ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМЫЙ БОТИНОК
AIR-PERMEABLE BOOT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к воздухопроницаемому ботинку.
Уровень техники
Как известно, для того, чтобы ботинок был удобным, необходимо обеспечить его правильную анатомическую посадку и, в то же самое время, по меньшей мере правильное проникновение наружу водяного пара, который может образовываться внутри ботинка из-за потовыделения ноги.
Под термином «воздухопроницаемость» понимают способность материала или изделия пропускать влажный воздух, а более конкретно, в отношении ботинка, способность выведения наружу водяного пара, образующегося внутри него из-за потовыделения ноги.
Часть ноги, которая обычно в наибольшей степени подвержена потовыделению, является ступня. Пот пропитывает внутреннюю окружающую среду ботинка и в основном конденсируется, застаиваясь на стельке.
По этой причине широко распространены ботинки, обеспеченные перфорированной эластомерной подошвой, к которой сверху герметично прикреплена мембрана, проницаемая для водяного пара и непроницаемая для воды, таким образом, чтобы ею были покрыты сквозные отверстия в подошве.
Однако ограниченная механическая прочность, которой обычно характеризуются эти мембраны, приводит к проникновению инородных объектов, проходящих через отверстия в подошве, к которым обращена мембрана.
Эту проблему часто решают посредством укладки под мембрану защитных слоев, таких, как, например, опорная прокладка, изготовленная из войлока или другого рассеянно перфорированного материала.
Однако использование таких защитных слоев ведет к уменьшению паропроницаемости мембраны и к ужесточению конструкции, в дополнение к увеличению ее веса и уменьшению уровня удобства.
Кроме того, другие недостатки ботинок с подошвой, изготовленной из перфорированного эластомера и мембраны, заключаются в том, что они не способны обеспечивать правильный уровень теплоизоляции в странах, отличающихся холодным климатом, а также в том, что они более чувствительны к механическим нагрузкам, вызываемым, например, контактом с землей.
Для устранения этих недостатков, были разработаны различные решения подошв ботинок, которые по меньшей мере частично изготовлены из вспененных материалов.
Использование вспененных материалов для изготовления компонентов для ботинок было известно в течение длительного времени, и этиленвинилацетат (ЭВА), вспененный термопластичный полиуретан (ВТППУ), вспененный полистирол (ВПС) и вспененный полиуретан (ПУ) должны быть отмечены среди материалов, которые обычно используют для этих целей.
Среди этих материалов, ВТППУ обладает малым весом и хорошей гибкостью, и амортизирующими свойствами, в сравнении с другими материалами.
Пример такого использования приведен в документе US 5150490, в котором раскрыт амортизирующий или подкладочный элемент подошвы, содержащий множество хаотически расположенных гранул вспененного материала, обладающих закрытой поверхностью, которые непроницаемы для воздуха, с полостями внутри гранул и между гранулами. Этот элемент получают посредством введения в пресс-форму уже вспененных гранул и посредством последующего нагрева и/или прессования.
В документе EP 2767181 раскрыта подошва, содержащая межподошву, которая, в свою очередь, содержит гранулы вспененного материала, расположенные хаотически, и элемент, обладающий более высокой жесткостью при деформации по меньшей мере в одном направлении, чем вспененный материал, и по меньшей мере частично окружен материалом межподошвы.
Согласно идеям, раскрытым в документе EP 2649896, подошва для ботинка содержит: первую область поверхности и вторую область поверхности, где первая область поверхности содержит вспененный термопластичный полиуретан, а вторая область поверхности его не содержит.
В том же документе раскрыты: стелька, содержащая вспененный термопластичный полиуретан, и способ изготовления подошвы ботинка, включающий: загрузку пресс-формы вспененным термопластичным полиуретаном для первой области поверхности; загрузку пресс-формы материалом, который не содержит вспененный термопластичный полиуретан, для второй области поверхности; и подачу пара для обработки вспененного термопластичного полиуретана.
В документе EP 2736967 раскрыт способ изготовления подошвы или части подошвы, заключающийся в изготовлении элементов, выполненных из вспененного, термопластичного, уретанового эластомера (ТПУ, ВТППУ, ТПЭ-У) и/или эластомера на основе полиэфирамидных блоков (ПЭАБ); введении элементов в пресс-форму, содержащую полость, соответствующую форме подошвы или части подошвы, подлежащих изготовлению; и соединение таких элементов в пресс-форме друг с другом посредством введения связующего вещества в пресс-форму и/или посредством использования тепла пара под давлением.
В области производства обуви недостаток, который можно наблюдать при использовании элементов, изготовленных из вспененного материала, известный в данной области, это - их низкая воздухопроницаемость.
Принимая во внимание сказанное вначале, можно понять, что это может ограничивать в значительной степени общее удобство ботинка, так как это приводит к увеличению образования пота или к накоплению тепла, и может стать проблематичным, в частности, при постоянной носке изделия и в течение продолжительных периодов времени, например, в течение зимних периодов.
В документе EP2767183 раскрыто, как могут быть преодолены ограничения, связанные с низкой воздухопроницаемостью вспененных материалов. Согласно идеям этого документа, гранулы вспененного материала располагают хаотически внутри пресс-формы, где их подвергают нагреву и/или прессованию, и/или воздействию пара, для получения амортизирующего элемента.
Гранулы вспененного материала могут иметь поперечные сечения различных форм (кольцевой, овальной, квадратной, многоугольной, круглой, прямоугольной, звездообразной); и в гранулах и/или между гранулами имеются полости; эти полости образуют один или более каналов, в которые могут проникать воздух и/или жидкости.
