САМОЗАКРЫВАЮЩАЯСЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ВСТАВКА (ВАРИАНТЫ), ПРИМЕНЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ ВСТАВКИ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
SELF-CLOSING VENT INSERT (VERSIONS), APPLICATION OF SAID INSERTS (VERSIONS), AND METHOD OF ITS PRODUCTION

Изобретение относится к самозакрывающейся вентиляционной вставке для текстильных изделий, обуви или предметов, собранная, по меньшей мере, из одного первого воздухопроницаемого слоя, расположенного на первом воздухопроницаемом слое абсорбента, второго воздухопроницаемого слоя, покрытий поверх первого и второго воздухопроницаемых слоев и, по меньшей мере, одного слоя основы на одном из покрытий. Предметом изобретения является также способ изготовления вентиляционной вставки посредством литья под давлением.
В повседневной жизни желательна вентиляция текстильных изделий или предметов для обеспечения достаточной циркуляции воздуха. Поэтому, к примеру, куртки или обувь, по меньшей мере, частично снабжаются материалами, которые являются воздухопроницаемыми, чтобы таким образом обеспечить хороший воздухо- и влагообмен. Если циркуляция воздуха не обеспечена, то часто имеет место скопление влаги, а, при известных обстоятельствах, даже образование конденсата. Поэтому были разработаны различные вставки для обеспечения вентиляции предметов, изготовленные, к примеру, из текстильных материалов. Соответствующие предметы снабжаются отверстиями, которые лишь обтянуты воздухопроницаемым материалом. Недостатком таких отверстий является то, что они не непромокаемы и может быть проникновение в них воды извне. Для одежды или обуви традиционными являются, поэтому, разнообразные покрытия, которые механически натягиваются над вентиляционным отверстием.
Были разработаны разнообразные текстильные материалы, в которых возможно целенаправленное регулирование водо- и влагопроницаемости текстильного материала. Пропускающие водяной пар материалы, к примеру, микрофазерные волокна или мембраны делают возможным незначительный отвод водяного пара, но не обеспечивают циркуляции воздуха. Соответствующий плоский текстильный материал описан в ЕР 1054095 А2, где в зависимости от температуры материал растягивается или сжимается и, вследствие этого, открывает или закрывает вентиляционные отверстия. Этот текстильный плоский материал позволяет, однако, использование лишь в определенных областях, в которых открывание и закрывание должно регулироваться посредством колебаний температуры.
Из US 2005/0249917 А1 известна мембранная структура, которая допускает направленное регулирование проницаемости в зависимости от условий окружающей среды. Эта мембранная структура используется, в частности, для защитной одежды, в которой водяной пар должен быть выведен из внутреннего пространства наружу, однако представляющие опасность жидкости или газы не должны проникнуть внутрь одежды. Описанная мембранная структура состоит из двух мембран, позиционирование которых относительно друг друга изменяется при определенном возбуждении. Для функционирования мембранной системы при изготовлении необходимо точное позиционирование мембран относительно друг друга. К тому же, в мембранную систему должен быть интегрирован источник энергии, к примеру, на базе электрического возбуждения, который позволяет осуществлять смещение мембран относительно друг друга.
Из области гигиены известны суперабсорбенты, которые могут впитывать большое количество воды и разбухать при этом. Поглощение воды обратимо, при более низкой влажности окружающей среды вода снова отдается во внешнюю среду. Такие абсорбционные флисы используются, например, в пеленках или в женских гигиенических изделиях, а также в строительной сфере. Такие абсорбционные флисы не могут использоваться, например, в производстве одежды, так как они не обеспечивали бы достаточного комфорта при носке. Снабженная абсорбционным флисом куртка в зонах, снабженных абсорбентом, очень сильно разбухала бы и вследствие этого не только прибавляла бы в весе, но и при прилегании к другим слоям, в результате возникшего контакта по передаче влаги, отдавала бы влагу, к примеру, на одежду, находящуюся под ней. К тому же, флисовые материалы очень чувствительны в отношении механического повреждения, и уже удар по месту, содержащему абсорбционный флис, мог бы привести к повреждению, и абсорбент вытек бы из флиса. К тому же, эти материалы не являются непромокаемыми, так как не связанная абсорбентом вода просачивается между шариками абсорбента.
Задачей изобретения является создание вентиляционной вставки, которая при контакте с жидкостями, в частности с водой, автоматически закрывается, в сухом состоянии обеспечивает хорошую вентиляцию, закрывается без использования механического покрытия и защищена от механических повреждений. Вентиляционная вставка должна быть оформлена таким образом, чтобы она могла применяться в различных областях, как в одежде, так и в обуви или покрытиях, а также в защитной одежде или предметах, в которых желательно наличие циркуляции воздуха при одновременной защите от влаги. Далее задачей изобретения является создание способа, который позволяет быстрое и не требующее больших затрат изготовление вентиляционной вставки в промышленном масштабе.
Задача решается в самозакрывающейся вентиляционной вставке для текстильных изделий, обуви или предметов, собранной, по меньшей мере, из одного сердцевинного элемента с первым воздухопроницаемым слоем, расположенного на первом воздухопроницаемом слое абсорбента, который при контакте с жидкостью, в частности с водой, разбухает, второго воздухопроницаемого слоя, покрытий поверх первого и второго воздухопроницаемых слоев, слоя основы на покрытиях, причем покрытия и/или слои основы сдавливают воздухопроницаемые слои и образуют структуру камер, причем за счет камер ограничивается максимальное распространение абсорбента, а за счет ограничения происходит уплотнение абсорбента во время процесса разбухания, которое закрывает вентиляционную вставку. Закрытие обуславливается тактильным контактом жидкости или воды.
Вентиляционная вставка собрана, по меньшей мере, из одного наполненного абсорбентом сердцевинного элемента, верхнего и нижнего покрытия, слоя основы на покрытиях, причем способ включает в себя, по меньшей мере, следующие этапы:
в случае необходимости
А. размещение слоя сердцевинного элемента на слое покрытия и размещение второго слоя покрытия на слое сердцевинного элемента,
В. высечка на штампе базового элемента или обрезка по форме базового элемента, к примеру, с помощью штамповочного инструмента или с помощью лазера, по меньшей мере, из слоя сердцевинного элемента, перфорация базового элемента для образования проходных отверстий и, в случае необходимости, прессование,
С. позиционирование перфорированного базового элемента в форме для литья под давлением, предпочтительно над приспособлениями для закрепления,
D. литье под давлением слоя основы, причем материал слоя основы при литье под давлением продавливается через проходные отверстия базового элемента.
Предметом изобретения является также самозакрывающаяся вентиляционная вставка для текстильных изделий, обуви или предметов, собранная, по меньшей мере, из
- одного абсорбционного слоя с абсорбентом, который при контакте с жидкостью разбухает, и
- одного слоя основы,
отличающаяся тем, что слой основы
- по меньшей мере, частично является воздухопроницаемым, к примеру, перфорирован, и полностью огибает абсорбционный слой или
- является воздухонепроницаемым и полностью огибает абсорбционный слой до отдельных участков и
слой основы ограничивает максимальное распространение абсорбента таким образом, что за счет ограничения происходит уплотнение абсорбента во время процесса набухания, которое закрывает вентиляционную вставку.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением используется, таким образом, в двух основных формах. Одна основная форма - основная форма 1 - образует «отдельный элемент» со структурой камер, причем камеры ограничивают максимальное распространение абсорбента. Такой вариант осуществления изобретения представлен, к примеру, на фиг.1-3. Другой основной формой - основной формой 2 - вентиляционной вставки в соответствии с изобретением является плоская структура или интегрированный вентиляционный элемент, у которого распространение абсорбента ограничено посредством слоя основы.
В варианте осуществления изобретения сердцевинный элемент из воздухопроницаемых слоев и абсорбционного слоя и, в случае необходимости, верхнее и нижнее покрытия имеют приспособления для закрепления, которые делают возможным позиционирование элемента в форме для литья под давлением. Приспособлениями для закрепления являются, к примеру, отверстия, клеевые поверхности, структуры или штифты, которые помогают или делают возможным позиционирование в форме для литья под давлением. Дополнительно или в качестве альтернативы приспособления для закрепления являются составными частями соответствующей формы для литья под давлением.
Сердцевинный элемент и, в случае необходимости, покрытия имеют дополнительно в предпочтительном варианте проходные отверстия, через которые при изготовлении вентиляционной вставки проходит текучий материал для слоя основы. Проходные отверстия могут быть, к примеру, дырочками в слоях, которые предпочтительно равномерно расположены в слое. Когда текучий материал, к примеру полимерный материал, при изготовлении протекает через проходные отверстия, одновременно образуются верхняя и нижняя стороны слоя основы, а также, в случае необходимости, предохранительная решетка и соединительные поверхности. К тому же, верхняя сторона и нижняя сторона слоя основы посредством материала, который заполняет проходные отверстия, плотно соединяются друг с другом.
