweder als Fussbett eines Schuhs
ausgebildet und somit Teil des Schuhs sein oder eine Ein
legesohle sein, die in einen Schuh eingelegt wird. Ist
die Sohle l Teil eines Schuhs, liegt die Ausnehmung 2
vorzugsweise in der Brandsohle und in einem Teil des
Sohlenleders. Die Sohle l kann aus Gummi oder Kunststoff
verschiedener Stärke und Profilierung bestehen. Vorzugs
weise wird die Sohle l aus Kunststoff geschäumt.
Die in der Ausnehmung 2 untergebrachte Vorrichtung zur
Wärmeerzeugung setzt sich bei der Ausführungsform gemäss
Fig. l aus einer Anzahl Hohlkörper 3, 4, 5, 6 zusammen,
die alle gleich ausgeführt sind. Jeder Hohlkörper 3 - 6
besteht aus einem Rohr 7, das an seinen Enden 8, 9 ver
schlossen ist und aus einem im Rohr 7 angeordneten
Drosselelement l0. Das Drosselelement l0 unterteilt den
Hohlkörper 3 - 6 in zwei Teilhohlräume ll, l2, die sich
im Bereich der Ferse bzw. des Fussballens befinden. Das
Drosselelement l0 liegt etwa im Mittenbereich der Sohle
l, d.h. im Bereich der Fusswölbung.
Das Rohr 7 besteht aus einem flexiblen Material, z.B. aus
einem Kunststoff mit geringer Elastizität, und kann einen
kreis-, oval-, rechteck- oder polygonförmigen oder einen
andern geeigneten Querschnitt aufweisen. Wird als Quer
schnitt des Rohres 7 ein schmaler rechteckförmiger Quer
schnitt gewählt, bilden die Rohre einen plattenförmigen
Körper geringer Stärke, welcher problemlos in der Sohle l
untergebracht werden kann.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Sohle l
dargestellt, bei welcher anstelle des Teilhohlraumes ll,
bzw. l2 der Hohlkörper 3 - 6 in Fig. l ein einziger Teil
hohlraum l3, bzw. l4 vorhanden ist. Die Sohle l weist so
mit einen geschlossenen Hohlraum l5 auf, der von einer im
Schnitt dargestellten, elastisch deformierbaren Wand l6
umgeben ist. Die Wandstärke der Wand l6 kann auch belie
big ausgebildet sein und unterschiedlich dicke Wandstär
ken aufweisen, so z.B. im Zehenbereich l7, in welchem die
Wandstärke vergrössert ist. Die beiden Teilhohlräume l3
und l4 sind durch ein Drosselelement 20 voneinander ge
trennt, das im Bereich der Fusswölbung liegt.
Bei beiden Ausführungsformen weisen die Drosselelemente
l0, 20 Drosselkanäle 2l auf, die die Teilhohlräume ll, l2
bzw. l3, l4 miteinander verbinden. Die Teilhohlräume ll,
l2 und l3, l4 sind mit einer geeigneten Flüssigkeit oder
einem geeigneten Gas gefüllt.
Zweckmässigerweise wird ein Fluid verwendet, das bei den
auftretenden Temperaturen, z.B. zwischen -30°C bis +40°C,
eine konstante Zähigkeit aufweist.
Beim Gehen wird nun abwechselnd auf einen der deformier
baren Teilhohlräume ll, l2 bzw. l3, l4 ein grösserer
Druck ausgeübt als auf den andern Teilhohlraum. Dadurch
wird das Fluid verdrängt. Beim Abrollen des Fusses wird
das Fluid daher vom Fersenbereich in den Zehenbereich ge
drückt und anschliessend wieder zurückbewegt. Dabei wird
das verdrängte Fluid durch die Drosselkanäle 2l gepresst,
welche eine Verengung im Strömungspfad des Fluids bilden.
Beim Durchgang des Fluids durch die Drosselkanäle 2l ent
steht Wärme, die an die Umgebung abgegeben wird und eine
Erwärmung des auf der Sohle l aufliegenden Fusses be
wirkt.
In Fig. 3 bis 6 sind einige Beispiele von möglichen Aus
führungsformen des Drosselelementes l0 bzw. 20 mit den
Drosselkanälen 2l gezeigt. In Fig. 3 ist das Drosselele
ment l0, 20 ein im wesentlichen formsteifer Körper, z.B.
aus Kunststoff, in dem die Drosselkanäle 2l angeordnet
sind. Der in Fig. 3 gezeigte Drosselkanal 2l ist in der
Art einer Kapillare 25 mit geradlinigem Verlauf ausge
bildet. In Fig. 3 ist zudem dargestellt, dass die Hohl
körper 3 - 6 bzw. der Hohlraum l5 mit zusätzlichen
Schichten 22, 23 überdeckt sind, wobei die Schicht 22
eine Isolierschicht, z.B. als Teil des Sohlenleders, sein
kann. Die gestrichelt gezeichnete Deckschicht 23 kann
z.B. aus Leder, Kunststoff oder einem andern geeigneten
Material bestehen und als Auflage für den Fuss dienen.
Das Drosselelement l0, 20 nach Fig. 4 weist gleich wie
bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ebenfalls einen
kapillarförmigen Drosselkanal 2l auf. Im Körper dieses
Drosselelementes l0, 20 ist ein in seiner Lage verstell
barer Stift 26 angeordnet, mit welchem der Durchgang
durch den Kanal 2l mehr oder weniger verengt werden kann.
Damit kann die Wärmeentwicklung im Drosselelement l0, 20
dosiert werden.