Амортизирующий элемент может содержать листообразный армирующий элемент, введенный в него.
Использование такого вспененного материала особенно благоприятно, так как благодаря наличию полостей в гранулах и/или между ними, изделия, изготовленные с полостями, приобретают легкость и, в то же самое время, превосходные амортизирующие свойства.
Форма и размеры гранул, а также расположение и форма полостей между такими гранулами и/или внутри них, могут оказывать влияние на плотность элемента, который они составляют. Это может влиять на вес, теплоизоляцию и воздухопроницаемость элемента. Получающийся в результате элемент является фактически, по существу, воздухопроницаемым, но из-за хаотического расположения гранул не обеспечивается возможность получения четко образованной системы каналов, что препятствует равномерному проходу воздуха через такой элемент.
При упорядоченном и равномерном расположении гранул, их последовательность повторяется периодически, в одном или более направлений вдоль части, тогда как при осуществлении цитируемого решения гранулы располагают хаотически, так как их вводят в пресс-форму и подвергают в ней нагреву и/или прессованию, и/или воздействию пара. При таком способе нет возможности обеспечения определенного расположения гранул и, таким образом, определенного прохода воздуха через элемент.
Кроме того, использование пресс-формы для изготовления такого элемента требует значительных капитальных вложений, для получения такой пресс-формы.
Раскрытие сущности изобретения
Целью настоящего изобретения является создание воздухопроницаемого ботинка, при использовании которого могут быть преодолены недостатки, указанные выше, и обеспечены адекватные уровни удобства пользователя.
В объеме этой цели, предметом изобретения является сдерживание стоимости изготовления ботинка, обеспеченного воздухопроницаемым элементом, содержащим гранулы, изготовленные из вспененного материала.
Эту цель, а также этот и другие предметы изобретения, которые станут более очевидными позже, достигают посредством создания воздухопроницаемого ботинка, содержащего подошву расположенную под конструктивной вставкой, которая по меньшей мере частично является воздухопроницаемой, и под верхом, при этом упомянутый ботинок отличается тем, что упомянутая подошва является по меньшей мере частично воздухопроницаемой, содержит по меньшей мере один листообразный воздухопроницаемый элемент, образованный из множества гранул, изготовленных из вспененного материала и имеющих одинаковые размеры, расположенные, по существу, упорядоченным образом, между которыми имеются полости, которые образуют один или более каналов, проходящих через упомянутый воздухопроницаемый элемент, проницаемых для воздуха и/или пара.
Краткое описание чертежей
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения станут более очевидными после ознакомления с описанием трех предпочтительных, но не исключительных, вариантов осуществления ботинка согласно изобретению, проиллюстрированных посредством не ограничивающих объем изобретения примеров, на прилагаемых чертежах, на которых изображено:
на фиг. 1 - вид в перспективе, в частично разобранном состоянии, ботинка согласно первому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 2 - сечение части ботинка согласно первому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 3 - сечение части ботинка согласно вариации первого варианта осуществления изобретения;
на фиг. 4 - сечение части ботинка согласно другой вариации первого варианта осуществления изобретения;
на фиг. 5 - вид в перспективе части ботинка согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг. 6 - сечение части ботинка согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг. 7 - сечение части ботинка согласно изобретению в вариации второго варианта осуществления изобретения;
на фиг. 8 - вид в перспективе, в частично разобранном состоянии, ботинка согласно третьему варианту осуществления изобретения;
на фиг. 9 - сечение части ботинка согласно вариации третьего варианта осуществления изобретения;
на фиг. 10 - вид в перспективе, в частично разобранном состоянии, ботинка согласно другой вариации третьего варианта осуществления изобретения;
на фиг. 11 - сечение части ботинка согласно вариации варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 10;
на фиг. 12 - сечение части воздухопроницаемого элемента;
на фиг. 13 - сечение части другого воздухопроницаемого элемента;
на фиг. 14 - вид в перспективе конструктивной вариации части воздухопроницаемого элемента;
на фиг. 15 - вид в перспективе другой конструктивной вариации части воздухопроницаемого элемента.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1-4 изображен ботинок согласно первому варианту осуществления изобретению, который обозначен, в общем, позицией номер 10.
Он содержит подошву 11, расположенную под конструктивной вставкой 12, являющейся по меньшей мере частично воздухопроницаемой, и под верхом 13.
Подошва 11 является по меньшей мере частично воздухопроницаемой, и содержит листообразный воздухопроницаемый элемент 14, содержащий множество гранул 15, изготовленных из вспененного материала и имеющих одинаковые размеры, которые расположены, по существу, упорядоченным образом, и между которыми имеются полости, образующие один или более каналов, проходящих через воздухопроницаемый элемент 14, проницаемых для воздуха и/или пара.
Гранулы 15 воздухопроницаемого элемента 14 скреплены посредством связующего: полиуретанового клея на водной основе, термопластичного или термореактивного, и предпочтительно биоразлагающегося и/или регенерируемого. Благодаря использованию клея, которым обволакивают гранулы, обеспечивают возможность их сцепления, оставляя при этом зазоры между ними. Зазоры взаимно соединяются, образуя каналы для прохода воздуха.
Расположение гранул 15 упорядочивают, обеспечивая периодическую повторяемость их последовательности, в одном или более направлений в части. В частности, расположения, известные по кристаллическим решеткам металлов, солей и минералов, являются предпочтительными. Кроме того, так как гранулы 15 имеют одинаковые размеры, их располагают упорядоченным образом по меньшей мере в отношении плоскостей, в которых они находятся. Гранулы имеют, по существу, сферическую форму, благодаря чему облегчается по меньшей мере почти идеальное расположение частиц, подобно упаковке шестиугольных или кубических частиц в металлах.