В зависимости от высоты и диаметра заполненных проходных отверстий, просвет, который имеется в распоряжении при набухании абсорбента, определяется и фиксируется. В соответствии с изобретением менее предпочтительно заливать текучий материал для изготовления слоя основы вне проходных отверстий через воздухопроницаемые слои, абсорбент и, при необходимости, покрытия. За счет использования проходных отверстий достигаются значительно более качественные результаты и соединения. Проходные отверстия могут использоваться в различном количестве и иметь различную форму.
Отдельные участки слоя основы, которые соединяют слои друг с другом, в варианте осуществления в виде отдельного элемента расположены таким образом, что граничащие с абсорбентом участки окружаются, к примеру, по форме кольца или ячейки, вследствие чего абсорбент завязан в структуру слоя таким образом, что при разбухании он ограничивается в своем распространении. Дополнительно введение в структуру слоя имеет преимущество в том, что абсорбент удерживается в определенном положении и не может выпасть из вентиляционной вставки. В любом случае текучий материал, из которого, в частности, состоит слой основы, должен быть расположен таким образом, чтобы граничащие с абсорбентом участки высвобождались для обеспечения проницаемости воздуха и водных испарений. Это может быть получено также посредством дополнительной перфорации слоя.
Дополнительно проходные отверстия могут также использоваться для того, чтобы помещать в них соединительные элементы, такие как штифты, которые делают возможной фиксацию расположенных друг над другом слоев или компонентов, удерживают слои в заранее определенном положении или контролируют их расширение/сжатие. Этот вариант осуществления изобретения является, однако, менее предпочтительным.
Особо предпочтительным является сердцевинный элемент вентиляционной вставки, выполненный цельно из воздухопроницаемых слоев и абсорбционного слоя, в особо предпочтительном варианте в виде снабженного абсорбентом флиса или нетканого материала. В варианте осуществления изобретения сердцевинный элемент и покрытия выполнены цельно, в особо предпочтительном варианте в виде сандвич-ламината.
К примеру, воздухопроницаемая поверхность на одной стороне покрыта абсорбентом, который образует абсорбционный слой и за счет огибания воздухопроницаемой поверхности образуется первый воздухопроницаемый слой и второй воздухопроницаемый слой, причем обе, покрытые абсорбентом поверхности, оказываются лежащими друг на друге.
Для обеих основных форм в отношении материала и структуры возможны следующие варианты осуществления:
Абсорбент.
Абсорбентом является в предпочтительном варианте способный к набуханию полимер, выбранный из группы полиакриловых кислот, полиакриловых кислотных сополимеров и структурированных натриумполиакрилатов, или же казеин, протеин или термопласто-эластомерная смесь. В предпочтительном варианте абсорбент смешан с наполнителем, и наполнитель с абсорбентом образуют совместно абсорбционный слой. В качестве абсорбента могут применяться, к примеру, суперабсорбенты, такие как HySorb фирмы BASF AG или Favor фирмы Degussa AG.
Если абсорбент или абсорбционный слой образован совместно с воздухопроницаемым слоем или слоем основы в виде абсорбционного флиса, то в качестве материала может использоваться, к примеру, Luquafleece  фирмы BASF.
Выбор абсорбента зависит от того, какая жидкость должна использоваться для разбухания абсорбента. При использовании воды в качестве такой жидкости применяются предпочтительным образом упомянутые выше суперабсорбенты. В варианте осуществления изобретения возможно также комбинировать два или несколько абсорбционных материалов, так что один абсорбент реагирует на воду, а другой абсорбционный материал на другую жидкость.
Абсорбент может быть, к примеру, также дополнительно догружен, к примеру сжат посредством высокого давления, или же может быть осуществлена его дополнительная подача между слоями основы.
Наполнитель.
В качестве наполнителя могут использоваться, к примеру, соединения полимеров, термопластоэластомерные композиты, волокна животного происхождения, такие как волосы, пух, кожа, кости, рога, волокна растительного происхождения, такие как хлопчатник, целлюлоза, картон, лен, кокосовая кожура, древесина, волокно, растительные, металлические, минеральные волокна, карбоновые волокна, каучук или материалы или смеси из них. Порошок, или гранулят, или материалы с теплоемкими свойствами, к примеру воск в микрокапсулах. Наполнитель предназначен, к примеру, для того, чтобы снижать вес. Если используется проводящий жидкость или воду материал, то он может, к тому же, выводить наружу поглощенную ранее жидкость или воду в абсорбенте за счет образования целенаправленного контакта по передаче влаги, и таким образом повлечь за собой более быстрое испарение воды. Наполнитель и количество наполнителя выбрано таким образом, что набухание абсорбента и обусловленное этим закрытие вентиляционной вставки не влечет за собой никаких отрицательных последствий. Если наполнитель служит для образования целенаправленного контакта по передаче влаги, то в предпочтительном варианте он находится в контакте с поверхностями испарения на вентилируемом объекте. Такими поверхностями испарения могут быть, к примеру, материал внешней стороны предмета одежды или обуви. Использование такого наполнителя имеет смысл в особенности тогда, когда материал внешней стороны сам не может образовать контакта по передаче влаги с материалом внутренней стороны и, таким образом, в распоряжении имеется лишь небольшая поверхность испарения. В предпочтительном варианте обращенная в данном случае к потребителю сторона вентиляционной вставки выполнена таким образом, что она предотвращает проникновение влаги во внутреннее пространство.
Слой основы
Слой основы может состоять, к примеру, из следующих материалов или их смесей: полимерные соединения, полимерные пены, термопластоэластомерные композиты, материалы с поверхностями из наночастиц, материалы животного происхождения, к примеру кости, рога, волокна, материалы растительного происхождения, к примеру кокосовая кожура, древесина, травы, волокна, материалы соединений углерода, к примеру карбон, металл, минеральные комбинированные материалы, керамика, стекло, каучук, смолы, кожа, картон и/или протеиновые комбинированные материалы. Материалы либо сами обрабатываются посредством литья под давлением, либо соединяются, к примеру, с полимерными материалами.
В варианте осуществления основной формы 1 покрытие является частью слоя основы и выполняется совместно при изготовлении слоя основы. В предпочтительном варианте слой основы образует предохранительную решетку или предохранительный слой, который предохраняет вентиляционную вставку от повреждений, к примеру, от механических повреждений при ударе. Если слой основы одновременно образует покрытие, то покрытие имеет на отдельных участках отверстия, которые предпочтительно образуются посредством перфорации. Эти отверстия могут быть изготовлены, к примеру, посредством пробивки в штампе, сверления, обработки лазером, плавления, нарезания или же могут быть образованы уже за счет использования соответствующих инструментов во время процесса литья под давлением. В менее предпочтительном варианте осуществления воздухопроницаемый слой образуется цельно посредством слоя основы, причем посредством литья в форму под давлением образуются соответствующие воздухопроходные отверстия и благодаря множеству отверстий предоставляется возможность для прохождения воздуха.
В следующем варианте осуществления основной формы 1 вентиляционная вставка в соответствии с изобретением дополнительно имеет соединительные поверхности, которые предпочтительно состоят из того же материала, что и слой основы или покрытия, и в особо предпочтительном варианте выполнены в качестве удлинения слоя основы. Соединительные поверхности служат для закрепления вентиляционной вставки на вентилируемом предмете или материале. Соединение на соединительных поверхностях может быть выполнено, к примеру, посредством магнитного соединения, защелкивающегося соединения, штекерного соединения, соединения со сдвигом, накладного соединения, клеевого соединения, соединения в фальц, термопластической сварки или сшивки. При помощи соединительных поверхностей вентиляционная вставка в соответствии с изобретением располагается над отверстием в вентилируемом текстильном изделии или в вентилируемом предмете таким образом, что она полностью накрывает это отверстие. В варианте осуществления изобретения соединительные поверхности оформлены при этом таким образом, что вентиляционная вставка в соответствии с изобретением выполнена с возможностью замены. Вентиляционная вставка может быть при этом сконструирована как одноразовый элемент, который после однократного использования заменяется. В менее предпочтительном варианте вентиляционная вставка использована как необратимым образом самоуплотняющаяся поверхность.
В варианте осуществления основной формы 1 соединительные поверхности выполнены таким образом, что возможна замена вентиляционной вставки на новую вентиляционную вставку. Такая замена может служить также и для того, чтобы на вентилируемом объекте использовать вентиляционную вставку с другими характеристиками, к примеру вентиляционную вставку, которая имеет дополнительные функции. Этот вариант осуществления изобретения используется, к примеру, в частности, в защитных шлемах или в электробытовых приборах.
