DE60112687T2

DE60112687T2 - Atmungsaktive und wasserdichte Schuhsohle

Info

Publication number: DE60112687T2
Application number: DE60112687T
Authority: DE
Inventors: Mario Polegato Moretti
Original assignee: Geox SpA
Current assignee: Geox SpA
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2021-10-13
Also published as: ATE301945T1; US6655048B2; DE60112687D1; ES2243377T3; EP1201143A1; JP2002177006A; IT1317377B1; US20020050075A1; ITPD20000253A1; EP1201143B1

Description

Die Erfindung befasst sich mit einer atmungsaktiven und wasserdichten Schuhsohle.
Schuhe, welche Kautschuksohlen haben, können insbesondere eine praktische Anwendbarkeit und einen Komfort sicherstellen, aber sie gestatten keine Atmung des Fußes. Schuhe mit derartigen Kautschuksohlen sind an sich bekannt und im Handel erhältlich.
Kautschuksohlen mit Perforationen in der Lauffläche und Membranen, die auf dem perforierten Bereich angeordnet und an den Umfangsbereichen dicht schließend angebracht sind, sind jedenfalls schon einigen Jahren bekannt.
Diese Sohlen gestatten eine gute Atmungsfähigkeit zusätzlich zu einem effektiven Austausch von Wärme und Wasserdampf zwischen der Umgebung im Innern des Schuhs und der Außenumgebung, während zugleich die erforderliche Undurchlässigkeit hinsichtlich Feuchtigkeit und Wasser von außen sichergestellt ist.
Weitere konstruktive Lösungsansätze befassen sich mit kastenförmigen Kautschuksohlen mit Perforationen an den Seitenrändern, welche im Innern durch wasserdichte und atmungsaktive Membranen verschlossen sind, wobei auch in diesem Fall eine Verbindung im Umfangsbereich zur Bildung eines dichten Abschlusses vorhanden ist.
Diese perforierten Sohlen, die mit wasserdichten und atmungsaktiven Membranen versehen sind, stellen bestimmt eine beträchtliche Verbesserung gegenüber den bisherigen Ausführungsformen dar.
Dennoch gibt es einige praktische Nachteile, welche hauptsächlich ursächlich mit den Perforationen zusammenhängen und welche noch nicht auf optimale Weise gelöst sind.
Andererseits muß beim erstgenannten Beispiel die Anzahl der Perforationen, welche in der Lauffläche ausgebildet sind, sowie der Durchmesser dieser Perforationen klein gehalten werden, um zu vermeiden, daß spitze Fremdstoffe durch die Perforation eindringen und durch diese gehen, bis sie die Membrane beschädigen oder durchstechen.
Eine derartige Membrane ist in der Tat Kompressionskräften durch den Fuß ausgesetzt, so daß selbst dann, wenn ein Körper nicht besonders scharfe Kanten hat, hierdurch Beschädigungen leicht verursacht werden können.
Auch sind Sohlen bekannt, welche im Innern Kanäle und Systeme zum Pumpen von Luft von der Innenseite des Schuhs zu der Außenseite desselben mit Hilfe von Einwegventilen aufweisen.
Die Pumpwirkung wird durch die Kompression des Fußes beim Gehen ausgelöst.
In diesem Fall ist die Arbeitsweise im wesentlichen mechanisch, und es wird ein Strom von einströmender Kaltluft erzeugt, was insbesondere in winterlichen Jahreszeiten unangenehm ist, da die Füße schnell kalt werden und der Komfort für den Träger des Schuhs hierunter leidet.
Darüber hinaus ist die Realisierung von Pumpeinrichtungen, welche in die Sohlen integriert sind, teuer und kompliziert.
In WO 97/32497 ist eine Sohle gemäß dem einleitenden Teil des Patentanspruchs 1 beschrieben.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine atmungsaktive und wasserdichte Sohle für Schuhe bereit zu stellen, welche einen optimalen Austausch von Wärme und Wasserdampf mit der Außenseite gestattet, und welche zu allen Zeiten ein optimales internes Mikroklima in Abhängigkeit von einem externen Mikroklima sicherstellt, wodurch die vorstehend angegebenen Nachteile von an sich bekannten Bauarten überwunden werden.
Nach der Erfindung soll somit eine Sohle bereit gestellt werden, bei der die Integrität der atumungsaktiven Membrane effektiv geschützt ist, während zugleich eine adäquate Luftzirkulation ermöglicht wird.