На фиг. 12-15 показаны некоторые конструктивные варианты осуществления воздухопроницаемого элемента 14.
В частности, на фиг. 12 показан пример, согласно которому воздухопроницаемый элемент 14 составлен из двух слоев гранул 15. Гранулы 15 одного слоя расположены, по существу, в пустотах между гранулами 15 другого слоя.
В примере, представленном на фиг. 13, в отличие от предыдущего примера, гранулы 15 одного слоя, по существу, наложены на гранулы другого слоя.
На фиг. 14 показана часть другой вариации воздухопроницаемого элемента 14, где показано расположение гранул 15, которое приспособлено к самоповтору в воздухопроницаемом элементе 14. Часть 14 воздухопроницаемого элемента содержит четыре гранулы 15, в центре которых расположены две другие гранулы 15, каждая из которых расположена на противоположной стороне плоскости, которая может быть образована четырьмя предыдущими гранулами.
На фиг. 15 показана часть дополнительной вариации воздухопроницаемого элемента 14, где также показано расположение гранул 15, приспособленное к самоповтору в воздухопроницаемом элементе 14. Часть воздухаопроницаемого элемента 14 содержит три гранулы 15, в центре которых находится четвертая гранула 15, по существу - в другом слое, в сравнении со слоем, который может быть образован тремя предыдущими гранулами.
Во всех проиллюстрированных вариациях ботинка 10 подошва 11 содержит межподошву 16, содержащую сквозное отверстие в плоской области, занятой воздухопроницаемым элементом 14, на который наложена конструктивная вставка 12, а также содержит ходовую часть 17 подошвы для контакта с землей, которая связана в нижней области с межподошвой 16 таким образом, чтобы был частично покрыт воздухопроницаемый элемент 14, при этом ходовая часть 17 подошвы обеспечена сквозными отверстиями 18 по меньшей мере в этой области.
Сквозными отверстиями 18 соединены каналы воздухопроницаемого элемента 14 с внешней окружающей средой. Таким образом, влажный воздух, прибывающий из внутреннего пространства ботинка 10, проходит последовательно через конструктивную вставку 12, через каналы воздухопроницаемого элемента 14 и выходит во внешнее пространство через сквозные отверстия 18.
Конструктивная вставка 12 показана в сечениях части ботинка 10, где показаны три различные его варианта осуществления.
Такая вставка, в первых двух вариациях, показанных соответственно на фиг. 2 и 3, составляет с верхом 13, к которому она присоединена по периметру, верх в сборе, который связан в верхней области с подошвой 11, и во всех вариациях имеет протяженность поверхности, которая по меньшей мере соответствует протяженности воздухопроницаемого элемента 14, на которую она наложена.
Как видно на чертежах, конструктивная вставка 12 содержит, в каждой вариации, водонепроницаемый и воздухопроницаемый функциональный слой 19, расположенный над воздухопроницаемым элементом 14.
Конструктивная вставка 12 может быть представлена исключительно только функциональным слоем 19 или, как в проиллюстрированных вариациях, другой элемент, предпочтительно - стелька 20, может быть присоединен к функциональному слою 19, как показано на фиг. 2 и 3.
Такой слой обеспечивают посредством вырубания из листа или рулона того же материала, который, например, составляет мембрану, изготовленного из микропористого, вспененного политетрафторэтилена (ВПТФЭ) и/или из полиуретана, полиэтилена, полипропилена, сложного полиэфира или подобного материала, толщиной, варьируемой, в общем, от 15 микрон до 70 микрон, непроницаемого для воды и проницаемого для водяного пара, и предпочтительно ламинированного по меньшей мере с одной опорной прокладочной сеткой (не показана), изготовленной из пластикового материала.
Как альтернатива мембране, функциональный слой 19 может содержать вставку со слоеной и связанной монолитной листообразной структурой, которая содержит множество водонепроницаемых и воздухопроницаемых функциональных слоев, изготовленных из полимерного материала, непроницаемого для воды и проницаемого для водяного пара, например, материала, раскрытого в документе EPA № 09425334.1, зарегистрированном 28 августа, 2009 г., на имя того же Заявителя; или вставку, имеющую монолитную листообразную структуру, изготовленную из полимерного материала, непроницаемого для воды и проницаемого для водяного пара, например, из материала, раскрытого в документе EPA 09425336.6, зарегистрированном 28 августа 2009 г., на имя того же Заявителя.
Согласно первой вариации, показанной на фиг. 2, конструктивная вставка 12 присоединена к верху 13 посредством швейного шва 21 штробельного типа, известного сам по себе. Верх в сборе присоединен к подошве посредством связующего известного типа. В частности, функциональный слой 19 присоединен герметично таким образом, чтобы он был непроницаемым для жидкостей, к верхней поверхности межподошвы 16, на ширине, указанной позицией S и изображенной пунктирными линиями, которую можно варьировать предпочтительно в диапазоне от 5 мм до 10 мм.
Как альтернатива, герметичное соединение может быть получено посредством прямого впрыскивания материала межподошвы на верх.