В следующем варианте осуществления основной формы 1 соединительные поверхности снабжены структурами или выпуклостями и вогнутостями, которые делают возможным закрепление вентиляционной вставки на вентилируемом объекте. Вентиляционные вставки в соответствии с изобретением могут быть выполнены таким образом, что они дополнительно к соединительным поверхностям или вместо соединительных поверхностей имеют соединительные элементы, которые делают возможным закрепление на объекте. Этими соединительными элементами являются, к примеру, дополнительные конструктивные элементы, и соединение может осуществляться, к примеру, посредством облицовки полимерным материалом на экструдере, посредством склеивания, свинчивания, клепки, штепсельного соединения или сшивки. Изготовление соединительных поверхностей осуществляется с различными толщинами, в зависимости от области применения. В предпочтительном варианте поверхности имеют небольшую толщину и в направлении наружу сходят на нет. В предпочтительном варианте соединительные поверхности могут быть текстурированы уже во время изготовления посредством литья под давлением или дополнительно посредством механического шерохования, травления, облучения ультрафиолетовым светом или посредством обработки такими газами, как озон. Соответствующим образом текстурированная поверхность соединительных поверхностей облегчает закрепление на вентилируемом объекте, если в качестве способа соединения выбирается склеивание или сваривание, или нечто аналогичное.
В следующем варианте осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением вентилируемый предмет выполнен таким образом, что вставка в соответствии с изобретением является составной частью объекта. К примеру, в обуви, текстильных изделиях или в защитных шлемах вентиляционная вставка в соответствии с изобретением предпочтительным образом интегрирована в объект, к примеру, в виде полимерного литого изделия. Так, к примеру, вентиляционные вставки могут быть вулканизированы на обувную подошву.
В зависимости от расположения соединительные поверхности служат одновременно предпочтительно в качестве уплотнительных поверхностей и герметизируют отверстие вентилируемого предмета от проникновения воздуха, загрязнений, пыли, цветочной пыльцы и воды.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением может быть соединена с объектом таким образом, что выбранные соединительные поверхности способствуют дополнительному повороту / выравниванию (штекерные соединения / магнитные соединения / соединения со сдвигом). Это имеет смысл, когда пользователь оснащенного соответствующим образом мотоциклетного шлема хотел бы отрегулировать его вентиляционную поверхность перед началом поездки на предмет того, какое количество воздуха или воздушного потока должно попасть во внутреннее пространство шлема или защитного костюма, или во внутреннее пространство защитных сапог.
Конструкция в соответствии с изобретением может иметь структуры, такие как ламели, которые положительным образом влияют на воздушный поток / подачу воздуха в герметизируемом предмете (защитные шлемы, мотоциклетные костюмы). Соответствующие структуры могут быть очень чувствительны к силе ветра, то есть при определенной интенсивности воздушного потока они пружинили бы в силу свойств материала, из которого они изготовлены, и в силу своей конструкции. Интенсивность и количество воздуха может, таким образом, автоматически регулироваться.
Дополнительный слой, или слой основы, или предохранительная решетка могут быть сконструированы таким образом, что являются подвижной составной частью конструкции. Это является предпочтительным при использовании защитных шлемов или защитных очков для регулировки вентиляционного эффекта, к примеру, за счет выравнивания вентиляционного паза. Выравнивание может производиться при этом посредством ручного выравнивания или посредством электронного управления или же может зависеть от воздействий окружающей среды, к примеру от интенсивности воздушного потока.
Соединительные поверхности вентиляционной вставки в соответствии с изобретением в варианте осуществления изобретения структурированы таким образом, что конечный потребитель может на длительное время присоединить вентиляционную вставку к желаемому предмету как «заплатку», к примеру, посредством поверхностей с зажимами, посредством швов, клея, заклепок.
В зависимости от области применения вентиляционная вставка в соответствии с изобретением в обеих основных формах может быть выполнена таким образом, что содержит дополнительные ароматизаторы, красители или активные вещества, и/или фильтрующие материалы, которые служат для улучшения попадающего внутрь объекта воздуха. При использовании в качестве фильтра вентиляционная вставка в соответствии с изобретением может быть покрыта, к примеру, активированным углем, серебром и/или другими ароматизированными или биологически активными веществами. Ароматизированные или биологически активные вещества подаются, в случае необходимости, в зависимости от влажности.
В варианте осуществления изобретения ароматизаторы, красители или биологически активные вещества дополнительно наносятся пользователем на вентиляционную вставку в соответствии с изобретением или вводятся в нее. Так, к примеру, вентиляционные вставки в детской обуви могут дополнительно снабжаться ароматизаторами или красителями, чтобы ребенок мог индивидуально оформить свою обувь. Подходящими биологически активными веществами являются, к примеру, материалы, уничтожающие запах, материалы, оказывающие противомикробное действие, или материалы, отпугивающие насекомых. В качестве одного из видов биологически активного вещества вентиляционная вставка может быть снабжена индикаторными материалами, которые показывают, когда вентиляционная вставка вошла в соприкосновение с субстанциями, ограничивающими или препятствующими работоспособности устройства. Эта индикация может осуществляться, к примеру, посредством изменения цвета. В качестве биологически активного вещества могут быть добавлены субстанции, которые ускоряют высыхание абсорбента, к примеру материалы, которые удаляют влажность из абсорбента или за счет потока кинетической энергии или химической реакции вырабатывают тепло. Возможно также выполнить вентиляционную вставку обогреваемой и благодаря этому добиваться ускоренного высыхания абсорбента.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением имеет в предпочтительном варианте структуры / формообразования, которые делают возможным водонепроницаемое соединение с герметизируемым предметом. Это особенно важно в случае, когда предмет изобретения изготавливался как сменный элемент. Вентиляционная вставка может быть использована, к примеру, над выпуклостью, выполненной, к примеру, в виде круговой кромки, или в вогнутости, к примеру в виде подходящей сопрягаемой детали к круговой кромке, находящейся в предмете. Все вместе это является штекерным соединением, которое делает возможной замену и, в зависимости от детали, обеспечивает водонепроницаемое соединение.
В следующем варианте осуществления изобретения воздухопроницаемые слои соединены непосредственно с абсорбентом, причем соединение производится, к примеру, посредством термопластичного клея, праймера, полимерного материала или клея. В этом варианте осуществления изобретения материал из воздухопроницаемых слоев и абсорбента является предпочтительно метражным товаром, у которого первая и вторая воздухопроницаемые поверхности расположенного между поверхностями абсорбционного слоя и, в случае необходимости, покрытия посредством проходящего через поверхности держателя соединены друг с другом, причем держатель в предпочтительном варианте выполнен в форме полосы, в форме точек, в форме круга или в форме линии.
К примеру, по меньшей мере, одно из покрытий может быть непосредственной составной частью предмета одежды, к примеру куртки, например ее наружного материала.
В следующем варианте осуществления изобретения покрытия состоят из материала внутренней подкладки и/или из материала верхнего слоя. Полученный таким образом многослойный плоский материал изготавливается предпочтительно как метражный материал. В предпочтительном варианте вентилируемый предмет одежды при таком варианте осуществления частично или полностью состоит из этого плоского материала.
В предпочтительном варианте оба слоя основы выполнены цельно и изготавливаются, преимущественным образом, способом литья под давлением. В другом варианте осуществления изобретения слой основы может состоять из нескольких частей, к примеру из расположенных рядом друг с другом и частично друг над другом полосок. В менее предпочтительном варианте слои основы на нижней стороне и на верхней стороне оформлены различным образом, к примеру, нижняя сторона выполнена цельно как перфорированная поверхность, а верхняя сторона - из нескольких частей, к примеру полосок.
Когда слой основы выполнен цельно, между воздухопроницаемыми слоями находятся предпочтительным образом соединения между верхней стороной слоя основы и нижней стороной слоя основы, и воздухопроницаемые слои предпочтительным образом прочно соединены со слоем основы, так что воздухопроницаемые слои закрепляются на расстоянии друг от друга. Вследствие этого образуются камеры определенной величины, которые ограничивают распространение абсорбента. В предпочтительном варианте одновременно и покрытия посредством слоя основы прочно соединяются друг с другом, причем абсорбционный слой преимущественно меньше в диаметре, чем образованные посредством покрытий камеры.
Воздухо- и водопроницаемая часть материала вентиляционной вставки в соответствии с изобретением выполнена, в случае необходимости, таким образом, что она эластично подгоняется под сухой абсорбент, однако, при распространении абсорбента ограничивает объем таким образом, что абсорбент уплотняется до водонепроницаемой поверхности. Слои основы и соединительные поверхности имеют своей задачей не только уменьшать распространение или препятствовать распространению, но и могут, к тому же, выполнять задачу установочной поверхности. Это важно, к примеру, при использовании в текстильных изделиях, перчатках или обуви, в целях предотвращения выхода абсорбента через воздухопроницаемые слои, если эти слои подвергаются сильным нагрузкам. Задача может быть решена также посредством наполнителей, прежде всего, если они имеют полые пространства, к примеру, втулки из воздухо- и водопроницаемого материала, покрытия, которые имеют обращенные к абсорбенту структуры, или выполнены таким образом, что имеющийся абсорбент не очень сильно сжимается.
Нагружение абсорбента предотвращается также, к примеру, посредством элементов покрытия, если они соединены с покрытием таким образом, что прижим наполненной абсорбентом зоны уменьшается. Та же функция может быть заимствована у предохранительной решетки или у предохранительных слоев, которые защищают вентиляционную вставку от механического повреждения, в частности от сжатия.