Wie Fig. 5 zeigt, kann das Drosselelement l0, 20 anstatt
mit Drosselkanälen 2l mit einer oder mehreren Blenden 27
versehen sein. In Fig. 5 ist nur eine Drosselblende 27
dargestellt, jedoch ist es auch möglich, im Körper des
Drosselelementes l0, 20 zwei oder mehr Blenden 27 anzu
ordnen.
Das Drosselelement l0, 20 nach Fig. 6 ist als durchlässi
ger, poröser Körper ausgebildet, durch den das beim Gehen
verdrängte Fluid hindurchgedrückt wird.
Die beschriebenen Vorrichtungen zur Wärmeerzeugung sind
sehr einfach im Aufbau und auch in der Wirkungsweise und
erlauben ohne zusätzliche Energiequelle Wärme in einem
Schuhwerk zu erzeugen, da hiezu lediglich die beim Gehen
auf die Sohle l ausgeübten, wechselnden Druckkräfte be
nützt werden. Dies ergibt eine einfach und zuverlässige
Ausführung, die entweder in der Sohle eines Schuhs, gege
benenfalls auswechselbar, oder in einer Einlegesohle ein
gebaut sein kann. Es ist ohne weiteres möglich, die Dicke
der Vorrichtung verhältnismässig klein zu halten, so dass
die Sohle nicht wesentlich dicker wird als eine Sohle
üblicher Art.
Es versteht sich, dass die Sohle l in verschiedenen Tei
len auch anders als wie in den Figuren gezeigt ausgebil
det werden kann. So können die Teilhohlräumen ll, l2 und
l3, l4 jede beliebige geeignete Form haben. Im weitern
kann es von Vorteil sein, bei der Ausführungsform gemäss
Fig. 2 die Teilhohlräume l3, l4 durch in Längsrichtung
der Sohle l verlaufende Trennwände zu unterteilen, um
sicherzustellen, dass das Fluid beim Gehen in Schuhlängs
richtung strömt und nicht quer dazu.
Auch können die Drosselelemente l0, 20 auf andere als die
gezeigte Weise ausgestaltet werden.
Claims (14)
1. Verfahren zur Erwärmung des Fusses des Trägers eines
Schuhwerkes, bei welchem Wärme in der Innensohle (l) des
Schuhwerkes erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
beim Gehen ein Fluid zwischen zwei geschlossenen, bei
Druckbelastung sich verformenden Hohlräumen (ll, l2; l3,
l4) hin und her gefördert wird und dabei das Fluid durch
eine zwischen den Hohlräumen (ll, l2; l3, l4) angeordnete
Verengung (l0, 20, 2l) gedrückt wird, so dass dabei eine
Wärmeerzeugung stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluid von einem ersten, im Fersenbereich liegen
den Hohlraum (ll; l3) durch die Verengung (l0, 20, 2l)
hindurch in einen zweiten, im Bereich des Fussballens
bzw. der Zehen liegenden Hohlraum (l2; l4) und wieder
zurück in den ersten Hohlraum (ll; l3) gedrückt wird.
3. Innensohle für ein Schuhwerk mit einer Anordnung (l0,
ll, l2; l3, l4, 20) zum Erzeugen von Wärme, gekennzeich
net durch zwei über eine Verengung (l0, 20, 2l) strö
mungsmässig miteinander verbundene, geschlossene Hohl
räume (ll, l2; l3, l4), die mit einem Fluid gefüllt und
bei Druckbelastung verformbar sind.
4. Innensohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der eine Hohlraum (ll; l3) im Fersenbereich und der
andere Hohlraum (l2; l4) im Bereich des Fussballens bzw.
der Zehen angeordnet ist.
5. Innensohle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Verengung durch ein Drosselelement
(l0, 20) gebildet ist, das vorzugsweise im Bereich der
Fusswölbung angeordnet ist.
6. Innensohle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Drosselelement (l0, 20) wenigstens einen
Drosselkanal (2l) aufweist.
7. Innensohle nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine
Einstellanordnung (26) zum Verändern des Durchflussquer
schnittes des Drosselkanals (2l).
8. Innensohle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Drosselelement (l0, 20) wenigstens eine
Drosselblende (27) aufweist.
9. Innensohle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Drosselelement (l0, 20) als fluiddurchlässiger,
poröser Körper ausgebildet ist.
l0. Innensohle nach einen der Ansprüche 3 - 9 dadurch
gekennzeichnet, dass jeder Hohlraum (ll, l2; l3, l4) in
Kammern unterteilt ist, die sich im wesentlichen in
Sohlenlängsrichtung erstrecken.
11. Innensohle nach Anspruch l0, gekennzeichnet durch
eine Anzahl von sich in Sohlenlängsrichtung erstrecken
den, geschlossenen Hohlkörpern (3 - 6), die nebeneinander
angeordnet sind und Kammern bilden, die durch das Dros
selelement (l0) in Teilhohlräume (ll, l2) unterteilt
sind.
12. Innensohle nach einem der Ansprüche 3 - ll, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlräume (ll, l2; l3, l4) mit
einem Fluid gefüllt sind, welches innerhalb des in der
Atmosphäre auftretenden Temperaturbereiches, z.B. von
-30° C bis +40° C, annähernd konstante Zähigkeit auf
weist.
13. Innensohle nach einen der Ansprüche 3 - l2, dadurch
gekennzeichnet, dass sie als Einlegesohle ausgebildet
ist.
14. Schuhwerk mit eingebauter Innensohle nach einem der
Ansprüche 3 - l2.
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