Как показано в варианте осуществления, представленном на фиг. 3, можно герметично присоединять функциональный слой 19 к верху 13, в области швейного шва 21, посредством термоклейкой водонепроницаемой ленты 22, по существу, являющейся пленкой из термопластичного расплавляемого связующего, изготовленного из полиуретана, сложного полиэфира, полиамида или полиолефинов, который может быть активирован посредством подвергания его нагреву и давлению. Эта пленка, нагретая и подверженная прессованию, размягчается и проникает в проницаемые субстраты, подлежащие герметичному скреплению, к которым ее припрессовывают. Затем, после охлаждения, из нее образуется соединяющий элемент посредством скрепления связующим, механического и химического типа с этими субстратами, и лента вновь приобретает ее первоначальную прочность.
Ленту 22 располагают таким образом, чтобы было создано соединение между верхом 13 и функциональным слоем 19 таким образом, чтобы она была герметично прикреплена к обеим частям.
Верх в сборе присоединяют к подошве посредством связующих известного типа. В частности, функциональный слой 19 и, в данном случае, также ленту 22 присоединяют герметично к верхней поверхности межподошвы 16 на ширине, указанной позицией S и показанной пунктирными линиями, которую можно варьировать предпочтительно в диапазоне от 10 мм до 15 мм.
В третьей вариации, показанной на фиг. 4, верх не присоединен к конструктивной вставке 12. Функциональный слой 19 присоединен герметично к верхней поверхности межподошвы 16. Он фактически герметично прикреплен с верхней стороны к межподошве 16 посредством кольца 23, изготовленного из водонепроницаемого материала (например, ПВХ), которое наложено подобно мостику между двумя элементами.
В этом случае функциональный слой 19 присоединяют к защитному слою 24, расположенному в нижней области, например, точечным приклеиванием, с использованием связующего известного типа, стойкого к гидролизу. Защитный слой 24 изготовлен из материала, стойкого к проникновению, воздухопроницаемого и могущего быстро высыхать в течение короткого периода времени, состоящего, например, из ламинированной ткани, выполненной из сложного полиэфира и полиамида.
На фиг. 5-7 показан второй вариант осуществления ботинка согласно изобретению, обозначенного, в общем, позицией номер 110.
Он содержит подошву 111, расположенную под конструктивной вставкой 112, которая является по меньшей мере частично воздухопроницаемой, и под верхом 113.
Подошва 111 является по меньшей мере частично воздухопроницаемой, и содержит листообразный воздухопроницаемый элемент 114, содержащий множество гранул 115, изготовленных из вспененного материала и имеющих одинаковые размеры, которые расположены, по существу, упорядоченным образом, и между которыми имеются полости, образующие один или более каналов, проходящих через воздухопроницаемый элемент 114, проницаемых для воздуха и/или пара.
Гранулы 115 воздухопроницаемого элемента 114 скреплены посредством связующего, полиуретанового клея на водной основе, являющегося термопластичным или термореактивным, и предпочтительно биоразлагающимся и/или регенерируемым. Благодаря использованию клея, которым обволакивают гранулы, обеспечивают возможность их сцепления, оставляя при этом зазоры между ними. Зазоры взаимно соединяются, образуя каналы для прохода воздуха.
Расположение гранул 115 упорядочивают, обеспечивая периодическую повторяемость их последовательности, в одном или более направлений в части. В частности, расположения, известные по кристаллическим решеткам металлов, солей и минералов, являются предпочтительными. Кроме того, так как гранулы 115 имеют одинаковые размеры, их располагают упорядоченным образом по меньшей мере в отношении плоскостей, в которых они находятся. Они имеют, по существу, сферическую форму, благодаря чему облегчается по меньшей мере почти идеальное расположение частиц, подобно упаковке шестиугольных или кубических частиц в металлах.
В данном варианте осуществления также можно использовать воздухопроницаемый элемент в вариациях, показанных на фиг. 12-15 для воздухопроницаемого элемента 14.
Две вариации ботинка 110 показаны на чертежах, приведенных для иллюстрации данного варианта осуществления.
Согласно данному варианту осуществления, подошва 111 содержит: полость в плоской области, занятую воздухопроницаемым элементом 114, на который наложена конструктивная вставка 112; и боковые отверстия 125 в боковых сторонах ботинка 110 в области, где находится воздухопроницаемый элемент 114 (где находится при носке передний отдел стопы) в проиллюстрированном случае. Обычно воздухопроницаемый элемент 114 расположен в заглубленном положении относительно боковых стенок подошвы 111.
Подошва 110 (см. фиг. 5) не содержит конструктивную вставку 112, которая вместо этого показана и обозначена на следующей фиг. 6, чтобы был виден воздухопроницаемый элемент 114.
Боковыми отверстиями 125 каналы воздухопроницаемого элемента 114 соединены с внешней окружающей средой. Таким образом, влажный воздух, прибывающий из внутреннего пространства ботинка 110, проходит последовательно через конструктивную вставку 112, через каналы воздухопроницаемого элемента 114 и выходит во внешнее пространство через боковые отверстия 125.
Подошва 111 также содержит ходовую часть 117 подошвы для контакта с землей таким образом, чтобы был покрыт по меньшей мере частично воздухопроницаемый элемент 114.
Согласно данному варианту осуществления, в вариации, показанной на фиг. 5 и 6, воздухопроницаемый элемент 114 выполнен из двух частей: первой части 114a воздухопроницаемого элемента, содержащей по меньшей мере одну прорезь 126, выполненную, по существу, в продольном направлении ботинка 110 и предпочтительно в центре относительно ширины последнего; и второй части 114b воздухопроницаемого элемента, которая, при введении ее в прорезь 126, расширяет ее, занимая ее пространство, содержащееся между ее стенками.