В следующем варианте осуществления изобретения вентиляционные элементы в соответствии с изобретением могут быть снабжены дополнительным перфорированным покрытием, которое обеспечивает дополнительную защиту от механических воздействий. Именно при использовании в подошвах защитной обуви перфорированные отверстия могут располагаться также под наклонным углом к нижней стороне обувной подошвы, чтобы таким образом предотвращать, к примеру, проникновение вертикально выступающих посторонних предметов, таких, к примеру, как гвозди. Покрытия предпочтительно выполнены из материала, который обеспечивает эффективную защиту от механических воздействий, к примеру из кевлара.
Покрытия могут состоять из различных материалов и могут быть выполнены как тканевый и нетканый материал. Покрытия могут быть изготовлены, к примеру, из одного из следующих материалов:
полимерные соединения, картон, кожа, термопластоэластомерные композиты, кевлар, керамика, волокна животного происхождения, такие, к примеру, как шерсть, щетина, пух, кожа, кость, рога, волокна растительного происхождения, такие, к примеру, как хлопчатник, целлюлоза, лен, кокосовая кожура, дерево, волокна, растительные, металлические, минеральные волокна, человеческие волосы, карбоновые волокна, каучук; или материалы, или смеси из них.
Покрытия изготавливаются, к примеру, посредством литья под давлением, экструдирования или каландрирования, в виде пленки или пластин, причем отверстия в покрытиях могут быть изготовлены также, к примеру, посредством пробивки в штампе, сверления, прокалывания, лазерной обработки, плавления, разрезания или фрезерования.
В особо предпочтительном варианте покрытия являются мелкозернистой сеткой, к примеру металлической сеткой или нейлоновой сеткой.
В варианте осуществления изобретения вентиляционная вставка в соответствии с изобретением выполнена как текстильная плоская структура или как часть текстильной плоской структуры. Эти текстильные плоские структуры являются либо тканевыми материалами, либо неткаными материалами. К тому же, во внимание принимаются плоские структуры, которые, по меньшей мере, в зонах абсорбента имеют воздухопроницаемые отверстия и, таким образом, образуют воздухопроницаемый слой. Эти отверстия могут быть дополнительно размещены на поверхности. Эти текстильные плоские структуры изготавливаются в виде ламината или плоской структуры, имеющей полые пространства, которые дополнительно заполняются. Полые пространства заполнены, по меньшей мере, одним абсорбентом, который, в случае необходимости, соединен с материалом основы. По выбору полые пространства заполнены наполнителем, который служит также в качестве установочного держателя или в качестве дополнительных установочных держателей. Установочными держателями в предпочтительном варианте являются шарики, которые предотвращают сильное сжатие поверхностей.
Текстильная плоская структура предпочтительно снабжена структурами, такими, к примеру, как предохранительная решетка или слой основы. При использовании текстильной плоской структуры, к примеру, посредством литья, шлифования, прошивки или других соединений, эти структуры могут располагаться на обращенной наружу стороне. Эти структуры служат, во-первых, в качестве поверхностей испарения, а во-вторых, для целенаправленного проведения воздушного потока. Если структуры выполнены как предохранительные решетки или как выступы, то они служат, к примеру, в качестве установочных держателей. Если текстильная плоская структура размещена между материалом верхнего слоя и, в случае необходимости, внутренней подкладкой или другим слоем, к примеру, внутренней защитной набивкой мотоциклетного шлема или внутренней подкладкой куртки, то структуры образуют воздушные прослойки, в которых возможна дополнительная циркуляция воздуха. За счет сформированной воздушной прослойки образуется, к тому же, изоляционный слой, который оказывает положительное воздействие на комфорт при носке. По выбору структуры расположены только лишь или дополнительно на обращенной к телу стороне и могут также брать на себя перечисленные выше функции и преимущества. Возможно располагать структуры как на верхней, так и на нижней стороне плоской структуры.
Если вентиляционная вставка в соответствии с изобретением имеет компоненты из полимерных материалов, к примеру, когда слой основы и/или предохранительная решетка, по меньшей мере, частично изготавливаются из полимерного материала, эти компоненты служат дополнительно в качестве установочных поверхностей или в качестве поверхностей испарения, как описано в предыдущем варианте осуществления изобретения.
Описанная плоская структура может быть изготовлена, к примеру, следующим образом: на воздухопроницаемые поверхности частично наносится клеящее вещество, причем оставляются свободными участки, которые позже образуют воздухопроницаемые полые пространства. За счет нанесения клеящего вещества обработанные таким образом зоны становятся водонепроницаемыми. На воздухопроницаемые поверхности наносится другое клеящее вещество, которое предназначено для закрепления абсорбента. Клеящее вещество может уже содержать абсорбент или быть смешанным с ним. По выбору на второе клеящее вещество могут быть нанесены установочные держатели и/или наполнители. Изготовление такой плоской структуры возможно, к примеру, посредством способа прижима. При этом клей, предназначенный для соединения двух воздухопроницаемых слоев, и клеящее вещество для абсорбента, а также абсорбент наносятся за один рабочий проход.
Плоская структура или конструкция слоя могут иметь различный дизайн.
Описанные плоские структуры, в случае необходимости, уже в процессе изготовления подразделяются на воздухопроницаемые и непроницаемые участки, причем, по меньшей мере, воздухопроницаемые участки снабжаются абсорбентом, прежде чем он будет соединен в ламинат. По меньшей мере, один слой многослойной плоской структуры на отдельных участках может быть снабжен, по меньшей мере, одним абсорбентом, дополнительно же материалом основы и установочным держателем. Такого рода слои могут состоять из микрофазерных волокон или из мембранных материалов, которые по всей поверхности являются непроницаемыми для воды, однако проницаемыми для водяного пара. Соответствующие слои могут быть соединены друг с другом посредством обращенных друг к другу соединительных элементов, причем граничащие с абсорбентом участки оставляются свободными. Посредством обращенных друг к другу соединительных элементов слои неразрывно соединяются друг с другом. Соединительный элемент может находиться также лишь на одной из поверхностей. Участки ламината, которые граничат (находятся, по меньшей мере, в непосредственной близости) с абсорбентом, могут быть дополнительно сделаны воздухопроницаемыми, к примеру, посредством перфорации.
Если соединительные элементы находятся внутри ламината, то имеет место преимущество в том, что многослойные плоские структуры в соответствии с изобретением оптически не отличаются от других поверхностей, выполненных не в соответствии с изобретением. Самозакрывающиеся воздухопроницаемые участки в соответствии с изобретением можно, таким образом, незаметно комбинировать с нефункциональными поверхностями.
В следующем варианте осуществления изобретения воздухопроницаемые слои соединены друг с другом таким образом, что они образуют соединенные полые тела с предпочтительно круглым поперченным сечением. К примеру, полые тела могут быть выполнены как трубки, имеющие микроотверстия, или могут быть образованы полыми пространствами, которые расположены в воздухопроницаемых зонах поверхности. Если полые тела выполнены как трубки, то абсорбент находится в середине трубки, отдельные полые тела полости могут быть соединены друг с другом посредством соединений с плоской структурой, которая образует центральный элемент вентиляционной вставки в соответствии с изобретением. В принципе, полые тела могут наполняться абсорбентом уже при изготовлении или дополнительно, к примеру, посредством впрыскивания геля, который после высыхания образует порошок или гранулят. В варианте осуществления изобретения с полыми пространствами или с полыми телами участки образующейся плоской структуры являются, соответственно, водопроницаемыми и «дышащими», в то время как зоны между полыми телами образуются предпочтительно посредством водонепроницаемых поверхностей, которые, в случае необходимости, являются проницаемыми для водяного пара. Водо- и воздухопроницаемость наполненных абсорбентом зон может быть, в случае необходимости, осуществлена посредством дополнительного размещения отверстий, к примеру, посредством перфорации.
В следующем варианте осуществления изобретения первая воздухопроницаемая поверхность имеет большое количество вогнутостей, которые наполнены абсорбентом и, в случае необходимости, наполнителем. Вогнутости закрываются вторым воздухопроницаемым слоем в виде покрытия. В предпочтительном варианте вторая воздухопроницаемая поверхность посредством термопластического сваривания или посредством клеящего вещества закреплена на первой воздухопроницаемой поверхности. В предпочтительном варианте зона между отдельными камерами, образованными вогнутостью, является водонепроницаемой, причем этот свойство достигается либо посредством выбора соответствующего материала, либо посредством типа соединения воздухопроницаемой поверхности, либо посредством типа покрытия или слоя основы. В предпочтительном варианте вентиляционные поверхности находятся, таким образом, лишь внутри вогнутости или на уровне покрытия вогнутостей. Вогнутости изготавливаются, к примеру, посредством тиснения и одновременной штамповки материала, причем, в случае необходимости, во время данного процесса тиснения образуются водопроницаемые поверхности, в то время как зона вогнутостей снабжается перфорацией, к примеру, при помощи соответствующего инструмента для тиснения. В качестве альтернативы водопроницаемая ранее за счет тиснения поверхность может закрываться, к примеру, посредством, прижима, нагрева или посредством привлечения дополнительных материалов. Водонепроницаемость может быть достигнута далее также посредством нанесения другого материала, к примеру, посредством напыления сверху водонепроницаемого полимерного материала. Этим материалом является в предпочтительном варианте образующий слой основы полимерный материал, который может иметь также упомянутые выше дополнительные элементы. Вогнутости могут иметь различные формы, габариты и структуры, как в отношении своих внутренних поверхностей, так и в отношении своих наружных поверхностей. Вогнутость и ее покрытие, или расположенный поверх нее несущий слой, имеют к тому же, в случае необходимости, структуры или изгибы. В предпочтительном варианте абсорбент расположен на боковых стенках вогнутостей.