Ferner soll nach der Erfindung eine Sohle bereitgestellt werden, welche die Innenseite des Schuhs selbst dann trocken halten kann, wenn eine Kondensation von Wasserdampf auftritt, welche durch Ausdünstungen in Folge einer äußerst großen externen Luftfeuchtigkeit erzeugt wird.
Ferner soll eine Sohle bereitgestellt werden, bei der Schwierigkeiten hinsichtlich der Ablagerung von Schmutzstoffen auf der atmungsaktiven Membrane minimiert werden.
Ferner soll eine Sohle bereit gestellt werden, welche sich auf einfache Weise an Schuhe der unterschiedlichsten Bauformen sowohl für den täglichen Bedarf als auch für den Einsatz im sportlichen Bereich anpassen lässt.
Ferner soll eine Sohle bereit gestellt werden, deren Kosten mit den Kosten von an sich bekannten Sohlen vergleichbar sind.
Ferner soll eine Sohle bereit gestellt werden, welche sich mittels Technologien und Anlagen herstellen lässt, welche an sich auf diesem Gebiet bereits bekannt sind.
Diese und weitere Zielsetzungen werden mit Hilfe einer atmungsaktiven und wasserdichten Schuhsohle erreicht, die im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nächstehenden Beschreibung von einigen bevorzugten Ausführungsformen, welche nicht beschränkende Beispiele darstellen und in der Zeichnung gezeigt sind. Darin gilt:
1 ist eine Teilschnittansichtt eines Schuhs in gebrochenen Linien, welcher mit einer Sohle nach der Erfindung versehen ist;
2 ist eine Schnittansicht längs einer Querebene der Sohle des Schuhs nach 1;
3 ist eine teilweise auseinander gezogene und vergrößerte perspektivische Ansicht eines Details der Sohle nach 2;
4 bis 6 zeigen Ansichten von Schuhen, welche mit entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen von Sohlen nach der Erfindung ausgestattet sind.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ist eine atmungsaktive und wasserdichte Schuhsohle nach der Erfindung insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen und weist eine untere Komponente 11 auf, welche die Lauffläche bildet und bei diesem Beispiel aus einem wasserdichten Material hergestellt ist, bei dem es sich beispielsweise um ein Polymer, wie Polyurethan, Kautschuk, PVC oder dergleichen handeln kann.
Als eine Alternative ist es möglich, atmungsaktive Materialien, wie Leder, einzusetzen, welche beispielsweise mit Hilfe einer oberen Membrane wasserdicht gemacht sind, welche in Umfangsrichtung mit unter Bildung eines dichten Abschlusses verbunden ist, welcher derart gebildet ist, daß er für Wasser undurchlässig und für Dampf durchlässig ist.
Die Sohle 10 weist ferner eine obere Komponente 12 mit einer Tragstruktur auf, welche unter einander verbundene Kammern mit Auslässen wenigstens an den oberen Flächen und den Randflächen hat.
Bei einer speziellen in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform hat die obere Komponente 12 eine netzähnliche Struktur aus Kunststoff durch Spritzgießen, wobei die Kammern 13 untereinander über Öffnungen 14 verbunden sind, welche in den Trennwänden 15 vorgesehen sind.
Wie in 1 gezeigt ist, liegt eine Mehrzahl von Kammern 13 am Seitenrand 16 und der oberen Tragfläche zugewandt, an welcher bei diesem Beispiel eine Innensohle 17 mit Durchgangsöffnungen 18 vorhanden ist.
Die Innensohle 17 kann zweckmäßigerweise aus Leder oder einem anderen geeigneten atmungsaktiven oder perforierten Material hergestellt sein.
Als Alternative zu der voranstehenden Beschreibung kann die obere Komponente 12 beispielsweise aus einem Block aus offenzelligem, porösem Material ausgebildet sein, welches das Gewicht des Trägers aufnehmen kann und eine Ausdünstung mittels freiem Durchgang gestattet.
Zu diesem Zweck können Materialien vorgesehen sein, bei denen es sich um Latexschaumstoff oder Polyurethanschaumstoff mit offenzelliger Struktur handeln kann.
Auch ist es zweckmäßig, in die obere Komponente 12 übliche stoßdämpfende Systeme zu integrieren, bei denen es sich beispielsweise um mit Luft, Gel oder dergleichen gefüllte Kissen handeln kann.
Die Sohle weist ferner eine Membrane 19 auf, welche aus einem Material hergestellt ist, welches für Wasser undurchlässig und für Dampf durchlässig ist (hierbei kann es sich beispielsweise um das im Handel erhältliche und allgemein unter der Markenbezeichnung Goretex bekannte Material handeln).