Вторая часть 114b воздухопроницаемого элемента может быть удобным образом выбрана таких размеров, чтобы с ее помощью можно было расширить прорезь 126, изменяя наружный периметр первой части 114a воздухопроницаемого элемента согласно размерам, являющимися искомыми.
По существу, форма воздухопроницаемого элемента 114 может быть приспособлена, посредством варьирования соответствующим образом размеров прорези 126, к различным изгибам боковых стенок подошвы 111, таким образом, ограничивая количество вырубных ножей или пресс-форм, требующихся для получения воздухопроницаемого элемента. Кроме того, при такой конструкции обеспечивается возможность исключения дополнительного формования, например, посредством черновой обработки, боковых стенок воздухопроницаемого элемента, которая может вызывать отделение некоторых гранул, и которая может соответственно приводить к увеличению количества бракованных изделий.
Две части предпочтительно, но не исключительно, изготавливают из одного и того же материала; кроме того, вторую часть 114b можно изготавливать в виде непрерывного изделия, как это показано, или в виде полос, которые соответствующим образом отстоят друг от друга.
В данном варианте осуществления подошва 111 обеспечена фальцем 127, который проходит вдоль всего ее периметра.
На фиг. 6 показано сечение ботинка 110, выполненное около бокового отверстия 125, где показана конструктивная вставка 112.
Как можно видеть, конструктивная вставка 112 расположена во внутреннем периметре, определенном фальцем 127.
Она содержит водонепроницаемый и воздухопроницаемый функциональный слой 119, расположенный над воздухопроницаемым элементом 114. Функциональный слой 119 может быть такого же типа, который использован в предыдущем вариант осуществления. Таким образом, влажный воздух, прибывающий из внутреннего пространства ботинка, проходит через функциональный слой 119 и затем проходит через каналы воздухопроницаемого элемента 114, перед выведением его наружу.
Конструктивная вставка 112 может состоять исключительно из функционального слоя 119 или, как показано на фиг. 6, она может быть присоединена к защитному слою 124, расположенному в нижней области, например, посредством точечного приклеивания, с использованием связующего известного типа, стойкого к гидролизу. Защитный слой 124 изготовлен из материала, стойкого к проникновению, воздухопроницаемого и способного высыхать в течение короткого периода времени, состоящего, например, из ламинированной ткани, выработанной из сложного полиэфира и полиамида.
Функциональный слой 119 присоединен герметично с верхней стороны к подошве 111, в частности, к верхней поверхности последней, посредством кольца 123 из водонепроницаемого материала (например, ПВХ), наложенного подобно мостику между двумя элементами.
Верх 113 может быть связан с подошвой 111 согласно способам, соответствующим уровню техники, например, согласно способам: AGO, штробель, трубчатое скрепление, мокасин, идеальная сборка.
В вариации, показанной в сечении на фиг. 7, ботинок 110 согласно изобретению содержит воздухопроницаемый элемент 114, представленный одночастным телом, которое обращено к боковым сторонам ботинка 110, где расположены боковые отверстия 125. Пары боковых отверстий 125 представляют собой, по существу, горизонтальные сквозные отверстия.
Ходовая часть 117 обеспечена сквозными отверстиями 118, которые могут присутствовать также и в предыдущей вариации. Таким образом, влажный воздух может также свободно выходить наружу через низ подошвы 111.
Как показано на чертеже, конструктивная вставка 112, которая, в данном случае, выполнена как сборная стелька в составе верха 113, к которому она присоединена по периметру, где верх в сборе связан с подошвой 111 в ее верхней области.
Благоприятным образом конструктивная вставка 112 содержит функциональный слой 119, непроницаемый для воды и проницаемый для водяного пара. Функциональный слой 119 может составлять полностью конструктивную вставку 112 или, как показано, может быть присоединен к стельке 120.
Функциональный слой 119 присоединен к верху 113 посредством швейного шва 121 штробельного типа, и обе части герметично скреплены посредством термоклейкой водонепроницаемой ленты 122, по существу, представляющей собой пленку из термопластичного расплавляемого связующего, изготовленную из полиуретана, сложного полиэфира, полиамида или полиолефинов, которая может быть активирована посредством подвергания ее нагреву и давлению. Такая пленка, нагретая и подвергнутая прессованию, размягчается и проникает в проницаемые субстраты, подлежащие герметичному скреплению, к которым ее припрессовывают. Затем, после охлаждения, из нее образуется соединяющий элемент посредством скрепления связующим, механического и химического типа с этими субстратами, и лента вновь приобретает ее первоначальную прочность.
Ленту 122 располагают таким образом, чтобы с ее помощью были соединены верх 113 и функциональный слой 119, чтобы обеспечивалось их герметичное скрепление.
Согласно данному варианту осуществления, подошва 111 может быть выполнена посредством прямого впрыска на верх 113, с обеспечением герметичного соединения между функциональным слоем 119 и подошвой 111. В этом случае воздухопроницаемый элемент 114, в закрытой пресс-форме, поджимают нижними стенками пресс-формы, закрывая большое количество каналов между гранулами и, таким образом, предотвращая проникновение полимера, составляющего подошву, например, полиуретана, между каналами, блокируя их. При раскрывании пресс-формы давление, оказывавшееся на каналы, снимается, и каналы принимают, по существу, их первоначальные размеры.
На фиг. 8-11 показан ботинок согласно изобретению, который обозначен, в общем, позицией номер 210, в его третьем варианте осуществления.
Подобно предыдущим вариантам осуществления, он содержит подошву 211, расположенную под конструктивной вставкой 212, которая по меньшей мере частично является воздухопроницаемой, и под верхом 213.