В предпочтительном варианте покрытия имеют на уровне вогнутостей выступы из материала, которые вдаются внутрь вогнутости. Выступы служат в качестве установочного держателя против слишком сильного сжатия камер и повышают, таким образом, механическую стабильность камер. Если выступы из материала расположены таким образом, что вдаются в абсорбент, то они, в силу капиллярного эффекта, удаляют воду из абсорбента и выводят ее на поверхность покрытий, где она испаряется. Вследствие этого абсорбент высыхает быстрее, и структура слоя быстрее снова становится воздухопроницаемой.
Покрытия выполнены, в случае необходимости, таким образом, что они образуют выпуклости, которые в предпочтительном варианте расположены над вогнутостями, так что выпуклость и вогнутость образуют сферы или же изгибы обеих поверхностей вступают во взаимодействие. В следующем варианте осуществления изобретения внутри вогнутостей расположен отдельный конструктивный элемент, который также состоит из воздухопроницаемого слоя и в центре которого расположен абсорбент. Этот отдельный конструктивный элемент в предпочтительном варианте таким образом соединен с воздухопроницаемой поверхностью или с покрытием конструктивного элемента в соответствии с изобретением, что воздухопроницаемость имеет место только в зоне отдельных конструктивных элементов. Отдельными конструктивными элементами являются полые тела, наполненные абсорбентом. Набухание абсорбента ограничивается формой полых тел, которые в предпочтительном варианте имеют круглое поперечное сечение, материалом и объемом полого пространства. В следующем варианте осуществления изобретения вентиляционная вставка в соответствии с изобретением имеет дополнительные транспортирующие элементы, которые находятся в контакте с воздухопроницаемым слоем и/или с абсорбционным слоем и выполнены предпочтительным образом нитевидными, полосовидными или фасонными. Эти транспортирующие элементы образуют контакт по передаче влаги и за счет своего капиллярного эффекта выводят воду из абсорбента на поверхность, увеличивая, тем самым, поверхность испарения. Абсорбент быстрее снова становится сухим, и конструкция в соответствии с изобретением быстрее снова становится воздухопроницаемой. Когда нитевидные поверхности испарения равномерно распределяются по всей поверхности вентиляционной вставки в соответствии с изобретением как на водонепроницаемых, так и на наполненных абсорбентом участках, поверхность имеет равномерную штапельную длину. После набухания абсорбента поверхности испарения, которые предпочтительным образом находятся в зонах абсорбента, выступают за пределы других поверхностей, что способствует как оптическому эффекту, так и более быстрому высыханию, обусловленному выступанием транспортирующих элементов.
В варианте осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением в виде плоской структуры или встроенного вентиляционного элемента (основная форма 2), она состоит лишь из материала основы и абсорбционного слоя, причем абсорбционный слой снаружи полностью окружен материалом основы, которая выполнена частично перфорированной или воздухопроницаемой, или, по меньшей мере, во многих пространственных направлениях окружает абсорбент. В предпочтительном варианте такая вентиляционная вставка выполнена как снабженное абсорбентом и обеспечивающее зазор трикотажное полотно.
В обеих основных формах абсорбент может быть выполнен как пластинчатое изделие, которое в зависимости от применения разрезается. Открытие после разрезания края, из которых абсорбент мог бы выпасть, перед использованием закрываются, к примеру, посредством сшивки, кеттлевки или нанесения текучего на момент обработки материала. В качестве альтернативы крой может точно соответствовать закрываемым отверстиям. За счет прилегания заподлицо к пограничным поверхностям предотвращается также выпадение абсорбента в кромочных зонах.
В варианте осуществления вентиляционной вставки в виде плоской структуры (основная форма 2) абсорбент может быть обвит, обтянут или обхвачен нетканым или воздухопроницаемым слоем. Абсорбент расположен в поверхности, к примеру в зонах в форме линз, в форме частиц или в форме полосок, которые включают в себя абсорбент.
Если вентиляционная вставка в соответствии с изобретением выполнена как встроенный вентиляционный элемент (основанная форма 2), то слой основы выполнен предпочтительным образом из воздухонепроницаемого материала, который частично перфорирован, или из составных частей самого вентилируемого объекта. Так, к примеру, при использовании в подошве обуви слой основы может быть образован боковыми стенками вентиляционного канала, которые ограничивают абсорбент в его распространении почти во всех направлениях. Аналогичным образом функционирует вентиляционный элемент в соответствии с изобретением, к примеру, если в процессе работ по возведению дома он помещается между двумя или несколькими ребрами жесткости или плитами, которые представляют собой далее слой основы. В предпочтительном варианте вентиляционная вставка в соответствии с изобретением в том случае, если она выполнена как встроенный вентиляционный элемент, имеет форму трубки или втулки и, в случае необходимости, снабжена нитевидным абсорбентом.
Сердцевинный элемент отдельного элемента или плоская структура в варианте осуществления изобретения выполнены таким образом, что абсорбент введен в клеящее вещество или в раствор, которые, в случае необходимости, могут наноситься способом прижима. Это способствует сжатию способных к набуханию поверхностей, которые накрываются и соединяются слоем, снабженным перфорацией на уровне прижима абсорбента, вследствие чего возникает текстильная плоская структура или сердцевинный элемент. В следующем варианте воздухопроницаемые материалы могут запечатываться адгезирующей субстанцией, на которую на следующем этапе наносится абсорбент. Таким образом, снабженные абсорбентом поверхности на уровне размещения абсорбента дополнительно перфорированы. Во всех вариантах осуществления изобретения воздухопроницаемые слои в качестве дополнительного признака по выбору могут иметь изгибы, которые положительно воздействуют на циркуляцию воздуха.
Неожиданным образом посредством вентиляционной вставки в соответствии с изобретением оказалась возможной хорошая циркуляция воздуха внутри вентилируемого объекта и, в частности, обмен воздуха из внутреннего пространства вентилируемого объекта с воздухом из окружающей среды, причем вентиляционная вставка в течение кратчайшего времени при контакте с водой самопроизвольно закрывается. Как только подача воды прекращается и влага испаряется, вентиляционная вставка открывается снова, без необходимости открытия и закрытия при этом вентиляционных отверстий пользователем с использованием механических покрытий. Выявил себя тот факт, что следующее преимущество вентиляционной вставки в соответствии с изобретением состоит в том, что она является самовосстанавливающейся. В то время как другие водоотталкивающие и воздухопроницаемые мембраны повреждаются, к примеру, в результате сверления или прокалывания, при использовании вентиляционной вставки в соответствии с изобретением этого не происходит. Если, к примеру, игла или иголки вонзаются в слои вставки, а затем снова удаляются, то отверстие закрывается за счет разбухания абсорбента и пользователь или внутреннее пространство объекта и впредь остаются эффективно защищены от влаги.
Вентиляционные вставки в соответствии с изобретением особо эффективны тогда, когда абсорбент уже дважды или трижды был активирован влагой. Можно было наблюдать, что максимальная воздухопроницаемость и функциональность повышались, когда вентиляционная вставка в исполнении в виде реверсивной вентиляционной вставки была «предварительно активирована».
За счет конструкции со слоем основы и, в особенности, за счет конструкции с предохранительной решеткой вентиляционные вставки, к тому же, защищены от механических повреждений, и могут универсальным образом использоваться также в зонах с высокой нагрузкой. В предпочтительном варианте вентиляционная вставка в соответствии с изобретением при набухании абсорбента лишь немного прибавляет в весе. Обусловленный этим, вес вентиляционной вставки не влияет на комфорт при носке, и за счет небольшого объема обеспечивается более быстрое высыхание. За счет конструкции вентиляционной вставки в соответствии с изобретением предотвращается тот факт, что за счет набухания абсорбента происходит неконтролируемое разбухание слоев или их «отрыв друг от друга». К тому же, посредством абсорбента в вентиляционной вставке в соответствии с изобретением влага выводится из внутреннего пространства элемента одежды, обуви или предмета наружу. При небольшом количестве влаги абсорбент разбухает лишь незначительно и таким образом выводит влагу на наружную поверхность, если воздух окружающей среды не имеет высокой влажности. Это работает и при закрытом положении вентиляционной вставки, так как влага на поверхности испаряется и при этом влага из внутреннего пространства выводится наружу. Как в открытом, так и в закрытом положении вентиляционной вставки происходит, таким образом, передача влаги из внутреннего пространства наружу, вследствие чего качество воздуха во внутреннем пространстве вентилируемого объекта улучшается.