Die Membrane 19, die auch mit einem gewichtsmäßig leichten Stützgewebe verbunden sein kann, wie es in den Figuren verdeutlicht ist, ist um den Rand 16 der oberen Komponente 12 wenigstens an den Bereichen gebogen, welche nach außen weisen und mit diesen durch ein umfangsseitiges Kleben verbunden, wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß die Kammern 13 nicht durch Klebstoff verschlossen werden.
Es kann Klebstoff auf die Enden der Trennwände 15 aufgebracht werden oder die Membrane 19 kann mit einer solchen Verlängerung versehen werden, daß sie um den Rand 16 entsprechend 2 umgebogen werden kann und an einem oberen Bereich und einem unteren Bereich an den Umfangsteil der oberen Komponente 12 angeklebt werden kann.
Die beiden Enden der Membrane 19 können wechselweise in einer der Trennwände 15 (wie in 1 gezeigt) verbunden und dann zur Bildung eines dichten Abschlusses angeklebt sein, oder es kann ein Band mittels Wärme oder Klebstoff aufgebracht werden, so daß man eine wasserdicht schließende Verbindung erhält.
Die Sohle 10 weist ferner bei diesem Ausführungsbeispiel ein Schutzelement 20 auf, welches auf der Membrane 19 angeordnet ist, und beispielsweise von einem feinmaschigen Netz oder von einer Schicht aus atmungsaktivem Material gebildet wird, welches die Membrane 19 vor Berührungen mit stumpfen Gegenständen schützt, welche diese durchdringen könnten.
Das Schutzelement an sich kann mittels Punktkleben angebracht sein, oder es kann ein vollständiges Ankleben an den Bereichen der Membrane erfolgen, welche um den Rand 16 zurück gebogen sind, so daß auf dem Rand 16 kein Klebstoff vorhanden ist, welcher die Atmungsfähigkeit beeinträchtigen könnte.
Als eine Alternative kann die Membrane 19 gegebenenfalls mit dem Schutzelement 20 als ein Formeinsatz vorgesehen sein, auf welchem die obere Komponente 12 ausgeformt wird, so daß man schließlich ein einstückiges dicht abgeschlossenes Element erhält.
Auch sollte noch erwähnt werden, daß die Membrane derart vorgesehen sein kann, daß es schwierig ist, sie zu durchdringen, indem man beispielsweise Aramidfasern oder andere Materialien als Träger einsetzt.
Die Membrane kann aus hydrophilem Polymer hergestellt sein, und bei diesem Beispiel kann sie integral in einem Träger vorgesehen sein, welcher für Wasser durchlässig ist und Fasern aus Materialien aufweist, welche technologisch an sich als Verbundstoffe bekannt sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, d.h. wenn die Membrane 19 stumpfen Gegenständen dank ihrer eigenen Struktur Stand halten kann, kann das Schutzelement 20 gegebenenfalls entfallen.
Die obere Komponente 12 ist hermetisch dicht schließend mit der unteren Komponente 11 mittels Kleben verbunden, oder die vollständige Sohle 10 kann mit Hilfe von einzelnen oder mehreren Spritzvorgängen hergestellt werden, wobei als ein Einsatz die Membrane 19 (gegebenenfalls mit dem Schutzelement 20) oder die Membrane 19 der bereits vorgefertigten oberen Komponente 12 dient.
Insbesondere ist es wichtig, daß eine hermetisch dicht schließende Verbindung zwischen allen Elementen vorhanden ist, die in Kontakt mit den Bereichen sind, an denen Wasser eindringen könnte.
Die obere Komponente 12 wirkt als ein Raum, welcher an der Bodenseite durch die untere Komponente 11 abgeschlossen ist und in Umfangsrichtung mittels eines atmungsaktiven und wasserdichten Bandes offen ist.
Die Anordnung wird in zweckmäßiger Weise auf einer Oberfläche 21 auf ein an sich auf dem Gebiet der Schuhherstellung übliche Weise angebracht, wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß der Durchgang von Dampf von der Innenseite des Schuhs in Richtung zu den Kammern 13 nicht behindert wird.
Unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 sind weitere bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung gezeigt, wobei bei der ersten Ausführungsform die obere Komponente 112 eine kleinere Erstreckung als die untere Komponente 111 hat und insbesondere am Fersenbereich verlängert ist.
Bei diesem Beispiel können in geeigneter Weise vorgesehene Kanäle (in der Figur nicht gezeigt) an einen nach oben weisenden Bereich an der unteren Komponente im Vorderfußbereich vorgesehen sein, und es ist möglich, Öffnungen in der Innensohle vorzusehen, so daß Ausdünstungen leicht vom Zehenbereich zum Fersenbereich durchgehen können.