Подошва 211 по меньшей мере частично является воздухопроницаемой, так как она содержит листообразный воздухопроницаемый элемент 214, содержащий множество гранул 215, изготовленных из вспененного материала и имеющих одинаковые размеры, которые расположены, по существу, упорядоченным образом и между которыми имеются полости, образующие один или более каналов, проходящих через воздухопроницаемый элемент 214, проницаемых для воздуха и/или пара.
Гранулы 215 воздухопроницаемого элемента 214 скреплены посредством связующего - полиуретанового клея на водной основе, являющегося термопластичным или термореактивным, и предпочтительно биоразлагающимся, и/или регенерируемым. Благодаря использованию клея, которым обволакивают гранулы, обеспечивают возможность их сцепления, оставляя при этом зазоры между ними. Зазоры взаимно соединяются, образуя каналы для прохода воздуха.
Расположение гранул 215 упорядочивают, обеспечивая периодическую повторяемость их последовательности, в одном или более направлений в части. В частности, расположения, известные по кристаллическим решеткам металлов, солей и минералов, являются предпочтительными. Кроме того, так как гранулы 215 имеют одинаковые размеры, их располагают упорядоченным образом по меньшей мере в отношении плоскостей, в которых они находятся. Они имеют, по существу, сферическую форму, благодаря чему облегчается по меньшей мере почти идеальное расположение частиц, подобно упаковке шестиугольных или кубических частиц в металлах.
В данном варианте осуществления также можно использовать воздухопроницаемый элемент в вариациях, показанных на фиг. 12-15 для воздухопроницаемого элемента 14.
Подошва 211 также содержит межподошву 216 и ходовую часть 217, связанную с межподошвой 216 в ее нижней области.
В частности, ботинок 210 содержит верх в сборе, который образован соединением по периметру стельки 220 с верхом 213, и подошвой 211, которая, в свою очередь, содержит: воздухопроницаемый элемента 214, с которым верх в сборе связан в верхней области элемента 214; и ходовую часть 217 для контакта с землей, которая связана с элементом 214 в его нижней области; и межподошву 216, состоящую из воздухопроницаемого элемента 214.
Воздухопроницаемый элемент 214, таким образом, покрывает всю подошву ноги и может быть завернут в ткань, кожу или другой воздухопроницаемый материал.
В вариациях, представленных на фиг. 8 и 9, подошва 211 содержит водонепроницаемый периметрический элемент 227, выполненный подобно фальцу между межподошвой 216 и верхом 213.
В вариации, представленной на фиг. 8, конструктивная вставка 212 расположена внутри внутреннего периметра, определенного водонепроницаемым периметрическим элементом 227, выполненным подобно фальцу.
Подошва содержит водонепроницаемый и воздухопроницаемый функциональный слой 219, расположенный над воздухопроницаемым элементом 214. Функциональный слой 219 может быть того же типа, который описан в предыдущем варианте осуществления.
Функциональный слой 219 герметично присоединен к подошве 211. В частности, он герметично присоединен к водонепроницаемому периметрическому элементу 227, выполненному подобно фальцу (над его внутренним периметром), посредством кольца 223, изготовленного из водонепроницаемого материала (например, из ПВХ), наложенного подобно мостику между двумя элементами.
В вариации, показанной в сечении, представленном на фиг. 9, конструктивная вставка 212, выполненная подобно сборной стельке, содержит функциональный слой 219 и стельку 220, которые соединены по периметру с верхом 213, представляющим верх в сборе. Конструктивная вставка 212 наложена на воздухопроницаемый элемент 214 и на внутренний периметр водонепроницаемого периметрического элемента 227, и присоединена к верху 213 посредством швейного шва 221 штробельного типа.
Функциональный слой 219 и верх 213 присоединены герметично к водонепроницаемому периметрическому элементу 227 (над его внутренним периметром), предпочтительно около функционального слоя 219, вдоль границы герметичного скрепления, например, посредством связующих, под швейным швом 221 на ширине, обозначенной позицией S и показанной пунктирными линиями, и ее можно варьировать предпочтительно в диапазоне от 5 мм до 10 мм.
В альтернативной версии (не показана) водонепроницаемый периметрический элемент, выполненный подобно фальцу, может быть заменен пленкой из расплавляемого материала [например, из термопластичного полиуретана (ТПУ)], которую накладывают по периметру на верхнюю поверхность межподошвы и прикрепляют посредством термического скрепления: согласно данной вариации стоимость уменьшается в сравнении с использованием водонепроницаемого элемента, выполненного подобно фальцу. В данной версии функциональный слой и верх герметично скреплены посредством пленки, проложенной вдоль границы герметичного скрепления, например, посредством связующих.
Согласно вариации, показанной на фиг. 10 и 11, конструктивная вставка 212 содержит функциональный слой 219 и стельку 220, которая, когда она присоединена по периметру к верху 213, образует верх в сборе, подлежащий присоединению сверху к подошве 211, а последняя, в свою очередь, содержит: воздухопроницаемый элемент 214, с которым верх в сборе связан в верхней области; и ходовую часть 217, которая связана с воздухопроницаемым элементом 214 в нижней области. Подошва 211 содержит межподошву 216, состоящую из воздухопроницаемого элемента 214, и, в сравнении с предыдущей версией, не содержит водонепроницаемый периметрический элемент, выполненный подобно фальцу.