Образованная, к примеру, посредством слоев основы установочная поверхность предотвращает, кроме того, факт передачи влаги в те зоны, где ее присутствие нежелательно, к примеру на внутреннюю одежду. Посредством целенаправленного размещения абсорбента в камерах может быть предотвращено, к тому же, чрезмерное впитывание абсорбентом влаги, которая возникает из-за нарушения массы. Конструкция вентиляционной вставки в соответствии с изобретением предохраняет дополнительно от того, чтобы абсорбент не вышел наружу из вентиляционной вставки. Вентиляционная вставка имеет для этого, в случае необходимости, воздухопроницаемый слой, мелкопористый настолько, что абсорбент даже под давлением не сможет выйти наружу.
Чтобы предотвратить образование контакта по передаче влаги к окружающему материалу или к носителю соответствующих предметов, в предпочтительном варианте на обращенной к телу стороне используется водонепроницаемый материал или оснащенный соответствующим образом материал. Образованию контакта по передаче влаги, в случае необходимости, дополнительно способствуют компоненты, выполненные из полимерного материала, такие как слои основы, предохранительные решетки и установочные поверхности. Предотвращение прямого контакта тела с соответствующими поверхностями имеет преимущество не только в том, что образуется воздушная прослойка, но и, к тому же, что холод или перепады температуры извне не передаются далее к пользователю через влажный материал абсорбента или через другие составные компоненты вентиляционной вставки. Обращенные к телу структуры имеют преимущество в том, что, во-первых, поток воздуха со стороны тела может циркулировать, а, во-вторых, при сильном потоотделении тактильный контакт через капельки воды, к примеру, пота, в отношении вентиляционной вставки не послужит причиной для преждевременного закрытия вследствие разбухания и, таким образом, прекращения вентиляции. Для обращенных к телу материалов используются, к примеру, приятные для кожи, однако, водонепроницаемые материалы. Такими материалами являются, к примеру, микрофазерные волокна или мембраны, которые на отдельных участках, в которых находится абсорбент, имеют воздухопроницаемые отверстия и образуют, таким образом, воздухопроницаемый слой. За счет использования таких материалов преимущество проницаемости этих материалов для водяного пара может быть связано с улучшенной воздухопроницаемостью вентиляционной вставки в соответствии с изобретением.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением как в виде отдельного элемента, так и в виде плоской структуры или вентиляционного элемента может использоваться в различных областях применения. Использование вентиляционной вставки в соответствии с изобретением предусмотрено для вентиляции спальных мешков, палаток, рюкзаков или сумок, шлемов, протекторов, курток, лошадиных седел, затворов для брожения, защитных костюмов, защитных шлемов, мотоциклетной одежды, защитных очков или очков, медицинского или ортопедического перевязочного материала, ортопедических или медицинских шин, протезов, ортопедических аппаратов, обуви, перчаток, текстильных материалов, покрытий или настилов. К тому же, вентиляционная вставка в соответствии с изобретением может использоваться в упаковках, электронных приборах, башенных сушилках, оконных рамах, кровлях крыш или в их составных частях.
Если вентиляционная вставка в соответствии с изобретением используется в обуви, возможны различные варианты ее позиционирования внутри ботинка. Вентиляционная вставка может быть размещена, к примеру, во внутренней подошве со встроенной вентиляционной поверхностью и может быть позиционирована над вентиляционными отверстиями и/или, в случае необходимости, в вентиляционных отверстиях в подошве. Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением служит тогда в качестве герметизирующего устройства и предотвращает поступление воды. Вентиляционная вставка в обувной подошве из полимерного материала, или кожи, или другого обычного материала подошвы функционирует тогда по типу пробки. В предпочтительном варианте вентиляционная вставка в соответствии с изобретением для данного варианта применения имеет поверх слоя основы дополнительный покрывающий элемент, который предотвращает поступление загрязнений или потерю абсорбента.
При всех возможностях применения абсорбент либо выполнен как отдельный конструктивный элемент, сменный в случае необходимости, либо является постоянным составным компонентом вентилируемого объекта. При этом абсорбент расположен в вентилируемом объекте видимым или невидимым образом. К примеру, при использовании для вентиляции одежды или обуви, вентиляционная вставка в соответствии с изобретением из оптических соображений может быть покрыта воздухопроницаемым материалом или материалом с отверстиями.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением в одном из вариантов осуществления выполнена как светоотражающая. К тому же, могут быть выбраны пластики/материалы, которые в темноте светятся как фонарики (фосфоресцируют или флуоресцируют) или светятся за счет электрического напряжения.
Вентиляционную вставку в соответствии с изобретением в предпочтительном варианте можно мыть или подвергать химической очистке.
При выборе материалов для изготовления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением эти вставки предпочтительным образом приспосабливаются под определенную область применения объекта. Так, для защитных перчаток, костюмов, шлемов и обуви используются, к примеру, материалы, которые минимизируют травмоопасность, такие, к примеру, как особо стабильные сетки, или несколько слоев воздухопроницаемых материалов, или стабильные предохранительные решетки или покрытия. В качестве компонентов вентиляционной вставки в соответствии с изобретением могут использоваться также и наноматериалы, обладающие грязеотталкивающими и водоотталкивающими свойствами. Это продлевает период воздухопроницаемости и оттягивает момент закрытия с целью защиты от воды и загрязнений. В варианте осуществления изобретения, в котором вентиляционная вставка в соответствии с изобретением размещена в ботинке, вентиляционная вставка помещается в обувную подошву в процессе изготовления обуви. В предпочтительном варианте при этом используется конструктивный элемент, по меньшей мере, из двух, предпочтительно, из трех абсорбентов, соединенных друг с другом, так что одна вентиляционная вставка вставляется в подошву, а обе другие, к примеру, соединенные с ней по кругу вентиляционные вставки расположены, соответственно, на наружной стороне ботинка.
Применение вентиляционной вставки в соответствии с изобретением должно быть разъяснено далее на основании последующих примеров осуществления изобретения:
Некоторые варианты применения разъяснены далее, к примеру, более подробно:
- При использовании на поверхности вентиляционная вставка может быть, к примеру, частью шины для защиты ног или частью защитного шлема.
- Вентиляционная вставка может применяться для вентиляции военных защитных устройств, а также защитных костюмов. К примеру, в защитных костюмах пилотов реактивных самолетов, которые находятся под воздействием избыточного давления, вентиляционная вставка предотвращает проникновение воды, поскольку пилот может быть вынужден покинуть самолет в катапультируемом сидении.
- При использовании в медицинской технике вентиляционная вставка может применяться в шинах, которые накладываются после переломов, или в защитных покрытиях после травм. За счет улучшенной циркуляции воздуха ускоряется процесс заживления и обеспечивается, к тому же, высокий комфорт при носке. Такое применение возможно при этом как в ветеринарии, так и в медицине. В данном варианте осуществления изобретения вентиляционная вставка может быть снабжена, к тому же, красителем, который визуализирует, как долго шина должна быть в носке. К тому же, могут применяться гидрохромные красители, которые показывают, когда повязка или шина вошли в соприкосновение с водой и, вследствие этого, в случае необходимости, должны быть заменены.
- Вентиляционная вставка может использоваться также и в мебели, к примеру, в поверхностях для лежания или для сидения в детских колясках, в приспособлениях для переноски детей или в детских автомобильных сидениях. Благодаря этому, возможна вентиляция при одновременной защите от сырости и влажности. Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением может использоваться в строительстве, к примеру, для вентиляции зданий, при хорошо закрывающихся окнах или при хорошей изоляции.
- Другие возможности применения вентиляционной вставки в соответствии с изобретением распространяются на покрытия, навесы из синтетического материала и корпуса, такие как кабельные жгуты, коробки предохранителей, боксы для прожекторов, в которых за счет использования вентиляционной вставки может быть предотвращено накопление конденсационной влаги. Такое предотвращение накопления конденсационной влаги возможно также при использовании вентиляционной вставки в соответствии с изобретением в приборах, легковых автомобилях, мотоциклах, жилых вагонах, держателях плакатов, палатках, спальных мешках, витринах или оранжереях.
- Вентиляционная вставка может быть использована также для вентиляции специальных резервуаров, предназначенных для хранения поглощающих влагу или жидкость материалов, таких как строительные материалы (цемент, клей), кормовые средства, пищевые продукты или медицинская продукция.
- Вентиляционная вставка может содержать наряду с абсорбентом биологически активные вещества и вследствие этого быть выполнена как специальный фильтр, к примеру, при использовании в защитном шлеме, пылесосе или в респираторе. Если абсорбент в вентиляционной вставке находится в комбинации с активированным углем, то активированный уголь воздействует на запахи, в то время как вентиляционная вставка одновременно предотвращает попадание жидкости на электронные устройства.