In 5 sind die untere Komponente 211 und die obere Komponente 212 einstückig ausgebildet, um den Fersenbereich zu bilden.
Die Sohle 10 ist somit derart vorgesehen, daß sie vollständig undurchlässig und atmungsaktiv längs des gesamten Randbereiches der oberen Komponente 12 ist, ohne daß hierdurch die Funktionalität der Sohle (Stoßabsorption, Flexibilität, leichtes Gewicht und so weiter) herabgesetzt wird.
Im Betriebszustand komprimiert der Fuß die obere Komponente 12, und die Ausdünstung des Schuhs wird herausgedrückt, nachdem die feuchte Luft in die obere Komponente 12 über die Öffnungen der Innensohle 17 eingetreten ist.
Unter Einsatz einer atmungsaktiven und wasserdichten Membrane mit einer Bauart, welche auch einen Austritt von Luft von der Innenseite her gestattet, erhält man einen beträchtlich verbesserten Luftaustausch im Schuh, was insbesondere bei Schuhen für Athleten zweckmäßig ist.
Die Erfindung kann somit auf mehrfache Weise abgewandelt und modifiziert werden und alle diese Ausführungsvarianten fallen unter den Schutzumfang der anliegenden Ansprüche.
Ferner können alle Einzelheiten durch entsprechende technische äquivalente Elemente ersetzt werden.
So kann beispielsweise die untere Komponente 11 in zweckmäßigerweise von einer perforierten unteren Schicht gebildet werden, welche einen nach oben weisenden Bereich mit einer Membrane hat, welche atmungsaktiv und wasserdicht ist (mit oder ohne ein gewichtsmäßig leichtes Stützgewebe), und die mit hermetisch dicht schließend mit den Umfangsbereichen verbunden ist.
Die Membrane kann in zweckmäßiger Weise mit einem nach unten weisenden Bereich mit einer Schutzschicht versehen sein.
Dies kann dann zweckmäßig und erforderlich sein, um die Möglichkeit des Austauschs mit der Außenseite zu verstärken.
In der Praxis werden Materialien eingesetzt, die für den Einsatzzweck geeignet sind, und sie haben Abmessungen, die den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden können.
Wenn in den Ansprüchen technische Merkmale angegeben sind, an welche sich Bezugszeichen anschließen, so sind diese Bezugszeichen lediglich zu dem Zweck mit aufgenommen, die Lesbarkeit der Ansprüche zu verbessern und daher haben diese Bezugszeichen keinerlei beschränkenden Charakter bei der Auslegung des jeweiligen Elementes, welchem beispielsweise ein solches Bezugszeichen zugeordnet ist.

Claims

Atmungsaktive und wasserdichte Schuhsohle, welche wenigstens entlang eines Teils ihrer Erstreckung folgendes aufweist: – eine untere, wasserdichte Komponente (11), die die Lauffläche bildet; – eine obere Komponente (12) mit einer Tragstruktur, die untereinander verbundene Kammern (13) mit Öffnungen (14) wenigstens an einer oberen Fläche in den Randflächen hat; – eine Membrane (19), welche für Wasser undurchlässig und für Dampf durchlässig ist und extern die nach außen weisenden Bereiche der oberen Komponente (12) umgibt; – die untere Komponente (11) und die obere Komponente (12) sowie die Membrane (19) derart verbunden sind, daß sie eine Abdichtung wenigstens an den Bereichen bildet, an denen ein Eindringen von Wasser gültig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane in Umfangsrichtung dicht mit der oberen Komponente derart verbunden ist, daß man eine wasserdichte Verbindung erhält und daß die Membrane (19) und den Rand (16) der oberen Komponente (12) wenigstens an den Bereichen gewickelt ist, die nach außen weisen und mit diesen mittels einer umfangsseitigen Klebeverbindung verbunden ist, während die Kammern (13) frei von Klebstoff bleiben und unverschlossen sind.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein atmungsaktives oder perforiertes Schutzelement (20) aufweist, welches wenigstens die Bereiche der Membrane (19) abdeckt, welche nach außen weisen und welches derart verbunden ist, daß man einen dichten Abschluß der oberen Komponente (12) und der unteren Komponente (11) mit der Membrane (19) erhält, wobei das Element zwischen zwei der Komponenten wenigstens an den Bereichen angeordnet ist, an denen ein Eindringen von Wasser möglich ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Komponente (11), welche die Lauffläche bildet, aus einem Polymer, wie Polyurethan, Kautschuk, PVC oder dergleichen hergestellt ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Komponente (11), welche die Lauffläche bildet, aus atmungsaktiven Materialien, wie Leder, hergestellt ist, welche beispielsweise mit einer oberen Membrane wasserdicht gemacht ist, welche umfangsseitig derart verbunden ist, daß man eine Dichtung in der Form erhält, daß sie für Wasser undurchlässig und für Dampf durchlässig ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Komponente (11), welche die Lauffläche bildet, von einer perforierten unteren Schicht gebildet wird, auf deren Oberseite eine obere Membrane vorgesehen ist, welche wasserundurchlässig und dampfdurchlässig ist, und die mit der unteren Komponente (11) derart verbunden ist, daß man einen dichten Abschluß in den Umfangsbereichen erhält.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Komponente (12) eine netzähnliche Struktur hat und aus Kunststoff mit Trennwänden (15) besteht, welche die Kammern (13) begrenzen und daß die Kammern (13) über Öffnungen (14) unter einander verbunden sind, welche in den Trennwänden (15) vorgesehen sind.