Как можно видеть, рассматривая поперечное сечение, представленное на фиг. 11, конструктивная вставка 212 содержит: функциональный слой 219, присоединенный к стельке 220, но как альтернатива, она может состоять полностью из функционального слоя. Она присоединена посредством швейного шва 221 штробельного типа к верху 213, и оба компонента герметично скреплены вдоль поверхности герметичного скрепления под швейным швом 221 на ширине, обозначенной позицией S и показанной пунктирными линиями.
В частности, воздухопроницаемый элемент 214 расположен между ходовой частью 217 и верхом в сборе, и поверхность герметичного скрепления обеспечена на его поверхности посредством процесса, например, термоформования, посредством которого в периметрической области воздухопроницаемого элемента 214 закрывают каналы между гранулами, делая поверхность, пригодной для скрепления, образуя герметичное соединение, непроницаемое для жидкостей, на функциональном слое 219.
Функциональный слой 219 присоединяют герметично к верхней поверхности воздухопроницаемого элемента 214 благоприятным образом посредством того же термопластичного связующего, которым скреплены гранулы 215, при этом воздухопроницаемый элемент 214 подвергают термоформованию около поверхности герметичного скрепления.
Таким образом, нет необходимости в использовании водонепроницаемого периметрического элемента, выполненного подобно фальцу, благодаря чему сокращаются производственные затраты.
Термоформование посредством закрывания каналов между гранулами ведет к уменьшению в значительной степени паропроницаемости в боковых направлениях через воздухопроницаемый элемент 214, и, таким образом, в данной вариации предпочтительно использовать перфорированную ходовую часть.
Для обеспечения закрывания каналов между гранулами, межподошву 216 и, таким образом, воздухопроницаемый элемент 214, изготавливают уменьшенной толщины, как можно видеть, рассматривая поперечное сечение, представленное на фиг. 11, на ширине S, соответствующей поверхности герметичного скрепления, где наибольшее давление обеспечивают локально во время процесса термоформования.
Во всех описанных вариантах осуществления воздухопроницаемый элемент 14, 114 или 214 может быть получен благоприятным образом посредством штамповки и/или термоформования, начиная с листообразного элемента, обеспечиваемого посредством непрерывного процесса изготовления.
Под термином «листообразный» понимают характеристику формы структуры, обладающей одним размером, который значительно меньше двух других размеров; этот размер является толщиной структуры, которая, в любом случае, при определении разницы между листом и тонким слоем или мембраной, остается значительной. Однако не следует думать, что данная характеристика формы, сама по себе, нарушает способность к скручиванию или изгибу.
Гранулы получают из вспененных полимеров, предпочтительно - из термопластичных полимеров.
Согласно предпочтительной вариации, полимеры могут быть выбраны из: полиэтилена, этиленвинилацетата, термопластичных эластомеров на основе coполимеров со стироловыми блоками, термопластичных эластомеров на уретановой основе, термопластичных эластомеров на основе сложных полиэфиров или сополиэфиров и предпочтительно - из смеси, содержащей по меньшей мере этиленвинилацетат или полиэтилен и их смеси, или из этиленпропиленовой резины, и в дополнение - из блокcoполимеров стирол-этилен-пропилен-стиролового или стирол-этилен-бутилен-стиролового типа.
В другой предпочтительной вариации вспененные полимеры содержат эластомерную, биоразлагающуюся, полимерную композицию с твердостью от 50 единиц по Шору (по шкале A) до 65 единиц по Шору (по шкале D) и содержащую:
от 15 масс.% до 50 масс.% термопластичного полиуретанэфира с твердостью от 50 единиц по Шору (по шкале A) до 90 единиц по Шору (по шкале A);
от 35 масс.% до 75 масс.% coполиэфира с твердостью от 32 единиц по Шору (по шкале D) до 70 единиц по Шору (по шкале D);
от 5 масс.% до 40 масс.% нефталевого пластификатора.
Пластина может быть получена посредством спекания гранул, которое производят, по существу, в два этапа: на первом этапе уже вспененные гранулы покрывают термопластичным связующим, а на втором этапе вызывают размягчение поверхности гранул и активацию термопластичного связующего для взаимного скрепления гранул.
В частности, в непрерывном процессе изготовления гранулы, покрытые связующим, постоянно распределяют на конвейерной ленте таким образом, чтобы получать расположение гранул с компактной упаковкой (предпочтительно - с плотностью упаковки более 0,7 в случае двухмерного расположения; и более 0,6 - в случае трехмерного расположения); и связующее активируют для соединения гранул.
Плотность упаковки соответствует соотношению между объемом, занимаемым частицами и общим объемом, состоящим из объема, занимаемого частицами, и объема, занимаемого зазорами. В случае двухмерного расположения данная плотность соответствует соотношению между площадью, занимаемой частицами, и общей площадью.
Конвейерная лента предпочтительно обеспечена продольными бортиками вдоль краев для удерживания гранул. Бортики пригодны для обеспечения большой компактности и равномерности расположения частиц, а также для обеспечения возможности ограничения определенной ширины листа.
Как ожидалось, гранулы являются, по существу, сферическими. В частности, они имеют, по существу, одинаковые размеры, и их диаметр предпочтительно составляет от 3 мм до 9 мм.
Благодаря по существу сферической форме гранул и по существу одинаковым размерам облегчается по меньшей мере частично регулярная упаковка. Максимальная упаковка является, по существу, регулярной, как кубическая или шестиугольная компактные упаковки или также смешанная кубически-шестиугольная компактная упаковка, при которой достигается плотность 0,74.
Благодаря компактному и регулярному расположению гранул обеспечивается более равномерное распределение зазоров и, следовательно, более равномерная воздухопроницаемость воздухопроницаемого элемента.