- Вентиляционная вставка может располагаться в элементе одежды, поверхности или в предмете таким образом, что служит в качестве специального клапана и в качестве слоя аварийного водного заграждения, или в качестве заграждения для жидкости. Вентиляционная вставка может быть соединена при этом с электронными датчиками, которые, к примеру, отключают электронные приборы или инициируют определенные действия, когда вентиляционная вставка вошла в контакт с водой или с жидкостями.
- Вентиляционная вставка может быть выполнена таким образом, что функционирует как устройство подачи тока: в этом варианте осуществления изобретения один слой покрытия выполнен из меди, а противолежащий ему слой покрытия из другого материала, к примеру, из цинка. Если расположенный между слоями покрытия абсорбент становится влажным, возникает электрический ток, который, к примеру, может использоваться для генератора сигналов, такого как светодиод или другой электронный прибор, или запускается схема соединений. К примеру, при использовании в детской одежде или в детской обуви, это делает возможным то, что эта одежда или обувь, когда она становится сырой, мерцает или издает звуки. При этом отдельные камеры вентиляционной вставки могут быть, как батареи, последовательно подсоединены друг за другом.
- Для представления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением она может быть интегрирована в контрольный прибор. Контрольный прибор состоит, к примеру, из одного, открытого на одну сторону полого тела, в которое помещена вентиляционная вставка. В закрытом положении через вентиляционную вставку, по аналогии с трубкой, можно продувать воздух. Когда вентиляционная вставка увлажняется, она закрывается, что в контрольном приборе приводит к тому, что воздух не может более продуваться насквозь.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением в одном из примеров осуществления изобретения образована посредством самого материала предмета одежды или обуви. Так, к примеру, соответствующие полые пространства или отверстия могли бы располагаться в подошве обуви, в которой размещен абсорбент. Это предполагает:
- Использование плоского слоя абсорбента.
- Паропроницаемые боковые стенки.
- Поверхности испарения, которые находятся в контакте с абсорбентом или с материалом его основы. К примеру, материал основы является влагопроницаемым и, в случае необходимости, лишь на отдельных участках снабжен абсорбентом. Поверхности испарения могут как вдаваться во внутреннее пространство ботинка, так и выступать из ботинка.
Вентиляционная вставка в соответствии с изобретением может быть также выполнена как втулочный элемент. В этом случае имеющий форму трубы слой основы огибает сердцевинный элемент или абсорбент. Когда абсорбент разбухает, он как пробка закрывает трубообразный элемент. При использовании для втулочного элемента абсорбент может быть исполнен, к примеру, как абсорбционный флис или как нитевидный носитель, покрытый абсорбентом.
В следующем примере осуществления изобретения абсорбент служит для образования «дышащей» внутренней подошвы. Внутренняя подошва на своей нижней стороне имеет снабженную абсорбентом, к примеру, полую выгнутость. Материал выгнутости представляет собой, таким образом, слой основы вентиляционной вставки в соответствии с изобретением. Выгнутости имеют прорези в материале, которые создают воздушные соединения между внутренним пространством ботинка и отверстиями подошвы ботинка. Подошва ботинка на своей внешней стороне также имеет отверстия, которые соединены с выгнутостями. При контакте с водой имеющийся в выгнутостях абсорбент уплотняется и отверстия, а также прорези в материале выгнутостей закрываются. Представленная в качестве примера внутренняя подошва также может быть выполнена таким образом, что она не имеет прорезей в материале, если выгнутости или отверстия подошвы ботинка расположены или выполнены таким образом, что при не разбухшем абсорбенте возможна циркуляция воздуха через отверстия подошвы ботинка. Через вентиляционные отверстия, к примеру, в форме вертикального втулочного элемента, выгнутости могут быть также связаны с отверстиями подошвы ботинка. Выгнутости могут и сами быть выполнены в форме втулки, располагаться над отверстиями подошвы ботинка и быть заполнены абсорбентом. При набухании абсорбента структуры выгнутости деформируются тогда таким образом, что они герметично прижимаются друг к другу.
Следующий пример осуществления изобретения представляют собой ботинки или подошвы ботинок, которые имеют воздухопроводящие каналы. В воздухопроводящих каналах также может располагаться абсорбент, который предотвращает поступление воды. Если воздухопроводящий канал соединен с отверстиями в подошве ботинка, то, благодаря этому, также предоставляется возможность для вентиляции, однако за счет наличия абсорбента предотвращается поступление воды; абсорбент выполнен, таким образом, в предпочтительном варианте как встроенный вентиляционный элемент.
В обоих описанных выше примерах для использования в обуви поступающая вода поглощается и за счет набухания абсорбента воздухопроводящие каналы закрываются, прежде чем вода достигнет внутреннего пространства ботинка или, тем самым, стопы. Одновременно улучшается комфорт при носке обуви, так как расположенный во внутренней подошве или в воздухопроводящем канале абсорбент отводит влагу из внутреннего пространства ботинка.
Описанные в качестве примера внутренние подошвы либо прочно наклеены с целью предотвращения поступления воды на боковых кромках или на поверхностях, которые не герметизируются абсорбентом, либо они имеют соединительные поверхности, которые осуществляют герметизацию.
Описанные в примерах осуществления изобретения воздухопроводящие каналы могут применяться также и в других областях, к примеру в защитных шлемах или в электроприборах, и могут закрываться посредством вентиляционной вставки в соответствии с изобретением.
В варианте осуществления основной формы 2 вентиляционная вставка в соответствии с изобретением выполнена нитевидной, то есть воздухопроводящий слой выполнен, к примеру, в виде втулки или в виде трубки, и наполнен абсорбентом, в случае необходимости, вместе с материалом основы. Абсорбентом с материалом основы также может быть, к примеру, абсорбционный флис. Если эта вентиляционная вставка в соответствии с изобретением используется в нитевидной форме, причем под нитями понимается самая малая форма поверхности, то она как нити сшивается или помещается в отверстия. В сухом состоянии через отверстия может циркулировать воздух. Если «нить» разбухает от влажности, то отверстия закрываются.
Материал абсорбента и материал наполнителя в следующем варианте осуществления изобретения является магнитным или реагирующим на энергетическое поле. Это достигается за счет использования соответствующих материалов, или примесей и соединений. Благодаря этому, можно оказывать воздействие на ориентацию или расположение абсорбента и/или наполнителя. Если наполнитель / абсорбент находятся в вертикальном полом пространстве, к примеру в отверстии обувной подошвы, то эти материалы в сухом состоянии находились бы на нижнем покрытии. Циркуляция воздуха была бы ограничена уже за счет наличия «гранулята». Если часть боковых стенок полого пространства намагничена или, наоборот, является гранулятом, то эти части гранулята собираются на боковых стенках и деблокируют циркуляцию воздуха через полое пространство.
Этот эффект может быть достигнут за счет продолжительного энергетического поля или целенаправленно получен за счет приложения / свободного включения напряжения. Далее энергетическое поле может быть помещено в зону действия, к примеру, посредством механического затвора, который является составной частью объекта, к примеру ботинка. Магнит мог бы выравниваться, к примеру, посредством регулируемого механического устройства или задвижного устройства как с помощью пользователя, так и при помощи электронного устройства.
Материалы и характеристики вентиляционной вставки в соответствии с изобретением согласуются с областями применения или выбираются соответствующим образом. Так возможно, в частности, чтобы степень сшивки абсорбента, как, например, степень сшивки полиакриловой кислоты для использования внутри элементов одежды, была другой, чем внутри рабочей обуви, в которой пользователь подвергается воздействию большого количества химических субстанций или воздействию окружающей среды. К тому же, материал или материалы могут быть приспособлены для использования в определенных областях применения и внутри вентиляционной вставки на отдельных участках могут быть разными. При применении вентиляционных вставок для шин, используемых при переломах или в качестве защиты при травмах (пластырь, повязки для ран), существенно помогает, если соответствующие вставки для лечения переломов являются мало эластичными или совсем не эластичными, и на изнанке, обращенной к телу, имеют приятные для тела материалы и/или биологически активные вещества. Напротив, поверхности, предписанные для использования на защитных шлемах, могут иметь другие характеристики материала, чем поверхности, используемые в палатках или в предметах одежды.
Если вентиляционная вставка в соответствии с изобретением используется в области, в которой она подвергается большой механической нагрузке, к примеру, сжимающей нагрузке, то вентиляционная вставка дополнительно может иметь предохранительные решетки, которые предотвращают сжатие наполненных абсорбентом областей и обеспечивают распределение давления, которое защищает наполненные абсорбентом поверхности. В предпочтительном варианте вентиляционная вставка в зонах с сильными механическими воздействиями выполнена таким образом, что наполненные абсорбентом поверхности не нагружаются. Это, к примеру, возможно потому, что слой основы между наполненными абсорбентом зонами выполнен как шарнир или выполнен эластичным, гибким.
Далее более подробно разъясняется способ в соответствии с изобретением.