Schuhsohle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Kammern (13) mit dem Seitenrand (16) in der oberen Tragfläche zugewandt ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Komponente (12) aus einem Block aus offenzelligen, porösen Material ausgebildet ist, welches das Gewicht des Trägers aufnehmen kann und eine Ausdünstung mittels freiem Durchgang gestattet.
Schuhsohle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material Latexschaum oder Polyurethanschaum von offenzelliger Struktur ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stoßdämpfende Systeme wie Kissen, gefüllt mit Luft, Gel oder dergleichen integral in der oberen Komponente (12) vorgesehen sind.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (19) mit einem gewichtsmäßig leichten Stützgewebe verbunden ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (19) Aramidfasern oder äquivalente Materialien umfaßt, welche sich nur schwierig durchstechen lassen und als Stütze dienen.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane aus hydrophilem Polymer hergestellt ist, welches in eine Stütze integriert ist, welche wasserdurchlässig ist und Fasern aus Materialien aufweist, welche als Verbundstoffe an sich bekannt sind.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Klebstoff auf die Ränder der Trennwände (15) aufgebracht ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (19), welche nach oben und unten gefaltet ist, an einen aufwärtsgerichteten Bereich und einen abwärtsgerichteten Bereich am Umfangsteil der oberen Komponente (12) angeklebt ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Membrane (19) wechselweise mit einer der Trennwände (15) verbunden und dann hermetisch dicht schließend angeklebt sind oder in Form eines Bandes mittels Heißsiegeln oder Verkleben derart aufgebracht sind, daß man eine wasserdicht schließende Verbindung erhält.
Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzelement (20) von einem feinmaschigen Netz oder von einer Schicht aus atmungsaktivem Material gebildet wird, welches die Membrane (19) vor Berührungen mit stumpfen Gegenständen schützt, welche diese durchdringen könnten.
Schuhsohle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzelement (20) mittels Punktkleben angebracht ist.
Schuhsohle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzelement (20) dadurch angebracht ist, daß die Bereiche in der Membrane (19) vollständig angeklebt sind, welche um den Rand (16) der oberen Komponente (12) gefaltet sind, so daß der Rand (16) frei von Klebstoff ist, welcher die Atmungsaktivität beeinträchtigen könnte.
Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (19) gegebenenfalls mit dem Schutzelement (20) als ein Formeinsatz vorgesehen ist, auf welchem die obere Komponente (12) ausgeformt wird, so daß man schließlich ein einziges dicht abgeschlossenes Element erhält.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Komponente (12) zur Bildung eines dichten Abschlusses mit der unteren Komponente (11) nach Maßgabe bekannter Klebstoffverbindungssysteme verbundene ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mittels einzelner oder mehrerer Einspritzvorgänge hergestellt ist und als einen Einsatz die Membrane (19) sowie gegebenenfalls das Schutzelement (20) aufweist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch einzelne oder mehrere Spritzformen hergestellt ist und als einen Einsatz die Membrane (19) aufweist, auf welcher bereits die obere Komponente (12) vorgesehen ist.
Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Komponente (12) eine kleinere Erstreckung als die untere Komponente (11) hat, wobei an den freien Bereich der unteren Komponente Kanäle mit einem oberen Bereich der unteren Komponente Öffnungen vorgesehen sind, so daß unter den Bereichen ein freier Ausdünstungsaustausch möglich ist.