Этап размягчения обладает особенностью, заключающейся в том, что размягчение происходит при температуре ниже 100°C, благодаря чему вносится вклад в сдерживание стоимости процесса в сравнении с использованием паровых процессов, применяемых согласно уровню техники, принимая во внимание, что генерирование пара происходит при температурах выше 100°C.
В качестве альтернативы, во всех вариантах осуществления ботинка согласно изобретению, гранулы (опять-таки изготовленные из вспененного материала и имеющие одинаковые размеры) воздухопроницаемого элемента смешивают со связующим и накладывают на слой сетки, изготовленной из гидрофобного материала, способного быстро высыхать и предпочтительно стойкого к прокалыванию.
Он может быть предпочтительно изготовлен из мононити из сложного полиэфира.
Такой воздухопроницаемый элемент может быть расположен в ботинке со слоем сетки, обращенным вверх.
Как и в предыдущем случае, он может быть получен посредством штамповки и/или термоформования, начиная с листообразного элемента.
Последний может быть получен посредством непрерывного напуска гранул, смешанных со связующим, на слой сетки.
Можно благоприятным образом наносить на слой сетки полосы клея, которые можно повторно активировать посредством нагрева для повышения сцепления между слоем сетки и гранулами.
Посредством системы валов или нагревательных плит производят термоформование обеих сторон полученного таким образом листа, в котором, как и в предыдущей версии, гранулы, изготовленные из вспененного материала, расположены, по существу, упорядоченным образом, и между ними имеются полости, которые образуют один или более каналов, проходящих через упомянутый воздухопроницаемый элемент, проницаемых для воздуха и/или пара.
Действие ботинка согласно изобретению является очевидным из описания и приведенных иллюстраций, и, в частности, очевидно, что влажный воздух, прибывающий из внутреннего пространства ботинка, может быть выведен во внешнюю окружающую среду после последовательного прохода через функциональный слой и каналы воздухопроницаемого элемента, и последующего выхода из такого воздухопроницаемого элемента наружу, через нижние сквозные отверстия или через боковые отверстия, или в любой боковой точке, в случае использования первых вариаций третьего описанного варианта осуществления.
Паропроницаемость обеспечивается благодаря использованию связующего, посредством которого, посредством обволакивания гранул, обеспечивается возможность прохода воздуха через воздухопроницаемый элемент, и посредством упорядоченного расположения гранул, в результате чего получается, по существу, упорядоченное распределение полостей, которые присутствуют между гранулами, и, таким образом, получаются четко образованные каналы.
Кроме того, благодаря использованию гранул одинакового размера ограничивается увеличение общей пористости и, следовательно, количество воздуха, содержащегося между гранулами; таким образом, увеличивается теплоизоляционнаф способность и, особенно для стран, отличающихся холодным климатом, обувь не компрометируется наличием отверстий и перфораций в подошве, которые необходимы для обеспечения воздухопроницаемости.
Следует также отметить, что, как описано и проиллюстрировано в отношении второго варианта осуществления ботинка 110 согласно изобретению, использование двух частей 114a и 114b воздухопроницаемого элемента обеспечивает возможность исключения, после штамповки и/или термоформования, дополнительного формования боковых стенок воздухопроницаемого элемента, например, посредством черновой обработки, которая может вызывать отделение некоторых гранул, что приводило бы к увеличению количества бракованных изделий.
На практике установлено, что благодаря использованию изобретения достигаются поставленные цели создания воздухопроницаемого ботинка, обладающего адекватными уровнями удобства для пользователя, обеспечения воздухопроницаемости посредством четко образованных каналов и, в то же самое время, обеспечения малого веса и амортизирующей способности, являющимися характерными свойствами вспененного материала.
Кроме того, несмотря на использование элемента, состоящего из гранул, изготовленных из вспененного материала, возможно сдерживание общей стоимости изготовления ботинка согласно изобретению, благодаря возможности использования листообразных полуфабрикатов, которым могут быть приданы требуемые форма и размеры посредством штамповки, исключающей их изготовление в пресс-формах, которые должны быть разработаны для каждой модели и размера ботинка.
Другим преимуществом ботинка согласно изобретению является то, что благодаря конструкции воздухопроницаемого элемента, который, по существу, является трехмерным и снабжен каналами, обеспечивается возможность паропроницаемости как в направлении, по существу, перпендикулярном к подошве ноги, при наличии сквозных отверстий в ходовой части подошвы ботинка, так и в поперечном направлении, например, благодаря приспособленным боковым отверстиям, посредством которых обеспечивается возможность, в данном последнем случае, использования неперфорированных ходовых частей.
Изобретение, представленное таким образом, восприимчиво к множеству модификаций и вариаций, все из которых подпадают под объем действия прилагаемой формулы изобретения; все детали могут быть дополнительно заменены другими, технически эквивалентными элементами.
На практике используемые материалы, поскольку они совместимы с конкретным использованием, а также формы и размеры, свойственные контингенту пользователей, могут быть любыми, согласно требованиям и уровню техники.
Сущность Итальянской заявки на патент № 102015000048836 (UB2015A003437), на приоритет которой претендует формула изобретения данной заявки, включена в данную заявку посредством ссылки.
В любом пункте формулы изобретения, в котором после описания технических особенностей следует номер позиции (номера позиций), эти номера позиций включены с единственной целью увеличения понятности пунктов формулы изобретения, и соответственно такие номера позиций не обладают каким-либо ограничительным действием на интерпретацию каждого элемента, определенного в виде примера посредством такого номера позиции.