В предпочтительном варианте перед началом этапа В. выполняется следующий этап А. способа:
А. Расположение слоя сердцевинного элемента на поверхности покрытия и расположение второго слоя покрытия на слое сердцевинного элемента.
В предпочтительном варианте на этапе В. способа может использоваться метражный товар, который состоит из воздухопроницаемых слоев, снабженных абсорбентом. В предпочтительном варианте этот метражный товар имеет держатели, которые прочно соединяют отдельные слои друг с другом.
Высеченные на штампе на этапе В. формы имеют открытые края. В варианте осуществления изобретения открытые края базового элемента закрываются посредством термопластической сварки и склеивания. Заделка открытых краев в следующем варианте осуществления изобретения производится посредством слоя основы или соединительных поверхностей, и/или посредством полимерного материала при литье под давлением. В следующем варианте осуществления изобретения открытые края базового элемента герметизируются посредством термопластической сварки или посредством ультразвуковой сварки при высечке на штампе в соответствии с этапом В., к примеру, посредством разогретого штамповочного инструмента. Если этап В. осуществляется посредством разрезания по форме при помощи лазера, кромки сплавляются друг с другом и базовый элемент вследствие этого также оказывается герметизированным. Менее предпочтительно герметизировать открытые края посредством дополнительного элемента, к примеру, посредством обрамления или сшивки. Высечка на штампе производится, к примеру, посредством резца или традиционного штамповочного инструмента.
В предпочтительном варианте, по меньшей мере, абсорбционный слой и, в случае необходимости, воздухопроницаемые слои и покрытия при высечке на штампе на этапе В. снабжаются пропускными отверстиями и/или держателями. Держатели предпочтительно используются для того, чтобы позиционировать базовый элемент на этапе С.в форме для литья под давлением. Зачастую изготавливаются предметы, которые имеют несколько элементов. Различные цвета, степени твердости и, в случае необходимости, полимерные материалы и их смеси при использовании способа в соответствии с изобретением могут наноситься методом напыления в одной единственной машине, для этого используются так называемые передвижные инструменты. В предпочтительном варианте воздухопроницаемые слои изогнуты, и инструмент для литья под давлением сформирован таким образом, что эти изгибы принимаются во внимание с целью предотвращения сжатия поверхностей. Если бы воздухопроницаемые слои в зонах, в которых позиционирован абсорбент, при наезде инструмента для литья слишком сильно спрессовывались и сжимались, то это сильно ограничило бы последующую воздухопроницаемость.
В предпочтительном варианте уже в процессе высечки на штампе в соответствии с этапом А. абсорбционный слой и, в случае необходимости, воздухопроницаемые слои, а также, в случае необходимости, покрытия в тех зонах, которые подвергаются напылению, спрессовываются, и камеры, таким образом, деформируются.
В следующем варианте осуществления изобретения покрытия, слой основы и, в случае необходимости, предохранительная решетка изготавливаются посредством литья под давлением и, в случае необходимости, покрытия на следующем этапе способа Е. перфорируются.
В предпочтительном варианте соединительные поверхности изготавливаются и, в случае необходимости, текстурируются во время проведения этапа D. литья под давлением.
В качестве альтернативы вентиляционная вставка в соответствии с изобретением изготавливается таким образом, что все составляющие вентиляционной вставки, за исключением абсорбента, получаются в процессе изготовления вентилируемого объекта, к примеру, посредством нанесения сверху соответствующих фасонных элементов или структур. Абсорбент помещается тогда в вентиляционную вставку на втором этапе способа, к примеру, посредством закачки или запрессовку под давлением. Далее возможно также наносить сверху на абсорбент фасонные элементы или структуры.
Изобретение разъясняется далее более подробно на основании последующих чертежей, которые не ограничивают собой изобретение, и показывают:
Фиг.1 - детальное изображение вентиляционной вставки в соответствии с изобретением,
Фиг.2а и 2b - детальное изображение другого варианта осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением с верхней стороны и с нижней стороны,
Фиг.3а и 3b - вид на два различных варианта осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением,
Фиг.4а - вид на другой вариант осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением,
Фиг.4b - разрез двух различных вариантов осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением,
Фиг.5 - другой вариант осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением с транспортирующими элементами и
Фиг.6 - вид на сердцевинный слой с держателями.
На фиг.1 представлен вариант осуществления вентиляционной вставки 1 в соответствии с изобретением. Поверх сердцевинного элемента 9 расположено покрытие 5, а под сердцевинным элементом 9 другой слой 6 покрытия. Сердцевинный элемент 9, который образуется из первого воздухопроницаемого слоя, абсорбционного слоя и второго воздухопроницаемого слоя, оформлен в данном случае как абсорбционный флис. Как оба покрытия 5 и 6, так и сердцевинный элемент 9 имеют проходные отверстия 11 в форме дырочек. Проходные отверстия 11 равномерно распределены по всей поверхности покрытий 5, 6 и сердцевинного элемента 9. Через эти проходные отверстия во время процесса литья под давлением проходит текучий материал, из которого изготавливается слой 7 основы. Слой 7 основы для лучшей наглядности представлен здесь как верхний слой 7а основы и нижний слой 7b основы, однако речь идет об одной детали, которая полностью огибает сердцевинный элемент и покрытия, дополнительно проникая в проходные отверстия, и соединяет их друг с другом. Посредством решетчатой структуры слоя 7 основы образуются камеры 8, которые ограничивают распространение абсорбента. Сердцевинный элемент 9 и покрытия 5, 6 имеют, к тому же, приспособления 10 для закрепления, которые служат для позиционирования базового элемента, состоящего из покрытия и сердцевинного элемента, в устройстве для литья под давлением. Вовне слой 7 или 7b основы и/или, при необходимости, покрытие, продлены за счет соединительной поверхности 12а или 12b, которая служит для закрепления вентиляционной вставки на соответствующем предмете.
На фиг.2а представлен следующий вариант осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением. Камеры 8 в слое 7а или 7b основы выполнены здесь в форме ячеек. Остальная конструкция сердцевинного элемента 9 и покрытий 5, 6 соответствует конструкции вентиляционной вставки с фиг.1. Верхняя сторона слоя 7а основы имеет, к тому же, в зоне камер 8 предохранительную решетку 14, которая возвышается над поверхностью слоя 7а основы и является частью данного слоя 7а основы. Предохранительная решетка служит для сохранности окруженной слоем основы абсорбционной сердцевины от внешних нагрузок. Вне предохранительной решетки 14 слой 7 основы продлевается за счет соединительных поверхностей 12.
Как можно увидеть на фиг.2b, нижняя сторона вентиляционной вставки имеет на слое 7b основы идентичную структуру с камерами 8, однако в данном варианте осуществления на нижней стороне слоя основы не сформирована предохранительная решетка.
На фиг.3а и 3b представлен, соответственно, вид на вентиляционную вставку в соответствии с изобретением. При этом можно увидеть, что камеры 8 образованы в данном случае посредством материала слоя основы. К тому же, можно увидеть проходные отверстия 11, через которые прошел материал слоя основы.
Фиг.4а демонстрирует базовый элемент следующего варианта осуществления вентиляционной вставки в соответствии с изобретением. Как видно на фиг.4а, при этом на воздухопроницаемом слое 2 выштампованы вогнутости 15. Вогнутости 15 служат для приема конструктивных элементов, заполненных абсорбентом.
Фиг.4b демонстрирует два разреза соответствующих вентиляционных элементов. При этом абсорбент 3 можно видеть в вогнутостях 15, которые образованы в воздухопроницаемом слое 2. Поверх наполненных абсорбентом конструктивных элементов расположено покрытие 5. Фиг.4b демонстрирует дополнительно разрез для следующего варианта осуществления изобретения, при котором воздухопроницаемые слои 2 и 4 образуют полые тела 16. В полых телах 16 абсорбент может быть расположен непосредственно сам по себе или как наполненный абсорбентом конструктивный элемент.
Фиг.5 демонстрирует разрез для следующего варианта осуществления вентиляционной вставки. Вентиляционная вставка имеет транспортирующие элементы 17, которые выступают вверх из вентиляционной вставки. Транспортирующие элементы соединены с воздухопроницаемым слоем 4 и/или абсорбентом 3 и служат для того, чтобы отводить влагу и увеличивать поверхность испарения.
Фиг.6 демонстрирует вид на сердцевинный элемент из воздухопроницаемых слоев и расположенный между ними абсорбент. Показанный здесь воздухопроницаемый слой 2 снабжен полосовидными держателями 13, которые прочно соединяют друг с другом оба воздухопроницаемых слоя и расположенный между ними абсорбент.
Обозначения
1 вентиляционная вставка
2 воздухопроницаемый слой
3 абсорбент
4 воздухопроницаемый слой
5 покрытие
6 покрытие
7а, b слой основы
8 камера
9 сердцевинный элемент
10 приспособление для закрепления
11 проходное отверстие
12 соединительная поверхность
13 держатель
14 предохранительная решетка
15 вогнутости
16 полые тела
17 транспортирующие элементы